OS X

Mac OS可以被分成操作系統的兩個系列：

一個是老舊且已不被支持的“Classic” Mac OS（系統搭載在1984年銷售的首部Mac與其後代上，終極版本是Mac OS 9）。採用Mach作為內核，在MacOS 7.6以前用“System x.xx”來稱呼。

新的Mac OS X結合BSD Unix、OpenStep和Mac OS 9的元素。它的最底層建基於Unix基礎，其代碼被稱為Darwin，實行的是部分開放源代碼。

Classic Mac OS

“Classic” Mac OS的特點是完全沒有命令行模式，它是一個100%的圖形操作系統。預示它容易使用，它也被指責為幾乎沒有內存管理、協同式多任務（cooperative multitasking）和對擴展衝突敏感。“功能擴展”（Extensions）是擴充操作系統的程序模塊，譬如：附加功能性（例如：網路）或為特殊設備提供支持。某些功能擴展傾向於不能在一起工作，或只能按某個特定次序載入。解決Mac OS的功能擴展衝突可能是一個耗時的過程。

Mac OS也引入了一種新形的文件系統，一個文件包括了兩個不同的“分支”（forks）。它分別把參數存在“資源分支”（resource fork），而把原始數據存在“數據分支”（data fork）里，這在當時是非常創新的。但是，因為不能識別此系統，這讓它與其它操作系統的溝通成為挑戰。

Mac OS 9使用B+樹結構的文件系統進行文件管理。

OS X/macOS

為了挽救這種情況，Mac OS X使用基於BSD Unix的內核，並帶來Unix風格的內存管理和先佔式多工（pre-emptive multitasking）。大大改進內存管理，允許同時運行更多軟體，而且實質上消除了一個程序崩潰導致其它程序崩潰的可能性。這也是首個包括“命令行”模式的Mac OS，除非執行單獨的“終端”（terminal）程序，否則你可能永遠也見不到。但是，這些新特徵需要更多的系統資源，按官方的說法Mac OS X只能支持G3以上的新處理器（它在早期的G3處理器上執行起來比較慢）。Mac OS X有一個兼容層負責執行老舊的Mac應用程序，名為Classic環境（也就是程序員所熟知的“藍盒子”[the blue box]）。它把老的Mac OS 9.x系統的完整拷貝作為Mac OS X里一個程序執行，但執行應用程序的兼容性只能保證程序在寫得很好的情況里在當前的硬體下不會產生意外。 

名稱變化

2011年7月20日Mac OS X已經正式被蘋果改名為OS X。2016年，OS X改名為macOS，與iOS、tvOS、watchOS相照應。

版本歷史

主設計人：Mac OS 9.0是比爾·阿特金森、傑夫·拉斯金和安迪·赫茨菲爾德，是喬布斯還在蘋果的時候開發的，後來他離開蘋果創立NeXT後為其開發了另一套系統，主設計人是艾維·特萬尼安（Avie Tevanian），喬布斯回歸蘋果后逐漸拋棄了以前的代碼，在發布Mac OS X時，正式使用艾維·特萬尼安當時編寫的代碼作為其主代碼。

出現年：1984年。

System 1

System 2

System 3

System 4

System 5

System 6

System 7

Mac OS 8

Mac OS 9

Mac OS X 10.0 “Cheetah”

Mac OS X 10.1 "Puma"

Mac OS X 10.2 "Jaguar"

Mac OS X 10.3 "Panther"

Mac OS X 10.4 "Tiger"

Mac OS X 10.5 "Leopard"

Mac OS X 10.6 "Snow Leopard"

這個版本的mac系統將只提供對Intel處理器的支持。

Mac OS X 10.7 "Lion"

Mac App Store找到和下載Mac應用程序的最佳途徑。如同在iPad上選購App Store中的應用程序一樣，Mac App Store為瀏覽和購買應用程序提供無限可能。新購買的應用程序可一步完成安裝，並立刻呈現於全新Launchpad 上。Mac App Store現可在任意一台運行OS X Snow Leopard的Mac上使用，並將作為OS X Lion的一部分提供。

OS X 10.8 "Mountain Lion"（去掉久遠的Mac，體現Mac與iOS的融合）

OS X 10.9 "Mavericks"

OS X 10.10 “Yosemite"

OS X 10.11 “El Capitan“

macOS 10.12 “Sierra“

macOS 10.13 “High Sierra”

2018年3月30日，蘋果推送了macOS High Sierra 10.13.4正式版，新版本增強了對外接eGPU的支持，還新增了此前iMac Pro專屬的墨水雲牆紙。

macOS 10.14 "Mojave"

2018年9月25日，蘋果推送macOS Mojave 10.14，增加了深色模式，更新了Safari瀏覽器、Mac App Store、訪達、桌面、股市、語音備忘錄、家庭App等。

macOS 10.15 "Catalina"

北京時間2019年6月4日凌晨1點，2019年WWDC全球開發者大會上蘋果發布macOS Catalina 10.15，用戶能將iPad用作Mac電腦的第二塊顯示屏，用Apple Pencil在iPad上操作等同於在Mac電腦上輸入，可以實現語音控制。

macOS 11.0 "Big Sur"

北京時間2020年06月23日，在2020蘋果全球開發者大會上，蘋果正式發布了macOS的下一個版本：macOS 11.0，正式稱為macOS Big Sur。 該版本使用了新的界面設計，增加了Safari瀏覽器的翻譯功能等。

北京時間2020年11月13日凌晨2點，macOS Big Sur正式版發布。 

全屏窗口

全屏幕窗口是macOS中最為重要的功能。一切應用程序均可以在全屏模式下運行。這並不意味著窗口模式將消失，而是表明在未來有可能實現完全的網格計算。iLife 11的用戶界面也表明了這一點。這種用戶界面將極大簡化電腦的使用，減少多個窗口帶來的困擾。它將使用戶獲得與iPhone、iPod touch和iPad用戶相同的體驗。計算體驗並不會因此被削弱；相反，蘋果正幫助用戶更為有效地處理任務。

事實上，Final Cut Pro等一些高端專業軟體已經實現了這一點。它們在執行某一任務時，會佔據整個屏幕，沒有任何浮動窗口。毫無疑問，窗口最終將被完全取代，即使是Photoshop之類的應用而言亦是如此。但網格計算也會產生一些問題。你需要使用戶能在不同的任務間高效、毫不混淆地進行切換。從演示來看，蘋果或許已經找到了一個巧妙的方法：與觸摸手勢結合的任務控制。全屏模式的優點在於，簡化了計算體驗，以用戶感興趣的當前任務為中心，減少了多個窗口帶來的困擾，並為全觸摸計算鋪平了道路。

在iPad上，每個應用程序都能全屏顯示，有效排除視覺干擾，你還可輕鬆返回其他應用程序。Mac OS X Lion 將同一功能帶到台式電腦。你只須點擊一下，即可全屏顯示某個應用程序，或輕掃一下觸控板，便可切換至另一個全屏應用程序，再次輕掃則返回桌面，以訪問其他的應用程序，實現這一切都無須退出全屏模式。整個系統支持第三方開發人員在他們開發的應用程序中充分利用這一全屏技術，讓開發的應用程序看上去更生動。因此，你可專註於工作細節，或享受更寬闊的視界。

任務控制

任務控制整合了程序塢和控制面板，並可以窗口和全屏模式查看各種應用。

啟動台

啟動台的工作方式與iPad完全相同。它以類似於iPad的用戶界面顯示電腦中安裝的一切應用，並通過App Store進行管理。用戶可滑動觸控板或滑鼠，在多個應用圖標界面間切換。與網格計算一樣，它的計算體驗以任務本身為中心。

但是，用啟動台代替訪達並不現實。它很有可能將繼續存在一段時間。文件管理將由資料庫負責，所有應用可在資料庫中分享圖片、音樂、文本、PDF文件及其他內容。事實上，如果聚焦速度更快，表現更好，文件夾完全可以被取消。用戶沒有時間去管理數以千計的各種文件。快速啟動面板簡化了操作，用戶可以很容易地找到各種應用。但是，某些高端用戶可能更喜歡用文件夾樹狀目錄管理應用程序。

應用商店

Mac App Store的工作方式與iOS系統的App Store完全相同。他們具有相同的導航欄和管理方式。這意味著，無需對應用進行管理。當用戶從該商店購買一個應用后，Mac電腦會自動將它安裝到啟動台中。對於普通用戶而言，即使利用Mac電腦的拖放系統，安裝應用程序仍有可能是一件很困難的事情,這也就是App Store存在的意義

調度中心是一項強大易用的新功能，讓你完整地查看 Mac 上正執行的內容。你可將一切盡收眼下，包括 儀錶盤 和所有全屏應用程序，它們都將在同一地方顯示。只須輕掃一下，你的桌面即可切換到調度中心。在那裡，你將看到按應用程序分組的打開窗口、全屏應用程序縮略圖以及儀錶盤，一切都呈現於同一個視窗里。同時，你只須輕點一下，便可訪問調度中心裡的任何選項，讓你輕鬆掌控全局。手勢和動態效果更多與Mac互動的便捷方式　多點觸控手勢讓你在iPad上的每項操作都簡單、直觀。Mac有了更豐富的多點觸控操控體驗。你可享受更流暢、逼真的手勢響應效果，包括橡皮圈滾動、頁面和圖像縮放和全屏輕掃。在macOS中，所有輕掃、兩指開合和滾動手勢的觀感和觸感體驗都更加生動、靈敏。

自動保存

告別手動保存吧；有了macOS的自動保存功能，任務在你工作過程中即可自動保存，為你省去這項操作。macOS不會創建額外的副本，而是將更改保存在工作文件中，從而使磁碟空間得到最有效利用。鎖定功能可防止意外更改被保存，並會在兩周后自動鎖定文檔。恢復功能可為你顯示上一次打開時的文檔狀態，因此你總有機會重新開始。

版本看清走過的每一步

版本功能可以記錄文檔或項目從創建開始的整個演進過程。每次你打開文檔，以及在工作中每隔一小時，macOS就會自動為文檔創建一個版本。如果你須要恢復到較早的版本，或復原部分文檔，版本功能會在當前文檔旁顯示一連串先前的版本，這與時間機器的界面相似，因此你可看到作品在任意特定時間的狀態。點擊一下即可進行恢復，也可將較早版本中的內容拷貝並粘貼到當前版本中。

重返

重新啟動Mac時，你知道應該做些什麼；首先，你須要保存任務關閉所有應用程序，然後花費寶貴的時間對一切進行重新設置。有了重返功能，你再也不須要把時間花費在這些複雜的操作上了。它可讓你隨時重新啟動 Mac （比如，發現軟體更新之後），然後返回到你正在處理的任務，所有應用程序都可回到你離開時的狀態。事實上，無論何時你須要關閉並重新打開應用程序，重返功能都可以返回到你離開時的狀態。這樣你再也不用重頭開始了。

升級

想升級macOS版本，無須前往零售店購買盒裝軟體，並安裝一大堆光碟。你只需點擊設置圖標，並點擊軟體更新圖標，即可免費更新macOS，Mac會完成餘下的工作。只要確保你已具備將新macOS升級到Mac的必備條件即可。

精益求精

macOS以簡單易用和穩定可靠著稱；因此在開發macOS的過程中，Apple工程師們只有一個目標：精益求精。不斷尋找可供完善、優化和提速的地方 - 從簡單的卸載外部驅動到安裝操作系統。超凡品質如今更上層樓。

更快

隨OS X Leopard發布的時間機器功能，首度推出革命性的硬碟備份解決方案。Time Capsule則利用其無線硬碟和時間機器協作，進一步增強了備份功能。Snow Leopard則將時間機器的工作效率提高，Time Capsule的初始備份時間減少達50%。

裝備Snow Leopard及更新版本的Mac在屏幕鎖定時，可以更快從睡眠狀態啟動，速度提高兩倍。關機快75%。在你趕著回家或去機場時節約寶貴時間。加入無線網路也快達55%。

在OS X Snow Leopard之前只能通過拼音等鍵盤輸入方式輸入中文。而在這之後,有了創新的輸入方式：在觸控板上手寫輸入,這已經成為現代macOS的一項特殊功能.手寫時屏幕上會打開新的輸入窗口，顯示筆劃近似的所有備選單字，並根據所選單字建議接下來可能用到的單字。

系統調用的macOS軟體行為監測技術

通過基於系統調用hooking的技術手段，實現了macOS系統下系統調用hooking的通用框架。該框架可根據用戶配置對指定系統調用進行監控並輸出定製日誌，構建了基於策略的安全事件監測與處理機制。實驗測試結果表明，該框架具備對mac OS底層系統所有系統調用函數的監控能力，其基於策略的事件監測機制運行有效，可為mac OS系統下的安全研究及應用提供良好支撐。 

macOS系統調用機制

為了維持系統的穩定和安全，現代操作系統在設計實現時都採用了分層的思想，核心功能由內核層提供。系統調用是操作系統內核向用戶層提供內核服務的介面。系統調用位於用戶態和內核態之間，用戶程序通過系統調用向操作系統內核請求服務，操作系統內核處理完成服務后，將結果返回給用戶進程。這種機制提高了系統的安全性和應用程序的可移植性。

mac OS系統內核XNU繼承於UNIX系統。在Intel架構的64位系統中，應用層調用SYSCALL指令進入內核態，調用hndl_syscall中斷服務分發常式，通過該常式來決定調用哪一號中斷服務，mac OS系統內核XNU中系統調用類型之一的UNIX系統調用對應0x80號中斷服務，通過unix_syscall64常式來選擇執行用戶請求的UNIX系統調用，並將結果返回給用戶程序。 

隨著蘋果電腦的普及，取證分析中很多情況下要考慮Mac OS的取證，如果被取證的Mac系統設置了登錄密碼， 那麼取證過程中就要想辦法繞過登錄密碼，取得管理員許可權。主要介紹了繞過Mac OS系統登錄密碼的原理，介紹了HFS+文件系統的卷結構，深入剖析了HFS+文件系統卷頭結構，元數據文件以及節點結構。 

Mac OS X系統簡介

Mac OS X，這是一個基於UNIX核心的系統，增強了系統的穩定性、性能以及響應能力。它能通過對稱多處技術充分發揮雙處理器的優勢，提供無與倫比的2D、3D和多媒體圖形性能以及廣泛的字體支持和集成的PDA功能。Mac OS X通過Classic環境幾乎可以支持所有的Mac OS 9應用程序，直觀的Aqua用戶界面使Macintosh的易用性又達到了一個全新的水平。 

HFS+文件系統解析

文件系統除了讓用戶供穩定地存放文件這一目標以外，還是各項操作系統功能的基礎。Mac OS X每個大發行版都要增加數百項新功能，許多新功能嚴重依賴於文件系統的實現。Mac OS X 10.3提供了FileVault來加密用戶文件，因此用戶主目錄被保存在一個HFS+文件系統加密鏡像中。 

系統漏洞

2018年8月13日，一位著名Mac系統黑客剛剛開發了一種新攻擊手段：可以在電腦提出是否允許程序獲取數據時自動點擊“允許”按鈕，從而幫助黑客展開更加深入的攻擊和滲透。 

20世紀80年代

第一代微型計算機並不像大型電腦或小型電腦，沒有裝設操作系統的需求或能力；它們只需要最基本的操作系統，通常這種操作系統都是從ROM讀取的，此種程序被稱為監視程序（Monitor）。

最早期的IBM PC其架構類似C64。當然也使用了BIOS以初始化與抽象化硬體的操作，甚至也附了一個BASIC解釋器，但是它的BASIC優於其他產品的原因在於他有可攜性，並且兼容於任何符合IBM PC架構的機器上。這樣的PC可利用Intel-8088處理器（16-bit寄存器）定址，並最多可有1MB的內存，然而最初只有640KB。軟式磁碟機取代了過去的磁帶機，成為新一代的儲存設備，並可在他512KB的空間上讀寫。為了支持更進一步的文件讀寫概念，磁碟操作系統（Disk Operating System，DOS）因而誕生。此操作系統可以合併任意數量的磁區，因此可以在一張磁碟片上放置任意數量與大小的文件。文件之間以檔名區別。IBM並沒有很在意其上的DOS，因此以向外部購買的方式取得操作系統。

1980年微軟利用騙術取得了與IBM的合約，並且收購了一家出產的操作系統，在將之修改後以MS-DOS的名義出品，此操作系統可以直接讓程序操作BIOS與文件系統。到了Intel-80286處理器的時代，才開始實作基本的儲存設備保護措施。MS-DOS的架構並不足以滿足所有需求，因為它同時只能執行最多一個程序（如果想要同時執行程式，只能使用TSR的方式來跳過OS而由程序自行處理多任務的部份），且沒有任何內存保護措施。對驅動程序的支持也不夠完整，因此導致諸如音效設備必須由程序自行設置的狀況，造成不兼容的情況所在多有。某些操作的效能也是可怕地糟糕。許多應用程序因此跳過MS-DOS的服務程序，而直接存取硬體設備以取得較好的效能。雖然如此，但MS-DOS還是變成了IBM PC上面最常用的操作系統（IBM自己也有推出DOS，稱為IBM-DOS或PC-DOS）。MS-DOS的成功使得微軟成為地球上最賺錢的公司之一。

而1980年代另一個崛起的操作系統異數是Mac OS，此操作系統緊緊與麥金塔電腦捆綁在一起。此時一位施樂帕羅奧托研究中心的員工Dominik Hagen訪問了蘋果電腦的史蒂夫·喬布斯，並且向他展示了此時施樂發展的圖形化使用者界面。蘋果電腦驚為天人，並打算向施樂購買此技術，但因帕羅奧托研究中心並非商業單位而是研究單位，因此施樂回絕了這項買賣。在此之後蘋果一致認為個人電腦的未來必定屬於圖形使用者界面，因此也開始發展自己的圖形化操作系統。現今許多我們認為是基本要件的圖形化介面技術與規則，都是由蘋果電腦打下的基礎（例如下拉式菜單、桌面圖標、拖曳式操作與雙點擊等）。但正確來說，圖形化使用者界面的確是施樂創始的。

20世紀90年代

Apple I電腦，蘋果電腦的第一代產品。延續80年代的競爭，1990年代出現了許多影響未來個人電腦市場深厚的操作系統。由於圖形化使用者界面日趨繁複，操作系統的能力也越來越複雜與巨大，因此強韌且具有彈性的操作系統就成了迫切的需求。此年代是許多套裝類的個人電腦操作系統互相競爭的時代。

上一年代於市場崛起的蘋果電腦，由於舊系統的設計不良，使得其後繼發展不力，蘋果電腦決定重新設計操作系統。經過許多失敗的項目后，蘋果於1997年釋出新操作系統——macOS的測試版，而後推出的正式版取得了巨大的成功。讓原先失意離開蘋果的Steve Jobs風光再現。