Otevřeš notebook. Klikněte na aplikaci. Funguje to. Většina uživatelů se nikdy nepodívá pod pokličku. A to by neměli dělat. Ale pochopení „enginu“ pomáhá vysvětlit, proč se Mac cítí jinak než zařízení Windows PC nebo Linux. Tajemství není magie. Toto je kód. Jmenovitě jádro XNU.
Když stisknete tlačítko napájení, jádro XNU se spustí jako první. Toto je „šéf“ zařízení. Určuje, kolik paměti je přiděleno jakékoli aplikaci. Řídí čas procesoru. Sleduje diskové jednotky, aby se zajistilo, že se data neztratí ve vzduchu. Ale XNU nebylo postaveno od nuly. Jedná se o hybridní jádro.
Základní Mach
XNU je založen na Mach. To není nic nového. Jedná se o produkt Carnegie Mellon University, vyvinutý již v 80. letech 20. století. Proč používat kód 80. let? Protože to funguje. Mach dělá většinu práce se správou virtuální paměti. Umožňuje také multitasking.
Když se váš Mac začne přehřívat, Mach vyskočí do akce. Může to zpomalit rychlost zpracování procesoru. To není závada. Toto je funkce. Systém upřednostňuje přežití zařízení před čistou rychlostí. Můžete si všimnout, že začnou více pracovat ventilátory nebo se aplikace trochu zpomalí. Tento Mach chrání vaše křemíkové čipy.
I/O Kit: Centrum připojení
Dále přichází Input-Output Kit (I/O Kit). Je součástí jádra, ale má svůj specifický úkol. Spravuje ovladače zařízení. Znáš je. Jedná se o překladače, které umožňují vaší tiskárně komunikovat s počítačem. Bez nich je zařízení jen drahý plast.
I/O Kit používá speciální omezenou verzi C++. Toto není plné C++. Toto je oříznutá, efektivní verze. Tato vrstva zpracovává obrovské proudy příchozích a odchozích dat. Spravuje požadavky přesouvající se z vašeho Macu na periferní zařízení a zpět.
Tímto způsobem můžete současně připojit USB myš, FireWire disk a Thunderbolt displej. I/O Kit s nimi žongluje. Žádný zmatek. Zpracovává různé technologie současně. Pokud to zkusíte na některých starších architekturách PC, můžete narazit na konflikty ovladačů. To se na počítačích Mac obvykle nestává.
BSD: Bezpečnostní stráž
Třetí pilíř XNU pochází od Berkeley Software Distribution (BSD). Je to derivát UNIXu. Představte si ochranku. Nebo vrátný v exkluzivním klubu.
Když se přihlásíte, BSD určí vaše oprávnění. Administrátoři mají plný přístup. Mohou odstranit programy. Mohou instalovat software na systémové úrovni. Běžný uživatel? Méně je mu k dispozici. Vrstva BSD vynucuje tato pravidla. Zabraňuje běžným uživatelům prolomit systém. Také synchronizuje procesy. Udržuje pořádek v systému.
Bez této vrstvy by se Mac OS X stal chaosem konfliktních oprávnění. Vymazat systém mohl kdokoli. BSD podporuje svět.
Koncept zásobníku
Inženýři vidí Mac OS X jako zásobník. Toto je koncepční model. Níže: hardware a firmware. Další úroveň: jádro XNU. Nahoře: Základní služby. Další na řadě: obslužné aplikace. Nahoře: Skutečná aplikace, kterou používáte.
Na tomto zásobníku záleží. Ukazuje, jak se vrstvy vzájemně ovlivňují. Globální změny mohou způsobit řetězovou reakci. Aktualizace GUI obvykle jádro nerozbije. Rozdělení je záměrné.
Základní služby a GUI
Vrstva základních služeb obsahuje rámce. Provádí úkoly, jako je vyhledávání textu ve více jazycích. Poskytuje systémová API. Vývojáři používají tato rozhraní API k vytváření softwaru. Hlavní služby dělají těžkou práci na pozadí.
Zobrazí se úroveň aplikace služby. Jedná se o grafické uživatelské rozhraní (GUI). Vytváří okna, ikony a kurzory. Jedná se o komunikační kanál mezi aplikacemi. Tato vrstva usnadňuje kopírování textu z prohlížeče a jeho vkládání do dokumentu. Aplikace tak mohou mezi sebou komunikovat.
Co znamená XNU?
Samotný název je vtip. Počítačoví inženýři milují špatné slovní hříčky. XNU není složitá zkratka. To znamená, že „X není Unix“.
Unix je jiný operační systém. Mac OS X má stejnou DNA. Ale toto není Unix. Název zdůrazňuje tento rozdíl. To je pocta předkům a zároveň odloučení. Toto je připomínka, že ačkoli je Mac postaven na principech UNIX, je sám o sobě výkonným zařízením.
Paměť spravuje jádro. Série I/O je zodpovědná za připojení. BSD se stará o bezpečnost. Stoh je drží pohromadě. Až budete příště chtít, aby váš Mac běžel hladce, zapamatujte si kód, který za vás udělá neviditelnou práci. Není to magie. To je architektura.
