macOS — Apple'i Macide operatsioonisüsteem: ajalugu, versioonid, arhitektuur

macOS (varem Mac OS X aastatel 2001–2012 ja OS X kuni 2016. aastani) on Apple Inc. poolt arendatud töölauaoperatsioonisüsteem, mis on ette nähtud töötamiseks arvutite seerial „Macintosh” ehk Macidel. macOS eristub teistest lauaarvutite opsüsteemidest selle poolest, et Apple kontrollib riistvara‑ ja tarkvarakeskkonda rangelt ning opsüsteemilt eeldatakse tihedat kooskõla Apple’i arvutitega. Kuigi tehnikahuvilised on suutnud macOS‑i käivitada ka mittemac‑riistvaral (nn Hackintosh), rikub see Apple’i litsentsitingimusi.

Nimi ja ajalugu

macOS väljendub pika ajalooga: 2001. aastal ilmus Mac OS X, mis asendas seni kasutusel olnud "klassikalise" Mac OSi. Tegemist oli põhimõtteliselt uue operatsioonisüsteemiga — Unixi‑sarnase arhitektuuriga süsteemiga, mille tuumik ja mitmed tehnoloogiad pärinesid 1980ndatel ja 1990ndate alguses NeXT‑i arenduselt. NeXT oli ettevõte, mille asutas pärast 1985. aasta lahkumist Apple’st Steve Jobs. NeXT‑is arendatud süsteem NeXTSTEP (tutvustatud 1989. aastal) andis aluse hilisemale Mac OS X‑ile: seda iseloomustas Machi tuuma ja BSD komponentide kombinatsioon ning objektorienteeritud graafilise kasutajaliidese raamistik (Objective‑C ja NeXT‑i raamistikud).

Apple on ajas muutnud Maci opsüsteemi nime: 2001–2012 kandis see nimetust Mac OS X; 2012–2016 kasutati nime OS X; alates 2016. aastast on ametlikuks nimeks macOS, mis toob nimekujunduse kooskõlla teiste Apple’i platvormidega (iOS, iPadOS, watchOS, tvOS). Tähtis on ka tähe „X” tähendus: see on rooma numbriga 10 ja hääldatakse „ten”.

Darwin, XNU ja litsents

macOS‑i baasiks olev avatud lähtekoodiga komponent on Darwin, kuid Darwin ei pruugi käivitada kõiki macOS‑i kommertsrakendusi ega sisaldada kõiki Apple’i patenteeritud kõrgema taseme komponente (GUI‑raamistikke, kommerts‑ajastamise ja mitmeid sulgega seotud teenuseid). macOS‑i tuumaks on XNU, mis on hübriidne tuum, kus on kasutusel Machi mikrotuuma ideed ja BSD‑põhised komponendid. Operatsioonisüsteem on mitmete versioonidega läbinud rakenduste ja API‑te arengut ning tänapäevased versioonid on saanud ka POSIX/UNIX 03 sertifitseeringu.

Versioonide nimetused

Algusest kuni 10.15 (2019) kasutati suurema osa ajast versioonide koodinimedena suurte kasside liike (nt Cheetah, Puma, Jaguar, Panther, Tiger, Leopard, Snow Leopard, Lion, Mountain Lion) ning alates 2013. aastast läks Apple üle California maastiku‑ ja kohalike nimede kasutamisele (nt Mavericks, Yosemite, El Capitan, Sierra, High Sierra, Mojave, Catalina). Põhiversioonide reaalse numeratsiooniga toimus muutus alates 2020. aastast, kui Apple tõstis versiooninumbri 10 seeriast 11‑le (Big Sur). Hiljem on tulnud järgmised suured väljalasked:

• 10.0: "Cheetah" (algne Mac OS X)
• 10.1: "Puma"
• 10.2: "Jaguar"
• 10.3: "Panther"
• 10.4: "Tiger"
• 10.5: "Leopard"
• 10.6: "Snow Leopard"
• 10.7: "Lion"
• 10.8: "Mountain Lion"
• 10.9: "Mavericks"
• 10.10: "Yosemite"
• 10.11: "El Capitan"
• 10.12: "Sierra"
• 10.13: "High Sierra"
• 10.14: "Mojave"
• 10.15: "macOS Catalina"
• 11: "Big Sur"
• 12: "Monterey"
• 13: "Ventura"
• 14: "Sonoma"

Mõned varasemad tekstid nimetavad 10.15 (Catalina) viimaseks versiooniks; tegelikult jätkus areng ning hilisemad suured versioonid (11 ja edaspoolsed) tõid kaasa olulisemaid muudatusi kasutajaliideses, süsteemi arhitektuuris ja Apple‑i protsessorite toe laiendamises.

Arhitektuur ja põhikomponendid

macOS koosneb mitmest kihistatud komponendist:

• Tuum: XNU (Mach + BSD), vastutab protsesside planeerimise, mäluhalduse ja seadmejuhtimise eest.
• Darwin / userland: avatud lähtekoodiga POSIX‑komponendid, sh shellid ja standardsed GNU/BSD‑tööriistad.
• Frameworkid ja API‑d: Cocoa (Objective‑C/Swift põhised), Core Foundation, Core Graphics (Quartz), Metal (graafika‑API), Core Animation jt. Paljud neist pärinevad või on inspireeritud NeXTSTEPi tehnoloogiatest.
• Graafiline kasutajaliides: Aqua (visuaalne kujundus), töölaud Finderiga, menüüriba ja Dock.
• Turva‑ ja haldustööriistad: Gatekeeper (rakenduste allkirjade kontroll), System Integrity Protection (SIP), FileVault (kettakrüptimine), notariseerimine ja tõrkekaitsed.
• Kõrgema taseme teenused: iCloud‑sünkroon, Spotlight, Time Machine varundamine, App Store ja süsteemiuuendused.

Ühilduvus ja platvormitransisioonid

Ajaloos on macOS pidanud läbi tegema mitu suurt protsessoripõhise ülemineku perioodi:

• PowerPC → Intel (2006): Apple pakkus üleminekul Rosetta tõlkevahemikku, mis võimaldas vanu PowerPC‑rakendusi töötada Intel‑masinatel (ajutine tõlge).
• Intel → Apple Silicon (ARM64; alates 2020): Apple tutvustas uue põlvkonna M‑seeria kiipe ja Rosetta 2 tõlketasandit, mis võimaldas paljudel Intelile loodud rakendustel töötada ARM‑põhistes Macides ilma ümberkirjutuseta.

Lisaks on olemas mõned vanemate programmide käivitamise meetodid (nt VirtualBox, Parallels, VMware) ning Apple on toetanud arendajaid tööriistade ja SDK‑dega, et võimaldada sujuv üleminek ja natiivne tugi.

Turvalisus ja haldus

macOS‑i turvapoliitika kombineerib riistvara‑ ja tarkvarakihte. Olulised mehhanismid on:

• Gatekeeper — lubab installida ainult allkirjastatud ja notariseeritud rakendusi (kasutaja saab seda piirangut ise muuta).
• SIP (System Integrity Protection) — kaitseb süsteemifaile ja olulisi protsesse, piirates root‑kasutaja õigusi muutmiseks.
• FileVault — täiskettakrüptimine kasutajaandmete kaitseks.
• Notariseerimine ja App Sandbox — piiravad rakenduste õigusi ja suurendavad turvalisust.

Arendus (täiendatud)

Kogu 1990ndate alguses oli Apple püüdnud luua „järgmise põlvkonna” operatsioonisüsteemi oma klassikalise Mac OSi järglaseks. Praegune macOS on Unixi operatsioonisüsteem, mis põhineb tehnoloogial, mida oli 1980ndatel aastatel NeXT‑is välja töötatud, kuni Apple ostis ettevõtte 1997. aasta alguses. Ka selle ettevõtte asutas Steve Jobs pärast oma lahkumist Apple'ist 1985. aastal. Seal töötati välja Unixi sarnane operatsioonisüsteem NeXTSTEP, mis siis 1989. aastal turule toodi (\"klassikaline\" \"Mac OS\" on palju vanem, tuli välja 1984. aastal). NeXTSTEPi kernel põhineb algselt Carnegie Melloni Ülikoolis välja töötatud Machi kernelil, millele on lisatud BSD osadest tuletatud täiendavad kerneli kihid ja madalama taseme kasutajaruumi kood. Selle graafiline kasutajaliides ehitati objektorienteeritud graafilise kasutajaliidese tööriistakomplekti peale, kasutades Objective‑C programmeerimiskeelt.

Tänapäeval on arendusplatvormi võtmetööriistadeks Xcode, Swift (keel, mis Apple 2014. aastal tutvustas) ja Objective‑C. Arendajatele pakutakse põhjalikke dokumente, API‑sid ja emulaatoreid, et luua natiivseid macOS‑rakendusi, mis kasutavad kõiki süsteemi võimalusi: graafikat, heli, võrgustikku ja riistvarakihti.

Kokkuvõte

macOS on pikaajalise arengu tulemus, mis ühendab NeXTSTEPi pärandi, BSD‑komponendid ja Apple’i omapoolsed kasutajaliidese ning turvalahendused. Aja jooksul on süsteem arenenud nii funktsionaalsuse, turvalisuse kui ka riistvaratoe osas — kaasa arvatud toetused uutele protsessoritele ja graafikatehnoloogiatele. Arendajad ja kasutajad saavad kasu Apple’i ökosüsteemist, mis ühendab macOS‑i teiste Apple’i platvormidega, kuid samas säilitab macOS oma eristuva töölauakogemuse ja professionaalsed tööriistad.

Küsimused ja vastused

K: Mis on macOS?

K: Kas macOS-i on võimalik käivitada ka muudes arvutites kui Macid?

K: Mille poolest erineb macOS "klassikalisest" Mac OSist?

K: Mida tähendab "X" Mac OS X-is ja OS X-is?

K: Mis on macOS-i tuum?

Otsing