Mac-Architektur

Die System-Architektur von macOS basiert auf dem Unix-ähnlichen Kern Darwin, einem Open-Source-System, das den Mach-Microkernel (für Prozesse, Speicherverwaltung und Interprozess-Kommunikation) mit BSD-Komponenten (Netzwerk, Dateisysteme, POSIX-API) kombiniert. Darwin bildet die Grundlage aller Apple-Betriebssysteme (iOS, iPadOS und watchOS).

Architekturebenen #

Layers

• Core OS Layer: niedrigste APIs (z. B. Speicherverwaltung, Metal, Audio).
• Core Services Layer: Dienste für Anwendungen, etwa Core Foundation, Core Data oder Netzwerk-APIs.
• Graphics & Media Layer: Frameworks für Grafik und Medien, mit dem Quartz Compositor für das UI und Metal für GPU-Zugriff.
• Application Layer: Anwendungsframeworks wie Cocoa für native Apps; Carbon wird nicht mehr aktiv entwickelt.

Hardware #

Die Hardware-Ebene hat sich mit dem Wechsel von Intel (x86) auf Apple Silicon (ARM) verändert. Apple-Silicon-Chips sind System-on-a-Chip (SoC)-Designs mit CPU, GPU, Neural Engine und Speicher in einem Paket. Sie nutzen die Unified Memory Architecture (UMA) für Effizienz und geringere Latenzen.

Zur Kompatibilität älterer Software dient Rosetta 2, das Intel-Code in Echtzeit für ARM übersetzt.

Software #

Die Software-Ebene baut auf Darwin auf und gliedert sich in Core Services, Medienframeworks (Metal, Core Image, Core Audio) und Anwendungsframeworks (Cocoa mit AppKit und Foundation). Die Benutzeroberfläche von macOS heisst Aqua und zeichnet sich durch visuelle Effekte wie Transparenzen, Schatten und Animationen aus, mit zentralen Elementen wie Dock und Menüleiste.