Was passiert, wenn man den Einschaltknopf beim Mac drückt? Seit 1984 besteht eine Konstante: Der Start-Gong ertönt. Während der äußerst Mac-typische Sound langsam verhallt, laufen im Hintergrund bereits umfangreiche Routinen, um dem Anwender schnellstmöglich eine Bedienoberfläche zu präsentieren. Howard Oakley hat die Protokolldateien angesehen, welche beim Hochfahren entstehen, und beschreibt in einem Blog-Beitrag acht Phasen, die nacheinander ablaufen.


Auf seinem Mac mini mit M4-Pro-Chip vergehen knapp zehn Sekunden, bis diese erste Phase abgeschlossen ist. Als Marker für die Vollendung sieht Oakley die erstmalige Korrektur der Systemzeit. Gut die Hälfte dieser ersten Phase nehmen drei Stufen ein, die in den Log-Dateien keine Spuren hinterlassen: Das unveränderliche Boot-ROM verifiziert den Low-Level-Bootloader (LLB), welcher wiederum iBoot überprüft und initialisiert. Anstatt Protokollmeldungen in Log-Dateien hinterlassen diese drei lediglich Statusmeldungen im Binärformat, sogenannte Breadcrumbs, welche im NVRAM landen.

Kernel-Boot
Nach Abschluss der ersten drei Phasen startet der macOS-Kernel. Dieser nutzt bereits das System-Log. 5,3 Sekunden nach dem Einschalten konnte Oakley mit der Meldung „kprintf initialized“ dessen erstes Lebenszeichen aufnehmen; darauf folgen Versionsnummern von iBoot und des Darwin-Kernels und Sicherheitssysteme: CoreCrypto, Apple Mobile File Integrity (AMFI) sowie „Seatbelt sandbox policy“. Diese Prozedur ist binnen 0,3 Sekunden vollendet.

Hardware-Initialisierung
Als Nächstes folgen Treiber für ausgewählte Hardware-Komponenten, namentlich für Neuralkerne, IO-Komponenten (inklusive Thunderbolt) sowie für die Secure Enclave. Danach folgen noch viele weitere Komponenten, von Bluetooth bis zum System Management Controller (SMC). All dies nimmt auf Oakleys Mac mini eine halbe Sekunde in Anspruch. Erst im Anschluss initialisiert der Mac die Leistungs- und Effizienzkerne, also die eigentliche CPU. Daraufhin aktiviert Apple die Dateisysteme (APFS sowie NFS) und startet Gatekeeper und verschiedene andere Prozesse. Die Prozedur dauert 0,2 Sekunden.

Dateisystem
Als Nächstes klinkt der Mac die drei APFS-Container ein, welche für den Betrieb notwendig sind, und aktiviert deren Volumes, welche für den Wiederherstellungsmodus sowie für den Normalbetrieb notwendig sind. Dies ist innerhalb einer Zehntelsekunde erledigt.



Userspace-Boot
Darauf folgt die letzte große Phase, bevor macOS als weitgehend einsatzbereit betrachtet werden kann. Diese nennt Oakley „Userspace-Boot“. Sie beginnt mit der Initialisierung der Prozessverwaltung launchd. Dann klinkt macOS weitere APFS-Volumes ein. Das Daten-Volume (Macintosh HD – Data) gibt nach etwa 9 Sekunden ihr Debüt, und nach 9,875 Sekunden fährt OpenDirectory hoch. Noch bleibt dem System allerdings der Zugriff auf Nutzerdaten verwehrt – erst nachdem sich der Anwender authentifiziert hat, schreibt macOS Protokolldateien auf das Volume.

Komplexer Ablauf
Mit diesen ersten Schritten ist erst das Fundament gelegt; eine Sekunde später erschien auf Oakleys Mac das Anmeldefenster. Die anschließende Aktivität in den Log-Dateien lässt sich ebenfalls dem regulären Hochfahren zuordnen; je nach installierter Soft- und Hardware unterscheidet sich deren Verlauf allerdings deutlich bei jedem Anwender. Die ersten zehn Sekunden dürften jedoch weitestgehend gleichbleiben.