Ликбез по macOS. Разбираем в подробностях, как устроена macOS

Пред­положим, ты недав­но при­обрел «мак» или раз­думыва­ешь, не сде­лать ли это. Но macOS кажет­ся чуж­дой и непонят­ной, да и вооб­ще ходят слу­хи о том, что там чих­нуть нель­зя без раз­решения Тима Кука. Дру­гая рас­простра­нен­ная небыли­ца — что macOS все­го лишь чуть‑чуть переде­лан­ный Linux. В этой статье мы прой­дем­ся по всем основным механиз­мам macOS и заод­но погово­рим о том, какие в реаль­нос­ти есть огра­ниче­ния и мож­но ли их обой­ти.

Краткая история macOS

Ис­тория macOS, как и в целом исто­рия Apple, увле­катель­на и пол­на зах­ватыва­ющих перипе­тий. Здесь я перес­кажу ее в очень сок­ращен­ном и упро­щен­ном виде.

Все началось в далекие вось­мидеся­тые годы с компь­юте­ров Apple II. Опе­раци­онной сис­темы в сов­ремен­ном понима­нии это­го сло­ва у них, по сути, не было: сей­час их ОС мы бы наз­вали про­шив­кой. Как и в слу­чае с дру­гими домаш­ними компь­юте­рами той эпо­хи, в нее вхо­дил интер­пре­татор BASIC, слу­жив­ший для выпол­нения поль­зователь­ских команд.

www

Ни­како­го замет­ного нас­ледия Apple II и III в macOS сей­час не най­ти, одна­ко жела­ющие при­кос­нуть­ся к исто­рии могут запус­тить эму­лятор Apple II пря­мо в бра­узе­ре.

Компь­ютер Apple Macintosh, вышед­ший на рынок в 1984 году, разитель­но отли­чал­ся от этих машин. Его опе­раци­онная сис­тема сра­зу вклю­чала в себя гра­фичес­кий поль­зователь­ский интерфейс с под­дер­жкой мыши. Окон­ный интерфейс по тем вре­менам счи­тал­ся уди­витель­ной новин­кой — до это­го его не было ни у одно­го серий­но про­изво­димо­го компь­юте­ра (Windows 1.0 появил­ся через два года пос­ле Macintosh и мно­гое у него поза­имс­тво­вал).

Клас­сичес­кая Mac OS активно раз­вивалась до 1996 года, а пос­ледний ее релиз вышел в 2001 году. И если для кон­ца вось­мидеся­тых она счи­талась передо­вой, то в девянос­тые ее архи­тек­тура с уста­рев­шей моделью раз­деления памяти пос­тепен­но ста­ла прег­радой для раз­вития Apple. В качес­тве экс­трен­ной меры руководс­тво ком­пании решило при­обрести стар­тап NeXT, осно­ван­ный ранее вытес­ненным из Apple Сти­вом Джоб­сом.

Глав­ной раз­работ­кой NeXT была гра­фичес­кая опе­раци­онная сис­тема NeXTSTEP, в осно­ве которой — Unix-образное ядро и окру­жение, прод­винутый гра­фичес­кий дви­жок и набор объ­ектно ори­енти­рован­ных фрей­мвор­ков. Пос­ледний поз­волял раз­работ­чикам лег­ко соз­давать окон­ные при­ложе­ния на прод­винутом по тем вре­менам язы­ке Objective-C. На компь­юте­рах NeXT, к при­меру, был соз­дан про­тотип пер­вого веб‑бра­узе­ра.

Пос­ле того как коман­да раз­работ­чиков NeXT переш­ла в Apple, сов­мес­тны­ми уси­лиями была соз­дана новая сис­тема — Mac OS X. Поз­днее ее пере­име­нова­ли в OS X, а затем в macOS (отдел мар­кетин­га в Apple никог­да не сидит сло­жа руки). Тех­ничес­ки Mac OS X осно­вана на NeXTSTEP, одна­ко ее интерфейс мно­гое почер­пнул из клас­сичес­кой Mac OS.

В переход­ный пери­од «макин­тоши» под­держи­вали как клас­сичес­кую Mac OS, так и Mac OS X. С 2002 года все компь­юте­ры Apple ста­ли выходить с пре­дус­танов­ленной Mac OS X, а Mac OS 9 еще нес­коль­ко лет мож­но было запус­кать в режиме сов­мести­мос­ти.

Ядро XNU

В осно­ве macOS, как и в осно­ве любой дру­гой ОС, лежит ядро. Оно отве­чает за выделе­ние про­цес­сорно­го вре­мени, управле­ние опе­ратив­ной памятью и кешем, вза­имо­дей­ствие с устрой­ства­ми и сетью. В то же вре­мя оно обра­баты­вает сис­темные вызовы при­ложе­ний и обес­печива­ет вза­имо­дей­ствие про­цес­сов.

Сов­ремен­ная macOS работа­ет на ядре XNU, которое приш­ло из NeXTSTEP. За осно­ву его кода в свое вре­мя был взят про­ект Mach — ответ­вле­ние от ядра FreeBSD.

XNU озна­чает X is Not Unix, «X — не Unix». Эта рас­шифров­ка — дав­но уте­ряв­ший акту­аль­ность прог­раммист­ский юмор: macOS все же по боль­шому сче­ту счи­тает­ся одной из раз­новид­ностей Unix. Одна­ко XNU не име­ет бинар­ной сов­мести­мос­ти с FreeBSD, то есть прог­раммы для FreeBSD в macOS нель­зя запус­тить без изме­нений и переком­пиляции.

Яд­ро XNU — гиб­ридное. Это зна­чит, что в отли­чие от мик­роядер оно может быть допол­нено рас­ширени­ями, но при этом не явля­ется монолит­ным, как ядро Linux, где все фун­кции соб­раны в один гигант­ский бинар­ный файл.

До macOS 10.15 основным спо­собом рас­ширения ядра были модули kext. Пос­коль­ку «кек­сты» работа­ют в прос­транс­тве ядра, сбои в них могут при­водить к нес­табиль­ной работе компь­юте­ра. К тому же они откры­вали боль­шие воз­можнос­ти для недоб­росовес­тных раз­работ­чиков.

Сей­час «кек­сты» счи­тают­ся уста­рев­шим методом, и со вре­менем он будет отклю­чен. Вмес­то это­го в Apple пред­лага­ют раз­работ­чикам исполь­зовать фрей­мвор­ки DriverKit и SystemExtension, которые поз­воля­ют соз­давать драй­веры и рас­ширения, работа­ющие в прос­транс­тве поль­зовате­ля.

Darwin

Опе­раци­онная сис­тема — это не толь­ко ядро. Вмес­те с Mach в NeXTSTEP, а затем и в Mac OS X переко­чевал набор биб­лиотек и исполня­емых фай­лов, которые вмес­те с XNU обес­печива­ют под­дер­жку POSIX — Portable Operating System Interface, «пор­тиру­емо­го интерфей­са опе­раци­онной сис­темы». Это стан­дарт, которо­му в той или иной мере соот­ветс­тву­ют все Unix-образные опе­раци­онные сис­темы и который обес­печива­ет низ­коуров­невую сов­мести­мость меж­ду ними.

В macOS этот слой называ­ется Darwin и по сути пред­став­ляет собой самос­тоятель­ную опе­раци­онную сис­тему. Сюда не вхо­дят гра­фичес­кая сре­да и биб­лиоте­ки, нуж­ные для работы окон­ных при­ложе­ний, но вхо­дят ядро, драй­веры, сетевой стек, набор сис­темных и поль­зователь­ских ути­лит коман­дной стро­ки, а так­же сис­тема запус­ка служб и при­ложе­ний launchd.

При желании Darwin мож­но уста­новить как самос­тоятель­ную минима­лис­тичную ОС с тек­сто­вым интер­пре­тато­ром команд. Код Darwin с самого начала был открыт, одна­ко со вре­менем в нем появи­лось мно­жес­тво зак­рытых ком­понен­тов, вклю­чая спе­цифич­ные для «маков» драй­веры.

Пос­ледние вер­сии Darwin уже было невоз­можно соб­рать и зас­тавить работать без средств, дос­тупных толь­ко прог­раммис­там Apple. Получи­лось, что пуб­ликация исходни­ков в таком виде ста­ла не нуж­на ни Apple, ни сооб­щес­тву, и ее прос­то прек­ратили. Код XNU тем вре­менем по‑преж­нему дос­тупен на GitHub и про­дол­жает обновлять­ся.

Сей­час силами сооб­щес­тва под­держи­вает­ся про­ект PureDarwin — по‑нас­тояще­му откры­тая реали­зация Darwin.

info

Дол­гое вре­мя сре­ди прод­винутых маково­дов был популя­рен набор ути­лит MacPorts, так­же осно­ван­ный на Darwin, но допол­ненный и рас­ширен­ный сов­ремен­ными вер­сиями прог­рамм для Linux. MacPorts про­дол­жают под­держи­вать, одна­ко сей­час его поч­ти пол­ностью вытес­нил пакет­ный менед­жер brew.

Графическая система

Гра­фичес­кий слой в macOS обыч­но называ­ют Quartz, хотя под­разуме­вает­ся под этим набор биб­лиотек Core Graphics. Две его важ­ней­шие час­ти — это Quartz 2D и Quartz Compositor.

Quartz 2D

Quartz 2D отве­чает за все, что свя­зано с дву­мер­ной гра­фикой. В его основные задачи вхо­дит отри­сов­ка тек­ста и прев­ращение гра­фичес­ких при­мити­вов, опи­сан­ных в фор­мате PostScript, в рас­тро­вые изоб­ражения, которые затем переда­ются в Quartz Compositor.

Присоединяйся к сообществу «Xakep.ru»!

Членство в сообществе в течение указанного срока откроет тебе доступ ко ВСЕМ материалам «Хакера», позволит скачивать выпуски в PDF, отключит рекламу на сайте и увеличит личную накопительную скидку! Подробнее

Mac OS — что это за программа?

Приветствую. Данная статья расскажет о программе Mac OS, постараемся выяснить предназначение.

Mac OS — что это такое?

Операционная система, которая устанавливается на компьютеры фирмы Apple, называемые Mac.

В принципе это все, что нужно знать. Это операционная система как Windows, только она предназначена для персональных компьютеров Apple.

Некоторые моменты

Теперь рассмотрим некоторые особенности системы Mac OS.

Если человек никогда не видел Mac OS, то после знакомства, первое что бросается в глаза — плавность, красивая анимация, все детали интерфейса выполнены идеально, приятные эффекты появления меню/выбора значков:

Второе что — шрифты, Mac OS рисует шрифты как есть, в отличии от Windows, которая пытается подогнать толщину шрифта. По этой причине часто типографии или компании, которые связаны с печатью — предпочитают операционку Mac OS, так как там шрифты отображаются так, как будут отображаться в реальной жизни.

Скорость работы — Mac OS немного быстрее. Грузится немного быстрее, некоторый софт, например Adobe Photoshop — тоже запускается быстрее. Также вообще в Mac OS меньше подтормаживаний, которые свойственны Windows.

Также есть такое понятие как Док. Это небольшая панель с иконками, которая находится в нижней части экрана, как панель задач в Windows. Внешний вид док-панели:

Данная панель разделена на две части:

• Левая содержит закрепленные иконки, ярлыки приложений, которые в панели присутствуют всегда. Под значками приложений, которые запущены — появляется светлозеленый маленький индикатор.
• Правая, как я понимаю содержит запущенные документы, открытые папки, также здесь хранятся запущенные приложения, а точнее — их документы, активные вкладки, окна.

Закрытие программ необычно. При нажатии по крестику — не происходит обычного завершения работы программы, нет, происходит сворачивание программы в левую часть. В памяти приложение остается висеть, хотя выгружаются открытые документы, некоторые другие данные, но приложение остается висеть в памяти. Скорее всего данный механизм придуман чтобы приложение повторно было открыть уже намного быстрее. Но чтобы закрыть программу полностью — необходимо нажать по нему правой кнопкой мышки и выбрать необходимый пункт или просто зажать клавиши Ctrl + Q.

Еще необычная особенность — меню программ, в Windows оно всегда находится под заголовком (или примерно там). Но в Mac OS оно всегда в верхней части экрана (рабочего стола) — даже если приложение запущено не во весь экран, как пример с Мозиллой:

Как видите — браузер не развернут на весь экран, но меню браузера находится вверху. Это удобно да. Но я так понимаю что при написании программ данный момент учитывается, скорее всего есть некий стандарт, алгоритм при написании софта, чтобы Mac OS сама находила эту панель в программе и располагала ее в верхней части экрана. Удобно ли это на самом деле? Да, но тем, кто годами пользуется Windows — думаю что все же не очень.

Mac OS поддерживает несколько рабочих столов, между которыми удобно переключаться. Можно настроить на каком рабочем столе запускать какую программу и другие связанные полезные опции.

Установка и удаление программ. Здесь все необычно и проще — смотрите, программы из себя представляют просто упакованные папки. То есть чтобы установить программу достаточно скопировать папку с ней с папку с программами. Реестра нет. Настройки как понимаю хранятся в самой папке, а если нужно удалить приложение — то просто удаляем директорию с ней и все. Некоторые программы конечно не так просто ставятся, а прям внедряются в систему, но это касается сложных приложений например ПО Adobe.

Также на Mac OS почти нет вирусов. Их просто нет смысла создавать — самая популярная операционка это OS Windows, поэтому под нее и пишется большинство вирусов, а под Mac OS или Linux — особо смысла нет, сидят мало юзеров.

Софт. Да, софта под Mac OS в разы меньше намного. Но вроде бы есть решение — установка виртуальной машины Parallels Desktop, в которой можно запускать любые виндовские приложения. И вроде бы все хорошо, но нужно понимать что ресурсов для запуска приложения в виртуальной машине — нужно больше. Также есть режим Coherence в Parallels Desktop, который позволяет перекидывать окна и запущенные программы из виртуальной машины в реальную, выглядит это примерно так:

В Mac OS может отображаться даже меню Пуск из виртуальной Windows:

Мое мнение

Все хорошо, но возможно кому-то будет интересно и мое мнение.

1. Если нужен ПК только для просмотра фильмов, прослушивания музыки, сидения в социальных сетях, читать новости — то здесь лучше Mac OS. Потому что один раз все настроили и получаете удовольствие от стабильной работы с приятным интерфейсом.
2. Если вы работаете в софте Adobe (Photoshop, Lightroom) — то возможно Mac OS вам тоже подойдет, если например нет проблем с установкой дополнительных утилит для софта Adobe и реализацией других мелочей.
3. Если вы за ПК играете — однозначно нет. Даже нечего обсуждать, игр поддерживается меньше, программ тоже меньше, например элементарно для подсчета FPS в игре.
4. Да, конечно можно запустить софт через виртуальную машину. Но поверьте — это гемор. Можно запустить, да, можно пользоваться, но в итоге вы придете к тому, что вы используете две операционки. Потому что настройки приложений, которые запущены в виртуальной машине — настройки будут храниться там. Плюс дополнительно накладывается потребление ресурсов, например вам нужно запустить небольшую утилиту, которая работает только в винде, в итоге вам нужно чтобы работала целая операционная система, чтобы запустить небольшую утилиту. Не легче ли тогда установить Windows?
5. Отсутствие вирусов. Тут все просто — их нет смысла создавать, так как по сравнению с Windows — Mac OS используют намного меньше. Намного. Во-вторых чтобы создавать вирусы под эту систему — нужно ее изучать, а это тоже неблагодарное дело из-за низкой популярности самой операционки. Это еще один плюс, почему Mac OS — идеальна, чтобы использовать ПК для мультимедийных задач, например музыка, кино, социальные сети, развлекательные сайты.

Заключение

1. Mac OS — операционная система для компьютеров Apple, аналог Windows.
2. Основные минусы: низкая популярность системы, и все вытекающие из этого минусы — меньше софта, меньше игр, меньше разных мануалов, инструкций как что сделать/настроить.
3. Плюсы: мое мнение что лучше работает/красивее интерфейс, быстрее выполняются некоторые процессы, отсутствие вирусов, стабильная работа (все таки это компания Apple, продукция которой стоит дороже).

Руководство пользователя macOS

Вы можете легко настроить новый Mac и начать им пользоваться. Выберите обои для Рабочего стола, измените основные настройки, начните использовать приложения и выполнять другие задачи.

Переходите с Windows на Mac?

Если Вы переходите на Mac, начните с этого раздела, чтобы сделать переход плавным. Познакомьтесь с основными терминами, которые используются для Mac, узнайте, как находить файлы, и ознакомьтесь с другой информацией.

Использование Mac с другими устройствами Apple

Mac идеально работает со всеми устройствами Apple. Можно использовать iPhone в качестве веб-камеры Mac, выполнять копирование и вставку с использованием нескольких устройств, а также совершать другие действия.

Упрощение задач на Mac

Отслеживайте важные задачи в виджетах на рабочем столе, открывайте сайты из панели Dock и выполняйте другие действия. Функция «Постановщик» помогает расположить окна приложений таким образом, чтобы можно было легко переключаться между задачами, ни на что не отвлекаясь.

Конфиденциальная и защищенная работа

Нет ничего важнее защиты конфиденциальности и безопасности Вашей работы. В Mac встроены инструменты и приложения для надежной защиты Вашей информации: ключи доступа, частный доступ и многое другое.

Забыли пароль?

Узнайте, как изменить или сбросить пароль Apple ID.

Загрузите руководство с основными сведениями

У Вас новый Mac? Ознакомьтесь с основными сведениями о Вашей модели.

Служба поддержки Apple

Если у Вас возникли вопросы, Вы можете обратиться в службу поддержки Apple.

Чтобы изучить Руководство пользователя macOS, нажмите «Оглавление» вверху страницы либо введите слово или фразу в поле поиска.

Если Вам требуется дополнительная помощь, перейдите на веб-сайт поддержки macOS.

Некоторые функции и материалы доступны не во всех странах и регионах.

При подготовке материала использовались источники:
https://xakep.ru/2022/10/31/macos-tech-overview/
https://990x.top/mac-os-chto-eto-za-programma-otvet.html
https://support.apple.com/ru-ru/guide/mac-help/welcome/mac