Das Betriebssystem macOS (früher Mac OS X und OS X) ist das hauseigene Betriebssystem des kalifornischen Hard- und Software-Unternehmens Apple für seine Laptop- und Desktop-Computer der Mac-Reihe. Es bietet eine objektorientierte Desktop-Umgebung sowie Unix-typische Schnittstellen. Es ist UNIX-03-zertifiziert und das kommerziell erfolgreichste Unix-Betriebssystem für Personal Computer. Außerdem wurde es zum Fundament weiterer Apple-Entwicklungen wie iPod, iPhone und iPad. Dafür bildet Darwin mit seinem Hybridkernel XNU die gemeinsame Basis.
Dieses Betriebssystem führte Apple ab 2001 als Mac OS X ein und ersetzte damit das ursprüngliche, klassische Mac-Betriebssystem Mac OS. Anfangs wurde eine separate Server-Variante des Betriebssystems angeboten, die auf Xserve- und Mac-Server-Modellen vorinstalliert war. Später wurde diese eingestellt und stattdessen ein Programmpaket mit Server- und Verwaltungssoftware angeboten.
Allgemeines Im Detail ist macOS ein proprietäres Betriebssystem, das auf dem Unix-Basisbetriebssystem Darwin aufsetzt, dessen Quelltext unter der freien Apple Public Source License veröffentlicht wird. Die Entwicklung von macOS und Darwin geht auf NeXTStep zurück, das ein Derivat der Berkeley Software Distribution darstellt. Das heutige Darwin ist im Wesentlichen ein Derivat von FreeBSD, ergänzt um OpenBSD-, NetBSD- und eigene Entwicklungen. Ab Version 10.5 bzw. Leopard ist macOS (aber nicht Darwin selbst) als UNIX 03 zertifiziert.Register of Open Branded Products – UNIX 03, Open Group, abgerufen am 7. Februar 2016. Trotz elementarer technischer Unterschiede zum nicht-unixähnlichen klassischen Mac OS gilt macOS historisch als jüngstes Mitglied der Mac-Betriebssystemfamilie, die ab 1984 für die hauseigenen Mac-Computer eingeführt wurde.
Das macOS-Derivat iOS läuft auf dem iPhone und dem iPod touch. Für das iPad wurde mit iPadOS ein iOS-Derivat entwickelt, das die Zusammenarbeit mit macOS verbessert. Die Software des Apple TV begann als macOS-Derivat und ist inzwischen tvOS, ein iOS-Derivat. Auch watchOS für die Apple Watch ist ein iOS-Derivat. Sie alle setzen ebenfalls auf Darwin auf. Ebenso die Software des HomePod, der mittels Sprache bedient wird.
Geschichte Infolge interner Auseinandersetzungen mit dem damaligen Management war Steve Jobs 1985 gezwungen, das von ihm mitbegründete Unternehmen Apple zu verlassen. Er gründete daraufhin den Computer- und Softwarehersteller NeXT Inc. mit dem Ziel, neuartige Workstations für den Einsatz im Bereich der Wirtschaft und Wissenschaft zu entwickeln und zu produzieren. Das Ergebnis der Bemühungen waren auf der Hardwareseite der NeXTcube (dem später die NeXTstation folgen sollte) sowie das Betriebssystem NeXTStep. Doch während das NeXT-Betriebssystem von Fachleuten hoch gepriesen wurde, blieben die Verkäufe der NeXT-Computer hinter den Erwartungen zurück: Dem Unternehmen blieb deshalb nichts anderes übrig, als die Hardwareproduktion bis 1993 vollständig einzustellen und das Betriebssystem auch für andere Computerarchitekturen zu öffnen. Gemeinsam mit Sun wurde dabei ab 1995 die objektorientierte NeXTstep-Programmierschnittstelle als plattformübergreifendes Framework zu OpenStep weiterentwickelt. Dementsprechend wurde das damit neu implementierte Betriebssystem ab Version 4 als OPENSTEP bezeichnet. An der Entwicklung von NeXTStep waren Avie Tevanian und der Österreicher Charly Kleissnerhttps://www.diepresse.com/5083034/charly-kleissnerhttps://www.call-magazine.com/charly-kleissner-das-grosse-interview-2/ maßgeblich beteiligt.
Demgegenüber verkaufte sich bei Apple die Hardware zunächst noch relativ gut, doch das ursprüngliche Macintosh-Betriebssystem galt bereits als technisch veraltet und nicht mehr zukunftsfähig. Apple unternahm daher selbst einige Anstrengungen und Versuche, ein neues Betriebssystem zu entwickeln, das zum ursprünglichen Macintosh-Betriebssystem weitestgehend kompatibel sein sollte. Da jedoch auch Ende 1996 noch kein moderner Nachfolger in Sicht war und gleichzeitig die Hardwareverkäufe immer weiter zurückgingen, war man bei Apple schließlich bestrebt, ein bestehendes Betriebssystem zu übernehmen. Letztlich kaufte Apple Ende 1996 das Unternehmen NeXT samt Betriebssystem OPENSTEP auf und dessen Mitarbeiter wurden ins eigene Unternehmen integriert. Ab Mitte 1997 war Steve Jobs wieder CEO des Unternehmens Apple.
Gleich nach der Übernahme wurde OPENSTEP im Projekt Rhapsody modernisiert und auf die von Apple damals in den Macintosh-Computern genutzte PowerPC-Architektur portiert. Zunächst sollte Rhapsody das ursprüngliche Macintosh-Betriebssystem gänzlich ersetzen, wofür Softwareanbieter ihre Anwendungen hätten komplett neu schreiben müssen – was diese ablehnten. Apple reagierte, indem Rhapsody zu „Mac OS X“ weiterentwickelt wurde. Entwicklern wurde der Umstieg vom originären Macintosh-Baukasten zum neuen Mac OS X durch die Einführung von Carbon erleichtert, und für Anwender blieb mit der Classic-Umgebung die volle Kompatibilität zum bisherigen Betriebssystem gewahrt.
Bei der Ankündigung von „Mac OS X“ im Jahr 1998 sollte das X einerseits als römische Zehn die Nachfolge auf das klassische Mac OS aufzeigen, dessen letzte Hauptversion die Nummer 9 hatte. Andererseits sollte es die unixoide Abstammung der neuen Betriebssystemgeneration hervorheben, die im Englischen nicht willkürlich mit „next generation“ beworben wurde.
Das selbst offiziell oft „OS X“ genannte Betriebssystem wurde ab 2011 bereits ohne „Mac“ im Namen vermarktet und mit „OS X Mountain Lion“ ab 2012 auch offiziell so genannt. Mit Version 10.12 bzw. Sierra, das am 13. Juni 2016 während der Keynote der WWDC angekündigt wurde, wurde das Betriebssystem abermals umbenannt: „macOS“, allerdings nicht in der ursprünglichen Schreibweise „Mac OS“ – wenn auch gleich ausgesprochen, war laut Apple eine Angleichung der Namensgebung an die anderen Apple-Plattformen iOS, tvOS und watchOS, die ihrerseits von Mac OS X abstammen.
Bei Apple erhielten die einzelnen Hauptversionen anfangs interne Codenamen. Die erste Public Beta wurde nach dem Kodiakbären benannt. Der Gepard war Namenspatron der ersten Hauptversion, Mac OS X 10.0, und auch die zweite Hauptversion wurde nach einer großen Kleinkatze benannt, dem Puma. Version 10.2 erhielt den Codenamen nach dem Jaguar und war die erste Hauptversion, die nach einer Großkatze benannt worden war. Mit der nächsten Version, Mac OS X Panther, (mehrere Katzenarten und eine Gattung werden als Panther bezeichnet) wurde aus dem internen Codenamen ein Teil des Produktnamens. Alle darauf folgenden Hauptversionen bis Version 10.8 wurden nach (umgangssprachlichen) Bezeichnungen für Großkatzen benannt, allerdings war die Anzahl der tatsächlichen Großkatzen-Arten damit bereits überschritten. Mit der zehnten veröffentlichten Hauptversion, OS X Mavericks, wurde ein neues Schema eingeführt: Sie werden gegenwärtig nach natürlichen Wahrzeichen und Orten Kaliforniens benannt. Nach dem Mavericks-Surfspot war dies der Yosemite-Nationalpark sowie El Capitan, ein markanter Felsvorsprung darin. Es folgten die Sierra Nevada und die Mojave-Wüste, die teilweise in Kalifornien liegt, die Insel St. Catalina, der Küstenstreifen Big Sur, die Monterey-Bucht nördlich von Big Sur, die Stadt Ventura sowie die Stadt Sonoma im Sonoma County. Die aktuelle Version ist nach der Golden Gate Bridge im Bundesstaat Kalifornien benannt.
Architektur rechts|Systemarchitektur: OS X baut auf Darwin und dem Mach-basierenden Hybridkernel XNU auf.
Die Architektur ist in vier grundlegende Ebenen unterteilt: Benutzungsebene Aqua, die grafische Benutzerschnittstelle (GUI), die die grafische Desktop-Umgebung ermöglicht. Anwendungsprogrammierebene Programmierschnittstellen (APIs) wie Cocoa (und früher Carbon), Java Bereitstellungsebene Core Foundation, Core Services, Grafik-Subsysteme (Quartz mit Quartz Compositor, Metal bzw. OpenGL), Audio/Video (QuickTime), PrintCore etc. Basisebene/Fundament Darwin, das Basisbetriebssystem () mit dem Kernel XNU
Darwin
Darwin ist als Basisbetriebssystem der elementare Unterbau, auf dem macOS und sämtliche Apple-Betriebssysteme aufbauen.
Entwickelt wird Darwin primär auf Grundlage des Unix-ähnlichen FLOSS-Betriebssystems FreeBSD. Es ist daher quelloffen als freie Software veröffentlicht. Hierfür formulierte Apple eine eigene Lizenz für freie Software, die Apple Public Source License, welche erst mit Version 2.0 als eine Lizenz für freie Software durch die Free Software Foundation anerkannt wurde.
Durch die BSD-Abstammung ist Darwin ein symmetrisches Multiprozessorsystem mit präemptivem Multitasking, erweitertem Arbeitsspeicher-Management und -Schutz. Es bietet Mehrbenutzerfähigkeit und weitere BSD-typische Möglichkeiten.
Der XNU (X is Not Unix)Porting UNIX/Linux Applications to OS X: Glossary, apple.com, abgerufen am 3. August 2012. getaufte Kernel wurde gegenüber OPENSTEP vollkommen überarbeitet. Während OPENSTEP noch einen Mach 2.5 verwendete, setzt Darwins Kernel auf dem seinerzeit überarbeiteten OSF Mach Kernel 3.0 auf (kurz OSFMK). Bereits im Betriebssystemprojekt Rhapsody wurde der OSFMK mit Teilen des monolithischen FreeBSD-Kernels ergänzt und so als Hybridkernel realisiert. Auch Erfahrungen aus MkLinux flossen bei der Modernisierung mit ein.
Nicht Bestandteil von Darwin ist das mit macOS ausgelieferte sogenannte Userland. Das meint den Bestand an Software-Utensilien und -Betriebsmitteln für die Befehlszeile, die größtenteils von FreeBSD, OpenBSD und NetBSD stammen. Über das mit macOS mitgelieferte Programm Terminal oder andere Terminalemulationen und eine Shell können sie genutzt werden. Mehrere Shells sind bei macOS vorinstalliert: Bash, die Z-Shell, die TENEX-C-Shell, die in älteren Versionen als Panther voreingestellt war, sowie die KornShell. Von Panther, Version 10.3, bis einschließlich Mojave, Version 10.14, war Bash voreingestellt. Seit Catalina, als Version 10.15 die letzte 10er-Version, ist die Z-Shell (für neue Benutzer) voreingestellt und zusätzlich die POSIX-konforme Debian Almquist Shell vorinstalliert. Der Aufruf von /bin/sh startet jedoch weiterhin Bash im POSIX-Modus und nicht die Z-Shell. Dies gilt sowohl für POSIX-Shellskripte als auch für das Systemadministrator-Konto root. Auch beim Wiederherstellungssystem von macOS kommt weiterhin Bash (im normalen Modus) zum Einsatz.
Aqua, Cocoa, Quartz (Extreme)
Die auf OpenStep aufbauende vollständig objektorientierte Programmierschnittstelle wurde zu Cocoa weiterentwickelt. Mit Aqua wurde eine völlig neue grafische Benutzeroberfläche entworfen, deren Design-Konzept, wie auch die Programmierschnittstelle Cocoa und Quartz mit Display-PDF sowie das Dock, in großem Maße auf das von NeXT entwickelte NeXTStep zurückgeht.
Aus dem klassischen Mac OS wurden vor allem die globale Menüleiste, der Finder und QuickTime sowie einige weitere Bibliotheken übernommen. Der originäre Macintosh-Baukasten (Toolkit) konnte nicht vollständig in Mac OS X integriert werden, da die Funktionen nicht mit den modernen Betriebssystemfunktionen wie Speicherschutz und Multitasking kompatibel waren. Stattdessen wurden mit Carbon 6.000 der rund 8.000 Funktionen des Macintosh-Baukastens und somit ein Großteil in Mac OS X integriert, was die Portierung existierender Anwendungen erleichterte.
Die auffälligste Änderung bei macOS gegenüber seinen Vorgängern, dem klassischen Mac OS bis Version 9 und Rhapsody, das noch die Oberfläche von Mac OS 8 hatte, ist die neue Oberfläche Aqua (lat. für Wasser). Sie soll durch Lichteffekte wie Reflexionen und Schlagschatten auf diversen Oberflächenelementen wie Schaltflächen oder eingeblendeten Menüs an Wassertropfen erinnern. Ebenfalls markant ist die Nadelstreifen-Optik der Fensterhintergründe und der Fotorealismus (bis Yosemite) der Icons.