Driver kit mac os что это

Обновлено: 26.01.2025

Объясните пожалуйста, разницу между драйверами в этих системах, и что есть драйвер в каждой из них?

В винде, как я понимаю, драйвер это чаще всего графический инсталлятор, требуется устанавливать почти для каждого устройства. Даже флешки при первом запуске, что то там инсталлируют.

В Linux и OS X, как то все по другому. В большинстве своем устройства умеют из коробки. Я читал, что драйвера "вшиты в ядро", но не могу понять, что это значит?

Почему так получается, что линукс с кучей вшитых драйверов, занимает меньше места чем свежеустановленная винда?

Почему принята такая политика, вшивать все в ядро, и тащить кучу возможно не нужных драйверов, если ПК часто имеет строгий набор комплектующих/переферии, которые не так часто меняются?

Если в винде драйвер это инсталлятор, то что есть драйвер в Linux и OS X?

Почему к примеру такие устройства, как 3g модем, на винде для введения команд, требует установки драйверов и установки отдельной программы hyperterminal, тогда как на OS X, есть просто устройство в /dev/tty.3gModem , к которому можно подключиться по screen безо всяких драйверов?

"драйвер это чаще всего графический инсталлятор"
"Если в винде драйвер это инсталлятор, то что есть драйвер в Linux и OS X?"

Не приравнивайте инсталлятор драйвера и сам драйвер. Драйвер в винде может предствлять собой один .inf файл, и не иметь никакого инсталлятора.

У вас вообще сильно перепутано что такое драйвер и в качестве отличия драйверов между системами вы видите только способ установки, но всем системам нужны драйвера.

Вам нужно просто понять принципы дистрибьюции софта в разных ОС.
В Линукс принято пользоваться репозиториями, и редко качать что-то с сайта (обычно если качать, то там исходники, которые нужно еще и собирать)

В Mac производитель железа и ОС один и тот же, поэтому идет с ОС, но для некоторых устройств - также на диске или с сайта, но так как производитель один, несложно организовать автоматическое скачивание, и даже сторонняя периферия сертифицируется в Apple, что упрощает автоматизацию.

С виндой идет множество вшитых драйверов, которые не требуют от вас никаких действий, чтобы работать. Чем старше винда, тем больше девайсов, которые определятся сами.
Но множество девайсов выпускаются без особого взаимодействия с MS, просто пользуясь их рекомендациями, WHQL драйвера считаются стабильными, но любой может написать драйвер к своему устройству, выложить на своем сайте, и понятно что MS про это может и не знать.

В Линукс ядро разрабатывается одними людьми, а дистрибутив Линукса и тулзы, которые входят в дистрибутив - другие. Поэтому часто указывается, что драйвер встроен в ядро (то есть будет присутствовать на всех Линукс).
В Линукс лучше сделана работа со стандартным типом устройства, поэтому может не всегда будут работать все фичи и все возможности, но зато стандартным драйвером, встроенным в ядро, будет поддерживаться гораздо больше устройств этого типа, не задействуя все фичи устройства.

Если взять видеокарту, которая поддерживает DirectX12, то в Линуксе его (DirectX) вообще нет, и Линукс не сможет пользоваться всеми фичами, предоставляемыми карточкой, вот и ответ почему Линукс работает со многими устройствами стандартными драйверами, а Windows требует индивидуальный.

Основы работы с IOKit. Тонкости программирования драйверов

В рамках поддержки блога разработки под Mac OS X, я представляю свою статью о низкоуровневой разработке под Mac OS X. Обычно тема разработки драйверов не столь популярна, однако и здесь Mac OS X выгодно выделяется из ряда прочих операционных систем. Да, писать драйвера для Mac O S X – просто! Проще чем когда-либо ранее!

Экскурс в глубины теории

Очень часто я слышу фразы, что Mac OS X – это Linux. Или же что OS X основано на ядре FreeBSD и посему драйвера легко портировать из одной системы в другую. А вот и нет! Очень часто концепция разработки под Mac OS X противоречит классическим принципам, к примеру вместо традиционных спин локов (spin lock) Apple предлагает использовать примитив IOCommandGate для синхронизации доступа. Также достаточно жестко регламентируется использование ядерной памяти. Примерный совет от Apple выглядит так: «Выделяйте столько памяти в ядре, сколько вам необходимо использовать и не байтом больше. Предпочитайте основную часть работы с большими буферами памяти переносить в пользовательский режим (user space)».

Кое-что об IOKit

И так, что же из себя представляет IOKit? Как и многие другие наработки, IOKit – это наследие NeXT Computer (гениальные люди видимо работали в NeXT). IOKit – это объектно-ориентированный фреймворк реализующий драйверную модель Mac OS X. Написан IOKit на С++, вернее на его урезанной версии – Embedded C++ [1]. Проще говоря, это старый добрый С++ без множественного наследования, RTTI, шаблонов и исключений. Также в IOKit запрещается определять конструкторы и деструкторы классов. Впрочем, если очень хочется, то использовать можно все, кроме RTTI и исключений, но Apple за это вас по голове не погладит! Ранее IOKit был написан на Objective C, как и фреймворк Cocoa, и назывался Driver Kit. Однако, для упрощения разработки драйверов 3-ми лицами, Driver Kit переписали на C++. Впрочем, по словам одного из основных разработчиков IOKit, Годфри ван дер Линдена (Godfrey van der Linden), это решение было ошибочным. Тем не менее, в IOKit можно невооруженным взглядом увидеть наследие Objective C, к примеру механизм подсчета ссылок и retain/release, именование классов (приставки OS и IO), именование методов классов и многое другое. Еще один интересный факт: Godfrey van der Linden — студент университета Nicta, того самого австралийского НИИ, который открыл исследовательский проект Darbat [2].

Для того, чтобы приступить в делу вам достаточно установленного XCode SDK, собственно самого IDE XCode, а также Terminal.app для загрузки драйверов. При создании нового проекта, выберете Generic IOKit Driver и XCode создаст для вас пустой проект. Вам остается только добавить код драйвера, откомпилировать его, и загрузить с помощью следующих строк (предполагается, что драйвер называется SampleDriver.kext):

sudo chmod –R 0755 ./SampleDriver.kext
sudo chown –R root:wheel ./SampleDriver.kext
sudo kextload –t ./SampleDriver.kext

Как видно из вышеприведенных строк: загрузка драйвера выполняется с правами root с помощью сторонней программы kextload (из набора kext utils, который в свою очередь входит в xnu utils). Драйвер, как и любое приложение Mac OS X (за исключением простых консольных приложений), представляет из себя bundle, т.е. директорию в которой хранятся данные, которые непосредственно относятся к драйверу, а именно: Info.plist файл, файл с локализированными строками и конечно же сам бинарный файл драйвера (SampleDriver.kext/Contents/MacOS/SampleDriver). Также драйвер может содержать дополнительные ресурсы (SampleDriver.kext/Contents/Resources), либо другие драйверы (SampleDriver.kext/Contents/PlugIns).

IOKit в своей концепции активно эксплуатирует две парадигмы ООП: наследование и полиморфизм. Наследование позволяет уменьшить количество использованной ядерной памяти: любой IOKit драйвер, наследует определенный базовый класс, который специфичен для каждого стека устройств в системе. Например для драйверов LAN устройств – это IOEthernetController, WAN устройств – IO80211Controller, звуковых карт – IOAudioDevice и т.д. Механизм виртуальных функций, позволяет драйверу легко переопределить определенные методы базово класса, таким образом реализуя необходимую функциональность.

Проба пера

Любой класс в IOKit драйвере должен быть прямо или косвенно унаследован от класса OSObject. Этот класс обеспечивает подсчет ссылок, поддержку псевдо-RTTI за счет макросов и дополнительной метаинформации, примитивы для создания инстанса класса (перегруженный оператор new) в среде IOKit и многое другое. Самый простой IOKit класс выглядит следующим образом:

*.h файл:
class MyIOKitClass: public OSObject
OSDeclareDefaultStructors(MyIOKitClass)

public :
virtual bool init();

protected :
virtual void free()

private :
void *fSimpleMember;

*.cpp файл:
bool MyIOKitClass::init()
if (!OSObject::init())
return false ;

// TO-DO: Add basic initialization here
fSimpleMember = NULL;

return true ;
>
void MyIOKitClass::free()
// TO-DO: Add deinitialization code here
if (fSimpleMember)
// .
>

bool init() – данный метод будет вызван тогда, когда будет создан новый инстанс класса. В методе рекомендуется проводить начальную инициализацию полей класса, в общем все то, что вы бы сделали в конструкторе.
void free() – данный метод будет вызван во время того, когда будет вызван последний release для экземпляра класса и его счетчик ссылок будет равен 0. Т.е. роль метода – деструктор класса.

Также в переопределенных методах необходимо вызывать методы класса-предка, для того, чтобы IOKit выполнял основную часть работы по инициализации/уничтожению инстанса класса за вас.

От OSObject могут быть унаследованы лишь вспомогательные классы, которые необходимы при реализации более крупной системы. Главный класс драйвера (да и любой другой класс, который претендует на то, чтобы предоставлять операционной системе определенные сервисы) прямо или косвенно наследуется от класса IOService.

IOService помогает реализовать в вашем драйвере поддержку Plug’n’Play, Power Management (организовывает взаимодействие с Power Domain операционной системы), взаимодействие с IORegistry и другими драйверами системы. Здесь следует также упомянуть про IORegistry – это не что иное, как динамическое дерево устройств Mac OS X. Строить это дерево начинает загрузчик ОС (boot loader), ядро ОС, а также вспомогательные драйвера. К примеру драйвер IOACPIPlatformExpert строит в IORegistry дерево всех PCI устройств в системе, основываясь на информации из ACPI таблиц, а также APIC контроллера прерываний.

bool start( IOService *provider ) – данный метод будет вызван во время старта вашего драйвера. Здесь вы можете поместить код, который будет заниматься выделением ресурсов, необходимых драйверу.
void stop( IOService *provider ) – этот метод будет вызван во время останова вашего драйвера.

В сигнатуре вышеприведенных методов, вы могли заметить параметр provider. И так, что же он значит, и для чего нужен? Все очень просто, как было сказано ранее, в Mac OS X существует динамический список устройств IORegistry. В нем существует связка наб-драйвер. Любой драйвер, может регистрировать в системе свои сервисы и делать их набами (nubs) для любых других драйверов. Итак, наб – это класс, который другой драйвер системы зарегистрировал в IORegistry, и теперь этот наб может быть передан как провайдер в ваш драйвер. К примеру, для драйверов PCI устройств набом является инстанс класса IOPCIDevice. Информация о набе, а также идентификаторы устройства задаются в Info.plist файле драйвера. Следующая секция Info.plist файла иллюстрирует этот прием (данный код был взят из моего сетевого драйвера):

< dict >
< key > Realtek RTL8111B/RTL8168 NIC </ key >
< dict >
< key > CFBundleIdentifier </ key >
< string > rtl.r1000.nic.ext </ string >
< key > IOClass </ key >
< string > RealtekR1000 </ string >
< key > IOPCIMatch </ key >
< string > 0x816910ec 0x816710ec 0x816810ec 0x813610ec </ string >
< key > IOProbeScore </ key >
< integer > 500 </ integer >
< key > IOProviderClass </ key >
< string > IOPCIDevice </ string >
</ dict >
</ dict >

IOProviderClass – указывает тип наба, который IOKit передаст в метод start нашего драйвера.
IOClass – это имя класса нашего драйвера. Если обратится к нашему предыдущему примеру — это MyIOKitClass.
CFBundleIdentifier – bundle идентификатор нашего драйвера, проще говоря этот параметр однозначно идентифицирует наш драйвер в системе.
IOPCIMatch – список DeviceID-VendorID PCI устройств, которые будет обслуживать наш драйвер. К примеру возьмем 0x816810ec, 0x8168 – это DeviceID нашего сетевого контроллера, 0x10ec – это VendorID, в данном случае Realtek.

Остальные параметры – тема для еще одной статьи ;) Примерный же код нашего метода start будет выглядеть так: bool RealtekR1000::start(IOService *provider)
if (!IOEthernetController::start(pciDev))
return false ;

IOPCIDevice *pciDev = NULL;

pciDev = OSDynamicCast(IOPCIDevice, provider);
if (!pciDev)
return false ;

pciDev->retain();
pciDev->open( this );

// Add initialization of device here

Я надеюсь, что данный код более-менее понятен для вас, добавлю лишь, что OSDynamicCast – это макрос, который заменяет отсутствие RTTI в IOKit за счет использования дополнительной метаинформации.

Сделаем что-нибудь полезное?

Создать скелет для драйвера, как было описано выше.
Унаследовать класс драйвера от класса IOEthernetController.
Переопределить необходимые методы в своем классе (всего около 10-12).
Задать необходимые параметры в Info.plist файле.

И драйвер готов! Как видим, Mac OS X в очередной раз поражает нас изяществом. Здесь нет никаких огромных *.inf файлов, никакой системы минипортов, и прочих неочевидных вещей. Портирование драйвера для сетевого контроллера с Linux в Mac OS X заняло у меня около 7 дней, при том, что я должен был также освоить основы IOKit с нуля.

На этом этапе я намеряно делаю паузу до следующей статьи, если конечно же кому-то будет интересна данная тематика на хабре. Я опустил такие интересные вещи, как: Power Management, работа с IO портами и DMA, взаимодействие с user space и т.д. Желающим освоить IOKit могу порекомендовать начать с туторила IOKit Fundamentals [3], а заинтересованным – список тем о низкоуровневой разработке, которые им были бы наиболее интересны. Прошу оставлять свои отклики и пожелания ;)

Основы работы с IOKit. Тонкости программирования драйверов

Экскурс в глубины теории

Кое-что об IOKit

sudo chmod –R 0755 ./SampleDriver.kext
sudo chown –R root:wheel ./SampleDriver.kext
sudo kextload –t ./SampleDriver.kext

Проба пера

*.h файл:
class MyIOKitClass: public OSObject
OSDeclareDefaultStructors(MyIOKitClass)

public :
virtual bool init();

protected :
virtual void free()

private :
void *fSimpleMember;

*.cpp файл:
bool MyIOKitClass::init()
if (!OSObject::init())
return false ;

// TO-DO: Add basic initialization here
fSimpleMember = NULL;

return true ;
>
void MyIOKitClass::free()
// TO-DO: Add deinitialization code here
if (fSimpleMember)
// .
>

bool init() – данный метод будет вызван тогда, когда будет создан новый инстанс класса. В методе рекомендуется проводить начальную инициализацию полей класса, в общем все то, что вы бы сделали в конструкторе.
void free() – данный метод будет вызван во время того, когда будет вызван последний release для экземпляра класса и его счетчик ссылок будет равен 0. Т.е. роль метода – деструктор класса.

bool start( IOService *provider ) – данный метод будет вызван во время старта вашего драйвера. Здесь вы можете поместить код, который будет заниматься выделением ресурсов, необходимых драйверу.
void stop( IOService *provider ) – этот метод будет вызван во время останова вашего драйвера.

IOProviderClass – указывает тип наба, который IOKit передаст в метод start нашего драйвера.
IOClass – это имя класса нашего драйвера. Если обратится к нашему предыдущему примеру — это MyIOKitClass.
CFBundleIdentifier – bundle идентификатор нашего драйвера, проще говоря этот параметр однозначно идентифицирует наш драйвер в системе.
IOPCIMatch – список DeviceID-VendorID PCI устройств, которые будет обслуживать наш драйвер. К примеру возьмем 0x816810ec, 0x8168 – это DeviceID нашего сетевого контроллера, 0x10ec – это VendorID, в данном случае Realtek.

IOPCIDevice *pciDev = NULL;

pciDev = OSDynamicCast(IOPCIDevice, provider);
if (!pciDev)
return false ;

pciDev->retain();
pciDev->open( this );

// Add initialization of device here

Сделаем что-нибудь полезное?

Создать скелет для драйвера, как было описано выше.
Унаследовать класс драйвера от класса IOEthernetController.
Переопределить необходимые методы в своем классе (всего около 10-12).
Задать необходимые параметры в Info.plist файле.

Как подружить Mac с файловой системой Windows

Далее вы узнаете, какой способ больше подойдёт вам и как им воспользоваться.

Способ 1: отформатировать накопитель в файловой системе ExFAT

Чтобы отформатировать внешний накопитель в ExFAT, необходимо:

1. Подключить флешку или внешний жёсткий диск к Mac;

2. Открыть приложение «Дисковая утилита». Для этого перейдите в Finder — «Программы» — откройте папку «Утилиты». Найдите в ней приложение «Дисковая утилита» и запустите его;

3. Выбрать нужный накопитель на боковой панели и переключиться во вкладку «Стереть»;

4. Выбрать ExFAT из выпадающего списка в разделе «Формат»;

5. Нажать «Стереть».

Внимание! Данные с флешки будут полностью удалены. Скопируйте их заранее на компьютер, после форматирования вы сможете вернуть их обратно.

просто и быстро;

не нужно устанавливать дополнительных приложений.

этот способ не подходит для работы с чужими флешками и жесткими дисками. Если вам приходится часто делать это, разумнее установить драйвер NTFS.

Способ 2: установить драйвер NTFS на Mac

Существует несколько драйверов, которые решают проблему. Мы рассмотрели два лучших решения, предлагаем ознакомиться с их плюсами и минусами.

Tuxera NTFS for Mac

Tuxera — это драйвер для компьютеров Mac, который помогает им научиться работать в полном объёме с файловой системой NTFS.

Чтобы установить драйвер, необходимо:

2. Установить драйвер, после чего перезагрузить Mac;

3. Зайти в приложение «Настройки». В разделе «Другие» появится новое приложение Tuxera NTFS.

Никаких дополнительных настроек для работы Tuxera NTFS не требуется. Он будет автоматически включаться вместо стандартного драйвера и монтировать все подключённые диски. После этих нехитрых манипуляций Mac сможет полноценно работать с подключёнными флешками и жёсткими дисками, форматированными в файловой системе NTFS.

легко устанавливается и работает;

занимает мало места;

передаёт данные быстро и безопасно.

высокая цена: полная версия обойдётся в $31.

Paragon NTFS for Mac

Paragon NTFS for Mac — популярный драйвер от российского разработчика Paragon Software. Главными плюсами утилиты являются надёжность, стабильность, высокая скорость копирования данных и своевременные обновления.

Процесс установки схож с Tuxera:

2. Установить драйвер, после чего перезагрузить Mac;

3. Зайти в приложение «Настройки». В разделе «Другие» появится новое приложение NTFS for macOS. Здесь вы можете настроить его или удалить.

Установка проходит быстро и просто. Установщик имеет дружелюбный интерфейс на русском языке. Настроек самого драйвера минимум: его можно включить или выключить. Скорость записи Paragon сравнима с Tuxera, а вот скорость чтения выше на 5 мегабайт в секунду.

легко устанавливается, имеет приятный и понятный интерфейс;

данные передаются быстро и безопасно;

Читайте также: