Mac和Linux的内核：相似点和差异(mac和linux的内核)

Mac和Linux都是流行的操作系统，它们都拥有强大的内核，从而使这些操作系统在性能、安全性和可靠性方面具有良好的表现。然而，虽然它们看起来相似，但它们的内核在某些方面有所不同。让我们来看看这两个操作系统的内核，它们的相似和不同之处。

1. 相似点：

1.1 免费和开源：

Mac和Linux都是免费和开源的，也就是说，它们的内核和软件是免费提供的，并且其源代码是公开的。这意味着开发人员可以自由地修改和改进软件以提高其性能和功能。

1.2 多用户支持：

mac和linux的内核都支持多用户操作。这意味着多个用户可以使用同一台计算机，每个用户都具有自己的文件和设置，而不会影响其他用户的操作。

1.3 多任务支持：

两个操作系统的内核都支持多任务操作，这意味着它们可以同时处理多个应用程序和进程。这样可以提高计算机的使用效率和性能。

1.4 命令行支持：

Mac和Linux都支持命令行操作。这些命令可以直接在终端窗口中输入，以执行各种操作和任务，例如文件管理和系统配置等。

2. 差异：

2.1 架构：

Mac和Linux的内核在架构上存在差异。Mac的内核是基于XNU架构设计的，它是一个混合内核，包括微内核和单内核。Linux的内核则是单内核。

2.2 文件系统：

Mac和Linux的文件系统也有所不同。Mac使用的文件系统是HFS +或APFS格式，而Linux使用的文件系统是Ext4或Btrfs格式。这些文件系统不仅具有不同的结构和特性，还对数据的存储和管理方式不同。

2.3 软件兼容性：

虽然Mac和Linux都是基于Unix的操作系统，但它们的软件兼容性有所不同。Mac的软件主要是基于苹果公司的Xcode开发，而Linux的软件通常是开源的，可以使用各种开发工具进行开发。因此，这两个操作系统的软件可以在某些方面相互兼容，但在其他方面可能会出现一些兼容性问题。

2.4 安全性：

虽然Mac和Linux都有良好的安全性，但它们的安全性措施也有所不同。Mac使用的是名为Gatekeeper的应用程序验​​证系统，它可以帮助用户检查和限制应用程序的来源和行为。Linux则使用的是访问控制列表（ACL）和SELinux等安全措施。

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Mac和Linux的内核在某些方面具有相似之处，例如免费和开源，多用户和多任务支持以及命令行支持。然而，它们在架构、文件系统、软件兼容性和安全性措施等方面也存在一些差异。虽然这些操作系统之间存在一些不同之处，但它们的内核都非常强大，并且为用户提供了出色的性能和可靠性。

相关问题拓展阅读：

• 谁能够详细介绍下MAC系统的内核

谁能够详细介绍下MAC系统的内核

Mac OS X是苹果公司（原苹果电脑公司）为麦金塔电脑开发的专属操作系统Mac OS的最新版本。Mac OS X于2023年首次在市场上推出，并从2023年起随麦金塔电脑发售。它是一套Unix基础的操作系统，包含两个主要的部份：核心名为Darwin，是以FreeBSD源代码和Mach微核心为基础，由苹果公司和独立开发者社区协力开发；及一个由苹果电脑开发，名为Aqua之专有版权的图形用户界面。

Mac OS X是与先前麦金塔操作系统彻底地分离开来，它的底层代码完全地与先前版本不同，这个新的核心名为Darwin，是一个开放源代码、符合POSIX标准的操作系统，伴随着标准的Unix命令行与其强大的应用工具。尽管最重要的架构改变是在表面之下，但是Aqua GUI是最突出和引人注目的特色。柔软边缘的使用，半透明颜色渗汪和细条纹（与之一台iMac的硬件相似）把更多的颜色和材质带入到桌面上的视窗和控件，比OS9所提供的”白金”外观更多，引发了用户间大量的争论。很多旧的麦金塔用户把这个接口描述得像是玩具一般，和缺乏专业的优美，而其他的人则为苹果革命的新GUI状新为所欢呼。这种外观非常立即地可以辨认出来，即使在之一个Mac OS X版本推出之前，第三方的开发者开始针对可以换外表的程序像是Winamp制作类似Aqua接口的外表。苹果电脑以法律行动，威胁那些声称是由他们有版权的设计下，所制造或散布且提供这种接口软件的人。

Mac OS X包含了自家的软件开发程序，其重大的特色是名为Xcode的集成开发环境。Xcode是一个能与数种编译器沟通的接口，包括C、C++、Objective-C、以及Java。可以编译出目前Mac OS X所运行的两种硬件平台之可执行文件，可以指定编译成PowerPC平台专用，x86平台专用，或是跨越两种平台的通用二进制。纯粹由系统销售的数字来看，这种GUI和核心的组合现在变成最畅销的Unix环境

从技术层面谈谈Mac OS X的优点

1.内核

这里说的内核并不只是系统kernel，还包括BSD子系统。Mac OSX源于jobs创建的Next公司的NeXTSTEP操作系统（这一点从Xcode文档的API名称可以看出来，很多都是NS开头的），前者则是源于最早由卡耐基·梅隆大学开发的mach系统（在Mac系统下依然可以看到/mach_kernel 这个文件，呵呵），这是一个微内核系统。Mach微内核主要负责底层应用，比如抢占式多丛握仔任务，包括内核线程（Mac OSX用内核线程实现POSIX线程），内存保护，虚拟内存管理，进程间通信，中断管理，实时支持，内核调试支持，以及控制台I/O等等，与Mac OS9相比，这是一个巨大的飞跃（Mac OS 9一度被指责为没有内存管理机制）；后来引入的BSD子系统则为Mac OS X带来了强大的网络功能以及完善的权限管理系统（当年BSDSystem的创举就在于使用*的代码实现了完整的TCP/IP协议，在安装Mac OS X时会看到安装“BSDSubsystem”这一项）。这部分代码主要来源与FreeBSD代码库，少部分来源于OpenBSD以及NetBSD。BSD子系统可以说是Mac OS X的精髓所在，一方面它提供了对各种业界标准的兼容，另一方面则保证系统安全性。正是因为BSD子系统提供的良好兼容性，Mac OS X 10.5通过了Open Group的UNIX 03认证，也就是说，Mac OS X是一个标准的Unix操作系统。

此外还有I/O Kit等子系统，主要负责内核扩展（你可以把他理解为硬件的驱动程序）等等。

而把这些全部加起来，就是大名鼎鼎的Darwin（你可以使用uname来查看系统名称）。Apple开放了Darwin的源代码，大家可以在AppleDeveloper网站上下载到相应的皮槐源代码。默认情况下，Apple只提供了Console界面而不包括其他软件包；也有人通过port其他平台的软件包将Darwin打造成一个完整的Unix系统内核（XNU）。

2.GUI

先来说说Linux以及其他一些*nix系统的图形界面。一般来说都以X-window（不是windows）作为其GUI的底层。X-window提供了图形界面的底层框架，各种应用程序可以利用x-window提供的这个框架来实现图形显示。目前有两个主要的X-window的实现，一个是XFree86，另一个则是X.org。前者由于从2023年开始不再以GPL协议开源，因此基本上流行的Linux发行版都转向了后者。Apple从10.3系统开始提供X11应用程序环境（大家一定还记得实用工具下面的X11.app），10.5之前一直使用XFree86，而在10.5则转向X.org（其实10.5下的X11.app是一个称为Xquartz的开源项目）。Mac OS X并没有采用X11作为其图形框架，Mac OS X默认的GUI称为Quartz（石英的意思，很遗憾，它不是开源的）。粗略来讲，Quartz通过显卡硬件加速实现了美观而复杂的图形显示效果。Quartz同样源于NeXTSTEP时代，当时为了给出版印刷行业提供便利，NextSTEP使用了Adobe的DisplayPostScript技术（这就是今天PDF所采用的技术）。这里不讲技术细节了，就来对比一下Windows系统。在Win98/2023时代，Windows采用GDI作为图形输出接口（Graphics DevicesInterface），但是这个东西效率极低，运行速度缓慢。举例来说，如果使用GDI输出视频，估计帧数只能达到个位数，因此微软在输出视频时采用了性能更高的、硬件加速的DirectX。在Windows Vista之前，Windows都是使用GDI进行图形输出，由于性能限制，不可能实现复杂的图形效果，而Mac OS X在诞生起所有2D输出都经过硬件加速，因此可以实现复杂的图像效果。至于Quartz Extreme，大家不妨将它理解为OpenGL在Mac OS X上的一个实现。

总的来说，以上是我觉得Mac OS X技术层面最为先进的两处。其实各个系统都有其可取之处，比如Windows对硬件的兼容性，Linux的可定制性，以及Mac OS X的美观性与易用性。没有更好的系统，只有最适合的系统。个人觉得Mac OS X在很多方面恰好提供了Windows和Linux两方面的长处，比如良好标准的兼容性（通过UNIX 03认证，绝大多数For*nix的软件都可以在Mac OSX下编译运行）以及美观的GUI。

Mac OS X

系统的内核是混合内核，称之为XNU。 XNU的核心是Mach，BSD层建立在Mach之上。它们都在相同的地址空间中，并且具有与单核相同的高效率。

混合内核：

混合内核希望结合单核和微内核的优势。核心底层服务（包括调度，进程通信和

虚拟内存

）包含在核心位置唯兆，就像微内核一样。对于此核心之外的服务，内核状态与此核心位于相同的内存空间中。

XNU马赫：

马赫和BSD有自己的责任分工，所以让我们说马赫有这些核心责任。

进程和线程管理：我们通常使用的POSIX线程和NSThread与Mach层线程一一对应。 POSIX线程是线程的BSD层的更高级抽象。

虚拟内存分配和管手槐理。

分配和调度CPU等物理设备。

例外：Mach在现有消息传递机制上实现异常处理机制。以下是毕山友

应用程序

级开发人员的详细介绍。如何做Mach异常捕获，可以用它来做一些崩溃信息的收集。其他崩溃收集文章可以在这里找到。

如果要执行mach异常捕获，则需要注册一个异常端口，该端口对当前任务的所有线程都有效。如果要定位单个线程，可以使用thread_set_exception_ports注册自己的异常端口。

发生异常时，首先将异常抛出到线程的异常端口，然后尝试抛出任务的异常端口。当捕获异常时，可以做一些自己的工作，例如当前的

堆栈

。

扩展资料：

HFS +

文件系统

解析：

除了允许用户稳定存储文件的目标之外，文件系统是各种操作系统功能的基础。 MacOSX的每个主要版本都增加了数百个新功能，其中许多功能严重依赖于文件系统实现。 MacOSX 10.3提供FileVault来加密用户文件，因此用户的主目录存储在HFS +文件系统加密图像中。

参考资料：

百度百科-Mac OS

Mac OS X 系统的内核是混合内核，我们叫它 XNU。XNU的核心是 Mach，同时在 Mach之上建立了一个BSD层毁冲好 ，他们都在同一地址空间中，和单内核一样具有较高的运行效率。

混合内核

混合内核想要结合单内核和微内核的好处，最核心的底层服务，包括调度、进程通信和虚拟内存，和微内核一样，包含在最核心的位置，对于这个核心之外的服务，也是在内核态的，同时和这个核心在同一内存空间中。

XNU-Mach

Mach 和 BSD 都有自己职责的分工，那么先说 Mach 都有那些核心的职责

1、进程和线程管理：我们平时所用到的纤铅 POSIX 线程和 NSThread 都是和 Mach 层线程一一对应的，POSIX 线程是BSD 层对 线程的更高层次抽象。

2、虚拟内存的分配和管理。

3、CPU 等物理设备的分配和调度。

4、异常：Mach 在已有的消息传递机制上实现了一种异常处理机制，下面会仔细介绍作为应用层面的开发者，如何来做 Mach 异常捕获，可以利用这个做一些 crash 信息的收集工作，其他 crash 收集文章可以参考这里。

如果想要做mach 异常捕获，需要注册一个异常端口，这个异常端口会对当前任务的所有线程有效，如果想要针对单个线程，可以通过 thread_set_exception_ports注册自己的异常端口。

发生异常时，首先会将异常抛给线程的异常端口，然后尝试抛给任务的异常端口，当我们捕获异常时，就可以做一些自己的工作，比如，当前堆栈收集等。

扩展资料：

HFS+文件系统解析

文件系统除了让用户供稳定地存放文件这一目标以外，还是各项操作系统功能的基础。MacOSX每个大发行版都要增加数百项新功能，许多新功能严重依赖于文件系统的实现。MacOSX10.3提供了FileVault来加密用户文件，因此用户主目录被保存在一个HFS+文件系统加密判运镜像中。

参考资料来源：

百度百科-Mac OS

是基于Unix的内核，做段拆以前是跑在Atom上的不支持纯枣X86,现在因为Mac用燃锋intel了…它现在支持了但还不是很完善

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