Mac OS X und ios. Softwarearchitekturen SS Von Pawel Wall

Transkript

1 Mac OS X und ios Softwarearchitekturen SS 2011 Von Pawel Wall

2 Inhalt UNIX-Kategorien Kernel und Kerneltypen Die Vorgeschichte von Mac OS X Die Architektur von Mac OS X Die Architektur von ios Fazit

3 Unix-Kategorien OS X gehört zu den unixoiden Systemen UNIX-Kategorien Genetisches Unix Funktionelles Unix Warenzeichen UNIX

4 Kernel Anwendungen Kernel CPU Speicher Geräte

5 Kerneltypen Monolithischer Kernel Mikrokernel Hybrider Kernel Mac OS X besitzt einen hybriden Kernel

6 Geschichte: UNIX 1969 in den Bell Labs (AT&T) entwickelt Mehrbenutzerbetrieb, gemeinsamer Datenzugriff, Aufteilung von Rechenleistung parallel: Entwicklung der Programmiersprache C Portierung von UNIX auf C

7 Geschichte: BSD keine kommerzielle Vermarktung von UNIX Berkeley University: veröffentlicht BSD BSD wird später von UNIX-Code bereinigt FreeBSD

8 NeXTSTEP 1986: Steve Jobs gründet NeXT und entwickelt NeXTSTEP Mach Mikrokernel, darüber BSD-UNIX präemptives Multitasking, Multithreading und Speicherschutz

9 Der Mach-Kernel 1984 an der Carnegie Mellon University entwickelt Inter Process Communication (IPC) mittels Shared Memory

10 OpenStep/ OPENSTEP 1993: NeXT und Sun entwickeln die objektorientierte API Openstep C-Basisdatentypen ersetzt: NSString, NSNumber etc. eigene Implementierung: OPENSTEP

11 Mac OS Wurde vor Mac OS X auf Apple Computern installiert enthielt Carbon und QuickTime

12 Rhapsody basierte auf OPENSTEP alte Mac OS-Anwendungen in der Blue Box virtualisiert QuickTime und Carbon Java Virtual Machine

13 XNU Hybridkernel Mach Kernel + BSD-Komponenten kein originaler UNIX-Code mehr Mach: Threads, Tasks, Speicherschutz, Echtzeitunterstützung und I/O per Konsole BSD: Sicherheitsrichtlinien, Benutzer- und Gruppen-IDs, Netzwerk, Dateisysteme, Inter-Process Communication

14 Schichten von Mac OS X Aqua Carbon Cocoa Java Quartz OpenGL QuickTime Darwin

15 Darwin Basissystem von Mac OS X XNU + BSD-Userland steht unter freier Lizenz Aqua-Oberfläche, Carbon, Cocoa und QuickTime fehlen

16 Quartz Quartz 2D: Rendert 2D-Elemente und Text Quartz Compositor: Darstellung der Benutzeroberfläche Quartz Extreme: Fenster als Texturen

17 OpenGL Open Graphics Library Programmierschnittstelle, um 2D- und 3D- Computergrafiken zu produzieren

18 QuickTime Enkodieren und Transkodieren von Video und Audio Dekodieren von Video und Audio Plugin-Architektur (für zusätzliche Codecs)

19 Carbon Portierbarkeit von Anwendungen von Mac OS nach Mac OS X Mac OS-Schnittstellen implementiert Seit v10.6 nicht mehr Unterstützt

20 Cocoa API zur Programmierung Unter OS X Weiterentwicklung von OpenStep Besteht aus drei Frameworks: Foundation Applikation Kit Core Data

21 Cocoa: Foundation einfachen Objektklassen (Strings, Arrays, Mengen, Listen etc.) XML-Unterstützung Konventionen zur Deallokierung von Speicher

22 Cocoa: Application Kit grafische, ereignisgesteuerte Benutzeroberfläche Interface Builder verbindet Benutzeroberfläche und Programmlogik

23 Cocoa: Core Data Serialisierung eines Object Graph Erleichtert die Speicherung von Daten nach XML, SQLite oder binär

24 Java Java Virtual Machine Bridges: Cocoa in Java nutzbar seit Mac OS X 10.4: Java Bridge wird nicht mehr aktualisiert

25 ios 2007 zusammen mit dem iphone vorgestellt Besonderheit: Multitouch-Steuerung Auffällig: Einschränkungen Apps nur über den Appstore Sehr eingeschränktes Multitasking Deaktivierung von Apps aus der Ferne

26 Schichten von ios Cocoa Touch Media Services Core Services Core OS iphone Hardware

27 Cocoa Touch basiert auf Cocoa aus Mac OS X an die Anforderungen des iphones angepasst Enthält Frameworks für Anwendungen: UIKit Framework Map Kit Framework: Kartenbasierte Funktionen Push Notification Message UI Framework: versand Address Book UI Framework: Adressbuch Game Kit Framework: Peer2Peer-Verbindungen

28 Cocoa Touch: Push Notification Benachrichtigungssystem entsprechende Anwendung muss nicht aktiv sein Beispiel Instant Messenger

29 Cocoa Touch: UIKit Framework Erstellen von grafischen Benutzeroberflächen Programmzyklen und Ereignisbehandlung Programmübergreifenden Zwischenablage IPC Nutzung der Daten von Beschleunigungssensor, Batterie etc.

30 Media Audio-, Video-, Grafikfunktionalität Zeichnen zweidimensionaler Elemente Animationen

31 Core Services Datenbankfunktionen Zugriff auf den App Store Transaktionen innerhalb von Apps Datenverwaltung

32 Core OS direkt über der Hardware enthält den Kernel Netzwerkfunktionalität Zugriff auf externes Zubehör Sicherheitsfunktionen Speicherverwaltung Dateisystemverwaltung

33 Fazit Mac OS X hat eine lange (UNIX-)Vorgeschichte Komplexe Entwicklungslinie Modernes Multiprozessor- und Multiuser-System gilt als stabil und sicher

34 Fazit ios steht gut da - Messlatte für andere Systeme Ausrichtung als Internetbetriebssystem icloud wird dies noch verstärken restriktive Firmenpolitik vs. Weiterentwicklung und Innovationen