Darwin (sistema operativo)

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Darwin
OpenDarwin utilizzate GNOME

OpenDarwin con il desktop environment GNOME
Sviluppatore Apple
Famiglia SO BSD
Modello del sorgente Libero
Release iniziale 0.1 (16 marzo 1999)
Release corrente 13.0 (22 ottobre 2013)
Tipo di kernel XNU
Piattaforme supportate x86, PowerPC, ARM
Licenza APSl
Stadio di sviluppo in produzione
Sito web developer.apple.com/darwin

Darwin è un sistema operativo libero che utilizza il kernel XNU. Insieme all'interfaccia grafica proprietaria Aqua, forma il sistema operativo Mac OS X.

Origini e storia[modifica | modifica sorgente]

NeXT Computer, una società fondata nel 1985 da Steve Jobs con l'obiettivo di creare una nuova rivoluzione del campo dell'informatica passò al vaglio le nuove tecnologie sviluppate dalle università e dalle aziende di informatica al fine di realizzare il miglior personal computer che fosse mai esistito[senza fonte].

Furono individuati diversi progetti fra i quali:

Da queste basi è stato sviluppato il sistema NeXTSTEP che una volta evolutosi in OpenSTEP è stato usato da Apple come base per Mac OS X dopo l'acquisizione di NeXT da parte della stessa Apple. La prima versione venne presentata nel 2000.

Il nome che trae spunto dallo studioso evoluzionista omonimo, fu scelto per rappresentare la caratteristica di questo sistema come evoluzione del BSD/Unix.

Darwin è il cuore del sistema operativo Mac OS X, nonché la sua base BSD che lo rende UNIX con implementato il kernel XNU.

XNU è un kernel ibrido, basato su un'unione del codice del microkernel Mach e del kernel monolitico FreeBSD. (XNU è un acronimo ricorsivo che sta per XNU's Not Unix = "XNU Non è Unix")

Darwin è un sistema operativo a tutti gli effetti e libero perché distribuito al pubblico con l'Apple Public Source License per renderlo open source. Apple tuttora sviluppa Darwin rendendo disponibili delle release delle installazioni di Darwin alla pagina dedicata alle release, prima in collaborazione con degli sviluppatori che aderivano al progetto OpenDarwin da tempo abbandonato, ora in modo solitario pur rilasciandone i sorgenti sulla sua pagina dedicata ai sorgenti.

Fu sviluppato inizialmente solo da Apple, con piena compatibilità POSIX UNIX, sotto il nome di Rhapsody (mai rilasciato al di fuori degli ambienti Apple) ed, in seguito, da questo fu creato un vero fork nel 2000 dopo la sua presentazione, da cui nacquero le 4 distribuzioni ad oggi note, delle quali 2 non ufficialmente correlate ad Apple e per questo si parla di Darwin OS come una famiglia di sistemi operativi derivati da FreeBSD.

Distribuzioni[modifica | modifica sorgente]

  • Apple Darwin, distribuito come core di Mac OS X ad uso degli sviluppatori
  • OpenDarwin, distribuito come sistema operativo completo "a sé stante" (non più in sviluppo)
  • Puredarwin, distribuito come sistema operativo open source, il progetto vuole creare una sua versione "completa e usabile"
  • Gnu/Darwin, distribuito per unificare il noto software GNU sul kernel Darwin

Modello del Kernel[modifica | modifica sorgente]

Unix-like albero delle famiglie nate da UNIX

Come molti kernel moderni Darwin segue un approccio ibrido, contenendo caratteristiche sia di un microkernel che di un kernel monolitico. Difatti segue un approccio da microkernel per quanto riguarda la gestione dei servizi ma integra nello stesso microkernel ampie porzioni del sistema operativo per ridurre i tempi morti dovuti al passaggio di contesto. Questo approccio misto consente di rendere il sistema operativo più reattivo e veloce ma nel contempo lo rende più sensibile ad errori di programmazione del kernel.

La maggior parte del codice viene eseguito al di fuori del kernel in modo da rendere lo sviluppo rapido e veloce. I singoli componenti sono scritti e testati in modo indipendente, difatti risulta più semplice testare una piccola porzione di codice piuttosto che analizzare il funzionamento di un modulo immerso in centinaia di migliaia di righe di codice appartenenti ad altri moduli. Inoltre questo approccio rende il sistema operativo meno sensibile a fallimenti dei singoli driver.

Il kernel viene chiamato XNU, e può essere considerato una derivazione del kernel Mach 3.0 con rilevanti aggiunte del FreeBSD 5.x.

Mach[modifica | modifica sorgente]

Il nucleo del kernel XNU, Mach fornisce la gestione dei processi, il passaggio dei messaggi (utilizzati nella comunicazione interprocesso), la memoria virtuale e la protezione della memoria, la gestione dei processi real-time, il supporto al debugging del kernel e I/O da console. Mach inoltre gestisce la presenza di più binari in modo da poter gestire nativamente la presenza di più architetture hardware come i processori PowerPC o i processori X86.

BSD[modifica | modifica sorgente]

Le porzioni di codice BSD integrate forniscono le API POSIX (BSD system calls) il modello di gestione dei processi, i livelli base di sicurezza e le relative policy, l'user id, la gestione dei permessi, la gestione della rete, il Virtual file system (incluso la strato di journaling), la crittografia, le UNIX System V IPC e molte primitive.

I/O Kit[modifica | modifica sorgente]

È un framework per la scrittura di driver progettato con un sottoinsieme di C++. È stato progettato seguendo i dettami della programmazione orientata agli oggetti in modo da consentire la scrittura di driver velocemente e con poco codice. Il framework gestisce il SMP e multitread gestisce la sicurezza, permette il caricamento dinamico dei driver, gestisce le periferiche hot-plug ed autoconfiguranti.

La maggioranza dei driver sono scritti per essere eseguiti nello spazio utente in modo da migliorare la sicurezza del sistema. Il fallimento di un driver eseguito nello spazio utente non è in grado di bloccare il kernel.

Protezione delle risorse condivise[modifica | modifica sorgente]

Per consentire un funzionamento sicuro su macchine multiprocessore l'accesso alle risorse condivise (file, strutture dati, ecc) sono serializzati in modo da impedire ai processi di modificare la stessa risorsa nello stesso tempo. Le operazioni atomiche, spinlock, sezioni critiche, sistemi a mutua esclusione e gestione serializzata sono i possibili metodi per impedire accessi pericolosi a strutture condivise. Come Linux e FreeBSD Darwin implementa sistemi a mutua esclusione (mutex) a grana fine per ottenere elevate prestazioni nei sistemi multiprocessore.

Processori supportati[modifica | modifica sorgente]

Attualmente Darwin può utilizzare computer basati su processori X86 (Intel o AMD) o PowerPC in configurazione a singolo processore o multiprocessore.

Sviluppo e distribuzione[modifica | modifica sorgente]

Controllo della qualità[modifica | modifica sorgente]

Come molti sistemi operativi moderni Darwin utilizza un debugger integrato nel kernel per aiutare gli sviluppatori ad individuare gli errori nel codice.

Licenza[modifica | modifica sorgente]

Nel giugno 2003 Apple rilasciò Darwin 7.0 sotto licenza Apple Public Source License, versione 2.0 del 6 agosto 2003, considerata dalla FSF una licenza di software libero non compatibile con la GNU GPL, sconsigliata se si sta scrivendo un nuovo programma ma non sconsiglia l'utilizzo di programmi sotto questa licenza.

Versione[modifica | modifica sorgente]

La tabella sottostante mostra la data delle varie versioni di Darwin e la relativa versione di Mac OS X:

Data Versione Darwin Versione Mac OS X
5 aprile 2000 Darwin 1.0
13 aprile 2000 Darwin 1.0.2
13 aprile 2001 Darwin 1.3.1 Mac OS X 10.0 to 10.0.4
2 ottobre 2001 Darwin 1.4.1 Mac OS X 10.1
Darwin 5.1 Mac OS X 10.1.1
Darwin 5.2 Mac OS X 10.1.2
Darwin 5.3 Mac OS X 10.1.3
Darwin 5.4 Mac OS X 10.1.4
Darwin 5.5 Mac OS X 10.1.5
23 settembre 2002 Darwin 6.0.1 Mac OS X 10.2
28 ottobre 2002 Darwin 6.0.2 Mac OS X 10.2
Darwin 6.1 Mac OS X 10.2.1
Darwin 6.2 Mac OS X 10.2.2
Darwin 6.3 Mac OS X 10.2.3
Darwin 6.4 Mac OS X 10.2.4
Darwin 6.5 Mac OS X 10.2.5
Darwin 6.6 Mac OS X 10.2.6
Darwin 6.7 Mac OS X 10.2.7
Darwin 6.8 Mac OS X 10.2.8
24 ottobre 2003 Darwin 7.0 Mac OS X 10.3
Darwin 7.1 Mac OS X 10.3.1
Darwin 7.2 Mac OS X 10.3.2
Darwin 7.3 Mac OS X 10.3.3
Darwin 7.4 Mac OS X 10.3.4
Darwin 7.5 Mac OS X 10.3.5
Darwin 7.6 Mac OS X 10.3.6
Darwin 7.7 Mac OS X 10.3.7
Darwin 7.8 Mac OS X 10.3.8
15 aprile 2005 Darwin 7.9 Mac OS X 10.3.9
29 aprile 2005 Darwin 8.0 Mac OS X 10.4
16 maggio 2005 Darwin 8.1 Mac OS X 10.4.1
12 giugno 2005 Darwin 8.2 Mac OS X 10.4.2
31 ottobre 2005 Darwin 8.3
10 gennaio 2006 Darwin 8.4 Mac OS X 10.4.4
14 febbraio 2006 Darwin 8.5 Mac OS X 10.4.5
3 aprile 2006 Darwin 8.5 Mac OS X 10.4.6
8 agosto 2006 Darwin 8.6 Mac OS X 10.4.7
Darwin 8.8 Mac OS X 10.4.8
Darwin 8.9 Mac OS X 10.4.9
26 ottobre 2007 Darwin 9.0 Mac OS X 10.5
15 novembre 2007 Darwin 9.1 Mac OS X 10.5.1
11 febbraio 2008 Darwin 9.2 Mac OS X 10.5.2
19 marzo 2008 Darwin 9.2.2 Aggiornamento Time Machine e AirPort v 1.0 (Mac OS X 10.5.2)
28 maggio 2008 Darwin 9.3 Mac OS X 10.5.3
30 giugno 2008 Darwin 9.4 Mac OS X 10.5.4
15 settembre 2008 Darwin 9.5 Mac OS X 10.5.5
15 dicembre 2008 Darwin 9.6 Mac OS X 10.5.6
28 agosto 2009 Darwin 10.0 Mac OS X 10.6
20 luglio 2011 Darwin 11.0 Mac OS X 10.7
25 luglio 2012 Darwin 12.0 OS X 10.8 Mountain Lion
22 ottobre 2013 Darwin 13.0 OS X 10.9 Mavericks

Si noti che le versioni saltano dalla 1.4.1 alla 5.1. Si presume che ciò sia stato fatto per continuare la numerazione del NEXTSTEP (Il NEXTSTEP arrivò fino alla versione 3.3 mentre OPENSTEP viene considerato la versione 4.0):

Collegamenti esterni[modifica | modifica sorgente]

Informazioni generali[modifica | modifica sorgente]

Documentazione[modifica | modifica sorgente]