Development_Firmware_Upgrade

**iOS** 是蘋果公司為其行動裝置所開發的專有行動作業系統，為其公司的許多行動裝置提供操作介面，支援裝置包括 iPhone、iPad 和 iPod touch。iOS 在 iOS 4.0 發布前名為 **iPhone OS**，iPad 版本則於 iOS 13 起獨立為 iPadOS。iOS 是繼 Android 後全球第二大最受歡迎的行動作業系統，市佔率於 2022 年 2 月已達約 28.3% ，但仍然低於最多廠商使用的 Google 開發的 Android 系統的 71%。

2007 年，iOS 隨 iPhone 亮相首次推出，並擴展至支援其他蘋果公司的裝置，如 iPod touch（2007 年 9 月）及 iPad（2010 年 1 月）。截至 2018 年 3 月，蘋果公司的 App Store 已提供超過 210 萬個 iOS 應用程式，當中有 100 萬個是適用於 iPad 的原生應用程式。這些行動應用程式的下載總量已超過 1,300 億次。

iOS 的使用者介面是使用多點觸控來直接操作。介面操控元素包括滑動條、開關及按鈕。跟操作介面的控制包括滑動、點擊、扭捏及反向扭捏。這些所有都在 iOS 作業系統及其多點觸控介面中有具體的定義。內建的速度傳感器能夠被某些應用程式使用，當裝置搖動時以作出回應（一個常見的結果是），或以三維方式旋轉（常見於切換縱向及橫向之間的螢幕模式）。蘋果公司也把輔助功能整合到 iOS 中，讓有視力或聽力障礙的使用者能夠在無障礙環境下正確使用其產品，而獲得極大的讚賞。

iOS 的主要版本通常每年發布一次。目前的最新版本是 iOS 16。由於 iPad 獨立成為 iPadOS，且已停產的 iPod Touch 第七代也不支援更新，所以 iOS 16 之後的版本成為實質上的 iPhone OS。

## 歷史

2005 年，當史蒂夫・賈伯斯開始籌備 iPhone 時，他可以選擇「把 Mac 縮小，這將會是工程學上一個史詩般的壯舉，或是把 iPod 擴大」。賈伯斯贊成前者的做法，但仍然讓麥金塔及 iPod 團隊（分別由史考特・福斯托及東尼・法戴爾所領導）在公司內部互相競爭，最終由麥金塔團隊建立的 iPhone OS 勝出。這個決定成功使 iPhone 成為了第三方開發者樂於參與的平台，因為他們花費很小的學習成本就能為建立於著名系統 Mac 上的 iPhone OS 創造程式。福斯托還負責建立用於開發 iPhone 應用程式的軟體開發套件，以及設在 iTunes 內的 App Store。

2007 年 1 月 9 日，蘋果公司於 Macworld 開發者大會上為 iOS 揭幕（當時命名為 iPhone OS），並宣布於同年 6 月推出。在 1 月揭幕時，賈伯斯稱：「iPhone 運行 OS X，並且可使用『桌面應用程式』」，然而在 iPhone 發布時，其作業系統被重新命名為「iPhone OS」。最初，本機應用程式並不支援第三方的應用程式。賈伯斯的理由是，開發者可以透過 Safari 網頁瀏覽器構建 Web 應用程式，「就像 iPhone 上的原生應用程式一般」。2007 年 10 月，Apple 宣布正在開發一個軟體開發套件，並且他們計劃在次年 2 月把它提供給開發人員。2008 年 3 月 6 日，蘋果公司舉行了一場新聞發布會，宣布推出 iPhone SDK。

App Store 於 2008 年 7 月 10 日開放，最初提供了 500 個應用程式。2008 年 9 月，這一數字很快便增加到 3,000 個，2009 年 1 月有 15,000 個，2009 年有 50,000 個，2009 年 11 月更達到 100,000 個，2010 年 8 月有 250,000 個，2012 年 7 月有 650,000 個，2013 年 10 月有 100 萬個，2016 年 6 月有 200 萬個，2017 年 1 月更達到 220 萬個。截至 2016 年 3 月 (2016-03)，有 100 萬個應用程式本身與 iPad 平板電腦相容，這些應用程式共下載了超過 1,300 億次。應用情報公司 Sensor Tower 估計，到了 2020 年，App Store 將達到 500 萬個應用程式。

2007 年 9 月，蘋果公司發布了 iPod touch，那是基於 iPhone 的外形而重新設計的 iPod。2010 年 1 月，蘋果公司發布了 iPad，其螢幕較 iPhone 及 iPod Touch 更大，並專為網頁瀏覽、媒體消費和閱讀而設。

2010 年 6 月，蘋果公司於全球開發者大會 2010 中，宣佈把 iPhone OS 重新命名為「iOS」。然而思科系統沿用「iOS」的商標作為其路由器的作業系統已有十多年，為了避免任何潛在的訴訟，蘋果公司從思科獲得「iOS」商標的擁有權。

2014 年 9 月 9 日，提姆・庫克發布了 Apple Watch 智慧型手錶，其使用基於 iOS 的 watchOS 作為作業系統，具有健康和健身追蹤等功能。

2016 年 10 月，蘋果公司在拿坡里那不勒斯佛烈德利赫二世大學的新院校內開設了首個 iOS 開發者學院。截至 2020 年，學院已有來自世界各地的近 1000 名學生畢業，他們參與了 400 餘個 app 的構思設計並在 App Store 上實際發布了約 50 個應用程式。

2019 年 6 月 3 日，在 WWDC 2019 中蘋果公司宣布將 iPadOS 從 iOS 中獨立。

### 軟體更新

蘋果公司透過 iTunes 每年為 iOS 作業系統提供重大更新，自 iOS 5 及更高版本起，都可透過線上更新（Over the Air）進行。首個 iOS 版本於 2007 年的開發者大會（WWDC）上發布，並於同年 6 月 29 日正式推出。最初蘋果公司並沒有讓隨 iPhone 發布的作業系統有獨立的名稱，直至 2008 年才正式取名為 iPhone OS，2010 年 6 月改名為 iOS。

iOS 必須經過蘋果伺服器進行驗證才能於 iTunes 更新（iOS 5 及以上版本亦可透過 iCloud 進行驗證），自動同步後便可使用。

在 2013 年的 WWDC 上，蘋果公司發布了 iOS 7，此版本徹底改變了使用者介面，使原本的擬物化的風格轉變為平面化風格。

最初，iPod Touch 使用者必須支付系統軟體更新的費用，這是由於會計規則使裝置不能如 iPhone 或 Apple TV 那樣的「訂閱裝置」，需要對裝置的重大更新進行付款。然而，要求升級付費導致 iPod Touch 使用者遠離更新。在 2009 年 9 月，蘋果公司暫准了會計規則的變更，此對 Apple 的收益和股價有著顯著影響，並容許 iPod Touch 獲得免費更新。

目前 iOS 最新版本為 2022 年 6 月 7 日 WWDC22 發布的 iOS 16 以及 iPadOS 16，後者為蘋果專門為 iPad 系列裝置最佳化的分支。

### 主畫面

使用者能夠透過 SpringBoard 來呈現的主畫面，使用者可在螢幕底部的程式塢上顯示固定最常用的應用程式的圖示。每當使用者為裝置解鎖，或使用應用程式時按下物理的首頁鍵按鈕，主畫面都會出現。在 iPhone OS 3 中，引入了 Spotlight，它讓使用者搜尋裝置內的媒體、應用程式、電子郵件、聯絡人、訊息、提醒事項、行事曆事項及相關的內容。從 iOS 3.2 開始，使用者可以設定主畫面的背景圖片，此功能僅適用於第三代裝置 — iPhone 3GS、第三代 iPod touch（iOS 4 或更高版本）、自 iOS 3.2 起的所有 iPad 型號（或更高型號）。研究人員發現，使用者在其主畫面上可根據應用程式的使用頻率和相關性，以及其可用性和美學等原因而自行組織圖示。

在 iPhone 3GS 上的 iOS 4（或更高版本）之前，使用者只能透過越獄來自訂螢幕的背景，但現在可以開箱即用。螢幕頂部有一個狀態欄，用以顯示如時間、電量及訊號強弱的數據。螢幕的其餘部分用於顯示現時的應用程式。當密碼被設定時，使用者打開當裝置就必須在鎖屏（Lock Screen）上輸入密碼才能授權進入主畫面。在 iOS 7 及更高版本中，Spotlight 是透過在主畫面上的任何位置向下拉來實現（從頂部及底部邊緣打開的通知中心及控制中心除外）。在 iOS 9 中，有兩種方法可以進行 Spotlight：1）它也可以如 iOS 3 至 iOS 6 中那樣進入；2）如 iOS 7 及 iOS 8 一樣，在主畫面的任何位置向下拉就能顯示 Spotlight；Spotlight 賦予 Siri 建議，其中包括應用程式及聯絡人的建議，還有新聞
。在 iOS 10 中，Spotlight 是位於「今日」的專有面板頂部。

#### 系統字體

iOS 最初使用 Helvetica 和華文黑體（舊字形）作為系統字體。蘋果公司專門為 iPhone 4 及其 Retina 顯示器切換到 Helvetica Neue 和華文黑體（新字形）字體，並保留它作為適用於 iOS 4 上舊版 iPhone 的系統字體。在 iOS 7 中，蘋果公司宣布他們將系統字體變更為 Helvetica Neue Light 及華文細黑體，此決定引發了對於低解析度的流動螢幕使用較輕薄的字體是不恰當的批評，最終蘋果公司選擇以 Helvetica Neue 和華文黑體字體代替。iOS 7 的發布還介紹了在設定的無障礙設定來對應用其他形式的文字進行縮放的能力。在 iOS 9 中，蘋果公司將字體轉為 San Francisco 及蘋方體，那是由蘋果公司設計的字體，旨在最大限度地提高其產品陣容的易讀性及字體的一致性。

#### 資料夾

在 iOS 4 中引入了資料夾的功能，使用者可以透過將應用程式拖放到另一個上面來建立，從那時起，使用者可運用相同的程式來把多個項目加到資料夾中，資料夾的標題名稱可由當中大部分應用程式的類別來自動選擇，但名稱也可由使用者自行編輯。當資料夾中的應用程式有通知標記時，資料夾會把各個通知數量相加，其總數會出現為資料夾的通知標記。最初，iPhone 上的資料夾最多可包含 12 個應用程式，而 iPad 上的資料夾可能包含 20 個。隨著越來越新的 iPhone 硬體上顯示尺寸有所增加，iOS 7 更新了資料夾頁面，使它跟主畫面佈局相類似，從而大大的擴展了資料夾功能。資料夾的每個頁面最多可包含 9 個應用程式，資料夾內可有 15 頁，一個資料夾總共可包括 135 個應用程式。在 iOS 9 中，蘋果公司更新了 iPad 硬體中資料夾的大小，資料夾仍然是維持 15 頁，然而每頁可容納 16 個應用程式一個資料夾總共可包括 240 個應用程式。

#### 通知中心

在 iOS 5 之前，通知都是在模態窗口（modal window）中傳遞的，被復原後便無法檢視。在 iOS 5 中，蘋果公司引入通知中心，容許使用者查閱看通知歷史記錄。使用者可以點擊通知來打開相關的應用程式，或是把它復原來清除。在 iOS11 之後，還可以通過長按某條應用程式的通知進行回覆、標為已讀等其他多種操作，具體操作取決於對應應用程式的支援。通知現在能以橫幅顯示於螢幕頂部。若使用者點擊收到的通知，該應用程式將會被打開。使用者還可以透過調整應用程式的通知設定來選擇在模態窗口中檢視通知的形式。隨著 iOS 8 的推出，現在可以透過通知中心以進入由第三方定義的小部件。

當應用程式在閒置時獲得通知，其圖標上會出現一個紅色徽章，此徽章一目了然地告知使用者該應用程式有多少個通知事項。當使用者打開應用程式便能清除徽章。

### 輔助功能

iOS 提供各種輔助功能，以協助有視力和聽力障礙的使用者。有一項主要功能稱為「VoiceOver」，它在螢幕上提供語音朗讀訊息的功能，包括上下文按鈕、圖標、鏈結及其他使用者介面的元素，允許使用者透過手勢操作來導航作業系統。任何具有默認操控及開發以 UIKit 框架下的應用程式都會獲得內建 VoiceOver 的功能。其中一個例子是拿起 iPhone 拍照，VoiceOver 會描述照片裡的風景。隨著 2013 年 iOS 7 的發布而推出作為「iPhone 專用」計劃的一部分，蘋果公司開發了使用藍牙和一種特殊的技術協定，讓 iPhone 和 iPad 能夠連接相容的第三方配件，使串流音訊能夠直接傳送到使用者的耳朵。額外客製化適用於「iPhone 專用」的產品包括電池跟蹤及適用於不同環境的可調聲音設定。蘋果公司為 2016 年發布 iOS 10 進一步努力實現其輔助功能，VoiceOver 上加入新的發音編輯器，以及加入透過裝置上的相機來實現放大鏡的功能，聽障人士可通過電信裝置的軟體（TTY）在 iPhone 上撥打電話，並為第三方開發人員提供教程和指南，以便將適當的輔助功能合併到他們的應用程式當中。

《大西洋》的利亞・科爾諾斯基（Liat Kornowski）寫道：「自點字的發明以來，iPhone 已經成為最具革命性的發展之一 」；2016 年，《TechCrunch》的史蒂芬・阿基諾（Steven Aquino）形容蘋果公司正「引領輔助技術的方式」；蘋果公司的全球無障礙政策和倡議高級經理的莎拉・客林格爾（Sarah Herrlinger）指：「我們將輔助功能視為一項基本人權。我們以支援包容世界的願景來建設我們產品的核心，機會和獲取訊息都是無障礙的，使殘疾人士能夠實現他們自己的目標」。

### 多工處理

多工作業是 2010 年 6 月隨著 iOS 4 一起推出的功能，亦只有某些裝置支援多工作業，如 iPhone 3GS、iPhone 4、及第三代 iPod Touch。直至同年 11 月推出的 iOS 4.2.1，iPad 才開始支援多工作業。現時，iPhone 3GS 以上、第 3 代 iPod touch 以上，以及所有 iPad 型號都支援多工作業。

在 iOS 中實行多工作業一直受到批評，因為其方式限制了應用程式於背景工作只能執行有限的功能集，並要求應用程式的開發人員為其增加明確支援。

在 iOS 4 之前，多工作業僅限於包括在蘋果公司的裝置上可選擇的應用程式，然而使用者可以透過在裝置上「越獄」來進行非正式的多工作業。從 iOS 4 開始，在第三代及以上的 iOS 裝置上，有七個背景應用程式介面支援多工作業：

* 背景音樂 — 只要音訊或影片內容仍在播放，應用程式便會在背景繼續執行；
* IP 語音 — 當電話未在進行時，應用程式會暫停；
* 背景位置 — 當位置更改時，應用程式會獲得通知；
* Apple 推播通知服務
* 本機通知 — 應用程式會安排在預定時間發送本機通知；
* 任務完成 — 應用程式會要求系統給予額外的時間來完成分派的任務；
* 應用程式快速切換 — 應用程式並不會執行任何代碼，並且隨時可以從記憶體中刪除；

iOS 5 引入了三個新的後台應用程式介面：

* 報亭 — 應用程式可以在後台把內容下載，為使用者做好準備；
* 外置配件 — 應用程式跟外置配件互通訊息，並定期共享數據；
* 藍牙配件 — 應用程式與藍牙配件互通訊息，並定期共享數據。

在 iOS 7 中，蘋果公司推出了一項新的多工作業功能，為所有應用程式提供背景更新的功能。此功能在沒有顯著降低裝置的電池壽命下，會選擇以 WiFi 網路而不是行動網路去更新使用者最常用的應用程式。

#### 切換應用程式

在 iOS 4.0 到 iOS 6.x 中，雙擊首頁按鈕便可啟動應用程式切換器。從底部出現類似於 dock 的可滾動介面，向上撥就能移動螢幕的內容。選擇圖標就能切換其應用程式。最左邊的是用作控制音樂及旋轉鎖定的圖標，而在 iOS 4.2 及以上版本中，還有控制音量的圖標。

隨著 iOS 7 的推出，雙擊首頁按鈕仍能啟動應用程式切換器。它跟以前的版本不同的是，圖標上方會顯示打開的應用程式的螢幕截圖，水平滾動能瀏覽早前使用的應用程式，並且可以透過拖動來把它關閉，類似於 WebOS 處理多張卡片的方式。iOS 8 中則會在螢幕截圖上方顯示常用聯絡人。

隨著 iOS 9 的推出，應用程式切換器有顯著的視覺上變化；雖然它仍保留了 iOS 7 中引入的卡片比擬，應用程式的圖標較小，並且出現於螢幕截圖的上方（由於刪除了「最近及最喜歡的聯繫人」，使現在的它更大），並且每個應用程式的「卡片」與其他的互相重疊，在使用者滾動時形成轉動的效果。現在，主畫面並非出現在應用程式切換器的最左側，而是在最右側。

在 iOS 11 中，應用程式切換器獲得大大的重新設計。在 iPad 中，控制中心與應用程式切換器結合在一起，iPad 的應用程式切換器也可以從螢幕底部向上滑動來進入。在 iPhone 中，若 RAM 中沒有應用程式，則無法進入應用程式切換器。

從 iOS 12 開始，iPad 版本的應用切換器與控制中心分離，且與 iPhone 一樣在無後台應用的狀況下無法啟動。

在 iPhone X/XS/XS Max/XR/11/11 Pro/11 Pro Max、第三代 iPad Pro 和第四代 iPad Air 中，由於 Home 鍵被取消，進入應用切換器的方法則變成在主畫面時將螢幕底部的橫條上拉或在應用介面時將應用介面拉到中間懸停打開。

#### 結束任務

在 iOS 4 至 iOS 6 中，使用者可在主畫面按住應用程式的圖標使它們「搖晃」，然後點擊出現在圖標角落處的紅色減號圓圈就能把應用程式刪除。在 iOS 7 中，使用者只需把應用程式向上滑動至離開螢幕即可關閉。iOS 7 以上的版本可以一次清除 3 個應用程式。

#### 任務完成

任務完成允許應用程式在它被暫停後仍然繼續執行某項任務。從 iOS 4.0 開始，應用程式最多可以請求在背景操作 10 分鐘以完成任務。這並不會擴展到背景作業的上傳和下載工作（如在應用程式中開始下載，然後切換成其他應用程式，任務將無法完成）。

### 人工智慧助理

Siri（/ˈsɪri/）是個結合到 iOS 的智慧型個人助理，個人助理使用語音查詢及自然語言使用者介面來回答問題、提出建議，並透過網際網路搜尋以執行操作。該軟體會適應使用者的個人語法、搜尋和喜好以繼續使用，回覆的結果是個性化的。

該應用程式最初於 2010 年 2 月作為 iOS 應用程式來發布，並於兩個月後被蘋果公司收購，然後整合到 iPhone 4S 並重新命名為「Siri」於 2011 年 10 月推出。那時，該獨立的應用程式也從 iOS 的 App Store 中移除。

Siri 支援廣泛的使用者命令，包括執行電話操作、查閱基本訊息、安排活動與提醒、處理裝置的設定、在網際網路上搜尋、區域導航、尋找有關娛樂的資料，並且能夠使用跟 iOS 結合的應用程式。隨著 iOS 10 於 2016 年發布，蘋果公司為 Siri 開放了有限的第三方使用，包括第三方的通訊應用程式，以及支付、乘車共享及網路電話的應用程式。隨著 iOS 11 的發布，蘋果公司更新了 Siri 的聲音，使其成為更清晰的人類聲線。它現在支援後續問題和語言翻譯，以及額外第三方操作。隨著 iOS 13 的發布，Siri 使用一種稱為「神經 TTS」的軟體合成的語音，旨在聽起來比以前所使用人聲剪輯的版本更自然，並提供了新的聲音控制。在默認情況下，Siri 的應用程式捷徑會安裝於裝置中。Siri 還會使用 HomePod 來學習和識別不同人的聲音，也可以在 AirPods 上自動大聲朗讀收到的訊息。隨著 iOS 14 的發布，Siri 有著全新設計的介面，它可以如畫中畫功能般以縮圖形式於裝置的角落開啟，無需佔用整個畫面。。Siri 現在可以回答更多類型及更廣泛的問題，並可翻譯更多的語言。使用者還可以與聯絡人分享他們的預計到達時間並詢問騎行路線。隨著 iOS 16 的發布，現在可以直接在 FaceTime 或普通通話中對 Siri 說「嘿 Siri，掛斷」來掛斷電話。

### 遊戲中心

遊戲中心是由蘋果公司發布的在線多人遊戲的「社群遊戲網路」。它容許使用者「邀請朋友玩遊戲，通過配對來開始多人遊戲，追蹤他們的成就，並把他們的最高分數在排行榜上作比較」。iOS 5 及更高版本增加了對個人資料照片的支援。

遊戲中心於 2010 年 4 月 8 日在蘋果公司主持的 iOS 4 預覽活動上發布，同年 8 月向其公司的註冊開發者發行預覽版，它於 2010 年 9 月 8 日隨 iPhone 4、iPhone 3GS 及第 2 代至第 4 代的 iPod Touch 發布。直至 iOS 4.2.1，Game Center 才首次在 iPad 上公開亮相。第一代 iPhone、iPhone 3G 以及第一代 iPod Touch 並不支援遊戲中心（後者兩個裝置由於沒有 iOS4 以致沒有遊戲中心）。然而，iPhone 3G 在透過駭客入侵就能夠非正式獲得遊戲中心的功能。

從 iOS 10 開始，遊戲中心從主畫面被移除，但仍然可以在設定中找到。

### 使用介面

iOS 使用者介面能使用按鍵、多點觸控對裝置進行控制。此外透過其內建的加速器，可以旋轉裝置以使螢幕改變方向，令裝置更便於使用。

* **實體按鍵：**包括螢幕下方的 Home 鍵（用於結束應用程式、回到主介面、長按開啟語音控制（Voice Control）或 Siri，於 iPhone 5S 及之後版本及 iPad Air 2 及之後版本中同時為 Touch ID 感測器，iPhone 7 改為按壓式按鍵，iPhone X 後已經取消 Home 鍵，改為全手勢操作），頂部或側面（iPhone 6、iPhone 6 Plus 之後的 iPhone 機型）的側面按鍵（舊稱電源按鍵。用於點亮、關閉螢幕、關機，iPhone X/XS/XS Max/XR/11/11 Pro/11 Pro Max、第三代 iPad Pro 和第四代 iPad Air 同時可用於確認應用購買以及喚醒 Siri，第四代 iPad Air 和第六代 iPad Mini 中同時為 Touch ID 感測器）及側面的音量控制按鍵（包含一個靜音開關和兩個音量大小調節鍵，在 IPad Air 2 與其之後的產品中僅有音量調節鍵，第六代 iPad Mini 位於頂部）。
* **多點觸控：**蘋果稱為「Multi-Touch」，包括滑動（Swiping）、輕按（Tapping）、擠壓（Pinching）、反向擠壓（Reverse Pinching or unpinching），於 iPad 中還可使用四指或五指手勢切換 App，與系統互動。
* **3D touch:** 透過螢幕里的感應器，對使用者按壓的力道做出相對應的反應（最早出現在 iPhone 6s，直到在 iphone 11 上因為此技術會使螢幕變厚而被取消）。
* **螢幕介面：**以應用程式方格的形式呈現，可將多個程式合併至一個資料夾方格中；最底部的一欄為 Dock，最多可以有四個（iPad 系列中，iPhone OS 3~iOS 10 為 6 個，iOS 11 和 iOS 12 為 13 個，iPadOS13 至今如包括最近打開應用為 16 個）；程式圖示被固定在 Dock 上，可以通過「滑動」的方式進行變換顯示的應用程式。狀態列處於螢幕上方，能顯示時間、電池電量和訊號強度等訊息。從螢幕頂端向下輕掃可以顯示通知中心。將圖示向下輕掃可以啟動 Spotlight，從螢幕底端向上輕掃（使用 iOS 11 及以前版本的裝置）或從螢幕右上角向左下輕掃（iPhone X/XS/XS Max/XR 以及使用 iOS 12/iPadOS 的 iPad 裝置）可以顯示控制中心（iPad 在 iOS 11 時則同時顯示應用切換器）。

### 應用程式

* **App Store：**App Store 是蘋果公司為旗下作業系統所建立和維護的數位化應用發布平台，允許使用者從 iTunes Store 瀏覽和下載一些由 iOS SDK 或者 Mac SDK（須造訪 Mac App Store）開發的應用程式。根據應用程式發布的不同情況，使用者可以付費或者免費下載。應用程式可以直接下載到 iOS 裝置，也可以透過 macOS 或者 Windows 將 iTunes 下載到電腦中。其中包含遊戲、日程管理、辭典及許多實用的軟體。
* **內建程式：**iOS 最新版本中的應用程式（因裝置不同，部分的應用程式可能會有所差異）包含電話、郵件、Safari 瀏覽器、音樂、電視、訊息、行事曆、照片、相機、FaceTime 通話、Photo Booth、股市、地圖（Apple Map）、天氣、備忘錄、提醒事項、時鐘、計算機、指南針、語音備忘錄、App Store、設定、聯絡人、Nike+iPod、Voice Control、Siri、錢包、尋找、家庭、圖書、新聞、健康、Podcast、手錶、提示、檔案、測量、捷徑、翻譯；在最新版本被移除的軟體：YouTube（iOS 6 中被移除）、iPod（iOS 5 中被拆分成「音樂」和「視訊」）、地圖（iOS 4 中使用 AGPS 輔助的 Google 地圖；iOS 5 中使用格洛納斯系統輔助的 Google 地圖，在 iOS 6 及以後的系統中，海外地區使用 Apple Map，而中國大陸地區則使用 Apple Map 輔助的高德地圖。）、Game Center（可在設定中或遊戲介面中找到）、視訊（iOS 11 中改為電視，但在不支援使用電視應用的國家或地區中仍然保留）、雜誌（iOS 13 中被移除）、iTunes（預設移除，但仍然可以從 App Store 下載）。從 iOS 10 開始，部分內建應用程式可以解除安裝。
* **第三方應用程式：**蘋果公司在 iOS 系統上做出限制，僅支援從 App Store 下載應用程式，不允許安裝任何第三方應用程式，如果需要安裝第三方應用程式就必須要經過 iOS 越獄（需要連接電腦，且安裝的程式可能存在崩潰等風險），經過越獄後，一款名為 Cydia 或 Sileo 的軟體會被安裝在裝置中，從中可以獲得更多應用程式。

## 硬體

iOS 的主要硬體為 ARM 架構。在 iOS 7 之前的版本只能在具有 32 位元 ARM 處理器的裝置上運行 iOS（ARMv6 或 ARMv7-A 架構）。2013 年，蘋果公司宣布隨著 Apple A7 晶片的推出後，他們正在轉而使用 64 位元 ARMv8-A 處理器。iOS 7 發布時提供了完整的 64 位元的支援（包括本機 64 位元核心、程式庫、驅動程式以及所有內建應用程式）。App Store 對其中的所有應用程式也實行了 64 位元的支援；所有新的應用程式提交到 App Store 的截止日期為 2015 年 2 月，而所有應用程式的更新提交到 App Store 的截止日期為 2015 年 6 月 1 日。iOS 11 不再支援使用 32 位元的 ARM 處理器以及 32 位元的應用程式，令它僅能提供 64 位元的應用程式。

## 開發

### 開發工具

**iOS 軟體開發工具包**（英文：**iOS SDK**（**S**oftware **D**evelopment **K**it）；亦稱 **iPhone SDK**）是由蘋果公司開發的讓開發者為 iOS 開發行動應用程式。

自從 Xcode 3.1 發佈以後，Xcode 就成為了 iOS 軟體開發工具包的開發環境。它與 Mac OS X 的應用程式一樣，iOS 應用程式使用 Objective-C 語言，一些應用程式可以寫成 C 或 C++ 語言。蘋果公司文通常會發布兩個 iOS 軟體開發工具包，當中包括主要的 iOS X.0（例如 iOS 10.0）和次要的 iOS X.X（例如 iOS 10.1）。正式版於發布前會有幾個測試版本，目的是測試其相容性並增加新功能。

最初在 2007 年 iPhone 還未推出之前，該工具包原是用於開發 iPhone 的。2007 年 10 月 17 日，時任蘋果公司的執行長賈伯斯於蘋果公司的網站上發表一封公開信，表示並不打算讓第三方開發人員為 iOS 構建原生應用程式，而是指導他們製作 Safari 瀏覽器的網路應用程式，並指蘋果公司將於 2008 年 2 月發布首個 iOS 軟體開發工具包給第三方開發商，然而開發商對此表示強烈反對，促使公司重新考慮。該軟體工具包於 2008 年 3 月 6 日發布，讓開發者為 iPhone、iPod touch 開發適用的行動應用程式。

iOS 軟體開發工具包讓 Mac 個人電腦免費下載，但不適用於微軟的 Windows 個人電腦。然而，該工具包需要在 Mac OS X Leopard 及以上的系統，並配有英特爾處理器才能運行，至於其他的操作如微軟的 Windows 和舊版 Mac OS 都不獲支援。軟體開發工具包包含容許開發人員進入 iOS 裝置的各種功能和服務，例如例如硬體和軟體屬性。它還包含一個「iPhone 模擬器」，用以模仿其外觀及感覺。新版本的 SDK 一般會伴隨著新版本的 iOS。為了測試應用程式，獲得技術支援以及通過 App Store 分發應用程式，開發人員必須加入蘋果公司開發者計劃。開發者可以透過計劃於 App Store 發布設價的行動應用程式，開發者可獲得付費應用程式 70％的費用配額，免費應用程式則沒有任何費用配額。

### 開發人員

iOS 開發者計劃（iOS Developer Program）是蘋果公司為 iOS 開發人員提供的官方項目，該計劃包括為開發人員提供開發工具，技術支援培訓，資格及程式發佈審核等支援。蘋果公司的 iOS Dev Center 網站亦提供了大量技術和學習資料。此外，蘋果公司每年都會舉辦蘋果公司全球軟體開發者年會（WWDC）。

開發者每年都會有兩次技術支援事件（TSI），每次容許開發者請求技術支援工程師提供代碼級支援。問題將被分配予合適的工程師以協助排除代碼問題，以指出獲取其他技術資源的途徑，或者提供能夠加速其開發過程的變通方法或相應的技術檔案。開發者可以通過會員中心的「計劃及附加項目（Programs & Add-ons）」來購買額外的技術支援事項，選擇有兩種：以 $99 美元購買 2 次技術支援，及以 $249 美元購買 5 次技術支援的選項。

## 市場

繼 Android 之後，iOS 是全球第二大最受歡迎的流動作業系統。近年來 iPad 的銷售也落後於 Android，雖然通過網路使用（所有代理的用途），使用 iOS 的 iPad 仍然是最受歡迎的。

截至 2011 年底，iOS 佔據智慧型手機和平板電腦市場的 60％。2012 年中期，有 4.1 億個裝置被啟用。在 2014 年的 WWDC 上，提姆・庫克稱於 2014 年 6 月已售出 8 億個裝置。截至 2014 年底，iOS 佔智慧型手機市場的 14.8％，及平板電腦和二合一的市場佔 27.6％。

2015 年 1 月，蘋果公司的季度收益的電話會議中，該公司宣布自 2007 年以來 iOS 裝置的銷售已超過 10 億個。2015 年 2 月，網站流量分析工具 StatCounter 報告指，根據網際網路使用（非銷售）來衡量，全球有 23.18％的智慧型手機以及 66.25％的平板電腦均使用 iOS。2015 年第三季，據 Strategy Analytics 的研究顯示，全球智慧型手機市場的 iOS 採用率創下歷史新低的 12.1％，此歸因於中國和非洲的業績了無生氣。Android 佔據了市場的 87.5％，而其餘部分則被 Windows Phone 和 BlackBerry 佔據。

## 越獄

**iOS 越獄**（英語：**iOS Jailbreaking**）是獲取 iOS 裝置的 Root 權限的技術手段，可以添加蘋果公司不允許的功能。在蘋果公司的原生 App Store 於 2008 年首次亮相之前，越獄的主要動機是為了繞過蘋果公司的購買機制來安裝 App Store 的本機應用程式。蘋果公司聲稱不會發布專門設計用來打破這些工具的 iOS 軟體更新（執行 SIM 解鎖的應用程式除外）；然而，隨著每次 iOS 後續的更新，先前未經修補的越獄漏洞通常會被修補。

自 Apple 原生的 iOS App Store 及隨著第三方應用程式的出現以來，越獄的一般動機也發生了變化。人們需要進行越獄的原因有很多，包括獲得進入檔案系統的權限、安裝自訂的裝置主題，並修改 SpringBoard。另一個動機是它可以啟用盜版應用程式的安裝。在某些裝置上，越獄也可以用於安裝替代作業系統，例如是 Android 和 Linux 核心。最初，使用者只因為 iOS 的限制而把他們的裝置進行越獄，而越獄的影響會根據使用的方法，可能是永久的或暫時性的。

iOS 系統的 Root 使用者對除了蘋果公司特定私有進程之外的其他進程不開放，使用 Root 使用者進行的進程於進程樹中的 PID 為 0。程式員會在 iOS 中挖掘到一些可以把進程提權至 PID0 的漏洞（例如 Task For PID0）。利用 Root 使用者進行的進程意味著可以任意讀取裝置中的 APFS 分割區表和核心快取位址，擁有一個使用者可以隨意控制的 PID0 進程還不能稱之為一個完整的越獄。隨後還需要利用 Bypass（旁路）手段繞過蘋果公司於 iOS 系統中設定的其他安全防護措施，把 APFS 或 HFS + 檔案系統中的 ROOTFS 分割區重新掛載（Remount）為可讀寫（R/W），從而達到添加二進制檔案及守護進程的目的。通常大眾認為能夠正常使用 Cydia 才能被稱為越獄，然而其實此說法並非正確的。透過此軟體是可以完成越獄前不可能進行的動作，例如安裝 App Store 以外未經簽署的應用程式、修改 SpringBoard、執行 Shell 程式、使設有運營商鎖的裝置利用卡貼解鎖後通過替換設定檔形式實現在地化（例如「去除 + 86」，解鎖 FaceTime 功能）。若進行了「不完美越獄（Tethered Jailbreak）」，裝置將於重啟後失去越獄環境，需要用特定的軟體重新進入越獄環境。傑伊・弗里曼於 2010 年 10 月估計，全球大概有 10% 的 iPhone 曾進行過越獄，不過隨著現在 iOS 系統功能的日趨完善，越獄的需求已大不如前。

2010 年，電子前哨基金會（EFF）成功說服美國著作權局根據《數位千禧年著作權法案（DMCA）》對一般禁止著作權保護系統的阻遏允許豁免。該豁免容許以合法獲得的應用程式添加到 iPhone 為唯一目的。此豁免不影響蘋果公司與 iPhone 擁有人之間的合同關係，例如，越獄會使 iPhone 的保修失效；然而這完全基於蘋果公司會否對他們越獄裝置的修復有完全的決定權。與此同時，著作權局對 DMCA 的反規避禁令而豁免了解鎖 iPhone 的禁令。「解鎖 iPhone」是用於操作特定的手機型號設計來使 iPhone 可以跟任何無線運營商一起使用相同的 GSM 或 CDMA 技術。

## 解鎖

最初，美國大多數的無線網路服務供應商都不允許 iPhone 使用者將其解鎖，然而，供應商 AT&T 為符合其合約要求的 iPhone 用家裝置進行解鎖。蘋果公司提供其解鎖裝置的說明，但最終由無線網路服務供應商自行決定授權裝置進行解鎖。這個操作讓使用的載體來源的 iPhone 在其他網路上使用。現代版本的 iOS 和 iPhone，不管手機最初是從哪裡購買，也能完全支援橫跨多個供應商的 LTE。現在有一些程式可以刪除 SIM 鎖定限制，然而都不獲蘋果公司的支援，並且通常都不是永久解鎖 —— 只是軟解鎖。

## 數位版權管理

iOS 的封閉性和專有性質引起了不少批評，特別是數位權利的倡導者，例如是電子前哨基金會、電腦工程師和維權人士布魯斯特・卡利、網際網路法律專家喬納森・齊特林、和舉辦抗議 iPad 介紹活動以及針對 iPad 的活動《設計式缺陷》之自由軟體基金會。蘋果公司的競爭對手微軟，透過其公關發言人批評蘋果公司對其平台所作的控制。

問題是 iOS 的設計所施加的限制，即數位權利管理（DRM）旨在蘋果公司的平台上鎖定已購買的媒體，其發展模式（需要每年訂閱以分發為 iOS 開發的應用程式），應用程式的集中審批流程，以及蘋果公司對其平台的一般控制和平台本身的鎖定。特別值得一提的是，蘋果公司有能力隨意透過遠程禁用或刪除應用程式。

有一些科技界人士表示擔心，iOS 鎖定代表著蘋果公司電腦的一個不斷增長的趨勢，特別是蘋果公司轉向業餘愛好者可以把裝置「笨拙地修理」，並注意到這種限制可能會扼殺軟體的創新。Facebook 的前開發人員喬・休伊特抗議蘋果公司控制其硬體成為了「可怕的先例」，但他對 iOS 應用程式的沙盒作出讚賞。

## 核心

iOS 的核心是以 Darwin 的 XNU。最原始的 iPhone 作業系統（1.0）至作業系統（3.1.3）是使用了 Darwin 9.0.0d1；iOS 4 使用 Darwin 10；iOS 5 使用 11；iOS 6 是 Darwin 13；iOS 7 及 iOS 8 是 Darwin 14；iOS 9 是 Darwin 15；iOS 10 是 Darwin 16；iOS 11 是 Darwin 17；iOS 12 基於 Darwin 18。

## 安全性

iOS 在硬體和軟體的方面都使用了許多安全功能。以下是顯著的功能摘要。

### 安全啟動

在完全啟動進入 iOS 之前，系統會先從啟動唯讀記憶體中執行低級代碼，其任務是驗證低級啟動程式在執行前是否獲得蘋果公司憑證頒發機構所頒發的根憑證密鑰。此過程旨在確保 iOS 裝置上不會執行惡意軟體或其他未經授權的軟體。在低級啟動程式完成任務後，它會執行較高級別的啟動程式，名為引導載入程式。若 iBoot 運作一切順利，iBoot 將繼續載入到 iOS 核心以及作業系統的其餘部分。

### 安全區域

安全區域（Secure Enclave）是 iOS 裝置中包含著 Touch ID 及 Face ID 的輔助處理器，它有其安全啟動過程以確保它是完全安全的。隨機數生成器的硬體還包括這輔助處理器的一部分。每個裝置的安全區域在製造時都有唯一的身分，並且無法更改。此標識用於建立臨時密鑰，用於為系統中該部分的記憶體加密。安全區域還包含一個反重播計數器（anti-replay counter）以防止被進行暴力破解法。

### 密碼

iOS 裝置需要一個密碼用於為裝置解鎖、更改系統設定，以及加密裝置的內容。直到現時，這些密碼通常是四位數字的長度。然而，帶有指紋解鎖的 Touch ID 裝置變得更加普及，六位數字的密碼現在是 iOS 上的默認密碼，但使用者仍可以選擇切換回四位數字或使用字母與數字組合的密碼。

### Touch ID 和 Face ID

Touch ID 是以嵌入方式置於首頁按鈕中的指紋掃描器，它可用於為裝置解鎖、進行購買的動作，及登錄其他應用程式等功能。使用時，Touch ID 僅將指紋數據臨時儲存於 Secure Enclave 的加密記憶體中。裝置的主要處理器或系統的任何其他部分都不可能進入 Touch ID 傳感器取得原始指紋數據。
在 iPhone X 及以後的 iPhone（除 iPhone SE (第二代) iPhone SE (第三代））由於首頁按鈕被取消，Touch ID 也被一併取消並換成了 Face ID。

### 位址空間組態

位址空間組態（ASLR）是一種防止記憶體損壞的攻擊的低階技術，例如是緩衝區溢位。它涉及把數據置於記憶體中隨機選擇的位置，以更難去預測破壞系統和建立漏洞的方法。無論該行為是偶然還是帶惡意的，ASLR 會使應用程式的錯誤而有可能導致其崩潰而不是默默地把記憶體覆蓋的做法。

### 非執行記憶體

iOS 是使用 ARM 架構下的 Execute Never（XN）功能。此容許某些部分的記憶體被標記為不可執行，它與 ASLR 一起防止緩衝區的溢位攻擊，包括 Return-to-libc 攻擊。

### 加密

如上所述，iOS 中加密的一種用途是用於安全區域（Secure Enclave）的記憶體中。當在 iOS 裝置上使用密碼時，裝置上的內容經已被加密。這是透過使用進階加密標準 256 的硬體的實施方式，這非常有效，因為它直接置於閃存與 RAM 之間。iOS 與其特定硬體結合使用粉碎加密來刪除所有內容和設定時，透過「可抹除的儲存（effaceable storage）」來刪除。這會使裝置上的所有使用者數據加密至不可進入。

### 鑰匙圈

iOS 鑰匙圈是一個登錄資料的資料庫，它可以跟同一個人或組織所寫的應用程式之間共享資料。此服務通常用於儲存網上應用程式的密碼。

### 應用程式安全

第三方應用程式例如那些通過 App Store 分發的，必須獲得蘋果公司所頒發的憑證進行代碼簽署。如上所述，使用者在裝置上安裝的應用程式的操作，這從安全啟動過程一直延續到信任鏈。應用程式也經過沙盒處理，這意味著他們只能修改其各個主目錄中的數據，除非是明確授予其他權限。例如，他們無法進入裝置上由其他使用者安裝應用程式的數據。iOS 中包含一系列非常廣泛的隱私控制，當中可以選擇控制應用程式進入各種權限的能力，例如相機、聯絡人、背景應用程式更新、蜂窩數據、並進入其他數據及服務。iOS 中的大多數代碼，包括第三方應用程式，會以沒有 root 權限的「流動」使用者運作。這確保了系統檔案和其他 iOS 系統資源保持在隱藏的狀態，並且使用者所安裝的應用程式無法進入。

### 網路安全

iOS 為開發人員提供了包含低階及高階 API 的傳輸層安全性協定（TLS）。在默認情況下，應用程式傳輸安全框架需要 TLS1.2 的伺服器。然而，開發人員可以自由地覆蓋這個框架，和通過網路利用他們自己的方法來溝通。當 Wi-Fi 已啟用，iOS 會使用隨機 MAC 位址，這樣任何人都無法透過數據包剖析器來追蹤無線流量。

### 雙重身分認證

雙重身分認證是是 iOS 中的一個選項，以確保即使未經授權的人知道受影響使用者的 Apple ID 和密碼組合，也無法登入該帳戶。此方法有效於不僅是要求使用者輸入 Apple ID 及密碼，還需要輸入發送到已知可信的裝置的驗證碼。若未經授權的使用者嘗試以其他使用者的 Apple ID 登錄，該 Apple ID 的擁有人將會收到通知，容許擁有人拒絕無法識別裝置的登入。

## 批評

1. iOS 系統的封閉原始碼導致使用者無法在裝置上實現個人化介面功能，蘋果對系統的控制也使安裝第三方軟體異常困難，當系統有漏洞時只能仰賴蘋果公司發布補丁更新，開發者無法自行進行修補。
2. 基於 iOS 的（即 iPhone、iPod Touch 和 iPad），或是其他非基於 iOS 的（即 iPod Classic、iPod Nano 和 iPod Shuffle），均被批評捆綁 iTunes，讓 iTunes Store 壟斷這些裝置。
3. 發布應用程式只能使用蘋果規定的 API，不得使用或呼叫任何公開或私有的 API。應用程式起初必須以 Objective-C、C、C++ 或執行 iPhone OS Webkit 的 JavaScript 語言編寫，代碼僅能用 C、C++ 編寫，Objective-C 需可編譯，直接鏈入 API 的檔案（禁止應用程式透過中介編譯、相容層和工具鏈入 API）。
4. 蘋果公司在 iOS 中加入開發限制，使得在 iOS 開發自有應用顯得困難，例如：蘋果規定在 iOS 平台上所有瀏覽器都必須在自家 WebKit 彩現引擎上執行，使得非 Safari 的瀏覽器如 Google Chrome、Mozilla Firefox 、Opera 必須修改程式碼配合蘋果公司犧牲這些瀏覽器的獨有技術及功能，且在 iOS 中預設的瀏覽器是 Safari，無法使用其他瀏覽器取代（在 iOS14 已解決）。
5. 蘋果對 iOS 視訊音訊編解碼器進行限制，讓 iOS 裝置只支援自家擁有專利的 H.264 及 AAC，排斥先進的開源編解碼器方案，如 VP9 和 Opus。讓自家的影音格式在市場上保持優勢。
6. 蘋果公司刻意在 iOS 系統對藍牙技術上做出限制，只能對 iOS 裝置間進行連接，其他裝置如 Android 手機，無法透過 iPhone 來連接進行傳輸。
7. 許多使用者表示蘋果公司透過 iOS 版本更新的方式拖慢手機執行速度， 以加速使用者換機意願，使 iPhone 的銷量提高 ，蘋果官方承認為了防止電池老化擅自對系統進行降速。
8. 在 App Store 中超過 150MB 的應用軟體無法透過行動網路進行下載，只能透過連上 WiFi 網路來下載。（在 iOS14 系統中已解決）
9. 蘋果公司為了在行動支付市場取得成功，在 iOS13 之前，自家 iPhone 限制其 NFC 技術僅能提供 Apple Pay 使用，將其功能封鎖，導致其他支付業者不能取得其權限，進而讓 Apple Pay 得到競爭優勢。

## 裝置列表

 

## 參見

* iOS 版本歷史
* iOS 裝置列表

## 參考資料

## 外部連結

* iOS 官方網站 (大陸)（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）（簡體中文）
* iOS 官方網站 (台灣)（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）（繁體中文）
* iOS 官方網站 (香港)（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）（繁體中文）
* iOS 官方網站 (澳門)（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）（繁體中文）
* 蘋果開發者網站（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）（英文）
* 蘋果官方網站（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）（英文）