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Mac OS X 10.6 Snow Leopard: conheça a tecnologia de computação em 64 bits

64 bitsO novo sistema operacional da Apple não virá com 300 recursos novos como o anterior, mas ela está colocando grande estima em algumas coisas importantes que estão chegando por debaixo dos panos aos usuários. No entanto, uma delas não é novidade no Snow Leopard; aliás, ela já deve fazer parte da sua vida há um bom tempo, dependendo de quando você começou a usar Macs: trata-se da computação em 64 bits para CPUs, e a seguir vocês saberão por que ela ainda possui tanta importância, mesmo depois de mais de meia década.

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No entanto, apenas falar o que haverá de novo no mês que vem seria fácil, sem falar que vocês não iriam entender nada. Sendo assim, comecemos do básico. E se prepare, porque a coisa é longa. 🙂

Definição

Em termos práticos, o que define se o seu Mac é 64 bits é o componente mais importante dele: o processador. Quando um processador é 64 bits, dizemos que ele trabalha conjuntos de 64 bits por vez, enquanto um de 32 bits trabalha conjuntos de 32 bits, e assim por diante. A principal vantagem desses chips modernos, portanto, é suportar blocos de instruções maiores, que permitem o processamento de mais dados de uma só vez com a ajuda de um hardware mais poderoso, o que será explicado em detalhes daqui a pouco.

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A mudança para 64 bits é importante para várias áreas da indústria. Se ignorarmos os avanços que vemos de tempos em tempos, um processador 64 bits não possui tantas diferenças substanciais em relação a um de 32 bits que trabalhe na mesma frequência e com o mesmo número de núcleos. Porém, o simples fato de ele trabalhar em um conjunto de instruções duas vezes maior lhe traz benefícios que o fazem muito mais rápido em certas ocasiões (mas nunca em todas), adiciona funcionalidades e elimina algumas dependências em termos de hardware, que não tornam esse conjunto de instruções ainda mais otimizado.

Benefícios

Migrar para 64 bits pode ser benéfico em vários aspectos, independente de qual plataforma estejamos comentando. Para começar, o conjunto de instruções não apenas é maior, mas também é otimizado por eliminar dependências de hardware que as CPUs de 32 bits suportam até hoje. Ligado a isso, está o fato de a arquitetura possuir um número bem menor de referências de memória a serem trabalhadas, o que é capaz de proporcionar em vários casos um grande aumento de desempenho:

  • As CPUs conseguem fazem cálculos com mais rapidez (algumas áreas do Snow Leopard registram o dobro da velocidade), pois conseguem colocar o dobro de informações em um ciclo de processamento;
  • Código interpretado roda de forma mais veloz: um exemplo disso é o interpretador de JavaScript do Safari 4, que é 50% mais rápido em 64 bits;
  • A comunicação entre a CPU e componentes como memória e dispositivos de armazenamento é maior, por tirar total proveito de uma grande largura de banda.

Fora do escopo de hardware, estamos atingindo um ponto de lidar com muito mais dados do que os nossos computadores suportam em 32 bits. Ciências da computação, Matemática, Física e um monte de outras áreas exatas de conhecimento trabalham com mais e mais informações e querem que tudo isso seja processado de forma rápida, para investirem em novas pesquisas. Com a arquitetura de 64 bits, muitos setores profissionais estão encontrando uma forma de processar grandes quantidades de dados de uma forma mais eficiente que antes.

Ganho de desempenho de aplicativos mais comuns em 64 bits no Snow Leopard
Ganho de desempenho de aplicativos mais comuns em 64 bits no Snow Leopard

Por quê? Bom, porque ao rodar aplicativos em 32 bits, atualmente é fácil chegar ao seu limite teórico de endereçamento de memória, que é 4GB (o máximo suportado por um MacBook). Mas os Macs Pro aguentam incríveis 32GB de memória, dos quais 28 são inúteis quando o sistema não suporta 64 bits. Ao rodar nessa nova arquitetura, é possível endereçar até 16TB de RAM em múltiplas tarefas. Imagine só: atualmente, um Mac Pro aguenta apenas um quarto disso em armazenamento. Graças ao suporte a 64 bits, não teremos de nos preocupar com limites teóricos de memória por muito tempo — apenas com os práticos. 🙁

O Mac OS X já é 64 bits?

Não apenas na atual versão 10.5, como também em outras que vieram antes dela. Pra falar a verdade, a Apple produz máquinas 64 bits desde 2003! Mas calma: ela realmente foi a pioneira no uso desse tipo de CPU para computação, mas apenas o Power Mac G5 era assim nessa época.

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É aqui que as dúvidas começam a surgir. Se a Apple produz máquinas 64 bits há seis anos, por que isso está sendo esfregado na nossa cara pela publicidade do Snow Leopard? Simples: ao contrário da evolução em hardware, software e sistema levam muito mais tempo para rodar em uma arquitetura nova de processador, pois devem respeitar uma série de fatores. O Mac OS X 10.3 Panther foi o primeiro a aceitar recursos em 64 bits, mas era por meio de extensões que atingiam apenas a linha de comando (Terminal) como interface, a não ser que o seu aplicativo fosse baseado em UNIX, o que já não tem nada a ver com a Apple.

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Por serem baseadas na fundação do Mac OS X e em bibliotecas que são rapidamente atualizadas pelas comunidades de código aberto, aplicativos em UNIX foram os primeiros a aproveitar essa arquitetura de 64 bits no sistema da Apple. Contudo, foi apenas no Tiger que a Apple decidiu tacar tudo isso no sistema operacional de uma vez, ainda sem favorecer código nativo.

O atual Mac OS X 10.5 Leopard, vendido em apenas uma versão, foi o primeiro a levar o suporte a 64 bits para as massas. Ele não apenas é totalmente programável nessa arquitetura, como também é compatível com qualquer aplicativo em 32 bits, e eles até rodam lado-a-lado sem você perceber. Já no Windows, até hoje existem versões separadas de 32 e 64 bits.

Então, o que há de novo no Snow Leopard em 64 bits?

Ao contrário do que ficou esclarecido no tópico acima, o Snow Leopard é importante em termos de 64 bits, pois ele solidifica o suporte a isso em praticamente todas as suas áreas acessíveis aos usuários finais — e também naquelas que não são. O Leopard é apenas programável em 64 bits mantendo compatibilidade com 32 bits, mas ele não é um sistema que roda por completo dessa forma.

Para explicar o que eu quero dizer com isso, devemos dar atenção a três aspectos. O primeiro são os aplicativos principais: no Leopard, nenhum deles é 64 bits. E apenas poucos desenvolvedores trabalham com essa arquitetura, pois a maioria empaca em certas preocupações das quais falarei daqui a pouco.

Aplicativos 64 bits no Snow Leopard

No novo sistema da Apple, todos os principais aplicativos do sistema — Finder, Safari, Mail, etc. — rodam tirando proveito dessa nova tecnologia e de muitas outras. E cada um deles também possui um modo de compatibilidade 32 bits, que pode torná-los um pouco mais lentos, mas ajuda em eventuais (leia de novo: “eventuais”) casos de incompatibilidade com alguma extensão ou acessório de terceiros. Porque prevenir é melhor que remediar.

Outra coisa importante do suporte a 64 bits no Snow Leopard é que o sistema está muito mais seguro. Ele permite que aplicativos apliquem técnicas especiais capazes de afastar código arbitrário mal-intencionado, seja mantendo seus dados isolados de qualquer outro serviço ou processo (técnica que, graças a empresas como Google, conhecemos pelo nome de sandboxing), seja diminuindo a quantidade de ocorrências que dependam de corrupção de memória. Obviamente, haverá casos de os desenvolvedores reprojetarem seus aplicativos para isso, mas com todas as APIs do sistema operando em 64 bits, já temos uma proteção e tanto.

O terceiro aspecto é o kernel e suas extensões. Comentei no lançamento de um dos betas do Snow Leopard que o kernel do Mac OS X (Darwin) já saiu do beta, sendo 64 bits e compatível com 32 bits. Aqui, a principal vantagem é usufruir da maior segurança e mantê-lo protegido, mas isso é o que definirá se o Snow Leopard roda totalmente em 64 bits na sua máquina ou não.

Mitos e incompatibilidades

Apenas um mito deve ser ressaltado aqui: não pense que usar 64 bits em aplicativos sempre os deixará mais velozes do que em 32 bits. Casos especiais já comprovaram há anos que, se um software não exercer pressão sobre a memória, ele pode (e, se for o caso, irá) rodar mais rápido em 32 bits. Por isso, migrar aplicativos para essa nova arquitetura de CPU é um dilema até hoje, mas isso é uma dor de cabeça que fica restrita aos programadores.

Falando nisso, eles são os que mais sofrem nessas situações. Migrar para 64 bits no Mac OS X significa deixar de usar muita tecnologia antiga, especialmente em jogos e aplicativos gráficos ou de produção audiovisual. Daí esperar seis anos para portar um aplicativo para 64 bits.

Outro problema importante do suporte total a 64 bits do Snow Leopard (bastante comentado nos últimos dias) é que ele não estará disponível para qualquer um. Não estou falando apenas de não suportar máquinas Intel, e sim de não suportar nenhuma máquina produzida até 2007, nenhum Mac mini e nenhum MacBook! 😛 Sim, a vida é vingativa.

Máquinas que suportam kernel em 64 bits

O que determina se o Snow Leopard roda totalmente em 64 bits é o kernel. E ele apenas roda em 64 bits nas máquinas listadas acima (veja se a sua é uma delas no utilitário Visão do Sistema, ou System Profiler). Atente para o fato de que apenas os Xserves listados vêm “de fábrica” ativados para ele rodar assim; nas demais, você ainda terá de “forçar” a inicialização em 64 bits, segurando as teclas numéricas 6 e 4 ao mesmo tempo — depois disso, reinicie segurando as teclas 3 e 2 para voltar ao padrão.

Não pense que é por sua máquina não ser 64 bits que ela não é compatível com novo kernel. Se você abrir o Terminal e executar o comando ioreg -l -p IODeviceTree | grep firmware-abi, ele te retornará o resultado “EFI 64”, mostrando que seu Mac é reconhecido como 64 bits. Acontece que essa é uma limitação imposta pela Apple em um beta, e poderá mudar no final (ou teremos que nos conformar).

Terminal revelando suporte a 64 bits

Conclusões

Para você, que chegou firme e forte ao final deste artigo — desculpem pelo tamanho, mas não encontrei melhor forma de explicar isso sem deixá-lo compreensível apenas para os muito nerds —, a mensagem que fica é a de que o Snow Leopard não podia estar melhor ao suportar 64 bits em tantos aspectos. Com exceção do kernel, todos os avanços que vocês leram aqui estarão ao alcance das suas máquinas Intel, a não ser que ela possua uma CPU Core Solo ou Core Duo — ou seja, se ela tiver sido fabricada até agosto de 2006.

Se seu Mac tiver capacidades 64 bits, você pode migrar os aplicativos de terceiros que usa para essa arquitetura, conforme forem liberados. Mas, se o uso de hardware deles não for muito intenso, e você não tiver a necessidade de trabalhar com arquivos gigantes, existe a possibilidade de adiar essa migração, a não ser que as mudanças em jogo sejam bem maiores que isso.

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