Действительно ли macOS построена на основе Linux?
На самом деле «ОС Linux» — это GNU/Linux, что означает, что GNU предоставляет все программные инструменты для пользователя (то есть команды, которые вы вводите в командной строке), и что «Linux» — это ядро, на котором находятся все инструменты.
Linux был создан Линусом Торвальдсом (Linus Torvalds), чтобы избежать проблем с лицензиями в Minix или проблем со стоимостью в UNIX или Windows. Он создал его как клон Minix, Minix, в свою очередь, является альтернативой UNIX, изначально разработанной для академического использования.
Ядро Linux — это старомодное монолитное ядро, поэтому его преимуществом является немного большая скорость при определенных обстоятельствах, но компромисс заключается в том, что ядро легко может упасть ( так что вся операционная система выйдет из строя ), если что-нибудь в ядре даст сбой. Классический пример — подключение неизвестного USB-устройства, которое, как известно, полностью разрушает ядро Linux.
Это лучше для серверных операционных систем, которые урезаны, чтобы в основном выполнять одну функцию, для которой он оптимизирован, потому что нет взаимодействия с пользователем (к нему не подключаются неизвестные USB-устройства, нет среды рабочего стола, чтобы вывести его из строя)
Дистрибутивы Linux имеют много различных окружений рабочего стола (графический пользовательский интерфейс) и окружения рабочего стола, как известно, аварийно завершаются и зависают, поэтому пользователю приходится перезагружать ПК.
MacOS основана на ядре операционной системы NeXT с классическим интерфейсом Macintosh (конечно же, модернизированным).
macOS является сертифицированным UNIX (проверяется Open Group).
macOS полностью основана на операционной системе Apple Darwin.
Дарвин свободен и с открытым исходным кодом, как и Linux.
NeXT была UNIX-подобной операционной системой, основанной на BSD, но использующей микроядро Mach
Компания NeXT была основана Стивом Джобсом, когда он ушел из Apple на несколько лет.
Apple приобрела NeXT за более чем 300 миллионов долларов, чтобы заменить стареющую классическую операционную систему Macintosh (от System 1 до System 9), которая была усовершенствована в своё время, но нуждалась в серьёзном обновлении, чтобы воспользоваться преимуществами современных чипов.
Apple обновила и настроила NeXT
Заменен пользовательский интерфейс (окружение рабочего стола) на обновленную версию интерфейса Classic Mac ( с некоторыми усовершенствованными элементами NeXT ). Графический пользовательский интерфейс в macOS надежен и стабилен, у подавляющего большинства пользователей пользовательский интерфейс никогда не зависал или не давал сбоев.
Начав с микроядра Mach и создав новое гибридное ядро, названное XNU, обладающее лучшими характеристиками как микроядра, так и монолитного ядра.
XNU почти так же быстро, как монолитное ядро, и имеет то преимущество, что очень сложно вывести ядро из строя. Например, вы не можете разрушить ядро XNU, подключив какое-либо неизвестное USB (или любое другое) устройство, чтобы XNU был более стабильным. Это лучше для настольных операционных систем.
Общими компонентами операционной системы в настоящее время являются в основном FreeBSD (стабильность и гибкость) и OpenBSD (высокая безопасность), что даёт MacOS большую надёжность и безопасность, чем другие десктопные операционные системы.
Apple заменяет компоненты BSD своими собственными компонентами, поскольку видит, что безопасность может быть еще лучше. Пример: Apple заменила OpenSSL на coreCrypto.
MacOS обладает огромной интеграцией аппаратной и программной безопасности, как это видно на примере моделей с чипом Apple T2 (iMac и MacBook Pro), что является квантовым скачком над безопасностью во всех Linux-системах.
macOS и GNU/Linux не имеют ничего общего, кроме того, что macOS является сертифицированным UNIX, а Linux — подделкой UNIX, так что macOS действительно работает под UNIX, а Linux иногда работает под UNIX (иногда один дистрибутив Linux не может работать под другим, если только вы не приложите огромных усилий для его модификации).
Идеальная рабочая станция Linux на процессоре Apple M1 (ARM64)
Моё знакомство с Asahi Linux началось в марте прошлого года, когда на свет появилась альфа-версия Asahi. Я сразу же установил её на свой Mac Mini с 8-ядерным Apple M1 (ARM64). Asahi — это дистрибутив Linux, который нативно работает в «маках» на Apple Silicon благодаря хитрым хакам и реверс-инжинирингу от сообщества Open Source. Более того, запуск Asahi абсолютно легален, поскольку Apple официально разрешает загрузку отличных от macOS операционных систем на своей платформе Apple Silicon.
Слово Asahi переводится как «утреннее солнце». И это не только известная марка японского пива, но и дистрибутив Linux, который назван так, дабы подчеркнуть первенство команды разработчиков в освоении платформы Mac.
Когда я ставил Asahi, для неё были доступны лишь основные аппаратные драйверы (хNVMe, клавиатура, трекпад, Wi-Fi, Ethernet, USB и т. д.). Однако я установил дистрибутив и удивился, какой быстрой оказалась система, описав свои впечатления в блоге. Уже к концу года вышли практически все необходимые драйверы (добавились Bluetooth, аудио, графика). В итоге все пакеты, которые были мне необходимы, были адаптированы для страниц памяти 16K в Apple Silicon.
Производительность Asahi на M1 просто впечатляющая. Компиляция Chromium 102 в Fedora Linux на Core i9 занимала чуть больше часа — и только 12 минут в Asahi.
Что касается графических задач, то и здесь Asahi на высоте. Я никогда раньше не видел, чтобы KDE, GNOME, LibreOffice, Gimp, Inkscape, Firefox работали так быстро. Игры (SuperTuxKart), просто летают, VLC-видео и YouTube тоже работают идеально.
Именно тогда мне пришла в голову идея запустить Asahi Linux на самом быстром Apple Silicon Mac от Apple. Это была бы идеальная рабочая станция ARM64 Linux, подумал я и решил, что обязательно сделаю это.
Новый уровень с Asahi Linux
В январе нынешнего года я установил Asahi Linux на самую мощную систему Apple ARM64 — Mac Studio с 20-ядерным процессором M1 Ultra и 128 ГБ оперативной памяти. Он работает в паре с великолепным 34-дюймовым широкоэкранным изогнутым монитором Dell через HDMI.
Тогда же я решил перейти с оконного менеджера i3 (который должен работать на устаревшей cистеме X Window) на sway compositor для нового Wayland. Оказалось, что sway работает лучше и использует более эффективную конфигурацию.
Ниже скриншот моего рабочего стола sway в высоком разрешении на Mac Studio (по клику правой кнопкой доступен в оригинальном разрешении). Можете найти мою кастомную конфигурацию sway dotfiles в репозитории GitHub.
Есть ли что-нибудь, что не работает в Asahi?
Ответить на этот вопрос можно словами Гамлета в третьем акте одноимённой трагедии, 87-я строка: «Нет».
Всё, что необходимо, работает… и работает отлично. Железо (Bluetooth, аудио, HDMI, USB, 10G Ethernet, WiFi и графика) безупречно взаимодействуют с драйверами, созданными командой разработчиков Asahi в прошлом году, и нет ни одного программного пакета, который был бы мне необходим, и не работал бы в моей системе.
Большая часть установленного мной программного обеспечения взята из репозитория Arch, поскольку Asahi Linux базируется на пакетной базе Arch Linux и построен с использованием штатных репозиториев Arch Linux.
Но некоторые (например, Visual Studio Code) установлены как изолированные модули при помощи утилиты Flatpak, которая предоставляет специально выделенную среду для запуска приложений, изолированных от основной хост-системы, что даёт возможность пользоваться ими вне зависимости от изменений в системе. Для более сложных программных комплексов я использую готовые образы Linux-контейнеров, как в случае с NextCloud. Из htop-выдачи на скриншоте вверху вы также заметите, что я использую для тестирования разрабатываемых мной микросервисов k3s, минималистичную сборку Kubernetes.
Поскольку в большинстве рабочих проектов я использую контейнеры, нет необходимости запускать другие виртуальные машины Linux. Тем не менее, приходится работать с веб-приложениями, для которых необходима FreeBSD. Специально для неё я установил виртуальную машину QEMU, использующую восемь ядер и 64 ГБ оперативной памяти. Ниже приведена фотография консоли vm, запущенной в терминале на рабочем столе sway. Вы можете найти мой скрипт QEMU в репозитории GitHub.
Виртуальная машина FreeBSD
Самый быстрый десктоп Linux в моей жизни
Благодаря Asahi Linux я стал обладателем самого быстрого десктопа Linux в своей жизни. Всё — и я имею в виду абсолютно всё — работает невероятно быстро. Софт запускается мгновенно, а заставок приложений, похоже, вообще не существует.
В некоторых случаях это происходит слишком быстро. Когда я установил K3s, все контейнеры в пространстве имён kube-system, предназначенном для объектов, созданных Kubernetes, постоянно уходили в ужасное состояние CrashLoopBackOff. После небольшого расследования я обнаружил, что Mac Studio оказалась слишком быстрой для синхронизации ресурсов Kubernetes. Чтобы исправить ситуацию, пришлось добавить ограничения для каждого модуля.
Одна из главных причин моего выбора Linux/ARM64 в том, что стартап, с которым я сейчас сотрудничаю, использует тяжёлое и высоконагруженное приложение с микросервисами, которое запускается в инстансе AWS c6g.12xlarge Graviton с 48 ядрами ARM64. Мы встроили в него наши собственные микросервисы моделирования нагрузки и мониторинга производительности.
Я запустил приложение и симуляцию загрузки в своей Mac Studio под управлением Asahi, чтобы посмотреть, как всё это работает в нашей промежуточной среде на AWS. Что ж, десктоп Mac Studio на голову превзошёл 48-ядерный инстанс Graviton. Задержка при той же загрузке была в среднем примерно на 20% ниже, а вычисления — на 36% быстрее.
В итоге оказалось, что в моих руках практически идеальная рабочая станция ARM64 Linux. И я её обожаю.