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Über den 32- und 64-Bit-Modus in Snow Leopard

Apples 64-Bit-Logo prangt nicht erst seit der Vorstellung von Snow Leopard auf den Produktseiten, schon zuvor warb Apple immer damit, sehr früh auf 64 Bit umgestellt zu haben. Als vor einigen Jahren in der Prozessorbranche das Problem auftauchte, bei den Taktraten keine großen Sprünge mehr machen zu können, gewann plötzlich die Umstellung von 32 auf 64 Bit an Wichtigkeit, was dem Anwender deutlich höhere Leistung suggerieren sollte. Jeder, der sich mit der Materie auskennt, weiß aber, dass 64 Bit nicht in allen Anwendungsbereichen mehr Leistung bringen, sondern nur bei bestimmten Anforderungen (sehr lange Nachkommazahlen, große Zahlen, Adressierung von viel RAM) zum Tragen kommen. Im Zuge der Vorstellung von Snow Leopard war auch immer wieder zu hören, das ganze System sei komplett auf 64 Bit umgestellt; eine Aussage, die allerdings missverstanden wurde und in dieser Form nicht stimmt. Snow Leopards Kernel verfügt über einen 32- und einen 64-Bit-Modus.

Entwickler können sowohl 32- als auch 64-Bit Kernel Extensions anbieten. 32-Bit-Extensions lassen sich im 64-Bit-Modus nicht auf Kernelebene ausführen, dies betrifft auch Pref Panes in den Systemeinstellungen. Wie es aussieht, muss sich der Normalanwender aber dennoch keine Gedanken darüber machen, denn auch neue Macs (mit Ausnahme des Xserves) starten ohnehin standardmäßig im 32-Bit-Modus. Wer wissen möchte, ob sein Mac über 64-Bit-Firmware verfügt, kann dies in Erfahrung bringen, indem folgende Zeile ins Terminal eingetragen wird:
ioreg -l -p IODeviceTree | grep firmware-abi
Nun erfolgt entweder die Ausgabe <"EFI32"> oder <"EFI64">. Es ist möglich, den Mac dazu zu zwingen, im 64-Bit-Modus zu starten. Hierzu müssen beim Neustart die Tasten 6 und 4 gehalten werden, 3 und 2 führt beim nächsten Start wieder zum 32-Bit-Modus. Dies funktioniert aber zum Beispiel nicht beim Mac Pro der ersten Generation, da erst der Mac Pro aus dem Jahr 2008 über 64-Bit-Firmware verfügt. Unbekannt ist, ob Apple diese Tatsache mit einem Firmware-Update ändern kann, beim MacBook bietet sich dasselbe Bild, Apple hat sich anscheinend dazu entschlossen, MacBook und MacBook Pro auch in diesem Detail voneinander zu unterscheiden. Betroffen davon ist natürlich nur der Kernel, Programme lassen sich, ungeachtet der Firmware, als 64-Bit-Applikation betreiben.

Zuletzt noch ein kleiner Rückblick auf den hardwareseitigen Umstieg auf 64 Bit: In den 80er Jahren machte die Computerbranche schnell die Übergänge von 8 über 16 hin zu 32 Bit mit, was sich unter anderem bei der Größe des Arbeitsspeichers niederschlug. So konnte ein 8-Bit-Computer der 80er meist nur 64 KB ansprechen, wer über 20-Bit-Adressierung verfügte, unterstützte immerhin schon ein ganzes MB. Im Jahr 2003 pries Apple es als bahnbrechende Neuerung an, dass man den zuvor 32-bittigen Power Mac G4 auf einen G5-Prozessor mit 64 Bit umgestellt hatte. Es dauerte allerdings einige Zeit, bis die ersten Programme erschienen, die davon Gebrauch machen konnten. Bei einigen Anwendern sorgte es für Missmut, dass zweieinhalb Jahre später, der Intel-Umstieg lief gerade an, neue 32-Bit-Macs erschienen. Erst mit dem Core 2 Duo bzw. den Xeon-Prozessoren des Mac Pro stellte Apple dann nach und nach auf 64 Bit um.

Weiterführende Links:

Kommentare

Woomer19.08.09 09:31
Bedeutet das, wenn man eine 64Bit-Applikation starten möchte erst den Rechner "zwingen" muss im 64Bit-Modus zu starten???
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Fenvarien
Fenvarien19.08.09 09:33
Nein, da geht es nur um den Kernel; die Apps laufen auch so im 64-Bit-Modus
Up the Villa!
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itsnogood7119.08.09 09:34
Viel Text um nix.

Für was ist jetzt ein 64bit Kernel gut???
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-MacNuke-19.08.09 09:45
@itsnogood71

Etwas mehr Geschwindigkeit, aufgrund des Wegfalls einiger Mode-Switches, aber nix bedeutendes.

Übrigens sind alle MacBooks vom 64bit Kernel ausgeschlossen. Das kam in der Meldung nicht durch. Es hat nichts mit EFI zu tun, ob ein 64bit Kernel startet oder nicht, sondern es ist rein Apples Entscheidung, welche Systeme sie unterstützten und welche nicht.

@MacTechNews
Was haben denn "sehr lange Nachkommastellen" mit 64bit zu tun? Die FPU in den 32bit-Prozessoren war schon immer 80bit und mit x84_64 wurde sogar beschlossen nur noch SSE dafür zu nutzen, welches nur 64bit rechnen kann. Das war schon immer so
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Nebu2k19.08.09 09:47
Mein iMac Core 2 Duo (1te Generation) zeigt mir EFI32... Müsste er nicht schon EFI64 haben?
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mkummer
mkummer19.08.09 09:54
Alles ein bisschen nebulös: wenn ein Mac den 64bit Modus im Kernel unterstützt und das die 32bit Apps nicht "stört" - warum startet der mac dann nicht gleich per default im 64bit Modus??

MK
Wir sind die Guten! (Mac-TV)
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Beavis19.08.09 09:54
Toll, bei mir zeigt er EFI64 und nun? Was habe ich davon?
(MacBook late 2007)
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blubblablax
blubblablax19.08.09 09:55
Der Brüller bei dieser Angelegenheit ist noch, dass man durchaus den 64 Bit - Kernel auf Maschinen laufen lassen kann, die von Apple nicht sanktioniert wurden.

Das Tool der Wahl ist hier der für Hackintosh-Rechner geschriebene Bootloader "pc-efi". Somit bootet der Rechner mit dem für Bootcamp gedachten BIOS, startet ein nachgeschriebenes EFI (pc-efi) und kann dann plötzlich doch den 64 Bit Kernel starten.
|-o-| &lt;o&gt; |-o-| ...The force is strong with this one...
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itsnogood7119.08.09 09:55
-MacNuke-

Das gehört aber in den Text, und nicht in die Postings
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howy
howy19.08.09 09:56
Nebu2k
nein, habe den gleichen iMac auch. Die neuen MacPros haben ne 64bit EFI.

Lasst Euch nicht so verwirren. Das Wichtigste am 64bit Modus ist im Moment noch der >4GB Arbeitsspeicher, was wir ja schon im PowerMac G5 hatten und nun jeder Mac unterstützt. Erst bei Gigapixel-Fotos werden wir die 64bit benötigen....
.:infect rules:.
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blubblablax
blubblablax19.08.09 09:57
mkummer

Das Stichwort hier ist "TREIBER". Jede Kernel-Erweiterung (z.B. Little Snitch, Druckertreiber mit eigenen USB-Erweiterungen usw.) muss zwangsläufig auch in 64 Bit vorliegen, wenn der Kernel 64 bittig ist. Da dies trotz verzweifelter Aufrufe in den Snow Leopard Seednotes nach wie vor nicht ausreichend berücksichtigt wurde, hat Apple den konservativen Weg (default 32 Bit) eingeschlagen.
|-o-| &lt;o&gt; |-o-| ...The force is strong with this one...
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mkummer
mkummer19.08.09 10:03
Danke, blubblablax - der Nebel lichtet sich...
Wir sind die Guten! (Mac-TV)
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anubisart.de
anubisart.de19.08.09 10:03
Also mein iMac von 07 zeigt mir 64bit ...
Muss ich dann jetzt irgendwas umstellen damit ich einen Vorteil davon trage?
Arbeitet Aperture 2 eigentlich in 64Bit?

lg d
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blubblablax
blubblablax19.08.09 10:04
howy
Das Wichtigste am 64bit Modus ist im Moment noch der >4GB Arbeitsspeicher

Nein, das ist nicht das Wichtigste. Jeder Intel-Prozessor der letzten 10 Jahre kann mittels PAE (Physical Address Extension) mehr als 4 GB Arbeitsspeicher ansprechen (bis 64 GB).
Im 64 Bit-Modus kommt nur mehr als 4 GB Adressraum pro Prozess dazu (typ. betriebssystemspezifisches Limit ist 2 GB pro Prozess im 32 Bit-Modus).
|-o-| &lt;o&gt; |-o-| ...The force is strong with this one...
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pünktchen
pünktchen19.08.09 10:12
also der artikel ist extrem irreführend. wie aus dem verlinkten original klar hervorgeht, kann man eigentlich auch mit 32bit-efi den 64-bit kernel starten, nur hat apple das künstlich unterbunden. und auch die neusten macbooks, welche ein 64bit-efi haben, können trotzdem nicht den 64-bit kernel starten - eine weitere künstliche beschränkung von apple. ein direkter zusammenhang zwischen der anzahl der bits von efi und kernel besteht also gerade nicht.

den 64bit kernel starten können nur die im link aufgeführten geräte, punkt. da kann man jetzt drüber jammern, wie böse apple wieder seine benutzer gängelt, aber tatsächlich ist die darstellung von fen ja insoweit richtig: für 99,9% der user brächte das eh nur probleme mit ihren treibern.
Only Macintosh machines with a 64bit EFI are able to boot the 64bit Snow Leopard kernel and kexts; this is an artificially implemented limitation by Apple, as 32bit EFI can boot a 64bit kernel just fine. On top of that, even if your MacBook has a 64bit EFI, you will only be able to boot the 32bit version of Snow Leopard - again because of an artificial limitation by Apple for MacBooks.
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Dr. Seltsam
Dr. Seltsam19.08.09 10:27
Ich verstehe das Theater nicht so recht, für mich viel Lärm um nichts.

Kaum jemand dürfte in einer Produktionsumgebung heute alle Treiber in 64-Bit zur Verfügung haben und daran wird sich, einfach mal auf das Windows-Biotop gucken, so schnell auch nichts ändern. Damit ist der 64-Bit-Kernel für diese Anwender ohnehin nicht zu gebrauchen.

Auf Servern hingegen, die meist mit einer sehr übersichtlichen Anzahl an Treibern ausgestattet sind und deren Komponentenhersteller in der Regel wesentlich flinker mit Updates bereit stehen, ist richtigerweise per Default der 64-Bit-Mode eingestellt.
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pünktchen
pünktchen19.08.09 10:38
achso, das mit den 8bit und 16bit prozessoren und der speicheradressierung ist natürlich auch unfug: die breite des datenbusses, des adressbusses und der register sind drei verschiedene paar schuh. sonst hätten die 8bit prozessoren ja nur traurige 2^8=256 byte verwalten können. der name bezieht sich allein auf die breite des externen datenbusses und mehr noch der internen register, beim 68k z.b. 16/32, beim 8086 8/16 und beim 8088 8/8. wimre hatten schon die ersten ppc-prozessoren einen 64 bit breiten datenbuss, wären also nach der in den 80ern üblichen bezeichnung 64/32 bit-prozessoren gewesen.
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Michael Lang19.08.09 10:39
Ist ja ganz nett, dass Ihr was über 32 bzw. bit in SL schreibt, aber letztendlich wird rein gar nichts erklärt. Es gibt ein 32bit- und ein 64bit-EFI und einen 32bit und 65bit Kernel. Soweit so gut, aber was bringt mir die 64bit in dieser Beziehung?

Was für Vorteile hat ein 64bit EFI?
Was für Vorteile ein 64 bit Kernel?
Und vor allem was für Nachteile ectl.??
Wer braucht das und warum?

Wenn diese Fragen beantwortet würden, wäre es ein guter Artikel gewesen. So wird nur viel Text um nichts gemacht und Leute wie mich verwirrt.

Vor allem was macht SL jetzt ansders als das aktuelle Leo?

Wenn ich das richtig verstehe (aus den Posts), dann ist es eigentlich wurscht in was für nem Modus OSX startet, da noch nicht alle Treiber (mit Kernelextensions) in 64bit vorliegen. Eigentlich dürfte das ganze Gerede um 32 oder 64bit den gemeinen user wenig interessieren...

Mal eine ganz allgemeine Aufklärung würde gut tun (so wie blubblablax und Pünktechen es ein wenig getan haben)!!!

- Das größte Maul und das kleinste Hirn,wohnen meist unter derselben Stirn. - Hermann Oscar Arno Alfred Holz, (1863 - 1929), deutscher Schriftsteller
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hope13
hope1319.08.09 10:52
Ein Wechselbaum Spiel von Apple die letzte Jahre mit den 32 und 64 Bit. Es ist zu hoffen das sich Apple jetzt endlich für eine Bit Version entscheidet, den letztendlich sind solche Sachen für den Profibereich mit viel kosten Verbunden. Hier stellt sich doch nur noch die Frage, wann angekündigt wird auf 128 Bit umsteigen zu wollen .
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Daij-Djan19.08.09 10:57
Ihr üeberseht das die 64 bit runtime schneller ist. Apple muss hier keine Binärkompatibilität halten und konnte viel optimieren.

Ausserdem sind es definitv nicht nur XServes, die 64bit per Default starten
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sram
sram19.08.09 11:07
Im grossen und ganzen nur reines Marketinggewäsch zur verkaufssteigerung dass 95% der Anwender nicht benötigen bzw. nicht verstehen.
Auf Weisung eines Administrators musste diese Signatur entfernt werden
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sierkb19.08.09 11:22
Michael Lang:

Ich empfehle Dir und anderen Interessierten mal folgende Artikel-Serie von AppleInsider, um diesbzgl. Dein Wissen auf Vordermann zu bringen bzw. Deine Fragen zu beantworten. Ist zwar zugegeben viel Lesestoff, aber (finde ich) verständlich geschrieben, interessant zu lesen, und man geht bestimmt nicht dümmer dabei heraus, wenn man's gelesen (und im Großen und Ganzen hoffentlich auch verstanden) hat :

Chronologisch geordnet (jüngster zuerst, ältester zuletzt)

Apple pushes devs to deliver 64-bit support with new Snow Leopard beta
Devs asked to test third party app support in Snow Leopard
Road to Mac OS X Snow Leopard: 64-bit security
Road to Mac OS X Snow Leopard: 64-bit to the Kernel
Road to Mac OS X Snow Leopard: the future of 64-bit apps
Road to Snow Leopard: twice the RAM, half the price, 64-bits
Road to Mac OS X Snow Leopard: 64-bits, Santa Rosa, and more
Road to Mac OS X 10.6 Snow Leopard: 64-Bits
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ExMacRabbitPro19.08.09 11:29
Daij-Djan

Was ist denn die "64 bit runtime"???
Runtime von was?
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tomthecat
tomthecat19.08.09 11:43
Mein Mac Pro startet auch im 64-Bit mode und die Tasten 6 4 und 3 2 bewirken keine Umstellung.
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Thomas Fricke
Thomas Fricke19.08.09 12:21
Versteh ich auch nicht so ganz:
mein Pro 1.1 sollte doch auch schon 64-bit haben,
zumindest steht das auf der Verpackung.
Das EFI scheint aber ein 32bit zu sein...
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root86ORG
root86ORG19.08.09 13:00
weiß schon jemand was von der neuen 10A435 ?
Only Amiga made it possible !
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MacMark
MacMark19.08.09 13:47
Ich glaube nicht an Willkür bei der 64-Bit-Unterstützung der verschiedenen Mac-Modelle. Falls Snow Leo tatsächlich eine Unterscheidung vornimmt, dann wird es eher daran liegen, daß für bestimmte Modelle noch nicht alle Kernel-Erweiterungen (Treiber et aliud) 64-Bit sind. Der 64-Bit-Kernel braucht 64-Bit-Kexts.

64-Bit-Software kann schneller sein, weil
• sie mehr Daten zeitgleich zugreifbar halten kann im Speicher
• sie mit weniger Aufrufen Daten laden und speichern kann
• sie spezielle Operationen zur Verfügung hat, die den Job schneller erledigen als die entsprechende Lösung über 32 Bit
• sie spezielle zusätzliche Register nutzen kann (im Intel-Fall doppelt soviele).


@macmark_de
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Mecki
Mecki19.08.09 13:49
Das mit den Nachkommazahlen ist Blödsinn. Kommazahlen in C sind entweder 32 Bit oder 64 Bit und das sowohl auf 32 Bit wie auch 64 Bit CPUs (weil die FPU einer Intel CPU rechnet immer mit mindestens 64 Bit, tatsächlich sogar meistens mit 80 Bit). 64 Bit Code ist schneller wenn eine App viele 64 Bit INTEGER (also nicht Komma, sondern Ganzzahlen) verwendet. Grund dafür: Auf einer 32 Bit CPU muss jede 64 Bit Integer Operation aus mindestens zwei 32 Bit Operationen zusammengesetzt werden (bei Plus und Minus, bei Mal sogar aus drei und bei geteilt sogar aus sehr viel mehr Operationen!); auf einer 64 Bit CPU hingegen gibt es jeweils eine einzige Operation dafür.
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Michael Lang19.08.09 14:44
sierkb : besten dank für die informativen Links!! Sowas hatte ich gesucht...ist in der Tat nicht verkehrt sich ab und wann selbst schlau zu machen...
- Das größte Maul und das kleinste Hirn,wohnen meist unter derselben Stirn. - Hermann Oscar Arno Alfred Holz, (1863 - 1929), deutscher Schriftsteller
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dom_beta19.08.09 15:26
wie kann man es herausfinden, ob das EFI 64 oder 32 bit ist?
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