macOS是苹果公司为其Mac系列电脑开发的操作系统,其发展历程和技术基础相当深厚且独特。理解macOS系统基于什么系统,需要回溯其历史演变和技术架构。

macOS的核心根源可以追溯至NeXTSTEP操作系统。苹果公司在1996年收购了NeXT公司,此次收购不仅带回了史蒂夫·乔布斯,更重要的是获得了NeXTSTEP的技术基础。NeXTSTEP本身构建于Mach内核和BSD(Berkeley Software Distribution)之上,融合了面向对象的开发环境和先进的图形界面技术。
苹果基于NeXTSTEP的成果,开发出了全新的操作系统——Mac OS X(后更名为OS X,现称macOS)。因此,macOS的技术基石主要包括:
1. Darwin: 这是macOS(以及iOS、iPadOS等)底层的开源核心操作系统。Darwin本身由两部分组成:
- Mach微内核: 由卡内基梅隆大学开发,负责处理最基础的任务,如进程管理、虚拟内存管理、线程调度和进程间通信(IPC)。Mach的设计注重安全性、灵活性和可扩展性。
- BSD层: 源自伯克利加州大学的BSD Unix实现,构建在Mach之上,提供了成熟的Unix API(POSIX兼容)、文件系统、网络协议栈(如TCP/IP)、用户管理、权限控制等核心功能。这使得macOS拥有强大的Unix特性和命令行环境。
2. Unix认证: 由于其BSD的根基,macOS(从OS X 10.5 Leopard开始)通过了The Open Group的官方认证,符合Unix 03标准。这正式确立了macOS是一个真正的Unix系统。
3. 图形用户界面: macOS标志性的用户界面称为Aqua,以及其背后的Quartz图形渲染系统(特别是基于PDF模型的Quartz 2D和合成引擎Quartz Compositor),以及后来的Metal图形API,构成了其视觉和交互体验的基础。
4. 面向对象框架: 源自NeXTSTEP的Cocoa(包含Foundation和AppKit框架)成为了macOS原生应用开发的主要高级API,继承了其强大的面向对象特性和快速开发能力。
下表总结了macOS的主要版本演变,反映了其技术路线的延续性:
| 主要时代 | macOS 版本名称 | 版本号 | 发布时间 | 重要技术备注 |
|---|---|---|---|---|
| Classic Mac OS | System 1 - 7 | 1.0 - 7.6 | 1984 - 1997 | 苹果自研的旧系统,非Unix基础 |
| Mac OS 8 | 8.0 - 8.6 | 1997 - 1999 | ||
| Mac OS 9 | 9.0 - 9.2.2 | 1999 - 2001 | Classic Mac OS的最终版本 | |
| 过渡:基于NeXTSTEP技术的Mac OS X诞生 | ||||
| OS X / macOS | Mac OS X 10.0 Cheetah | 10.0 | 2001 | 基于Darwin (Mach + BSD), Unix认证, Aqua界面, Cocoa框架 |
| Mac OS X 10.1 Puma | 10.1 | 2001 | ||
| Mac OS X 10.2 Jaguar | 10.2 | 2002 | ||
| Mac OS X 10.3 Panther | 10.3 | 2003 | ||
| Mac OS X 10.4 Tiger | 10.4 | 2005 | ||
| Mac OS X 10.5 Leopard | 10.5 | 2007 | 首个获得Unix认证的版本 | |
| Mac OS X 10.6 Snow Leopard | 10.6 | 2009 | ||
| Mac OS X 10.7 Lion | 10.7 | 2011 | ||
| OS X 10.8 Mountain Lion | 10.8 | 2012 | 名称从"Mac OS X"简化为"OS X" | |
| OS X 10.9 Mavericks - OS X 10.11 El Capitan | 10.9 - 10.11 | 2013 - 2015 | ||
| macOS 10.12 Sierra - macOS 10.15 Catalina | 10.12 - 10.15 | 2016 - 2019 | 名称从"OS X"改为"macOS" | |
| 现代 macOS | macOS 11 Big Sur | 11.0 | 2020 | 版本号跳至11,支持Apple Silicon芯片 |
| macOS 12 Monterey | 12.0 | 2021 | 持续更新,强化与iOS/iPadOS的协同 | |
| macOS 13 Ventura - 后续版本 | 13.x - 后续 | 2022 - 今 | ||
从技术角度看,macOS是一个建立在Darwin基础之上的操作系统,而Darwin的核心是Mach微内核与BSD实现的结合。这赋予了macOS强大的Unix特性(稳定性、安全性、强大的网络和多任务能力)和开源基础(Darwin是开源的)。同时,苹果在此基础上构建了专有的、高度优化的图形界面(Aqua、Quartz、Metal)和应用开发框架(Cocoa),形成了其独特的用户体验和开发生态。
扩展来说,macOS的Unix基础意味着:
* 强大的命令行工具: 用户可以使用终端访问丰富的Unix/Linux命令行工具(如 `ls`, `grep`, `ssh`, `bash/zsh`等)。
* 兼容性与移植性: 许多为Unix/Linux开发的软件和脚本可以相对容易地移植到macOS上运行。
* 安全模型: 继承了Unix的权限管理思想(用户/组/权限位),并在此基础上发展出了更细粒度的权限控制系统(如沙盒机制、T2安全芯片/Security Enclave)。
* 网络能力: 拥有成熟可靠的TCP/IP网络协议栈实现。
因此,当问及macOS系统基于什么系统时,最准确的答案是:它基于Darwin操作系统,而Darwin的核心是Mach微内核与BSD Unix的结合体,这使其成为一个经过认证的Unix系统。同时,它继承了NeXTSTEP的面向对象应用框架遗产,并包裹了苹果独家的图形界面和应用层技术。