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2025-02-23T09:53:42Z

Versionsgeschichte: Bei einer Tastenkombination wird die Hilfstaste (engl. "modifier key", wie Strg, Alt oder eben Cmd) gehalten...

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{{Infobox Betriebssystem
|Name= XNU
|Entwickler= [[Apple]]
|Erscheinungsdatum= Dezember 1996
|Version = 
|Freigabedatum= 
|Quelle= {{Internetquelle |url=https://opensource.apple.com/source/xnu/ |titel=XNU (Apple Source Browser) |sprache=en |abruf=2019-03-24}}
|Stammbaum= [[Mach (Kernel)|OSF MK]] + [[FreeBSD]] {{Kind}}XNU
|Architekturen = Aktuell: [[x64|x86-64]], [[ARM-Architektur|ARM64]] Historisch: [[PowerPC|PPC]], [[IA-32|x86-32]], ARM32
|Sonstiges= Kernel der Betriebssysteme [[Darwin (Betriebssystem)|Darwin]], [[macOS]], [[iOS (Betriebssystem)|iOS]] etc.
|Lizenz= [[Apple Public Source License|APSL]] 2.0<ref>{{Internetquelle |autor=Luke Jones |url=https://winbuzzer.com/2017/10/02/apple-takes-open-source-step-xnu-kernel-release-xcxwbn/ |titel=Apple Takes Open Source Step with XNU Kernel Release |titelerg=Long-time restricted software has been a staple of Apple over the years, but the company is loosening towards open source with the release of XNU kernel on GitHub. |werk=WinBuzzer News |datum=2017-10-02 |sprache=en |abruf=2019-03-24}}</ref>
|Website= [https://opensource.apple.com/source/xnu/ opensource.apple.com] und [https://github.com/apple-oss-distributions/xnu github.com/apple-oss-distributions/xnu]
}}
'''XNU''' ist ein [[Kernel (Betriebssystem)|Kernel]], der in dem [[Freie Software|freien]] Basis[[betriebssystem]] ({{lang|en|core operating system}}) [[Darwin (Betriebssystem)|Darwin]] verwendet wird. Darwin bildet die Grundlage von [[Apple]]s Betriebssystem-Varianten [[macOS]], [[iOS (Betriebssystem)|iOS]], [[iPadOS]], [[tvOS]] und [[watchOS]]. XNU wird als [[freie Software]] unter Version 2 der [[Apple Public Source License]] (APSL) veröffentlicht. Seinen Ursprung hat der Kernel u. a. im Betriebssystem [[OPENSTEP|NeXTStep]].

== Namensgebung ==
XNU leitet sich einerseits von '''X''' is '''N'''ot '''U'''nix<ref>[https://developer.apple.com/library/mac/documentation/porting/conceptual/portingunix/glossary/glossary.html ''Porting UNIX/Linux Applications to OS X: Glossary''] (englisch), abgerufen am 3. August 2012</ref> ab, in Anlehnung an [[GNU]] ebenfalls ein [[Akronym]]. Andererseits steht es vermutlich auch für ''[[Mac OS (Apple)|Mac OS]] '''X''' '''Nu'''Kernel''.<ref name="osxbook-google_pa36" /> Der NuKernel war ein Mach-3.0-Kernel für das [[Copland (Betriebssystem)|Projekt Copland]], der zwischen 1994 und 1997 komplett neu geschrieben worden war. Copland sollte der Nachfolger des veralteten [[System 7]] werden, doch es gelang Apple nicht, den Kernel zu stabilisieren. Die einzigen je veröffentlichten Entwicklerversionen von Copland zeigten ständige Abstürze aufgrund des instabilen NuKernel. Erst mit [[OPENSTEP]] der Firma [[NeXT]] hatte Apple einen stabilen Mach-2.5-Kernel in der Hand, auf dessen Grundlage ein stabiler Mach-3.0-Kernel für das Nachfolgebetriebssystem von [[Mac OS (Classic)|Mac OS]] entwickelt werden konnte.

== Kernel-Design ==
XNU ist ein [[Hybridkernel|hybrider Kernel]], bestehend aus Teilen des [[Mach (Kernel)|Mach3]]-[[Microkernel]]s OSF MK und des monolithischen [[FreeBSD]]-Kernels, aber auch aus Teilen von [[MkLinux]], [[NetBSD]] und [[OpenBSD]].<ref name="osxbook-google_pa36">{{Literatur |Autor=Amit Singh |Titel=Mac OS X Internals: A Systems Approach |Verlag=Addison-Wesley Professional |Datum=2006 |ISBN=0-13-270226-6 |Seiten=36 |Online={{Google Buch |BuchID=K8vUkpOXhN4C |Seite=36 |Linktext=Volltext |Hervorhebung=XNU}}}}</ref> Der XNU-Kernel von Darwin Version 7 entspricht dabei dem FreeBSD-Kernel in Version 5.<ref name="osxbook-arch_xnu">Mac OS X Internals: {{Webarchiv |url=http://osxbook.com/book/bonus/ancient/whatismacosx/arch_xnu.html |text=What is Mac OS X? |wayback=20190419152142 |archiv-bot=2023-02-17 21:41:58 InternetArchiveBot}} (englisch), Amit Singh, Dezember 2003, abgerufen am 12. Dezember 2015</ref>

Im BSD-Teil wird das Mehrbenutzersystem (Benutzer-IDs, Rechte), der [[TCP/IP-Stack]] (auch die [[Firewall]]), die Synchronisierung und die Prozessaufteilung gesteuert. Der Mach-Teil ist verantwortlich für Multitasking, Speicherverwaltung und Fehlerbehandlung. Das I/O-Kit verwaltet [[Plug and Play]], [[Hot Swapping|Hotplugging]], [[Energiemanagement]] und Extensionsverwaltung.<ref name="osxbook-arch_xnu" />

Im Laufe der Entwicklung wurden diverse Sicherheitsmechanismen in den Kernel eingebaut. So wird in der Intel-Version von [[Mac OS X Tiger]] (XNU-Version 792.x, Anfang 2006) das [[NX-Bit]] unterstützt, um vor der Ausführung von böswillig überschriebenem Stack mit einer dort platzierten Schadfunktion zu schützen. Auch integriert wurde ab [[Mac OS X Leopard]] (XNU-Version 933.x, Ende 2007) und iOS 4.3 (XNU-Version 1735.x, Mitte 2011) ''[[Address Space Layout Randomization]]'' (ASLR) und seit iPhone OS 2.0 (XNU-Version 1228.x, Mitte 2008) auch Funktionen für ''[[Signatur (Programmierung)|Code Signing]]'', damit keine unsignierten Treiber geladen werden können. Letzteres fand im Herbst 2012 als ''Gatekeeper'' auch in [[OS X Mountain Lion]] (XNU-Version 2050.x) Einzug und wurde auch in [[Mac OS X Lion|Mac OS X Lion 10.7.5]] (XNU-Version 1699.x) [[Backport|rückportiert]].

== Geschichte ==
Der Kernel wurde ursprünglich von [[NeXT]] für deren Betriebssystem [[NeXTStep]] entwickelt. Bis Version 3.3 hieß das Betriebssystem NeXTStep (ab Version 3.1 in der Schreibweise NeXTSTEP und schließlich NEXTSTEP), ab Version 4.0 wurde es in OPENSTEP umbenannt und Ende 1996 von Apple aufgekauft. Da man dort nach einem Nachfolger für das als veraltet geltende [[System 7]] suchte, wurde OPENSTEP im Projekt [[Rhapsody (Betriebssystem)|Rhapsody]] (Version 5.0 bis 5.6) zu einem Nachfolger für das [[Mac OS (Classic)|klassische Mac OS]] weiterentwickelt. Dabei wurde die Grundlage von OPENSTEP, BSD4.3 und Mach 2.5, ebenfalls erneuert. Rhapsody wie auch Mac OS X bieten ein [[Unix]]-System, das auf BSD4.4-Lite und Mach 3.0 basiert – wie bei FreeBSD wurde jedoch aus Kompatibilitätsgründen auch bei XNU Mach 3.0 nicht zu 100 % umgesetzt. Während der Rhapsody-Entwicklung wurde der Unix-Teil als Darwin (ein BSD-Betriebssystem ähnlich FreeBSD) – mit XNU als dessen Kernel – zusammengefasst, die Darwin-Versionsnummer startete wieder bei 1.0 und wurde ab Version 5.1 (mit einem Sprung von Darwin 1.4.1 auf 5.1) mit der Build-Nummer von Mac OS X (ab Version 10.1.1, November 2001) synchronisiert. Darwin wurde zur Grundlage von Mac OS X, das ab 2012 OS X heißt (ohne „Mac“ im Namen) und ab 2016 in vereinheitlichter Schreibweise [[macOS]]. Darwin ist ebenfalls die Grundlage des seit 2007 verfügbaren [[iOS (Betriebssystem)|iOS]] und dessen Abkömmlingen [[iPadOS]], [[tvOS]] und [[watchOS]].

== Versionsgeschichte ==
XNU für macOS kann bei Apple angesehen und heruntergeladen werden, nicht aber jene Kernel für [[iOS (Betriebssystem)|iOS]].<ref>{{Internetquelle |url=https://opensource.apple.com/source/xnu/ |titel=XNU (Apple Source Browser) |sprache=en |abruf=2017-11-09}}</ref> Die Version folgt in keiner Weise der Version von Darwin, macOS oder iOS. Welche XNU-Version auf einem System läuft, kann mit <code>[[uname]] -v</code> ausgelesen werden, z. B. bei Mac OS X [[Mac OS X Lion|10.7.2]]: <code>Darwin Kernel Version 11.2.0: Tue Aug 9 20:54:00 PDT 2011; root:xnu-1699.24.8~1/RELEASE_X86_64</code>.

Unter der ersten [[Mac OS X Public Beta|Developer Preview]] gibt der Mach-Kernel der Installations-CD im Einzelbenutzermodus ({{enS|Single User Mode}}, [[Tastenkombination]] {{Taste|[[Befehlstaste|⌘ Befehl]]|halten}} + {{Taste|S}}) folgende Version aus: <code>Mac OS Kernel Version 10.0: Fri Apr 30 23:26:14 PDT 1999; root(rcbuilder):Objects/xnu-24.6.obj~2/RELEASE_PPC</code>. Es ist die erste bekannte Veröffentlichung von XNU.

{| class="wikitable toptextcells"
|+ Version von …
|- class="hintergrundfarbe8"
! XNU
! [[Darwin (Betriebssystem)|Darwin]]
! [[Prozessorarchitektur|Architektur]]
! macOS
! iOS
! iPadOS
|-
| 24.6
| <abbr title="Weist sich selbst als „Mac OS X 10.0“ aus, nicht als „Darwin 0.1“.">''0.1''</abbr>
|style="border-bottom:hidden"| [[PowerPC]]
| Developer Preview
|rowspan="11" class="hintergrundfarbe5"|
|rowspan="11" class="hintergrundfarbe5"|
|-
| 44
| 0.2
|style="border-bottom:hidden"| 
| Developer Preview 2
|-
| 59.10
| 1.0
|style="border-bottom:hidden"| 
| Developer Preview 3
|-
| 74.7
| 1.1
|style="border-bottom:hidden"| 
| Developer Preview 4
|-
| 103.x
| 1.2
|style="border-bottom:hidden"| 
| [[Mac OS X Public Beta|Public Beta]] „Kodiak“
|-
| 123.5
|style="border-bottom:hidden"| 1.3.1
|style="border-bottom:hidden"| 
| [[Mac OS X 10.0|10.0]] „Cheetah“
|-
| 124.x
|
|style="border-bottom:hidden"| 
| [[Mac OS X 10.0|10.0.1–10.0.4]] „Cheetah“
|-
| 201.x
| 1.4.x / 5.x
|style="border-bottom:hidden"| 
| [[Mac OS X 10.1|10.1.x]] „Puma“
|-
| 344.x
| 6.x
|style="border-bottom:hidden"| 
| [[Mac OS X 10.2|10.2.x]] „Jaguar“
|-
| 517.x
| 7.x
| 
| 10.3.x [[Mac OS X Panther|Panther]]
|-
| 792.x
| 8.x
| PowerPC, [[IA-32|x86-32]]
| 10.4.x [[Mac OS X Tiger|Tiger]]
|-
| 933.x
|style="border-bottom:hidden"| 9.x
| [[Arm-Architektur|ARM]]
|class="hintergrundfarbe5"|
| 1.x
| 1.x
|-
| 1228.x
|
| PowerPC, x86-32, ARM
| 10.5.x [[Mac OS X Leopard|Leopard]]
| 2.x
| 2.x
|-
| 1357.x
|style="border-bottom:hidden"| 10.x
| ARM
|class="hintergrundfarbe5"|
| 3.0–3.1.3
| 3.0–3.1.3
|-
| 1456.1.26
|style="border-bottom:hidden"|
|style="border-bottom:hidden"| x86-32, [[x64|x86-64]], ARM
| 10.6–10.6.1 [[Mac OS X Snow Leopard|Snow Leopard]]
|rowspan="2" class="hintergrundfarbe5"|
|rowspan="2" class="hintergrundfarbe5"|
|-
| 1486.2.11
|style="border-bottom:hidden"|
|style="border-bottom:hidden"| 
| 10.6.2 [[Mac OS X Snow Leopard|Snow Leopard]]
|-
| 1504.x
|
|style="border-bottom:hidden"| 
| 10.6.3–10.6.8 [[Mac OS X Snow Leopard|Snow Leopard]]
| <abbr title="In Version 4.0 wurde iOS mit iPad OS zusammengeführt.">4.0–4.2.1</abbr>
| 3.2–<abbr title="Version 4.0 vereinte iPad OS mit iOS.">4.2.1</abbr>
|-
| 1699.x
|style="border-bottom:hidden"| 11.x
|style="border-bottom:hidden"| 
| 10.7.x [[Mac OS X Lion|Lion]]
|colspan="2" class="hintergrundfarbe5"|
|-
| 1735.x
|style="border-bottom:hidden"|
|style="border-bottom:hidden"| 
|rowspan="2" class="hintergrundfarbe5"|
|colspan="2"| 4.3–4.3.5
|-
| 1878.x
|
| 
|colspan="2"| 5.x
|-
| 2050.x
| 12.x
|style="border-bottom:hidden"| x86-64, ARM
| 10.8.x [[OS X Mountain Lion|Mountain Lion]]
|colspan="2" class="hintergrundfarbe5"|
|-
| 2107.x
|style="border-bottom:hidden"| 13.x
|style="border-bottom:hidden"| 
|class="hintergrundfarbe5"|
|colspan="2"| 6.x
|-
| 2422.x
|
|style="border-bottom:hidden"| 
| 10.9.x [[OS X Mavericks|Mavericks]]
|colspan="2" class="hintergrundfarbe5"|
|-
| 2423.x
|style="border-bottom:hidden"| 14.x
|style="border-bottom:hidden"| 
|class="hintergrundfarbe5"|
|colspan="2"| 7.x
|-
| 2782.x
|style="border-bottom:hidden"|
|style="border-bottom:hidden"| 
| 10.10.x [[OS X Yosemite|Yosemite]]
|colspan="2" class="hintergrundfarbe5"|
|-
| 2783.x
|style="border-bottom:hidden"|
|style="border-bottom:hidden"| 
|class="hintergrundfarbe5" style="border-bottom:hidden"|
|colspan="2"| 8.0–8.2
|-
| 2784.x
|
|style="border-bottom:hidden"| 
|class="hintergrundfarbe5"|
|colspan="2"| 8.3–8.4.1
|-
| 3247.x
|style="border-bottom:hidden"| 15.x
|style="border-bottom:hidden"| 
| 10.11–10.11.1 [[OS X El Capitan|El Capitan]]
|colspan="2" class="hintergrundfarbe5"|
|-
| 3248.x
|
|style="border-bottom:hidden"| 
| 10.11.2–10.11.6 [[OS X El Capitan|El Capitan]]
|colspan="2"| 9.x
|-
| 3789.x
| 16.x
|style="border-bottom:hidden"| 
| 10.12.x [[macOS Sierra|Sierra]]
|colspan="2"| 10.x
|-
| 4570.x
| 17.x
|style="border-bottom:hidden"| 
| 10.13.x [[macOS High Sierra|High Sierra]]
|colspan="2"| 11.x
|-
| 4903.x
| 18.x
|style="border-bottom:hidden"| 
| 10.14.x [[macOS Mojave|Mojave]]
|colspan="2"| 12.x
|-
| 6153.x
| 19.x
|style="border-bottom:hidden"| 
| 10.15.x [[macOS Catalina|Catalina]]
| 13.x
| 13.x
|-
| 7195.x
| 20.x
|style="border-bottom:hidden"| 
| 11.x [[macOS Big Sur|Big Sur]]
| 14.x
| 14.x
|-
| 8019.x
| 21.1.0–21.3.0
|style="border-bottom:hidden"| 
| 12.0–12.2 [[macOS Monterey|Monterey]]
|colspan="2" rowspan="5" class="hintergrundfarbe5"|
|-
| 8020.x
| 21.4.0–21.6.0
|style="border-bottom:hidden"| 
| 12.3–12.6.x [[macOS Monterey|Monterey]]
|-
| 8792.x
| 22.1.0–22.3.0
|style="border-bottom:hidden"| 
| 13.0–13.2.1 [[macOS Ventura|Ventura]]
|-
| 8796.x
| 22.4.0–22.5.0
|style="border-bottom:hidden"| 
| 13.3–13.5.x [[macOS Ventura|Ventura]]
|-
| 10002.x
| 23.x
| 
| 14.x [[macOS Sonoma|Sonoma]]
|}

== Trivia ==
In [[iOS 11]] wurde auch eine Apple-eigene Umsetzung des [[L4 (Mikrokernel)|L4]]-Mikrokernels für die {{lang|en|Secure Enclave}} hinzugefügt. Dieser läuft auf einem im ARM-Prozessor [[Apple T1]], [[Apple S2|S2]] und [[Apple S3|S3]] sowie der späteren A-Serie integrierten [[Koprozessor]] als Teil der {{lang|en|Boot Chain}} und wird u. a. für Aktualisierungen, [[Touch ID]] / [[Face ID]] und [[Apple Pay]] genutzt. Dieser L4-Kernel ist jedoch nicht Teil von XNU oder Darwin.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.apple.com/business/docs/iOS_Security_Guide.pdf |titel=iOS Security Guide – White Paper |hrsg=Apple |datum=2018-01 |seiten=7 ff. |format=PDF; 475 kB |sprache=en |abruf=2018-08-04}}</ref>

== Weblinks ==
* [https://developer.apple.com/library/archive/#documentation/Porting/Conceptual/PortingUnix/intro/intro.html Mac Developer Library] – Beschreibung des XNU-Kernels (englisch)
* [https://developer.apple.com/library/mac/#documentation/Darwin/Conceptual/KernelProgramming/About/About.html Mac Developer Library] – Beschreibung der Architektur der Kernelumgebung (englisch)
* {{Webarchiv |url=http://www.kernelthread.com/mac/osx/arch_xnu.html |text=XNU: The Kernel. |webciteID=6187Narfi}} kernelthread.com - (englisch) (Seite nicht gefunden / 2. August 2012)
* {{Webarchiv |url=http://www.opendarwin.org/en/articles/building_xnu/ |text=OpenDarwin |wayback=20070416023501}} – Anleitung zum Übersetzen des XNU-Kernels unter Mac OS X 10.3 (englisch) (Seite nicht gefunden / 2. August 2012)
* [https://fahrplan.events.ccc.de/congress/2007/Fahrplan/attachments/986_inside_the_mac_osx_kernel.pdf ''Inside the Mac OS X Kernel''.] (PDF; 84 kB) – Präsentation vom 24th [[Chaos Communication Congress]] 24C3, Berlin 2007 (englisch)

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:MacOS-Betriebssystemkomponente]]
[[Kategorie:Freie Systemsoftware]]
[[Kategorie:Abkürzung]]
[[Kategorie:FreeBSD]]

XNU - Versionsgeschichte

imported>Y2kbug: /* Versionsgeschichte */ Bei einer Tastenkombination wird die Hilfstaste (engl. "modifier key", wie Strg, Alt oder eben Cmd) gehalten...