Arquitectura Apple-Intel
La arquitectura Apple-Intel, o Mactel, es un nombre no oficial que se usa para las computadoras personales Apple Macintosh desarrolladas y fabricadas por Apple Inc. que usan procesadores Intel x86, en lugar de los procesadores de la serie PowerPC y Motorola 68000 ("68k") usados en sus predecesores. o los procesadores ARM utilizados en sus sucesores. Con el cambio en la arquitectura, se hizo necesario un cambio en el firmware ; Apple seleccionó la Interfaz de firmware extensible (EFI) diseñada por Intel como su componente comparable al Open Firmware usado en sus arquitecturas PowerPC, y como el reemplazo basado en firmware para el BIOS de PC de Intel. Con el cambio en la arquitectura del procesador a x86, las Mac obtuvieron la capacidad de arrancar en sistemas operativos nativos x86 (como Microsoft Windows ), mientras que Intel VT-x trajo una virtualización casi nativa con Mac OS X como sistema operativo anfitrión.
| Transición de Mac a procesadores Intel |
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- 1 Tecnologías
- 1.1 Antecedentes
- 1.2 La tabla de particiones EFI y GUID
- 2 Arranque
- 2.1 A los sistemas operativos Mac
- 2.2 Para sistemas operativos que no son Mac
- 3 Diferencias con las PC estándar
- 4 Gestión de derechos digitales
- 5 Virtualización
- 6 Véase también
- 7 Referencias y notas
- 8 Enlaces externos
Tecnologias
Fondo
Apple usa un subconjunto de la arquitectura estándar de PC, que brinda soporte para Mac OS X y soporte para otros sistemas operativos. Los componentes de hardware y firmware que deben ser compatibles para ejecutar un sistema operativo en hardware Apple-Intel incluyen la Interfaz de firmware extensible.
La tabla de particiones EFI y GUID
Artículos principales: Interfaz de firmware extensible y tabla de particiones GUIDCon el cambio de arquitectura, se hizo necesario un cambio de firmware. La Interfaz de firmware extensible (EFI) es el reemplazo basado en firmware para el BIOS de PC de Intel. Diseñado por Intel, fue elegido por Apple para reemplazar Open Firmware, utilizado en arquitecturas PowerPC. Dado que muchos sistemas operativos, como Windows XP y muchas versiones de Windows Vista, son incompatibles con EFI, Apple lanzó una actualización de firmware con un Módulo de soporte de compatibilidad que proporciona un subconjunto del soporte de BIOS tradicional con su producto Boot Camp.
La tabla de particiones GUID (GPT) es un estándar para el diseño de la tabla de particiones en un disco duro físico. Es parte del estándar Extensible Firmware Interface (EFI) propuesto por Intel como sustituto del BIOS de PC anterior. El GPT reemplaza el Master Boot Record (MBR) utilizado con BIOS.
Arranque
A los sistemas operativos Mac
Las Mac Intel pueden arrancar de dos formas: directamente a través de EFI o en un modo de compatibilidad de BIOS "heredado". Para el arranque múltiple, mantener presionada la tecla "Opción" ofrece una opción de dispositivos de arranque, mientras que el cargador de arranque rEFInd se usa comúnmente para una mayor capacidad de configuración.
Los USB Live heredados no se pueden utilizar en Mac Intel; el firmware EFI puede reconocer y arrancar desde unidades USB, pero solo puede hacerlo en el modo EFI; cuando el firmware cambia al modo BIOS, ya no reconoce las unidades USB debido a la falta de un controlador USB en modo BIOS. Muchos sistemas operativos, como las versiones anteriores de Windows y Linux, solo podían iniciarse en modo BIOS, o se iniciaban con mayor facilidad o funcionaban mejor cuando se iniciaban en modo BIOS, por lo que el arranque USB en Macs basados en Intel estuvo bastante limitado durante un tiempo. a Mac OS X, que se puede iniciar fácilmente a través de EFI.
Para sistemas operativos que no son Mac
Artículo principal: Boot Camp (software)
Mac Mini con Intel Core El 5 de abril de 2006, Apple puso a disposición para su descarga una versión beta pública de Boot Camp, una colección de tecnologías que permite a los usuarios de Mac basados en Intel iniciar Windows XP Service Pack 2. Se incluye la primera versión no beta de Boot Camp. en Mac OS X v10.5, "Leopard". Antes de la introducción de Boot Camp, que proporciona la mayoría de los controladores de hardware para Windows XP, los controladores para XP eran difíciles de encontrar.
Linux también se puede iniciar con Boot Camp.
Diferencias con las PC estándar
Las computadoras Mac basadas en Intel utilizan hardware muy similar a las PC de otros fabricantes que se envían con los sistemas operativos Microsoft Windows o Linux. En particular, las CPU, los conjuntos de chips y las GPU son totalmente compatibles. Sin embargo, las computadoras Apple también incluyen algunas opciones de diseño y hardware personalizados que no se encuentran en los sistemas de la competencia:
- System Management Controller es un chip Apple personalizado que controla varias funciones de la computadora relacionadas con la administración de energía, incluido el manejo del botón de encendido, la administración de la batería y los sensores térmicos, entre otros. También juega un papel en el esquema de protección implementado para restringir el arranque de macOS al hardware de Apple (consulte Administración de derechos digitales a continuación).
- Dispositivos de entrada para portátiles. Las primeras computadoras MacBook y MacBook Pro usaban una variante interna de USB como una interconexión de teclado y trackpad. Desde la revisión de 2013 de MacBook Air, Apple comenzó a usar un controlador de interfaz de periférico serial personalizado en su lugar. La MacBook Pro 2016 también utiliza un dispositivo USB interno personalizado denominado "iBridge" como interfaz para los componentes Touch Bar y Touch ID, así como para la cámara FaceTime. Las computadoras portátiles generalmente usan una variante interna de la interconexión de teclado PS / 2 heredada. PS / 2 también solía ser el estándar para dispositivos señaladores de computadoras portátiles, aunque también se pueden usar una variedad de otras interfaces, incluidas USB, SMBus e I2C.
- El hardware personalizado adicional puede incluir un chip GMUX que controla la conmutación de GPU, implementaciones no compatibles de almacenamiento de estado sólido NVMe y configuraciones no estándar del subsistema de audio HD.
- La distribución del teclado tiene diferencias significativas entre los teclados de PC de Apple e IBM. Si bien los teclados de PC se pueden usar en macOS, así como los teclados de Mac en Microsoft Windows, se producen algunas diferencias funcionales. Por ejemplo, las teclas Alt (PC) y (Mac) funcionan de manera equivalente; lo mismo es cierto para (PC) y (Mac); sin embargo, la ubicación física de esas teclas se invierte. También hay claves exclusivas para cada plataforma (por ejemplo), algunas de las cuales pueden requerir reasignación de software para lograr la función deseada. Los teclados compactos y portátiles de Apple también carecen de algunas teclas consideradas esenciales en las PC, como la tecla de avance, aunque algunas de ellas son accesibles a través de la tecla.⌥ Option ⊞ Win ⌘ Command Prt Sc Delete Fn
- Proceso de arranque. Todas las Mac basadas en Intel han estado usando alguna versión de EFI como firmware de arranque. En el momento en que la plataforma debutó en 2006, estaba en un marcado contraste con las PC, que empleaban BIOS heredadas casi universalmente, y la implementación de EFI de Apple no implementó inicialmente el Módulo de soporte de compatibilidad que permitiría arrancar sistemas operativos de PC estándar contemporáneos. Apple actualizó el firmware con soporte CSM con el lanzamiento de Boot Camp en abril de 2006, y desde el lanzamiento de Windows 8 en 2012, Microsoft ha requerido a sus socios OEM que usen el proceso de arranque UEFI en las PC, lo que redujo las diferencias. Sin embargo, la versión de EFI de Apple también incluye algunas extensiones personalizadas que se utilizan durante el proceso de arranque normal de macOS, que incluyen lo siguiente:
- Un controlador para el sistema de archivos HFS Plus con soporte para ubicar el cargador de arranque basado en las propiedades de "directorio bendito" y "archivo bendito" de los volúmenes HFS +. Por lo tanto , la partición del sistema EFI no se utiliza ni es necesaria para el proceso de arranque normal de macOS.
- Marco rudimentario de GUI previo al arranque, que incluye soporte para dibujo de imágenes, cursor del mouse y eventos. FileVault 2 lo utiliza para presentar la pantalla de inicio de sesión antes de cargar el sistema operativo.
- Otros servicios EFI no estándar para administrar varias funciones de firmware, como la NVRAM de la computadora y los argumentos de arranque.
Algunas de estas diferencias pueden representar obstáculos tanto para ejecutar macOS en hardware que no sea de Apple como para iniciar sistemas operativos alternativos en computadoras Mac: Apple solo proporciona controladores para su hardware personalizado para macOS y Microsoft Windows (como parte de Boot Camp ); Los controladores para otros sistemas operativos como Linux deben ser escritos por terceros, generalmente entusiastas del software libre voluntarios.
Gestión de derechos digitales
Gestión de derechos digitales en la arquitectura de Apple en Intel se logra a través de la "Dont Steal Mac OS X.kext", a veces referido como DSMOS o DSMOSX, un archivo presente en las versiones de Intel con conectividad del Mac OS X sistema operativo. Su presencia impone una forma de administración de derechos digitales, lo que evita que Mac OS X se instale en PC estándar. El nombre del kext es una referencia a las condiciones de la licencia de Mac OS X, que permiten la instalación solo en hardware de Apple. Según Apple, cualquier otra cosa está robando Mac OS X. El kext se encuentra en / System / Library / Extensions en el volumen que contiene el sistema operativo. La extensión contiene una función del núcleo llamada page_transform () que realiza el descifrado AES de programas "protegidos por Apple". Un sistema que carece de una clave adecuada no podrá ejecutar los binarios restringidos por Apple, que incluyen Dock, Finder, loginwindow, SystemUIServer, mds, ATSServer, backupd, fontd, translate o traducido.
Después del anuncio inicial de las primeras configuraciones de hardware de Mac basadas en Intel, que informaron un módulo de plataforma confiable entre los componentes del sistema, se creía que el TPM es responsable de manejar la protección DRM. Más tarde se demostró que no era el caso. En realidad, las claves están contenidas en el Controlador de gestión del sistema, un componente exclusivo de las computadoras Apple, y se pueden recuperar fácilmente de él. Estas dos claves de 32 bytes forman una cadena ASCII legible por humanos con copyright de Apple, lo que establece otra posible línea de defensa legal contra posibles creadores de clones.
Virtualización
Los procesadores Intel Core Duo (y posteriores, incluidos los actuales i5, i7, i9 y Xeon) que se encuentran en las Mac Intel son compatibles con Intel VT-x, que permite una virtualización de alto rendimiento (casi nativa) que brinda al usuario la capacidad de ejecutar y cambiar entre dos o más sistemas operativos simultáneamente, en lugar de tener que realizar un arranque dual y ejecutar solo un sistema operativo a la vez.
El primer software que aprovechó esta tecnología fue Parallels Desktop para Mac, lanzado en junio de 2006. Los productos de virtualización de Parallels permiten a los usuarios utilizar instalaciones de Windows XP y posteriores en un modo virtualizado mientras ejecutan OS X. VirtualBox es un software de virtualización de Oracle Corporation, que se publicó en enero de 2007. Disponible para Mac OS X y otros sistemas operativos host, es compatible con Intel VT-x y puede ejecutar varios otros sistemas operativos invitados, incluido Windows XP y versiones posteriores. Está disponible de forma gratuita con una licencia propietaria o con la licencia de software libre GPL y se utiliza de forma predeterminada cuando se ejecutan imágenes de Docker de otros sistemas operativos.
VMware ofrece un producto similar a Parallels llamado Fusion, lanzado en agosto de 2007. El producto de virtualización de VMware también permite a los usuarios utilizar instalaciones de Windows XP y posteriores en OS X.
Independientemente del producto utilizado, existen limitaciones inherentes y penalizaciones de rendimiento al usar un sistema operativo invitado virtualizado en comparación con el macOS nativo o al iniciar una solución de sistema operativo alternativa que se ofrece a través de Boot Camp.
