Аппаратная платформа Макинтош
так и непосредственно на базе
технических средств. Всё остальные категории программного обеспечения
функционируют только на базе соответствующей ОС. Поэтому от ОС зависит
быстродействие всего информационно-вычислительного комплекса.
Когда Mac OS была впервые представлена в 1984 году, это было само
совершенство современного программирования. Система изначально
разрабатывалась с расчетом на то, чтобы любой неквалифицированный
пользователь мог, впервые сев за компьютер, уже через несколько минут
начать работать на нем. Операционные системы для других платформ, которые
появились несколько лет спустя, предлагали такие вещи как защищенная память
и многозадачность, что в конечном итоге давало лучший пользовательский
опыт. Apple не встраивала этих вещей в Mac OS потому, что микропроцессоры,
доступные во время разработки Mac OS, не были достаточно мощными. С
течением времени Mac OS обрастала дополнительной функциональностью, но при
этом оставалась наиболее легкой в изучении и использовании. Другое дело,
что технические ограничения, заложенные в систему, не позволяли ей
называться «современной»: System 1.0 и ее продолжение вплоть до Mac OS 9
фактически были предназначены для одного пользователя, который бы работал с
одним приложением на одном компьютере. Кстати сказать, Макинтош и Mac OS
могли правильно обращаться с датами после 1999, начиная с первой модели
компьютера. Любая программа на Mac OS, которая правильно использовала
комплект инструментов Mac OS для обслуживания функций часов, не имела
проблем после 2000 года.
Позднее добавление таких вещей, как защищенная память и
многозадачность в Mac OS стало трудной и ресурсоемкой задачей, так как эти
вещи должны находиться в ядре системы. Apple пыталась сделать это несколько
раз, но так до конца дело и не довела. В конце концов, компания решила, что
приобретение современной операционной системы и последующая подготовка ее
для работы на Маке - более разумное решение. Apple рассматривала как
вариант покупку BeOS у Be. Inc., но в конечном итоге в 1997 году
остановилась на NEXTSTEP от NeXT. Inc, компании, которую основал Стив Джобс
NEXTSTEP преподнесла Apple современную систему, которая ей
требовалась, но у нее был радикально другой графический интерфейс
пользователя, чем у Mac OS. Apple начала изменять NEXTSTEP, чтобы сделать
ее более похожей на Mac OS. Результатом стало нечто, что Apple назвала
Rhapsody. Rhapsody была новой современной операционной системой для
маковских пользователей со знакомым маковским интерфейсом, однако ей не
хватало совместимости с существующими приложения под Mac OS. В 1999 г.
Apple провозгласила разработку в рамках «открытых кодов» одним из ключевых
принципов своей стратегии, и в марте 1999 г. появились исходные тексты
первой версии нового ядра (Дарвин). А давно ожидаемый сообществом
пользователей Apple релиз Mac OS X вышел 24 марта 2001 года.
Mac OS X (Jaguar)
За кодовым названием Jaguar скрывается по-настоящему революционное
изменение в архитектуре операционных систем.
Ядро ОС Jaguar (как и всех ее предшественниц, начиная с NeXTStep)
воплощает по сей день нереализованную мечту многих известных проектов - это
основанная на отработанном микроядре Mach (проект Университета Карнеги-
Миллан) модульно-компонентная конструкция, использующая в качестве
«интерфейсных» сервисов наработки не менее известного проекта BSD Unix. За
время развития от NeXTStep до Mac OS X создатели ядра ОС не изменили
изначально принятой идеологии, и сегодняшняя Jaguar на уровне ядра
отличается разве что технологическими нюансами (Mach 3.0 и «интерфейсный»
код, заимствованный из ОС FreeBSD версии 4.4). Учитывая опыт многих
коммерческих проектов, идеологи Mac OS X приняли довольно нетрадиционное
решение, «открыв» исходные коды ядра ОС и подчеркнув его независимость от
всей остальной системы даже «именем собственным» - Darwin (Дарвин). Так как
исходные коды ядра доступны любому разработчику, то идеи сообщества
программистов суммируются, анализируются, и из них выстраивается готовый
продукт. Создатель UNIX Кен Томпсон называл такой метод программирования
«компьютерным дарвинизмом». Вероятнее всего, именно поэтому ядро Mac OS X
получило название Дарвин.
Итак, для разработки ядра новой операционной системы Apple взяла за
основу открытую версию операционной системы UNIX - BSD 4.4 и создала новое
микроядро (kernel) - Mach 3.0. Первоначально ядро Mach было разработано в
Университете Carnegie-Mellon при непосредственном участии Авадиса Тавеняна
(занимающего одно время пост вице-президента компании Apple по программному
обеспечению).
Использование UNIX-ядра BSD дало много преимуществ для Mac OS X.
Прежде всего, Дарвин обеспечивает защиту памяти. Именно этот механизм
позволяет Apple говорить о небывалой надежности новой ОС. Еще одним
интересным механизмом ядра Дарвин является механизм приоритетной, или
вытесняющей, многозадачности (preemptive multitasking), обеспечивающей
надежность одновременной работы нескольких приложений. Предыдущие версии
Mac OS поддерживали лишь один способ распределения ресурсов процессора
между задачами - так называемую кооперативную (совместную) многозадачность
(cooperative multitasking), при которой задача, получившая доступ к
процессору, занимает его до тех пор, пока поток команд от нее непрерывен.
Новый (для Mac OS) способ распределения ресурсов процессора позволяет
избежать "притеснения" одних приложений другими. Дарвин по целому ряду
критериев, таких как активность приложения, его требования к ресурсам
процессора и т.п., определяет приоритет каждой задачи и принудительно
распределяет процессорное время в соответствии с этими приоритетами. Это
позволяет также избежать простоев процессора.
Mac OS X поддерживает также и многопроцессорность, обеспечивая
распределение нагрузки между процессорами оптимальным образом. Упомянем
также и систему виртуальной памяти, которая в Mac OS X позволяет
использовать дисковое пространство для повышения производительности
приложений, требовательных к объему оперативной памяти. И хотя этот
механизм применяется практически во всех ОС, создатели Дарвина за счет
достаточно сложных механизмов именования объектов памяти добились
существенного увеличения скорости и эффективности его работы.
Будучи основанным, на BSD UNIX, Дарвин поддерживает все возможности
BSD: в него включена полная поддержка стандарта POSIX, что дает возможность
исполнять любые UNIX-приложения, совместимые с этим стандартом;
используется UNIX-модель процессов (идентификаторы процессов, сигналы и
проч.); поддерживаются потоки (или нити - threads) UNIX, что позволяет
назвать Mac OS X не только многозадачной, но и многопотоковой системой, в
которой каждое приложение имеет ряд параллельно выполняемых задач. Кроме
того, в Дарвине применяется политика безопасности UNIX (идентификаторы
пользователя, полномочия, атрибуты и т. п.).
Кроме «классических» достоинств «скрытой Unix на микроядре»,
разработчики Apple создали ряд расширений функциональности, представляющих
отдельный интерес. В первую очередь это относится к подсистеме NKE (Network
Kernel Extensions – «сетевые расширения ядра»), позволяющей без
необходимости перезагрузки или приостановки работы ОС фактически полностью
изменять не только параметры, но и саму организацию сетевой подсистемы,
например, динамически добавлять новые сетевые протоколы или модули,
реагирующие на события в сетевой подсистеме. При этом NKE сама является
загружаемым модулем ядра и органично вписывается в многоуровневую
архитектуру ОС.
«Виртуальность» сетевых протоколов, обеспечиваемая NKE, подкрепляется
и виртуальной файловой системой (VFS - Virtual File System), свойственной
Unix, - Mac OS X может одновременно работать с файловыми системами форматов
HFS+ (расширенная иерархическая файловая система, поддерживаемая
«классическими» Mac OS 8 и 9), HFS (предшественница HFS+ из «Mac-мира»),
UFS (классика в мире Unix), UDF (универсальный формат для CD ROM) и ISO9660
(стандартный формат CD ROM).
В связи с коренной перестройкой ядра и архитектуры Mac OS X ее
разработчикам пришлось искать решения, призванные обеспечить одновременно
использование всех возможностей новой ОС и поддержку приложений, созданных
для предыдущих версий Mac OS. Таким решением стало создание трех типов
программного окружения (application environment).
Classic. Mac OS X сама по себе не поддерживает приложения, созданные
для предыдущих версий Mac OS. Поэтому для их исполнения запускается
специфическое приложение, именуемое Classic и представляющее собой вариант
Mac OS 9. Вот на этом виртуальном компьютере и исполняются все приложения
старых ОС. Если закрыть приложение Classic, все работавшие в нем приложения
тоже будут завершены. Если какое-либо Classic-приложение приводит к сбою,
система защиты памяти срабатывает не для этого отдельного приложения, а для
всего Classic-окружения. Кроме того, существует целый ряд ограничений для
Classic-приложений, например невозможность использовать PDF как глобальное
средство отображения информации.
Carbon. Кроме того, существует и компромиссный вариант перехода на Mac
OS X. Программное окружение Carbon представляет собой способ перевода
приложений для старых версий Mac OS на новую с минимальными затратами.
Незначительная модификация приложений, конечно, не приводит к использованию
всех возможностей Mac OS X, но позволяет все же избавиться от ограничений и
неудобства Classic-окружения.
Cocoa - так называется «полноценное» программное окружение Mac OS X,
позволяющее полностью задействовать все технологии новой ОС (и нового
оборудования - Cocoa поддерживает многопроцессорность и Velocity Engine).
Одной из интересных его особенностей я
| |  скачать работу |
Аппаратная платформа Макинтош |
