Apple版 - Snow Leopard：64位时代，就在不远的将来【连载5/23】 |
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发帖数: 5763 | 1 http://bbs.weiphone.com/read.php?tid=490818
Mac OS X 10.6即所谓的Snow Leopard操作系统已正式发售。一如既往，Apple产品光鲜
的外表下凝聚了太多艰辛的劳作。ArsTechnic的John Siracusa以其独特的、专业的、
全面的视角深入翔实地体验这款最新的操作系统。
Weiphone.com将对该综述进行翻译整理并独家连载。欢迎关注。
此前我们提到，Snow Leopard带来的变化大都是“内在”的，从本系列连载的内
容中您也可以窥见一斑。如果您只对“可见”的变化有兴趣您大可皱皱眉头然后跳过，
但是您将错过Apple这款全新的操作系统的精华与“内在美”。
64位：继续征途
早在2003年Panther面世之时，Mac OS X就已踏上了64位探索之旅。然而，当时
的Panther操作系统仅仅有限支持PowerPC G5的64bit CPU。(译注：虽说Mac OS X 10.3
Panther在64位处理器上运行，但严格意义上并不算64位的操作系统。参见http://www.theregister.co.uk/2003/07/07/mac_os_x/ 以及 http://en.wikipedia.org/wiki/Power_Mac_G5 ) 2005年推出的Tiger则是真正具备64位运算能力的一款操作系统，尽管其并未连接到任何Gui Libraries。最终，2007年推出的Leopard包含了对64位Gui Libraries的支持，然而仅限于对Cocoa程序的支持。事实上，这意味着Carbon走到了尽头。(译注：Cocoa、Carbon等都是Apple为Mac OS X创建的编程环境)
尽管如此，Mac OS X想要真正完成64位的蜕变，还有一段路需要走。下图对此予
以说明。
图表中黄色的部分代表Snow Leopard能够支持的，而并不是其默认的操作模式。
K64
Snow Leopard是Mac OS X中第一款具备64位内核的操作系统(Apple的说法就是
K64)，但是并不是所有的系统的缺省选项。原因很简单。回想一下，Mac OS X中并没有
所谓的“混合模式”。运行过程中，要么64位模式，要么32位模式，并且只能调用该模
式下的其他代码——如Library，插件等。
内核调用的一类重要插件就是设备驱动。如果Snow Leopard默认运行64位内核，
那么就只有64位的设备驱动程序可以加载。既然Snow Leopard是第一款包括64位内核的
系统，那么在发售之时，用户系统上的这类支持恐怕是少之又少(译注：字面意思。引
申意我猜可能是说，snow Leopard推广之初，64位设备驱动可能会比较少)。
因此，Snow Leopard只有在运行2008年以后的Xserves服务时才会默认引导64位
内核。我猜测，这些Xserve附带的设备或许是由Snow Leopard本身提供的64位驱动所支
持的。
然而不可思议的是，并不是所有具备64位处理器的Mac都能够引导启用64位内核
。当然这一点或许会随着Snow Leopard的推出而改变。下表列出了所有能够引导或者磨
粉引导K64的Mac。(您可以在Mac上找到“Model Name”，在菜单中选择“About This
Mac”，然后点击“More Info…”并查看“Model Identifier”。)
对于所有支持K64的Mac，您可以在启动时同时按下“6”和“4”键来选择引导64
位内核。当然也有一步到位的方案，使用nvram命令，在boot-args字符串中添加“arch
=x86_64”，或者编辑/Library/Preferences/SystemConfiguration/com.apple.Boot.
plist文件，并在Kernel Flag字符串中添加“arch=x86_64”。
如果想要切换回32位内核，可以在启动时同时按下“3”和“2”键，或者采用
以上方法，并将“x86_64”替换为“i386”。
我们之前已经谈到了，在最初阶段您恐怕不愿意引导K64。但是Snow Leopard费
尽心机将现有的内核拓展到64位支持，一定有他的理由。
第一个原因与RAM有关，并且可能不是您想象的那样。尽管Leopard使用32位内
核，运行Leopard的Mac可以控制和使用更多的RAM，远超过4GB的限制。但是随着RAM的
增加，另外一个问题应运而生：地址空间(address space)枯竭——不是应用程序，而
是内核本身。
对于32位处理器，内核本身被限制在32位的地址空间。或许看起来这不算什么
问题，毕竟内核可能并不需要比4GB更多的内存来运作。但是请记住，内核的一部分任
务是要跟踪并管理系统内存。内核将使用64-bytes结构来追踪系统使用的RAM中每个4KB
页的使用状态。
这里提到的64-bytes并不是千字节(kilobytes)。看起来这并不是一个很大的数
字。但是想想，或许在不远的将来Mac即将获得96GB的RAM。当然96GB听起来或许有点荒
谬，但是回想一下5年以前8GB听起来是不是也很荒谬呢？追踪96GB的RAM需要1.5GB的内
核地址空间。使用1/3以上的内核地址空间却仅仅用来追踪内存，这或许是个相当尴尬
的境况。
相反，64位内核事实上没有限定内核地址空间(16 exabytes. 译注：exabytes是一
种信息或者计算机存储单位，SI词头exa表示千兆兆，1 exabyte=10^18 bytes)。K64将
是一个不可避免的趋势，允许系统内存迅速增加。或许现在您并不需要，但是对服务器
来说，拥有2位数GB的RAM已经很常见了。
另一个原因是与运行速度有关。X86指令集体系结构(instruction set
architecture)曾经有过一段痛苦的历史。最初为x86结构设计64位扩展时，AMD抓住机
会摒弃了一些腐朽陈旧的东西，囊括了一些很“高科技”的功能：更多的寄存器(
Register)，新的寻址方式(Addressing Mode)，无堆栈的浮点运算能力(Non-stack-
based Floating Point Capabilities)，等等。K64从中获益。Apple对于其性能作出了
如下声明：
250%更快的系统调用入口点(system call entry point)
70%更快的用户/内核空间拷贝(user/kernel memory copy)
(译者插播：看着跟暗黑装备属性一样 囧rz)
我相信相关的基准能够证明以上的说法。但是在日常使用中，您或许不会把任
何特殊的性能表现归功于内核。K64实际上相当于为一些应用程序(一般是基于服务器的
程序)去掉了瓶颈，通常这些程序很大程度上依赖于内核。
一言以蔽之，64位将使内核更为高效地工作，并且即使您安装了96GB的RAM也不
必担心内核地址空间枯竭。如果您没有什么依赖于32位驱动的东西要用，引导入64位内
核必将是一个明智的选择。
对于其他用户来说，K64已经准备就绪，一旦您需要即可使用。当然对内核扩展制
造商来说，尽快增加K64支持是相当明智和必要的。
最后，有必要重申一下：请记住，事实上您并不需要为了运行64位程序而引导64位
内核或者安装4GB以上的RAM。即使在32位内核上，应用程序也可以运行64位模式，而且
即使对于早期版本的Mac OS X，安装和利用大于4GB的RAM也是完全可能的。
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