Darwin (操作系統)

Darwin 是 Apple 的免費 Unix 操作系統，也是 Apple 專有操作系統的基礎，它從 Mac OS X 演變而來：Mac 個人電腦的 macOS、iPod 和 iPhone 移動設備的 iOS、iPad 的 iPadOS、Apple TV 的 tvOS -頂盒，以及適用于 Apple Watch 的 watchOS。 它于 1999 年 3 月 16 日首次作為 Darwin 0.1 與 Mac OS X Server 1.0 一起提供。

1997 年 1 月，NeXT 被 Apple 接管，隨之而來的是操作系統 OPENSTEP，該操作系統稱為 NeXTStep，直到版本 3，剛剛發布了 4.0 版。 這被稱為狂想曲等。 擴展到在白金設計中包括 Macintosh 界面，也用于 Mac OS 8，以及 Blue Box 虛擬化環境，Mac OS 8.1 可以在該環境下以虛擬化形式運行。 NeXTStep、OPENSTEP 和 Rhapsody 使用 BSD Unix 的大部分作為能夠在多個平臺和計算機體系結構上運行的操作系統的基礎 - Rhapsody 也應該在多個平臺上運行，但在 1998 年蘋果停止了完整的 Rhapsody for PowerPC 的發布Macintosh 和 x86 PC 系統，因為多平臺戰略被認為在市場上失敗了。 在 1998 年的 WWDC 上，Apple 宣布 Mac OS（當時是第 8 版，System 7 直到 1997 年）與 Rhapsody 合并，被稱為“Mac OS X”。 根據史蒂夫喬布斯的說法，Mac OS X 應該在 1999 年發布。 然而，由于它在 1999 年還沒有準備好，Rhapsody 作為一個僅適用于 Macintosh 的服務器操作系統發布，名稱為“Mac OS X Server 1.0”——其開源 BSD 內核為 Darwin 0.1。

在此基礎上——Rhapsody 和 Darwin 作為它的開源部分——Mac OS X 10.0 的開發開始了，隨著開發者預覽版的發布和 1999 年的公開測試版，Darwin 的一些版本也發布了，可以在 Macintosh 計算機上運行運行 Mac OS 是可安裝的。 但在 2001 年完成 Mac OS X 10.0“Cheetah”版本之后，Apple 對正式的 Darwin 發行版失去了興趣，從那時起只提供 Darwin 的源代碼，它構成了專有操作系統的相應版本的基礎。 在這種形式下，Darwin 的進一步發展與 Apple 操作系統的發展緊密交織在一起。

由于 macOS 和 iOS 的組成部分不是開源的，Darwin 缺少 Aqua 圖形用戶界面和 Quartz、OpenGL、QuickTime 以及編程接口 Cocoa 和 Carbon，這就是為什么適用于 Mac OS X/ OS X/ macOS 的程序也不可執行。 因此，少數可用的 Darwin 發行版使用免費（與 FreeBSD 兼容）的桌面環境，例如借助MacPorts，大量的免費軟件也可以在Darwin上使用，不費吹灰之力。

Darwin 的源代碼庫可以追溯到 4.4BSD-Lite，在 1994 年結束的 UNIX 代碼權利糾紛之后，它被剝離了原始 System V 代碼的最后幾行幸存。 它在免費許可下，即 APSL。 同時，Darwin是NeXT開發的操作系統NeXTStep的后代，1996年更名為OPENSTEP，仍然基于4.3BSD。 Apple 在 1996 年底購買了 NeXT，然后將購買的系統進一步開發為 Rhapsody。 BSD 基本系統從 4.3BSD 移植到 4.4BSD Lite 源代碼，內核從 Mach 2.5 移植到 Mach 3。 隨著 Mac OS X Developer Preview 1 的發布，這個內核首先以 XNU 的名稱為人所知，并作為 Darwin 源代碼的一部分發布。 但是，Mach 3 并沒有完全實現，而是補充了部分 FreeBSD 內核，形成了混合內核，從而兼具了單片內核的優點和微內核的優點。 Apple 也參與其中的 MkLinux 的部分 Mach 實現被重用。

Darwin 在 PowerPC 處理器、x86 處理器和 ARM 處理器上以不同版本運行。 雖然 Darwin 的所有程序也可以在 Mac OS X 上運行，但為 Mac OS X/ OS X/ macOS 定制的程序不一定在 Darwin 上運行。 用于 iPhone 的移動操作系統 iOS、用于 iPad 的 iPadOS、用于 Apple TV 的 tvOS 和用于 Apple Watch 的 watchOS 也基于 Darwin，盡管用戶既不能訪問文件系統也不能訪問命令行。

Apple 本身現在只發布創建 Darwin 操作系統所需部分的源代碼。 但是，由于 Apple 的內部構建系統不是公開的，源代碼編譯起來并不容易。 對于像 OpenDarwin 和 PureDarwin 這樣的項目，首要任務是使源文本可以用公開可用的編譯器翻譯。 源文本也專門針對 Apple 硬件進行了改編，并且沒有很好的記錄，這使得改編變得困難。 例如，對于 XNU 內核，Apple 一直只發布當前 Mac 使用的處理器架構所必需的 macOS 部分，而不是 iOS 部分。 由于 Mac OS X Snow Leopard（10.6，2009）放棄了對 PowerPC 的支持，因此在 Darwin 10.0 及更新版本的 XNU 內核中也不再支持 PowerPC。 除了少數例外，iOS 源代碼不可用。

最初，Apple 發布了一個名為“Darwin OS”的 Mac OS 軟件包，它允許在 Mac 上安裝 Darwin。 獨立發行版部分由外部開發人員提供。 從 2002 年開始，將 Darwin 操作系統作為發行版提供的任務交給了 OpenDarwin 項目。 當它停止時，有一些獨立的努力來發布一個基于達爾文的成熟 Unix 操作系統的發行版，但只取得了一定的成功。

從 1999 年開始，Apple 開始向有限數量的開發人員提供 Mac OS X 的xxx個開發人員預覽版。 其核心基于 NeXT 開發的 OPENSTEP（直到 1995 年為 NeXTStep 或 NeXTSTEP），并在 1996 年底被 Apple 收購后作為 System 7 的繼任者進一步開發。 在 Rhapsody 項目（可以看作是 OPENSTEP 的 5.x 版本）于 1998 年終止后，Apple 于 1999 年發布了直接基于它的版本 Mac OS X Server 1.0。 xxx個操作系統的核心，被稱為“Mac OS X”，成為 Mac OS X 10.0（2001 年，alpha 和 beta 版本 1999-2000）的基礎，但同時開放源代碼部分由 Apple 發布，希望自由協作鼓勵開發人員。 自從 Apple 在 1997 年決定結束多平臺戰略（并稱 Rhapsody 是為 Mac 和 PC 開發的失敗產品）之后，進一步的開發完全集中在 PowerPC 架構上。 然而，源代碼的發布使得自由開發者將其反向移植到英特爾 x86 架構成為可能。

Darwin OS 0.3 (1999) 具有與 Mac OS X Server 1.0（1999，Rhapsody 5.3–5.6）相同的硬件要求，并且隨著 Mac OS X 的發展，其要求和系統兼容性也很快得到提升。 Darwin 1.2.1 (2000) 可在所有同時運行 Mac OS X Public Beta 的 Macintosh 系統和一些 Intel x86 PC 上運行。 但是，Apple 并未積極尋求對 x86 版本（“Darwin x86”）的支持。

Apple 發布的軟件包最初只能從 Mac OS 安裝，但有一種 Darwin 發行版的外部資源作為可引導安裝 CD。 在 Darwin 1.3.1/x86 和 1.4.1（后來的 Darwin 版本 5）中，Apple 本身首次發布了可引導的 Darwin ISO 映像作為 Developer Connection 的一部分。

與 NeXTStep 和 OPENSTEP 一樣，Darwin（以及 Mac OS X 或 OS X 或 macOS）也受益于大量開源項目。 因此，Apple 是全球開源社區的一部分，因為由于許可（例如 WebKit），通常必須發布進一步的開發。