苹果文件系统

苹果文件系统英語:,简称APFS)是一个适用于macOSiOStvOSwatchOS的文件系统,目前正在由苹果公司开发和部署。[1][2][3]它的目的是解决HFS+(Mac OS Extend,APFS的前身)文件系统的核心问题。[4]APFS针对闪存固态存储设备进行优化,具有寫入時複製等设计特点,使用I/O合并改进性能。[5][6]

苹果文件系统
开发者苹果公司
全称Apple File System
发布2017年3月27日2017-03-27,伴随iOS 10.3发布
限制
最大文件尺寸8 EiB
最大文件数量263
功能
日期分辨率纳秒级
透明加密
寫入時複製
操作系统支持macOSiOStvOSwatchOS

特点

苹果文件系统使用64位inode号码,并允许使用更安全的存储。与HFS+类似,为了提供更好的空间管理与性能,APFS的代码使用TRIM命令。由于APFS采用全新的数据计算方式,设备的读写速度与可用空间可能会因此提升。[7]

寫入時複製

寫入時複製可以使文件系统快速、高效地在同个卷宗上复制文件,且不须占用额外存储空间。对数据的修改将写入其他位置,未修改的则继续共享使用。对文件的更改将使用差分編碼保存,减少文档修订和复制所需的存储空间。[3]

快照

APFS支持创建特定时间点、文件系统只读实例的快照[3]

加密

APFS将实现文件和敏感元数据磁盘加密。它对一个容器中的每个卷支持下列加密模型:

  • 不加密
  • 单密钥加密
  • 多密钥加密,每个文件使用单独的密钥加密,元数据再使用另一个密钥加密。[3]

数据完整性

APFS利用现代硬件固件中强大的校验和错误纠正的优势。为确保数据完整性,APFS 对元数据采用校验和技术,但未同时对用户数据采用。[8]

防护

APFS被设计为可以免受带来的数据损失。它使用“写入全新的元数据记录、指向新的记录、释放旧的记录”的逻辑,而非直接覆盖现有的记录。这能避免更新期间而导致的记录损坏,也能防止重复写入两次更改(HFS+日志文件系统需要将更改先写入日志,再写入目录文件)。[9]

限制与不足

第一代APFS不为用户数据提供校验和,但通过基于元数据的校验和检查来确保数据完整。[10]另外,它并不利用易失性存储器可比特寻址这一特性,也不支持压缩[11]

与HFS+不同的是,在macOS High Sierra测试版本之前,APFS不进行Unicode正规化[12]无法支持大多数非英语语言。[13][14]

操作系统支持

macOS

APFS于macOS Sierra中提供,但存在一些限制:

  • 使用macOS Sierra格式化所得到的磁盘可能并不会与未来版本的macOS兼容,并也可能不与macOS的最终版本兼容。
  • APFS的可用选项有“区分大小写”,“加密”,“区分大小写,加密”。
  • 关于Time MachinemacOS Catalina (10.15) 及先前版本不能备份到 APFS 格式的磁盘[15],而在macOS Big Sur(11)中支持备份至APFS格式的硬盘[16]
  • macOS 10.14 前的系統不兼容Fusion Drive
  • 在macOS的磁盘工具中,可通过“菜单-编辑-转换为APFS”无损把HFS+分区转换为APFS分区,但不能无损把APFS分区转换回HFS+分区。

在macOS Sierra中可使用diskutil命令行工具将分区格式化为APFS。APFS 在 macOS High Sierra(10.13)之後將成為預設的檔案格式。

iOS、tvOS与watchOS

所有兼容的设备升级到iOS 10.3tvOS 10.2watchOS 3.2,会将HFS+文件系统转换为APFS。[17]有测试表明APFS不支持32位的设备,例如iPhone 5[18]

参见

参考资料

  1. . The Verge. 2017-03-27 [2017-04-02]. (原始内容存档于2017-03-27).
  2. Roger Fingas. . Apple Insider. June 13, 2016 [2016-06-23]. (原始内容存档于2016-07-23).
  3. Hutchinson, Lee. . Ars Technica UK. 13 June 2016 [15 June 2016].
  4. . 威锋网. [2016-06-29].
  5. Weintraub, Seth. . 9to5Mac. 2016-06-13 [2017-04-02]. (原始内容存档于2017-03-28).
  6. . Ars Technica. [2017-04-02]. (原始内容存档于2017-03-28) (美国英语).
  7. . JOE.co.uk. [2017-06-09]. (原始内容存档于2017-05-20) (英语).
  8. Adam Leventhal. . June 19, 2016 [2016-06-23]. (原始内容存档于2016-06-21).
  9. . dtrace.org. [2017-06-09]. (原始内容存档于2016-06-21).
  10. . Ars Technica. [2017-01-28] (美国英语).
  11. Harris, Robin. . ZDNet. [2017-01-28]. (原始内容存档于2017-04-06) (英语).
  12. Tsai, Michael J. . mjtsai.com. [2017-06-09] (英语).
  13. hoakley. . The Eclectic Light Company. 2017-04-06 [2017-06-09]. (原始内容存档于2017-06-08).
  14. Inc., Apple. . Apple Developer. [2017-08-03] (美国英语).
  15. . Apple Support. [2020-07-15] (中文(中国大陆)‎).
  16. . AppleInsider. [2020-07-15] (英语).
  17. Clover, Juli. . [2017-04-02]. (原始内容存档于2017-03-27).
  18. Andrle, Tomas, , 2017-06-02 [2017-06-09]

外部链接

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