Введение

Архитектура Apple–Intel, или Mactel, — неофициальное название, используемое для моделей Macintosh, использующих процессоры Intel x86, в отличие от процессоров PowerPC и Motorola 68000 ("68k"), применявшихся в предыдущих моделях, или ARM-процессоров Apple silicon, используемых в последующих моделях. С переходом Apple к новой архитектуре продуктов, прошивка была изменена с Open Firmware, использовавшейся в Mac на базе PowerPC, на расширяемый интерфейс прошивки (EFI), разработанный Intel. Благодаря переходу на архитектуру x86, Mac получили возможность загружаться в операционные системы, изначально предназначенные для x86 (например, Microsoft Windows), а технология Intel VT-x обеспечила почти нативную виртуализацию с macOS в качестве хост-системы.

Предыстория

Apple использует подмножество стандартной архитектуры ПК, обеспечивающее поддержку Mac OS X и других операционных систем. Для запуска операционной системы на аппаратном обеспечении Apple Intel необходимо поддерживать такие компоненты аппаратного и прошивочного обеспечения, как расширяемый интерфейс прошивки (EFI).

Таблица разделов EFI и GUID

С изменением архитектуры потребовалось изменение прошивки. Extensible Firmware Interface (EFI) – это прошивка, заменяющая BIOS для ПК, разработанная Intel. Apple выбрала EFI для замены Open Firmware, используемой в архитектурах PowerPC. Поскольку многие операционные системы, такие как Windows XP и некоторые версии Windows Vista, несовместимы с EFI, Apple выпустила обновление прошивки с модулем поддержки совместимости, предоставляющим подмножество функций традиционного BIOS в составе продукта Boot Camp. GUID Partition Table (GPT) – это стандарт для организации таблицы разделов на физическом жестком диске. Он является частью стандарта Extensible Firmware Interface (EFI), предложенного Intel в качестве замены устаревшего BIOS для ПК. GPT заменяет Master Boot Record (MBR), используемый с BIOS.

Для операционных систем Mac

Intel Macs могут загружаться двумя способами: непосредственно через EFI или в режиме совместимости с устаревшим BIOS. Для многозагрузки удержание клавиши "Option" позволяет выбрать загрузочное устройство, а загрузчик rEFInd обычно используется для расширенных настроек. Загрузочные Live USB-накопители нельзя использовать на Intel Macs; прошивка EFI может распознавать и загружаться с USB-накопителей, но только в режиме EFI. При переключении прошивки в режим BIOS она перестает распознавать USB-накопители из-за отсутствия USB-драйвера для этого режима. Многие операционные системы, такие как более ранние версии Windows и Linux, могли загружаться только в режиме BIOS, или их загрузка и работа были проще или эффективнее в этом режиме, поэтому загрузка с USB на Intel Mac в течение некоторого времени была в основном ограничена Mac OS X, которую можно легко загрузить через EFI.

Для операционных систем, не относящихся к Mac

5 апреля 2006 года компания Apple предоставила для скачивания публичную бета-версию Boot Camp – набора технологий, позволяющего пользователям компьютеров Mac на базе процессоров Intel загружать Windows XP Service Pack 2. Первая не-бета версия Boot Camp включена в Mac OS X v10.5, "Leopard". До появления Boot Camp, который обеспечивал большинство драйверов оборудования для Windows XP, найти драйверы для XP было сложно. С помощью Boot Camp также можно загружать Linux.

Отличия от стандартных ПК

Компьютеры Mac на базе Intel используют очень похожее аппаратное обеспечение, как и ПК от других производителей, поставляемые с операционными системами Microsoft Windows или Linux. В частности, процессоры, чипсеты и графические процессоры полностью совместимы. Однако компьютеры Apple также включают в себя некоторые собственные аппаратные компоненты и дизайнерские решения, которые не встречаются в конкурирующих системах: System Management Controller (СМК) — это собственный чип Apple, который управляет различными функциями компьютера, связанными с управлением питанием, включая обработку нажатия кнопки питания, управление батареей и тепловыми датчиками, среди прочего. Он также играет роль в схеме защиты, предназначенной для ограничения загрузки macOS на аппаратном обеспечении Apple (см. Управление цифровыми правами ниже). Mac на базе Intel не реализует TPM. Устройства ввода для ноутбуков. Первые компьютеры MacBook и MacBook Pro использовали внутренний вариант USB в качестве интерфейса для подключения клавиатуры и трекпада. Начиная с ревизии MacBook Air 2013 года, Apple начала использовать собственный контроллер Serial Peripheral Interface. MacBook Pro 2016 года дополнительно использует собственное внутреннее USB-устройство под названием «iBridge» в качестве интерфейса для компонентов Touch Bar и Touch ID, а также для FaceTime Camera. В ноутбуках PC обычно используется внутренний вариант устаревшего интерфейса клавиатуры PS/2. PS/2 также ранее был стандартом для устройств указания в ноутбуках PC, хотя могут использоваться и различные другие интерфейсы, включая USB, SMBus и I2C. Дополнительное собственное оборудование может включать в себя чип GMUX, который управляет переключением графических процессоров, реализации твердотельной памяти, не соответствующие стандартам, и нестандартные конфигурации подсистемы HD Audio. Раскладка клавиатуры имеет значительные различия между клавиатурами Apple и IBM PC. В то время как клавиатуры PC можно использовать в macOS, а клавиатуры Mac — в Microsoft Windows, возникают некоторые функциональные различия. Например, клавиши (PC) и (Mac) функционируют аналогично; то же самое верно для (PC) и (Mac) — однако физическое расположение этих клавиш перевернуто. Существуют также клавиши, эксклюзивные для каждой платформы (например, ), некоторые из которых могут потребовать переназначения программного обеспечения для достижения желаемой функции. Компактные и ноутбучные клавиатуры Apple также лишены некоторых клавиш, которые считаются необходимыми на ПК, таких как клавиша «вперед», хотя некоторые из них доступны через клавишу . Процесс загрузки. Все Mac на базе Intel используют ту или иную версию EFI в качестве загрузочной прошивки. В момент выхода платформы в 2006 году это резко контрастировало с ПК, которые почти повсеместно использовали устаревшую BIOS, а реализация EFI от Apple изначально не включала модуль поддержки совместимости (CSM), который позволил бы загружать современные стандартные операционные системы PC. Apple обновила прошивку с поддержкой CSM с выпуском Boot Camp в апреле 2006 года, а после выпуска Windows 8 в 2012 году Microsoft потребовала от своих OEM-партнеров использовать процесс загрузки UEFI на ПК, что уменьшило различия. Однако версия EFI от Apple также включает в себя некоторые собственные расширения, которые используются во время обычной загрузки macOS, в том числе: Драйверы для файловых систем HFS Plus и APFS с поддержкой определения местоположения загрузчика на основе свойств «благословленного каталога» и «благословленного файла» томов HFS+ и APFS. Таким образом, системный раздел EFI не используется и не требуется для обычной загрузки macOS. Другие нестандартные службы EFI для управления различными функциями прошивки, такими как NVRAM компьютера и аргументы загрузки. Некоторые из этих различий могут создавать препятствия как для запуска macOS на оборудовании, не принадлежащем Apple, так и для загрузки альтернативных операционных систем на компьютерах Mac. Apple предоставляет драйверы только для своего собственного оборудования для macOS и Microsoft Windows (в рамках Boot Camp); драйверы для других операционных систем, таких как Linux, должны быть написаны сторонними разработчиками, обычно энтузиастами свободного программного обеспечения, работающими на добровольных началах.

Виртуализация

Процессоры в компьютерах Intel Mac поддерживают технологию Intel VT-x, обеспечивающую высокопроизводительную (почти нативную) виртуализацию, позволяющую пользователю одновременно запускать и переключаться между двумя или более операционными системами, вместо необходимости двойной загрузки и запуска только одной операционной системы за раз. Первым программным обеспечением для виртуализации на Intel Mac был Parallels Desktop for Mac, выпущенный в июне 2006 года. Продукты виртуализации Parallels позволяют пользователям использовать установки Windows XP и более поздних версий в виртуализированном режиме при работе в macOS. VirtualBox – еще одна программа для виртуализации, изначально разработанная компанией Innotek (сейчас Oracle Corporation), первая публичная бета-версия для Mac OS X была выпущена в апреле 2007 года. Она поддерживает VT-x и может запускать множество других гостевых операционных систем, включая Windows XP и более поздние версии. Программа доступна бесплатно под собственной лицензией или лицензией GPL. VMware также предлагает продукт виртуализации для Mac, конкурирующий с Parallels, под названием Fusion, выпущенный в августе 2007 года. Продукт виртуализации VMware также позволяет пользователям использовать установки Windows XP и более поздних версий в macOS. Независимо от используемого продукта, использование виртуализированной гостевой ОС всегда сопряжено с определенными ограничениями и снижением производительности по сравнению с нативной macOS или загрузкой альтернативной ОС через Boot Camp.