Apple Dosya Sistemi - Apple File System

Apple Dosya Sistemi ( APFS ), Apple Inc. tarafından macOS Sierra (10.12.4) ve üstü, iOS 10.3 ve üstü, tvOS 10.2 ve üstü, watchOS 3.2 ve üstü ve iPadOS'un tüm sürümleri için geliştirilen ve dağıtılan tescilli bir dosya sistemidir . APFS'nin bu işletim sistemlerindeki öncülü olan HFS+'nın (Mac OS Extended olarak da adlandırılır) temel sorunlarını çözmeyi amaçlar . APFS, katı hal sürücü depolaması için optimize edilmiştir ve diğer yeteneklerin yanı sıra şifrelemeyi , anlık görüntüleri ve artırılmış veri bütünlüğünü destekler .

Tarih

Apple Dosya Sistemi, Haziran 2016'da Apple'ın geliştiriciler konferansında (WWDC) 1998'den beri kullanımda olan HFS+ 'ın yerini alacak şekilde duyuruldu. APFS, 27 Mart 2017'de 64-bit iOS aygıtları için yayınlandı. iOS 10.3 ve macOS aygıtları için 25 Eylül 2017'de macOS 10.13'ün piyasaya sürülmesiyle birlikte .

Apple, Eylül 2018'de APFS için şifrelenmemiş, Fusion olmayan depolama aygıtlarında Apple Dosya Sistemlerine salt okunur erişimi destekleyen kısmi bir belirtim yayınladı. Yazılım şifreleme özelliği daha sonra belgelenmiştir.

Tasarım

Dosya sistemi, nispeten küçük veya büyük miktarda depolama alanına sahip cihazlarda kullanılabilir. 64 bit inode numaralarını kullanır ve daha güvenli depolama sağlar. APFS kodu, HFS+ kodu gibi, daha iyi alan yönetimi ve performansı için TRIM komutunu kullanır . APFS'nin mevcut verileri hesaplama şekli nedeniyle, iOS ve macOS'ta okuma-yazma hızlarının yanı sıra iOS aygıtlarındaki alanı artırabilir.

Bölme şeması

APFS, GPT bölüm şemasını kullanır . GPT şeması içinde bir veya daha fazla APFS kapsayıcı bulunur (bölüm türü GUID, 7C3457EF-0000-11AA-AA11-00306543ECAC şeklindedir ). Her kapsayıcı içinde, tümü kapsayıcının ayrılan alanını paylaşan bir veya daha fazla APFS birimi vardır ve her birimin APFS birim rolleri olabilir. macOS Catalina (macOS 10.15), Finder'ın tek bir birim olarak görüntülediği birim grupları olan APFS birim grubunu tanıttı . APFS firma bağlantıları , sabit bağlantılar ve yumuşak bağlantılar arasında ve birimler arasında bağlantı bulunur.

macOS Catalina'da Sistem birimi rolü (genellikle "Macintosh HD" olarak adlandırılır) salt okunur hale geldi ve macOS Big Sur'da (macOS 11) imzalı bir sistem birimi (SSV) haline geldi ve yalnızca birim anlık görüntüleri monte edildi. Veri (genellikle "Macintosh HD - Verileri" olarak adlandırılır) hacim rolü bir bindirme veya gölge olarak kullanılan sistem hacmi ve her iki sistem ve veri hacimleri aynı hacim grubun parçası ve Finder'da biri olarak gösterilmemektedir.

klonlar

Klonlar, işletim sisteminin ek depolama alanı işgal etmeden aynı birimde verimli dosya kopyaları oluşturmasını sağlar. Klonlanmış bir dosyada yapılan değişiklikler delta uzantıları olarak kaydedilir , bu da belge revizyonları ve kopyaları için gereken depolama alanını azaltır. Bununla birlikte, aynı dosyanın iki kopyasını diğerinin klonları olarak veya diğer veri tekilleştirme türleri için işaretlemek için bir arabirim yoktur .

anlık görüntüler

APFS birimleri , dosya sisteminin belirli bir zamanda, salt okunur bir örneğini oluşturmak için anlık görüntüleri destekler .

şifreleme

Apple Dosya Sistemi yerel olarak tam disk şifrelemeyi ve aşağıdaki seçeneklerle dosya şifrelemeyi destekler :

• şifreleme yok
• tek anahtarlı şifreleme
• çok anahtarlı şifreleme, burada her dosya ayrı bir anahtarla şifrelenir ve meta veriler farklı bir anahtarla şifrelenir.

Maksimum dosya sayısı artırıldı

APFS, tek bir birimde 9 kentilyondan fazla dosyayı (2 ⁶³ ) destekleyen 64 bit inode numaralarını destekler .

Veri bütünlüğü

Apple Dosya Sistemi, meta veriler için veri bütünlüğünü sağlamak için sağlama toplamları kullanır .

Çarpışma koruması

Apple Dosya Sistemi, sistem çökmelerinin neden olduğu meta veri bozulmasını önlemek için tasarlanmıştır . Var olan meta veri kayıtlarının üzerine yazmak yerine, tamamen yeni kayıtlar yazar, yenileri işaret eder ve ardından eskileri serbest bırakır; bu, yazma üzerine yeniden yönlendirme olarak bilinen bir yaklaşımdır . Bu, güncelleme sırasında meydana gelen bir çökmenin neden olduğu kısmen eski ve kısmen yeni verileri içeren bozuk kayıtları önler. Ayrıca, değişikliklerin önce günlüğe, ardından katalog dosyasına yazıldığı HFS+ günlüklü dosya sisteminde olduğu gibi, değişikliği iki kez yazmak zorunda kalmaz.

Sıkıştırma

APFS, Deflate (Zlib), LZVN (libFastCompression) ve LZFSE kullanılarak tek tek dosyalarda şeffaf sıkıştırmayı destekler . Üçü de Lempel-Ziv tipi algoritmalardır. Bu özellik HFS+'dan devralınır ve kaynak çatalları veya genişletilmiş öznitelikler kullanılarak aynı AppleFSCompression/decmpfs sistemiyle uygulanır. HFS+'da olduğu gibi, decmpfs ile sarılmış yordamları kullanmayan araçlar için şeffaflık bozulur.

Alan paylaşımı

APFS , o kapsayıcıdaki (blok aygıtı) tüm birimler için boş alan bulunan aynı kapsayıcıda birden çok mantıksal sürücüye ( birimler olarak anılır) sahip olma özelliğini ekler .

sınırlamalar

APFS, selefi HFS+'ya göre çok sayıda iyileştirme içerse de, bir takım sınırlamalara dikkat çekilmiştir.

Kullanıcı verileri için sınırlı bütünlük kontrolleri

APFS, kullanıcı verileri için sağlama toplamı sağlamaz. Ayrıca bayt adresli geçici olmayan rastgele erişimli bellekten de yararlanmaz .

Sabit disk sürücülerinde performans

Dosyaları ve genel olarak tüm düğüm meta verilerini numaralandırmak, sabit disk sürücüsünde bulunduğunda APFS'de çok daha yavaştır . Bunun nedeni, meta verileri HFS+'nın yaptığı gibi sabit bir konumda depolamak yerine, APFS'nin bunları gerçek dosya verilerinin yanında depolamasıdır. Meta veri araçlarının Bu parçalanma daha istiyor dosyaları, SSD'ler ancak HDD'ler için kabul edilebilir sayarken yapılmaktadır.

macOS 11 öncesi Time Machine ile uyumluluk

HFS+'dan farklı olarak APFS, dizinlere sabit bağlantıları desteklemez . Mac OS X 10.5'te (Leopard) ve macOS 10.15'te (Catalina) bulunan Time Machine yedekleme yazılımının sürümü, dizinlere sabit bağlantılara dayandığından, APFS başlangıçta yedekleme birimleri için desteklenen bir seçenek değildi. APFS'nin artık yeni Time Machine yedeklemeleri için varsayılan dosya sistemi olduğu macOS 11 Big Sur'dan başlayarak bu sınırlamanın üstesinden gelindi (mevcut HFS+ biçimli yedekleme sürücüleri de desteklenmeye devam ediyor). macOS Big Sur'un APFS biçimli sürücülerle birlikte Time Machine uygulaması, HFS+ biçimli yedekleme sürücüleriyle mümkün olandan "daha hızlı, daha kompakt ve daha güvenilir yedeklemeler" sağlar.

Güvenlik sorunları

• Mart 2018'de, High Sierra'daki APFS sürücüsünün, disk şifreleme parolasının düz metin olarak kaydedilmesine neden olan bir hataya sahip olduğu bulundu.
• Ocak 2021'de, iOS < 14.4, macOS < 11.2, watchOS < 7.3 ve tvOS < 14.4'teki APFS sürücüsünün, yerel bir kullanıcının izinlerinden bağımsız olarak rastgele dosyaları okumasına izin veren bir hataya sahip olduğu bulundu.

Destek

Mac os işletim sistemi

APFS için sınırlı, deneysel destek ilk olarak macOS Sierra 10.12.4'te tanıtıldı. macOS 10.13 High Sierra'dan bu yana , flash depolamaya sahip tüm cihazlar otomatik olarak APFS'ye dönüştürülür. İtibariyle MacOS 10.14 Mojave , Füzyon Sürücüler ve sabit disk sürücüleri de yüklemesinde terfi ederler. Yükseltilecek birincil kullanıcı arabirimi, bu dönüştürmeyi devre dışı bırakma seçeneği sunmaz ve APFS'nin High Sierra sürümüyle biçimlendirilmiş cihazlar, macOS'in önceki sürümlerinde okunamaz. Kullanıcılar startosinstall, komut satırında yükleyicinin yardımcı programını kullanarak ve --converttoapfs NO.

FileVault birimleri, macOS Big Sur 11.2.1'den itibaren APFS'ye dönüştürülmez. Bunun yerine macOS, harici FileVault sürücülerini Mac OS Genişletilmiş (Günlüklü) ile biçimlendirilmiş CoreStorage Mantıksal Birimleri olarak biçimlendirir. FileVault sürücüleri isteğe bağlı olarak Şifreli olabilir.

APFS'nin bazı sınırlamaları olan deneysel bir sürümü , komut satırı yardımcı programı aracılığıyla macOS Sierra'da mevcuttur diskutil. Bu sınırlamalar arasında, HFS+ yaparken Unicode normalleştirmesi yapmaz, bu da İngilizce dışındaki dillerde sorunlara yol açar. Sierra'nın APFS sürümüyle biçimlendirilmiş sürücüler, gelecekteki macOS sürümleriyle veya APFS'nin son sürümüyle de uyumlu olmayabilir ve APFS'nin Sierra sürümü, Time Machine , FileVault birimleri veya Fusion Drives ile kullanılamaz.

iOS, tvOS ve watchOS

iOS 10.3 , tvOS 10.2 ve watchOS 3.2 , uyumlu cihazlarda mevcut HFSX dosya sistemini APFS'ye dönüştürür .

Üçüncü taraf yardımcı programları

Günümüzün Mac'lerinde APFS birimlerinin her yerde bulunmasına ve formatın 2016'daki tanıtımına rağmen, üçüncü taraf onarım yardımcı programları, Apple'ın eksiksiz belgeleri gecikmeli olarak yayınlaması nedeniyle APFS birimlerini desteklemede kayda değer sınırlamalara sahip olmaya devam ediyor. DiskWarrior'un yapımcısı Alsoft'a göre, Apple'ın kısmi APFS formatı belgelerinin 2018 sürümü, APFS disklerini güvenli bir şekilde yeniden oluşturabilen bir DiskWarrior sürümünün oluşturulmasını geciktirdi. MicroMat'ın TechTool'u ve Prosoft'un Drive Genius'u da dahil olmak üzere rakip ürünlerin de APFS desteğini artırması bekleniyor.

Paragon Software Group , APFS sürücülerinin salt okunur erişimini destekleyen 4 Maddeli BSD Lisansı kapsamında bir yazılım geliştirme kiti yayınladı . Joachim Metz'in bağımsız bir salt okunur açık kaynak uygulaması olan libfsapfs, GNU Kısıtlı Genel Kamu Lisansı v3 altında yayınlandı . Debian ve Ubuntu yazılım havuzlarında paketlenmiştir . Her ikisi de normal bir dosya sistemi sürücü arabirimini açığa çıkarmayan komut satırı araçlarıdır. Bir yoktur filesystem in userspace Linux için (FUSE) sürücü salt okunur erişimi olan apfs-sigorta çağırdı. Bir "APFS for Linux" projesi, APFS desteğini Linux çekirdeğine entegre etmek için çalışıyor.

Ayrıca bakınız

• Dosya sistemlerinin karşılaştırılması

Referanslar

Dış bağlantılar

• Apple Geliştirici : Apple Dosya Sistemi Kılavuzu
• Apple Developer: Apple Dosya Sistemi Referansı
• WWDC 2016: Apple yazılım mühendisleri Dominic Giampaolo ve Eric Tamura tarafından APFS'nin tanıtımı
• Bağımsız dosya sistemi geliştiricisi Adam Leventhal tarafından APFS'ye Ayrıntılı Genel Bakış