IOS
개요
iOS는 Apple이 개발한 모바일 운영체제로, macOS의 기반인 Darwin 커널과 XNU 아키텍처를 공유한다. iPhone, iPod touch, iPad 등 Apple 모바일 기기에 탑재되며, 안정성과 보안성, 폐쇄적 생태계로 유명하다.
iOS는 2007년 첫 iPhone과 함께 발표되었으며, 초기에는 "iPhone OS"라는 이름으로 불렸다. macOS와 동일한 커널 구조를 사용하지만, 터치 중심의 사용자 인터페이스(UIKit)와 모바일 전력 관리 구조를 채택한다.
2019년 이후, iPad용 분리 버전인 iPadOS가 독립하면서 현재 “iOS”는 iPhone 전용 운영체제를 의미한다.
역사
- 2007년 – iPhone OS 1.0 출시
- 2010년 – iOS 4: 멀티태스킹 도입
- 2011년 – iOS 5: iCloud 및 Notification Center 추가
- 2013년 – iOS 7: Flat Design UI 도입
- 2015년 – iOS 9: Metal API, 성능 개선
- 2017년 – iOS 11: ARKit 지원
- 2020년 – iOS 14: 위젯, App Library 추가
- 2022년 – iOS 16: 잠금화면 커스터마이징
- 2024년 – iOS 18: AI, Siri 통합 강화
기술적 구조
iOS는 XNU 커널 위에 4개의 주요 계층으로 구성된다.
| 계층 | 주요 구성 요소 | 설명 |
|---|---|---|
| 커널 계층 | XNU, Mach, BSD | 하드웨어 추상화, 프로세스/메모리 관리 |
| 코어 서비스 계층 | Core Foundation, Core Data, SQLite, GCD | 시스템 핵심 서비스 제공 |
| 미디어 계층 | Core Animation, Core Audio, Core Image, Metal | 그래픽 및 오디오 엔진 |
| 코코아 터치 계층 | UIKit, Foundation, SwiftUI | 앱 UI, 이벤트, 제스처 관리 |
주요 구성 요소
- 커널 – XNU (Mach + BSD 하이브리드 커널)
- 파일 시스템 – APFS (Apple File System)
- 프로그래밍 언어 – Swift, Objective-C
- 앱 프레임워크 – UIKit, SwiftUI, Core Animation
- 보안 시스템 – Secure Enclave, Code Signing, Sandbox
- 런타임 – Objective-C Runtime, Swift Runtime
- 스토어 및 배포 – App Store 중심 폐쇄 생태계
보안 및 샌드박스
iOS는 강력한 보안 정책으로 유명하다. 모든 앱은 별도의 샌드박스 환경에서 실행되며, Code Signing과 Entitlements를 통해 승인된 바이너리만 실행된다.
- Secure Enclave를 통한 하드웨어 보안
- Face ID / Touch ID 생체 인증
- ASLR, DEP 등 메모리 보안 기술
- App Store 승인제 및 검증 시스템
- iCloud Keychain을 통한 암호화된 데이터 관리
파일 시스템
iOS는 APFS를 사용하여 파일 단편화 최소화, 스냅샷, 암호화 기능을 제공한다. APFS는 SSD 기반 저장소를 위한 Copy-on-Write 파일 시스템이다.
iOS와 macOS의 관계
iOS는 macOS와 같은 Darwin 기반을 공유하지만, GUI 프레임워크, 입출력 시스템, 앱 모델이 다르다.
| 항목 | iOS | macOS |
|---|---|---|
| 커널 | XNU | XNU |
| 파일 시스템 | APFS | APFS, HFS+ (과거) |
| GUI 프레임워크 | UIKit, SwiftUI | AppKit, SwiftUI |
| 앱 배포 | App Store (폐쇄형) | Mac App Store / 직접 설치 |
| 하드웨어 | ARM64 (Apple Silicon) | x86-64, ARM64 |
| 런타임 | Swift, Obj-C | Swift, Obj-C |
개발
iOS 앱은 Xcode IDE를 통해 Swift 또는 Objective-C로 개발된다. 앱 실행은 UIKit 또는 SwiftUI 기반이며, 배포는 반드시 App Store 심사를 거쳐야 한다.
ARKit, Metal, Core ML 등의 API를 통해 3D 그래픽, 증강현실, 인공지능 기능을 지원한다.
파생 시스템
특징
- Apple Silicon(ARM64) 전용 최적화
- 높은 전력 효율 및 성능 균형
- 폐쇄형 앱 생태계 및 강력한 검증 시스템
- Swift 기반 현대적 개발 환경
- 장치 간 연동 (Handoff, AirDrop, Continuity)
라이선스
iOS는 상용 운영체제로, 소스 코드는 비공개이다. 단, 기반이 되는 Darwin(커널, 일부 유틸리티)은 Apple Public Source License(APSL) 하에 공개된다.
같이 보기
참고 문헌
- Apple Developer Documentation – apple.com/documentation
- “Inside the iOS Architecture”, Apple WWDC 자료 (2010–2024)
- “The Evolution of iOS Security”, Apple Security Guide, 2023
- “iOS Internals”, Jonathan Levin, 2020
- “Darwin Kernel Reference”, Apple Open Source