Mac OS X v10.6 Snow Leopard操作系统底层技术分析.docVIP

Mac OS X v10.6 Snow Leopard操作系统底层技术分析 　　摘要:桌面操作系统随着个人计算机硬件的进步飞速发展。以Unix为基础的Mac OS X在最近一次主要升级Mac OS X 10.6 Snow Leopard中对底层技术进行了重要的革新,引入了64位内核、 Grand Central Dispatch、OpenCL等新技术。底层技术的更新为开发人员提供了更友好的多线程,更深入的发掘了硬件的潜力,也为操作系统的进一步的发展奠定了基础。 　　关键词:Mac OS X;操作系统;底层技术;64位;多线程;OpenCL 　　中图分类号:TP316文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)02-278-03 　　The New Technologies under the Fur of Mac OS X v10.6 Snow Leopard 　　LIU Zhao 　　(Post-graduate Department, Chinese Peoples Public Security University, Beijing 100038, China) 　　Abstract: Desktop operating systems interact with us every minute. The OS venders have put dramatic efforts in integrating new technologies into their products. Based on Unix, the Mac OS X has reached its 6th major updates. The OS is refined from the bottom up and many new technologies are introduced. These new technologies radically simplify the code needed to make best use of multiple processors, improve the performance, efficiency, and will deliver great benefits to developers. 　　Key words: Mac OS X; Operating System; 64bit; multi-threading; OpenCL 　　自2001年起,苹果电脑公司的操作系统Mac OS X选择Unix作为其基础。最近的第6次主要升级――Mac OS X v10.6 Snow Leopard被定义为“精炼”,这意味着用户界面上没有特别显著的变化。随着2009年8月底新操作系统的到来,本次升级所带来的底层新技术可以一窥个人桌面操作系统领域的发展动向。 　　1 64位内核 　　64位运算的一个重要优点就是可以访问高达16EB的内存,从而使大部分的数据处理直接在内存中进行,不需要临时的磁盘存储,大大提高了数字计算和其他任务的处理速度。64位运算的优势显而易见,服务器及专业应用等领域已经开始广泛转向64位,但个人桌面操作系统从32位向64位过渡的过程却超出想像的漫长。这其中主要的原因包括64位驱动程序的缺乏,以及日常软件需要使用超过4G内存的情况微乎其微。不过Snow Leopard有意推动64位在个人桌面领域的深入。 　　Snow Leopard同时包含了64位的内核和32位的内核。除了在服务器Xserve和特别内存配制的Mac Pro上,其他情况下Snow Leopard默认均会以32位内核启动。用户可以手动选择以64位内核启动。默认以32位内核启动保证了新系统兼容现有的32位驱动及内核扩展,允许以64位内核启动则为未来预留的选择的空间。32位的内核同样受限于4G的地址空间。内核的一个主要作用就是跟踪和管理系统内存,Mac OS X使用64-byte内存纪录内存中每个页面(4KB)的状态。假设计算机安装了96GB内存,那么完整纪录这96GB内存的状态需要占大约1.5GB的地址空间,这已经接近32位内核全部地址空间的三分之一。单纯的内存管理就使用去三分之一的地址空间对内核效率会产生负面的影响。64位内核理论上将不受这一限制,16EB的地址空间为应对内存的飞速增长做了充足的准备。 　　Mac OS X个人桌面和服务器均只有一个发行版本,因此对默认是否开启64位内核的判断完全交给操作系统本身。Windows操作系统则通过提供32位和64位不同发行版本将这一选择交给最终用户本身。64位Windows通过WoW64(Windows-on-Windows-64)模拟层使3