iOS 系統分析（一） 閱讀內核準備知識

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0x01 iOS體系架構
1.1 iOS 系統的總體體系架構

用戶體驗( The User Experience layer )：SpringBoard 同時支持 Spotlight。

應用軟件開發框架（The Application Frameworks layer）：Cocoa ( Cocoa Touch )。

核心開發框架（The Core Frameworks）：圖形和多媒體一類軟件的開發環境,包括 核心框架，Open GL和QuickTime等。

Darwin：系統內核核心：包括 內核 和Unix Shell 環境。

1.2 Darwin體系

1.3 XNU概述

Darwin是一種相似unix的操做系統，他的核心是XNU。

XNU是一種混合式內核。結合了mach與BSD兩種內核。

Mach 是微內核實現。

BSD 實如今Mach的上層，這一層提供的API 支持了POSIX標準模型。在XNU中主要實現了一些高級的API與模塊。

1.3.1 Mach 微內核簡介

在XNU中主要完成如下幾個功能：

進程與線程的抽象

虛擬內存管理

任務調度

進程間通訊

1.3.2 BSD 內核簡介

BSD 實如今Mach的上層，這一層提供的API 支持了POSIX標準模型。在XNU中主要實現了一些高級的API與模塊。

UNIX 進程模型;

POSIX 線程模型即pthread，以及相關的同步功能；

UNIX的用戶與組管理；

網絡協議棧（BSD Socket API）,符合POSIX 模型；

文件系統/設備系統；

1.3.3 libKern

實現了一個C+ +的子集（以庫的形式爲支持C+ +提供了運行時），爲I/O kit 提供基礎設施；

1.3.4 I/O kit

I/O kit 是XNU 不一樣於其餘操做系統的設備驅動框架。IOKit是一個面向對象的驅動模型框架，它是早期DriverKit的一個翻版，Driver Kit是使用Objective-C寫的，而IOKit是一個C+ +的驅動架構，它在DriverKit的基礎上作了很大的改進，好比IOKit能夠寫在用戶空間跑的驅動（雖然大多還是跑在內核空間上的），於是驅動掛了而系統不會掛。另外IOKit考慮到了計算機發展的趨勢，因此在電源管理、即插即用、動態加載上作得更好。

0x02 iOS安全機制

2.1 代碼簽名

在iOS開發者使用的機器上應該已經有一個證書,一個公鑰,以及一個私鑰。這些事代碼簽名機制的核心。像SSL同樣，代碼簽名也依賴於採用X.509 標準的公開密鑰加密體系。不管是用戶仍是開發者都不能改變應用開啓策略，你必須有一個開發者賬號或者應用發佈證書才能讓應用運行在 iOS 系統上。

2.2（強制訪問控制（Mandatory Access Control）

iOS的entitlement 機制的基礎。簡稱MAC，用於將系統中的信息分密級和類進行管理，以保證每一個用戶只能訪問那些被標明能夠由他訪問的信息的一種訪問約束機制。通俗的說，在MAC下，用戶與文件都被標記了固定的安全屬性（如安全級別，訪問權限等），在每次訪問發生時，系統檢測安全屬性以便肯定一個用戶是否有權訪問該文件）。

2.3 沙盒機制（sandbox）

沙盒是一種安全機制，爲運行中的程序提供隔離環境。沙盒在啓動的時候能夠設置運行的程序是否能夠訪問網絡、文件、目錄等。

參考 《深刻解析Mac OS X & iOS操做系統》