piątek,
Czy macOS to UNIX?
System macOS jest systemem UNIX nie tylko ze względu na swoje historyczne i techniczne korzenie, ale także dzięki certyfikacji i zgodności ze standardami i technologiami. Ta podstawa stanowi fundament stabilności, wydajności i funkcjonalności, które użytkownicy macOS wysoko cenią w swoim codziennym użytkowaniu.
Pochodzenie od BSD UNIX
System macOS ma swoje korzenie w BSD (Berkeley Software Distribution), jednej z odmian systemu UNIX. System operacyjny macOS, szczególnie jego jądro, Darwin, jest oparty na FreeBSD, które jest bezpośrednim potomkiem oryginalnego UNIX-a. Kluczowym elementem w historii macOS jest NeXTSTEP, system operacyjny opracowany przez firmę NeXT, założoną przez Steve'a Jobsa po jego odejściu z Apple w 1985 roku. NeXTSTEP był innowacyjnym systemem operacyjnym, który zintegrował elementy interfejsu graficznego i obiektowości, a także bazował na jądrze systemu Mach oraz rozwiązaniach z BSD UNIX. Gdy Steve Jobs powrócił do Apple w 1996 roku wraz z przejęciem firmy NeXT przez Apple, NeXTSTEP stał się podstawą dla nowego systemu operacyjnego firmy Apple.
Drugim filarem, na którym opiera się macOS, jest BSD UNIX. BSD, czyli Berkeley Software Distribution, to wersja systemu UNIX opracowana przez Uniwersytet Kalifornijski w Berkeley. System macOS wykorzystuje wiele komponentów z BSD, w tym większość narzędzi wiersza poleceń oraz struktury zarządzania systemem. BSD dało macOS solidne fundamenty UNIX-a, co przekłada się na jego stabilność, wydajność i zgodność z normami UNIX.
Połączenie tych technologii zaowocowało stworzeniem systemu operacyjnego Mac OS X, który został zaprezentowany w 2001 roku. Od tego czasu system ten ewoluował, przechodząc przez różne wersje i nazwy (od Mac OS X do OS X, a następnie do obecnego macOS) i stał się jednym z najbardziej zaawansowanych i cenionych systemów operacyjnych na świecie. Jego charakterystyczne cechy, takie jak graficzny interfejs użytkownika Aqua, wsparcie dla technologii Apple jak AirDrop czy Continuity, oraz integracja z ekosystemem Apple, sprawiają, że jest on wyborem wielu profesjonalistów i użytkowników domowych.
Certyfikacja UNIX 03
Produkct firmy Apple jest oficjalnie certyfikowany jako zgodny z Single UNIX Specification (SUS) i posiada certyfikat UNIX 03 wydany przez The Open Group. Oznacza to, że spełnia określone standardy kompatybilności z UNIX-em, co jest ważne dla kompatybilności, niezawodności i wydajności.
Historia certyfikacji UNIX dla systemów macOS zaczęła się od wersji macOS 10.5 Leopard, która była pierwszym systemem operacyjnym Apple posiadającym certyfikację UNIX 03. Od tego czasu każda kolejna wersja macOS utrzymywała tę certyfikację, gwarantując zgodność z normami UNIX. Dzięki temu użytkownicy macOS mogą korzystać z wielu narzędzi i funkcji typowych dla systemów UNIX, takich jak zaawansowana praca z terminala, skrypty shella, a także szeroki zakres aplikacji i narzędzi dostępnych dla innych systemów mających sporo wspólnego z UNIX, takich jak Linux. To sprawia, że macOS jest popularnym wyborem wśród programistów, administratorów systemów i zaawansowanych użytkowników, którzy cenią sobie stabilność, bezpieczeństwo i elastyczność systemu UNIX.
Uniksowe jądro i składniki
System operacyjny firmy Apple zawiera wiele składników i cech typowych dla systemów UNIX, co wynika z jego bazowania na jądrze UNIX. Jego podstawą jest jądro XNU (XNU to skrót od „X is Not Unix”), które łączy w sobie elementy jądra Mach (zapewniające m.in. zarządzanie pamięcią i procesami) oraz różne komponenty z BSD UNIX (np. system plików, obsługa sieci, interfejsy użytkownika). Jądro Mach zapewnia wydajne i stabilne zarządzanie zasobami systemowymi, podczas gdy komponenty BSD oferują zgodność z UNIX-em jego tradycyjnymi narzędziami.
System macOS oferuje dostęp do terminala i standardowych powłok Uniksowych, takich jak bash (do wersji Catalina) i zsh (od wersji Catalina). Umożliwiają one zaawansowaną pracę w wierszu poleceń, tworzenie skryptów i wykorzystanie narzędzi typowych dla systemów UNIX. Dołączono do tego bogaty zestaw standardowych narzędzi Uniksowych dostępnych z linii poleceń, takich jak awk, sed, grep, ssh, tar, curl, i wielu innych. Są one dostępne w terminalu i umożliwiają wykonanie szerokiego zakresu operacji systemowych i manipulacji danymi.
Produkt firmy Apple korzysta z systemu plików HFS+ (w starszych wersjach) oraz APFS (Apple File System w nowszych wersjach), ale zachowuje kompatybilność z systemami plików typowymi dla UNIX, takimi jak NFS. Podobnie jak w innych systemach Uniksowych, macOS umożliwia zaawansowane zarządzanie procesami, wątkami i zasobami systemowymi. System jest zgodny ze standardem POSIX (Portable Operating System Interface), co oznacza, że obsługuje standardowe interfejsy programowania aplikacji (API) i zachowania zdefiniowane w UNIX-ie. Wspierane są różnorodne języki programowania i skryptów, które są popularne w środowiskach UNIX-owych, takie jak Python, Perl, Ruby, i inne. Podobnie jak w systemach UNIX, macOS stosuje ścisłe zasady dotyczące uprawnień użytkowników i procesów, co przyczynia się do zwiększenia bezpieczeństwa systemu.c z intuicyjnego interfejsu graficznego i integracji z ekosystemem Apple.
Interfejs wiersza poleceń
System macOS oferuje pełną funkcjonalność wiersza poleceń UNIX-a, co umożliwia użytkownikom korzystanie z potężnych narzędzi i skryptów znanych z innych systemów z tej rodziny. Interfejs wiersza poleceń w systemie macOS, znany również jako Terminal, jest potężnym narzędziem, które umożliwia użytkownikom zaawansowaną kontrolę nad ich systemem operacyjnym i aplikacjami. Zapewnia on dostęp do powłoki systemowej, która pozwala na wykonywanie różnorodnych zadań, od podstawowego zarządzania plikami po zaawansowane operacje administracyjne.
Użytkownicy mogą korzystać z szerokiego zakresu standardowych poleceń UNIX, takich jak ls (listowanie plików), cd (zmiana katalogu), cp (kopiowanie plików), mv (przenoszenie lub zmiana nazwy plików), rm (usuwanie plików), grep (wyszukiwanie w tekście), awk, sed i wielu innych. Terminal umożliwia tworzenie i uruchamianie skryptów shell, co pozwala na automatyzację złożonych lub powtarzalnych zadań.
Zaawansowani użytkownicy i administratorzy mogą wykorzystać Terminal do monitorowania i zarządzania zasobami systemowymi, takimi jak procesy, wykorzystanie pamięci, połączenia sieciowe itp., przy użyciu poleceń takich jak top, ps, netstat, vm_stat. Terminal umożliwia instalację i zarządzanie oprogramowaniem poprzez narzędzia takie jak Homebrew (menedżer pakietów dla macOS), co rozszerza możliwości systemu o dodatkowe aplikacje i narzędzia dostępne w środowiskach Uniksowych.
Niektóre ustawienia i konfiguracje systemu są dostępne wyłącznie poprzez wiersz poleceń, co daje bardziej doświadczonym użytkownikom większą kontrolę nad systemem. Terminal jest podstawowym narzędziem do interakcji z systemami kontroli wersji, takimi jak Git, co jest kluczowe dla programistów i inżynierów oprogramowania, a także umożliwia łączenie się z innymi systemami i serwerami za pomocą bezpiecznego protokołu SSH.
Dzięki tym cechom interfejs wiersza poleceń w macOS jest niezwykle użyteczny dla programistów, administratorów systemów, a także zaawansowanych użytkowników, którzy chcą wykorzystać pełną moc i elastyczność systemu operacyjnego.
Zabezpieczenia
System macOS dziedziczy Uniksowe podejście do zabezpieczeń i wielozadaniowości, oferując stabilne i bezpieczne środowisko operacyjne. Będąc systemem opartym na UNIX, dziedziczy wiele zalet związanych z bezpieczeństwem i wielozadaniowością, które są charakterystyczne dla systemów Uniksowych.
Podobnie jak jest to w UNIX, macOS stosuje ścisły model uprawnień użytkownika, gdzie działania mogą być ograniczone na poziomie użytkownika i administratora. Dostęp do krytycznych funkcji systemowych i plików jest ograniczony dla zwykłych użytkowników, co pomaga zapobiegać nieautoryzowanemu dostępowi i potencjalnym atakom. Aplikacje w macOS często działają w izolowanych środowiskach (sandboxach), co ogranicza ich dostęp do systemu i danych innych aplikacji. Izolacja zwiększa bezpieczeństwo poprzez ograniczenie potencjalnego wpływu złośliwego oprogramowania.
Wprowadzony w El Capitan System Integrity Protection (SIP) jest funkcją bezpieczeństwa macOS, która chroni ważne pliki systemowe i procesy przed modyfikacjami, nawet przez użytkownika z uprawnieniami administratora. Do zapobiegania instalacji niezaufanego oprogramowania system wykorzystuje narzędzia Gatekeeper i XProtect. Pierwsze z nich sprawdza, czy aplikacje pochodzą od zatwierdzonych deweloperów i czy mają ważny certyfikat bezpieczeństwa, natomiast XProtect działa jako antywirus.
Wielozadaniowość
System macOS, podobnie jak inne systemy Uniksowe, wykorzystuje planowanie czasu procesora do obsługi wielozadaniowości, pozwalając na równoczesne działanie wielu procesów i aplikacji. Obsługuje wielowątkowość, co pozwala aplikacjom na równoczesne wykonywanie wielu zadań, zwiększając ich wydajność i reaktywność. Zaawansowane zarządzanie pamięcią, w tym wirtualna pamięć, pomaga w efektywnym wykorzystaniu zasobów systemowych, co jest kluczowe dla skutecznej wielozadaniowości.
System operacyjny zapewnia izolację procesów, dzięki czemu awaria jednej aplikacji zazwyczaj nie wpływa na działanie innych. Technologia Grand Central Dispatch (GCD) opracowana przez Apple, ułatwia programistom wykorzystanie wielowątkowości, optymalizując wydajność aplikacji na wielordzeniowych procesorach.
Jak wprowadzenie procesorów Apple Silicon wpłynęło na zgodność macOS z UNIX?
Wprowadzenie procesorów Apple Silicon, czyli własnych układów ARM firmy Apple, stanowiło znaczący krok w rozwoju sprzętu komputerowego Apple, ale nie miało znaczącego wpływu na zgodność systemu macOS z UNIX. Oparte na architekturze ARM procesory opracowane przez Apple, różnią się od wcześniej wykorzystywanych produktów firmy Intel wykorzystujących architekturę x86-64. Jednakże Apple zadbało o to, aby zmiana architektury była jak najmniej odczuwalna dla użytkowników i deweloperów, zachowując zgodność na poziomie systemu operacyjnego.
Aby zapewnić płynne przejście i kompatybilność aplikacji stworzonych dla procesorów Intel, Apple wprowadziło w macOS narzędzie Rosetta 2. Rosetta 2 umożliwia aplikacjom skompilowanym dla architektury x86-64 działanie na nowych procesorach ARM, co minimalizuje problemy ze zgodnością. Apple zachęcało deweloperów do tworzenia aplikacji w formacie Universal Binaries, które mogą działać zarówno na procesorach Intel, jak i Apple Silicon. Dzięki temu deweloperzy mogą utrzymywać jedną wersję aplikacji kompatybilną z obiema architekturami.
Podstawowe komponenty macOS, w tym jego Uniksowa podstawa (takie jak jądro XNU, powłoki systemowe, narzędzia wiersza poleceń), pozostały zgodne z UNIX. Przejście na procesory Apple Silicon nie wpłynęło znacząco na te aspekty systemu. Apple podjęło kroki, aby zapewnić płynne przejście i utrzymać zgodność aplikacji i systemu operacyjnego, jednocześnie oferując ulepszoną wydajność i efektywność energetyczną.
