Darwin (操作系统)
Darwin是由蘋果公司於2000年所釋出的一個開放原始碼作業系統。Darwin是macOS和iOS操作環境的作業系統部份。蘋果公司於2000年把Darwin釋出給開放原始碼社群。
开发者 | 蘋果公司 |
---|---|
编程语言 | C、C++、Objective-C、汇编语言 |
作業系統家族 | 类Unix系统 |
運作狀態 | Current |
源码模式 | 自由及開放源碼件 |
当前版本 |
|
支援平台 | 目前:x86-64、64-bit ARM 历史上:PowerPC、IA-32、32-bit ARM (ARM32位支持是闭源的)[來源請求] |
内核类别 | 混合內核 |
许可证 | 主要为APSL,含有闭源的设备驱动 |
官方網站 | opensource |
仓库 |
Darwin是一種類Unix作業系統,並包含開放原始碼的XNU內核。其以微核心為基礎的核心架構來實作Mach,而作業系統的服務和使用者空間工具則以BSD為基礎。與其他類Unix作業系統相似,Darwin也有對稱多處理器的優點,高效能的網路設施和支援多種整合的檔案系統。
整合Mach到XNU内核的好處是可攜性,或者是在不同形式的系統使用軟體的能力。舉例來說,一個作業系統核心整合了Mach微核心,能夠提供多種不同CPU架構的二進位格式到一個單一的檔案(例如x86和PowerPC),這是因為它使用了Mach-O的二進位格式。Mach的缺點則是增加了作業系統内核的複雜度。在過去的微核心實作上,這種複雜度有時候會導致很難分離核心效能的問題。因此,採用Mach微核心會伴隨風險,但它有潛在的好處是廣泛的可移植性。以Darwin可移植性的具體例子來說,在2005年6月,蘋果電腦宣佈它會於2006年在Mac電腦上開始採用Intel處理器。
Darwin的開發者在2000年決定採用一個吉祥物,並最終選擇了鴨嘴獸Hexley。蘋果電腦沒有把Hexley認可為Darwin的一個標誌。[來源請求]
在2002年4月,Apple在網際網路軟體論壇(Internet Software Consortium, ISC)上成立OpenDarwin.org,一個協助合作Darwin發展的社群。OpenDarwin建立它自己釋出的Darwin作業系統。值得注意的是OpenDarwin子計畫中包含了DarwinPorts,其目標是組合下一世代的port集合給Darwin使用(長遠來說,其也能供給其他BSD所衍生的作業系統所用)。OpenDarwin專案於2006年中止,並且於2007年由另一個PureDarwin專案成立去接手OpenDarwin之前的目標。
2003年7月,蘋果在APSL的2.0版本下釋出了Darwin,其是由自由軟體基金會批准為自由軟體的許可證。儘管它先前在較早的APSL版本已經達到開放原始碼定義的要求,它們並不符合FSF對於自由軟體的定義。
设计
内核
Darwin的内核是XNU,它是一种混合内核,它采用了来自OSF的OSFMK 7.3[2](Open Software Foundation Mach Kernel)和FreeBSD的各种要素(包括过程模型,网络堆栈和虚拟文件系统),[3]还有一个称为I/O Kit的面向对象的设备驱动程序API。[4] 混合内核设计使其具备了了微内核的灵活性和宏内核的性能。[5]
硬件和软件支持
Darwin目前支持在Mac中使用的Intel x86处理器的64位x86-64变体以及在iPhone 5S,第六代iPod Touch,iPad Air,第四代Apple TV中使用的64位ARM处理器,最初的HomePod和更高版本,以及在iPhone 5C和更早版本,早期版本的iPod Touch,直到第四代的iPad以及第二和第三代Apple TV中使用的32位ARM处理器。 XNU内核的一个开源的移植支持Apple尚未正式支持的Intel和AMD x86平台上的Darwin,尽管自2009年以来似乎未进行过更新。[6]XNU内核的开源移植也可用于ARM平台。[7]较旧的版本支持32位PowerPC,64位PowerPC和32位x86的部分或全部。
它通过对BSD的沿袭(主要是FreeBSD用户领域)支持POSIX API,并且可以在Darwin上编译为其他各种类UNIX系统编写的大量程序,而无需更改源代码。
Darwin不包含macOS的许多定义元素,例如Carbon和Cocoa API或Quartz Compositor和Aqua用户界面,因此无法运行Mac应用程序。但是,它确实支持macOS的许多鲜为人知的功能,例如mDNSResponder,它是多播DNS响应器,是Bonjour网络技术的核心组件,并已推出高级服务管理框架。
许可证
2003年7月,Apple在Apple Public Source License(APSL)2.0版之下发布了Darwin,自由软件基金会(FSF)将其归类为与GNU General Public License不兼容的自由软件许可证。[8]它之前的版本是根据APSL许可证的较早版本发布的,尽管它确实满足了开放源代码定义的要求,但它不符合FSF对自由软件的定义。[9]
版本歷史
下表是主要的Darwin版本及其发行日期和相应的macOS版本的表格。[10]请注意,相应的macOS版本可能是在其他日期发布的;有关这些日期,请参阅macOS页面。
版本 | 版本發佈日期 | 對應的版本 | 注解 |
---|---|---|---|
0.1 | 1999年3月16日 | Mac OS X Server 1.0发行版 |
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0.2 | 1999年4月14日 | Mac OS X Server 1.0.1 | |
0.3 | 1999年8月5日 | 基于 Rhapsody 5.5
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1.0 | 2000年4月12日 | 開發者預覽第3版
| |
1.1 | 2000年4月5日 | 開發者預覽第4版 | |
1.2.1 | 2000年11月15日 | Mac OS X 公開測試版 | 代号 "Kodiak" |
1.3.1 | 2001年4月13日 | Mac OS X v10.0 |
|
1.4.1 | 2001年10月2日 | Mac OS X v10.1 | |
5.1 | 2001年11月12日 | Mac OS X v10.1.1
| |
5.5 | 2002年6月5日 | Mac OS X v10.1.5 | |
6.0.1 | 2002年9月23日 | Mac OS X v10.2 | |
6.8 | 2003年10月3日 | Mac OS X v10.2.8 | |
7.0 | 2003年10月24日 | Mac OS X Panther | |
7.9 | 2005年4月15日 | Mac OS X v10.3.9 | |
8.0 | 2005年4月29日 | Mac OS X Tiger Mac OS X for Apple TV |
|
8.11 | 2007年11月14日 | Mac OS X v10.4.11 | |
9.0 | 2007年10月26日 | Mac OS X Leopard iPhone OS 1.0 |
Mac OS X v10.5.0 |
9.8 | 2009年8月5日 | Mac OS X v.10.5.8 | |
10.0 | 2009年8月28日 | Mac OS X Snow Leopard iOS 4.0 |
Mac OS X v10.6.0 |
10.1 | 2009年9月10日 | Mac OS X v10.6.1 | |
10.2 | 2009年11月9日 | Mac OS X v10.6.2 | |
10.3 | 2010年3月29日 | Mac OS X v10.6.3 iOS 4.0 | |
10.4 | 2010年6月15日 | Mac OS X v10.6.4 | |
10.5 | 2010年11月11日 | Mac OS X v10.6.5 | |
10.6 | 2011年1月6日 | Mac OS X v10.6.6 | |
10.7 | 2011年3月21日 | Mac OS X v10.6.7 | |
10.8 | 2011年6月23日 | Mac OS X v10.6.8 | |
11.0.0 | 2011年7月20日 | Mac OS X Lion iOS 5[17] |
Mac OS X v10.7.0 |
11.1.0 | 2011年8月16日 | Mac OS X v10.7.1 | |
11.2.0 | 2011年10月13日 | Mac OS X v10.7.2 | |
11.3.0 | 2012年2月2日 | Mac OS X v10.7.3 | |
11.4.2 | 2012年10月4日 | Mac OS X v10.7.5 (额外的) | |
12.0.0 | 2012年2月16日 | OS X Mountain Lion | OS X v10.8.0
|
12.6.0 | 2015年1月27日 | OS X v10.8.5(带有安全更新2015-001) | |
13.0 | 2013年6月10日 | OS X Mavericks iOS 6 |
OS X v10.9.0
|
13.4.0 | 2014年9月7日 | OS X v10.9.5 | |
14.0.0 | 2014年9月18日 | OS X Yosemite iOS 7 iOS 8 |
OS X v10.10.0 |
14.5.0 | 2015年8月13日 | OS X v10.10.5 | |
15.0.0 | 2015年9月16日 | OS X El Capitan iOS 9 |
OS X v10.11.0
iOS 9.0 |
15.6.0 | 2016年7月18日 | OS X v10.11.6
iOS 9.3.3 | |
16.0.0 | 2016年9月13日 | macOS Sierra iOS 10 |
macOS v10.12.0
iOS 10.0.1(初始发行版)
|
16.5.0 | 2017年3月27日 | macOS v10.12.4
iOS 10.3 | |
16.6.0 | 2017年7月19日 | macOS v10.12.6
iOS 10.3.3 | |
17.0.0 | 2017年9月19日 | macOS High Sierra iOS 11 |
|
17.5.0 | 2018年3月29日 | macOS 10.13.4
| |
17.6.0 | 2018年6月1日 | macOS v10.13.5 | |
17.7.0 | 2018年7月9日 | macOS v10.13.6
iOS 11.4.1 | |
18.0.0 | 2018年9月2日 | macOS Mojave iOS 12 |
|
18.2.0 | 2018年10月30日 | macOS v10.14.1
iOS 12.1
| |
19.0.0 | 2019年9月19日 | macOS Catalina iOS 13 |
|
19.2.0 | 2019年12月10日 | macOS 10.15.2
iOS 13.3 | |
19.3.0 | 2020年1月28日 | macOS 10.15.3
iOS 13.3.1 | |
20.1.0 | 2020年10月30日 | macOS 11.0.1 | |
20.2.0 | 2021年12月15日 | macOS 11.1 | |
20.3.0 | 2021年2月2日 | macOS 11.2 | |
20.4.0 | 2021年4月20日 | macOS 11.3 | |
20.5.0 | 2021年5月24日 | macOS 11.4 | |
20.6.0 | 2021年6月2日 | macOS 11.5 | |
21.0.0 | 2021年6月7日 | macOS 12.0 beta 1 | |
21.0.1 | 2021年10月25日 | macOS 12.0 | |
21.1.0 | 2021年10月25日 | macOS 12.0.1 | |
21.2.0 | 2021年12月7日 | macOS 12.1 | |
21.3.0 | 2022年1月7日 | macOS 12.2 |
Mac OS X v10.1.1发行版中,版本号从Darwin 1.4.1跃升至5.1,旨在将Darwin与Mac OS X版本和内部版本号系统联系起来,而后者又是从NeXTSTEP继承而来的。在macOS的内部版本号系统中,每个版本都有一个唯一的开始内部版本号,用于标识其所属的整个macOS版本。Mac OS X v10.0的内部版本号以4开头,10.1的内部版本号以5开头,依此类推(早期的内部版本号代表开发人员的版本)。[22]
命令终端中的uname -r
命令将显示Darwin版本号,uname -v
命令将显示XNU构建版本的字符串,其中包括Darwin的版本号。
吉祥物
Hexley是開放原始碼的作業系統——Darwin(Mac OS X的核心)的吉祥物。Hexley是一個卡通的鴨嘴獸,通常戴著一個類似BSD小惡魔的帽子,並握著三叉戟。Hexley是由Jon Hooper所設計的,版權也為他所有。但Hexley並不附屬於蘋果電腦。本來這個吉祥物的名稱應該是Huxley,源由是捍衛达尔文(Darwin)演化理論的英國生物學家托马斯·亨利·赫胥黎,而原先提議的人誤以為是达尔文的助理,並錯用了Hexley。而發現錯誤時,要改名已經太晚,因此沿用了Hexley這個名稱。
衍生项目
由于Darwin的自由软件性质,已经有了一些旨在修改或增强操作系统的项目。
OpenDarwin
OpenDarwin是基于Darwin的社区主导的操作系统。 它由Apple Inc.和Internet Systems Consortium于2002年4月成立。其目标是加强Apple开发人员与自由软件社区之间的协作。 苹果公司从该项目中受益,因为OpenDarwin的改进将纳入Darwin版本中。自由/开源社区受益于对其操作系统的完全控制,并且可以将其用于GNU-Darwin等自由软件发行版中。[23]
2006年7月25日,OpenDarwin团队宣布该项目已关闭,因为他们认为OpenDarwin“已成为Mac OS X相关项目的唯一托管工具”,并且创建独立的Darwin操作系统的努力失败了。他们还指出:“消息来源的可用性,与Apple代表的互动,建立和跟踪消息来源的困难以及社区缺乏兴趣,这一切都为此做出了贡献。”[24]它最后的稳定版本是2004年7月16日发行的7.2.1版。[25]
PureDarwin
PureDarwin是一个从Apple发行的Darwin源代码中创建可引导的操作系统映像的项目。[26]自从OpenDarwin停止运行以及Darwin8.x以来发布可启动映像以来,由于许多组件都成为封闭源,因此创建完整的操作系统变得越来越困难。 该项目已成功创建了基于Darwin 9和X11 GUI的Xmas版本[27]和仅基于Darwin 17的命令行17.4 Beta。[28]
其他衍生项目
- XQuartz(前身為XDarwin),是蘋果電腦為Mac OS X/OS X/macOS(Darwin)上X Window系統的實作。
- GNUstep,GNU計劃的專案之一。它將Cocoa(前身為NeXT的OpenStep)Objective-C軟體庫,部件工具箱(widget toolkits)以及其上的應用軟體,以自由軟體方式重新實作。
- Window Maker,是X Window系統上一个自由及開放原始碼的窗口管理器,可讓圖形化應用軟體在類Unix作業系統上執行。它最最初设计用来模擬NeXT的圖形使用者介面,令其成為符合OpenStep相容环境。
- WebKit是一个开源的Web浏览器引擎(Web browser engine)。它被用於Apple Safari。Webkit亦被使用於Apple iOS的預設瀏覽器。
- MacPorts(以前是DarwinPorts),Fink和Homebrew是将UNIX程序移植到Darwin操作系统并提供包管理服务的程序。另外,几个标准的UNIX软件包管理器(例如RPM,pkgsrc和Portage)具有Darwin的移植。其中一些在自己的名称空间中运行,以免干扰基本系统。
- GNU-Darwin是一个将自由软件的软件包移植到Darwin的项目。它们用类似于Linux发行版的方式打包OS镜像。
- Darwine项目是Wine在Darwin上的移植,它使人们可以在Darwin上运行Microsoft Windows软件。
- SEDarwin是TrustedBSD强制访问控制框架和SELinux框架的一部分在Darwin上的移植。[29]它已被合并到Mac OS X 10.5中。[30]
- Darbat项目是Darwin在L4微内核系列上的试验性移植。 它旨在与现有的Darwin二进制文件二进制兼容。[31]
- Darling项目是用于在Linux系统上运行macOS二进制文件的兼容性层。它使用了一些Darwin的源代码。[32]
- 有许多项目专注于驱动程序支持:例如无线驱动程序[33][34],有线NIC驱动程序[35][36][37],调制解调器驱动程序[38],读卡器[39],ext2和ext3文件系统[40][41]。
参考
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