macOS Kernel & System Extensions
Kernel ya XNU
Msingi wa macOS ni XNU, ambayo inasimama kwa "X is Not Unix". Kernel huu kimsingi unaundwa na Mach microkernel (itakayojadiliwa baadaye), na vipengele kutoka kwa Berkeley Software Distribution (BSD). XNU pia hutoa jukwaa kwa madereva ya kernel kupitia mfumo unaoitwa I/O Kit. Kernel ya XNU ni sehemu ya mradi wa chanzo wazi wa Darwin, ambao maana yake ni kwamba msimbo wake wa chanzo upo wazi kwa umma.
Kutoka mtazamo wa mtafiti wa usalama au mwandishi wa programu wa Unix, macOS inaweza kuonekana kama kama FreeBSD na GUI yenye mvuto na programu nyingi za desturi. Programu nyingi zilizoendelezwa kwa BSD zitakusanywa na kufanya kazi kwenye macOS bila kuhitaji marekebisho, kwani zana za mstari wa amri zinazojulikana kwa watumiaji wa Unix zote zinapatikana kwenye macOS. Hata hivyo, kwa sababu kernel ya XNU inajumuisha Mach, kuna tofauti kubwa kati ya mfumo wa jadi wa Unix na macOS, na tofauti hizi zinaweza kusababisha matatizo au kutoa faida za kipekee.
Toleo la chanzo wazi la XNU: https://opensource.apple.com/source/xnu/
Mach
Mach ni microkernel iliyoundwa kuwa inayoweza kufanya kazi kama UNIX. Moja ya kanuni muhimu za kubuni kwake ilikuwa kupunguza kiasi cha msimbo unaofanya kazi katika nafasi ya kernel na badala yake kuruhusu kazi nyingi za kernel za kawaida, kama mfumo wa faili, mtandao, na I/O, kufanya kazi kama kazi za kiwango cha mtumiaji.
Katika XNU, Mach inasimamia shughuli nyingi muhimu za kiwango cha chini ambazo kernel kawaida inashughulikia, kama ratiba ya processor, multitasking, na usimamizi wa kumbukumbu ya kielezo.
BSD
Kernel ya XNU pia inajumuisha kiasi kikubwa cha msimbo uliotokana na mradi wa FreeBSD. Msimbo huu unafanya kazi kama sehemu ya kernel pamoja na Mach, katika nafasi ile ile ya anwani. Hata hivyo, msimbo wa FreeBSD ndani ya XNU unaweza kutofautiana sana na msimbo halisi wa FreeBSD kwa sababu marekebisho yalihitajika ili kuhakikisha utangamano wake na Mach. FreeBSD inachangia katika shughuli nyingi za kernel ikiwa ni pamoja na:
Usimamizi wa mchakato
Kukabiliana na ishara
Mifumo ya usalama ya msingi, ikiwa ni pamoja na usimamizi wa mtumiaji na kikundi
Miundo ya wito wa mfumo
Mtandao wa TCP/IP na soketi
Firewall na uchujaji wa pakiti
Kuelewa mwingiliano kati ya BSD na Mach kunaweza kuwa ngumu, kutokana na mifumo yao tofauti ya dhana. Kwa mfano, BSD hutumia michakato kama kitengo chake cha msingi cha utekelezaji, wakati Mach inafanya kazi kulingana na nyuzi. Tofauti hii inapatikana katika XNU kwa kuhusisha kila mchakato wa BSD na kazi ya Mach ambayo ina nyuzi moja ya Mach. Wakati wito wa mfumo wa BSD's fork() unapotumiwa, msimbo wa BSD ndani ya kernel hutumia kazi za Mach kuunda muundo wa kazi na nyuzi.
Zaidi ya hayo, Mach na BSD kila moja ina mifano tofauti ya usalama: Mfano wa usalama wa Mach unategemea haki za bandari, wakati mfano wa usalama wa BSD unafanya kazi kulingana na umiliki wa mchakato. Tofauti kati ya mifano hii mbili mara nyingi imesababisha mapungufu ya kufikia haki za mamlaka za ndani. Mbali na wito wa mfumo wa kawaida, kuna pia mtego wa Mach unaoruhusu programu za kiwango cha mtumiaji kuingiliana na kernel. Vipengele hivi tofauti pamoja vinajenga usanifu wa tabaka nyingi, wa kipekee wa kernel ya macOS.
I/O Kit - Madereva
I/O Kit ni mfumo wa dereva wa kifaa ulio na msimbo wa chanzo wazi, unaoshughulikia madereva ya kifaa yanayopakiwa kwa kudhamini. Inaruhusu msimbo wa moduli kuongezwa kwa kernel mara moja, ikisaidia vifaa mbalimbali.
macOS IOKitIPC - Mawasiliano kati ya Michakato
macOS IPC - Inter Process CommunicationKernelcache
Kernelcache ni toleo lililopangwa mapema la kernel ya XNU, pamoja na madereva muhimu ya kifaa na mipanuo ya kernel. Huhifadhiwa katika muundo uliopunguzwa na hupata kufunguliwa kumbukumbu wakati wa mchakato wa kuanza. Kernelcache inarahisisha muda wa kuanza haraka kwa kuwa na toleo tayari la kukimbia la kernel na madereva muhimu inapatikana, kupunguza muda na rasilimali ambazo zingetumiwa kwa kudhamini na kuunganisha sehemu hizi wakati wa kuanza.
Katika iOS inapatikana katika /System/Library/Caches/com.apple.kernelcaches/kernelcache kwenye macOS unaweza kuipata kwa kutumia find / -name kernelcache 2>/dev/null au mdfind kernelcache | grep kernelcache
Inawezekana kukimbia kextstat kuangalia mipanuo ya kernel iliyopakiwa.
IMG4
Muundo wa faili wa IMG4 ni muundo wa chombo unaotumiwa na Apple kwenye vifaa vyake vya iOS na macOS kwa kudhibiti na kuthibitisha kwa usalama vipengele vya firmware (kama kernelcache). Muundo wa IMG4 unajumuisha kichwa na vitambulisho kadhaa ambavyo vinajumuisha vipande tofauti vya data ikiwa ni pamoja na mzigo halisi (kama kernel au bootloader), saini, na seti ya mali ya maelezo. Muundo huu unathibitisha kwa kutumia kriptografia, kuruhusu kifaa kuthibitisha uhalali na usahihi wa kipengele cha firmware kabla ya kukitekeleza.
Kawaida inajumuisha vipengele vifuatavyo:
Mzigo (IM4P):
Mara nyingi imepakwa (LZFSE4, LZSS, …)
Kwa hiari imefichwa
Maelezo (IM4M):
Ina Saini
Kamusi ya ziada ya funguo/thamani
Maelezo ya Kurejesha (IM4R):
Inajulikana pia kama APNonce
Inazuia kurudia baadhi ya sasisho
CHAGUO: Kawaida hii haipatikani
Fungua Kernelcache:
Alama za Kernelcache
Wakati mwingine Apple hutoa kernelcache na alama. Unaweza kupakua baadhi ya firmwares zenye alama kwa kufuata viungo kwenye https://theapplewiki.com.
IPSW
Hizi ni firmwares za Apple unazoweza kupakua kutoka https://ipsw.me/. Miongoni mwa faili nyingine, italeta kernelcache. Kuweza kutoa faili hizo, unaweza tu kuzip.
Baada ya kutoa faili ya firmware utapata faili kama hii: kernelcache.release.iphone14. Iko katika muundo wa IMG4, unaweza kutoa habari muhimu kwa:
Unaweza kuangalia alama zilizochimbuliwa za kernelcache kwa: nm -a kernelcache.release.iphone14.e | wc -l
Kwa hili sasa tunaweza kuchimbua vitu vyote vya nyongeza au kile unachovutiwa nacho:
Vifurushi vya Kernel vya macOS
macOS ni kali sana katika kupakia Vifurushi vya Kernel (.kext) kutokana na mamlaka kubwa ambazo nambari hiyo itaendeshwa nazo. Kwa kweli, kwa chaguo-msingi ni karibu haiwezekani (isipokuwa kama njia ya kuepuka inapatikana).
macOS Kernel ExtensionsVifurushi vya Mfumo wa macOS
Badala ya kutumia Vifurushi vya Kernel, macOS iliunda Vifurushi vya Mfumo, ambavyo hutoa APIs kwenye kiwango cha mtumiaji kuingiliana na kernel. Kwa njia hii, wabunifu wanaweza kuepuka kutumia vifurushi vya kernel.
macOS System ExtensionsMarejeo
Last updated
