Книга: Вопросы истории: UNIX, Linux, BSD и другие

Глава третья. Возвращаясь к UNIX'ам

Хотя изложение истории проприетарных UNIX'ов не является предметом данного сочинения, они развивались параллельно с «UNIX'ами» свободными, и обе ветви оказывали друг на друга влияние. Так что время от времени нам придётся обращаться к этой сюжетной линии. Один из таких моментов наступил.

Серенада солнечной долины

Вернёмся к тому моменту, когда Билл Джой взялся за разработку ОС для только что появившихся компьютеров Sun. В основу своей системы он положил 4.1BSD, разработчиком которой перед тем являлся. А во главу угла её поставил ориентацию на поддержку компьютерных сетей и интеграцию с ARPANET, а в последующем – и Интернет.

Именно Биллу принадлежит знаменитый лозунг: Сеть – это Компьютер (The Network Is The Computer). Что вполне может быть инвертировано в: Компьютер – это сеть. Правда, выдвинут он был позднее, в середине 90-х годов, уже в эпоху Интернета.

Поддержка сетей в SunOS базировалась на ставших тогда почти стандартными протоколах Ethernet и TCP/IP. Именно из недр Sun вышли понятие виртуальной файловой системы – VFS, реализация сетевой файловой системы – NFS, множество средств удалённого доступа (RPC, Remote Procedure Calls) и так далее.

Далее, в SunOS большое внимание уделялось поддержке масштабируемости систем. Подразумевалось, что одна и та же ОС должна работать как на многопроцессорных серверах, так и на любых подключённых к ним рабочих станциях. С этим тесно связана и поддержка многопроцессорности, столь востребованная в наши дни. Конечно, и масштабируемость, и поддержка многопроцессрности не были уникальными для SunOS – этим же путём шли разработчики всех коммерческих UNIX. Однако Sun здесь была в числе первых – это раз. И во-вторых, именно её разработки оказали наибольшее влияние на развитие поддержки многопроцессорности в FOSS-операционках.

И наконец, SunOS изначально была тесно интегрирована со средствами поддержки графического интерфейса пользователя. Причём – средствами собственной разработки. Первым из них была SunView (Sun Visual Integrated Environment for Workstations, изначально SunTools) – оконная система, возникшая едва ли не одновременно с самой ОС в первой половине 80-х годов. От всех последующих оконных систем, ориентированных на UNIX, она отличалась тем, что большая её часть поддерживалась ядром. Кроме того, она включала в себя набор стандартных пользовательских приложений, таких, как текстовый редактор, почтовый клиент, инструменты для настройки. И, наконец, она являлась частью стандартной поставки операционной системы. По-видимому, именно в SunOS впервые была реализована интеграция операционной системы, графического интерфейса и пользовательских приложений, получившая дальнейшее развитие не только в мире UNIX.

На смену ей в середине 80-х годов пришла NeWS (Network extensible Window System) – более сложная система, основанная на PostScript. Однако получить широкого распространения она не успела.

Наконец, в конце 80-х годов для SunOS была разработана оконная среда OpenWindows. Сначала она поставлялась как отдельное дополнение, а потом была включена в состав операционной системы.

На протяжении 80-х – начала 90-х годов были выпущены версии SunOS с 1-й по 4-ю, работавшие на машинах Sun-1, Sun-2, Sun-3. Однако в конце 80-х годов начинается смена аппаратной платформы: процессоры Motorola 68XXX в серверах и рабочих станциях заменяются на»камни» собственной разработки и производства, RISC-процессоры SPARC. Для которых разрабатывается и новая операционная система, названная Solaris 2. В отличие от предшественницы, она основывалась не на BSD-линии, а на «классической» System V (SVR4). Параллельно происходит отказ от графических средств собственной разработки, сменяясь ставшими стандартными для UNIX мира оконной системой X и рабочей средой CDE.

Некоторое время обе архитектуры со своими операционками сосуществовали, причём SunOS научилась поддерживать Sparc'и. Последний её релиз (SunOS 4.1.4) вышел в ноябре 1994 года. Тем не менее, название SunOS по сей день сохраняется за ядром OS Solaris (и OpenSolaris).

Однако тут мы уже чрезмерно углубились в 90-е годы. А ведь SunOS была не единственным представителем проприетарных UNIX'ов. О которых пойдёт речь в следующей главе.

В оковах проприетаризма

Из предыдущих страниц могло создастся впечатление, что всё развитие UNIX вращалось вокруг университета Беркли и компании Sun. Разумеется, это не так. Просто там проходила генеральная линия развития тех систем, которые позднее составят мир FOSS. Основные же события, связанные с развитием проприетарных ветвей UNIX, происходили в более иных местах.

Я не буду говорить о них подробно – во-первых, потому, что они лежат за гранью нашей главной темы. А во-вторых, просто плохо знаю их историю – надеюсь, она найдёт своих летописцев. Тем не менее, несколько слов о проприетарных UNIX'ах сказать необходимо.

Начать с того, что не забрасывала свое детище сама AT&T во всех ее проявлениях. Правда, разработка системы плавно перемещалась от Bell Labs к иным подразделениям, типа группы поддержки UNIX и т.д., однако в мои цели не входит описание истории этой корпорации, и потому названия их я опускаю.

Из недр AT&T (в обобщенном понимании этого слова) последовательно выходят System III, System V, System V Release 2 (SVR2) и, наконец, System V Release 3 (SVR3); этой системе, разработанной в 1987 г., суждено было стать последним представителем чистой линии первозданного UNIX. Ибо уже System V Release 4 (SVR4), появившаяся в 1989 г., включила в себя множество новшеств из разработки 4BSD – интеграцию с TCP/IP, поддержку FFS, берклианскую реализацию механизма виртуальной памяти, и многое другое.

В частности, легший в последствии в основу стандарта POSIX шелл Корна, несмотря на совместимость с первозданным шеллом (Bourne Shell), заимствовал из C-Shell такие особенности, как управление заданиями, историю команд, поддержку псевдонимов и т.д. (впрочем, развитие шеллов – совершенно отдельная история, о которой мы поговорим, когда придёт время – и не в этой рубрике).

Благо, как уже было сказано, берклианские разработки распространялись в соответствие с принципами открытой науки – то есть практически свободно. И если AT&T не всегда заимствовала их на уровне реализаций (то есть непосредственно кода), то идейное их влияние на первозданный UNIX было несомненным.

UNIX от AT&T, был лицензирован многими компаниями – производителями оборудования, оценившими, вслед за Sun, портируемость этой ОС: IBM, Hewlett-Packard, DEC, SGI и еще несколько забытых. Базируясь на SVR3, а позднее – на SVR4, они адаптировали систему под собственные архитектуры, создав такие варианты UNIX, как AIX от IBM, HP-UX, Digital UNIX (позднее Tru64), IRIX, соответственно. Все это были коммерческие операционки, однако, будучи жестко привязанными к аппаратуре фирм-производителей, в свободной продаже (подобно нынешним Windows) они не присутствовали.

В третьих, чисто софтверные фирмы подняли мутный вал UNIX'ов уже сугубо коммерческих, то есть предназначенных для продажи помимо оборудования.

Первыми на этом поприще отметились компании Interactive Systems и Santa Cruz Operations (очень косвенный предок скандально прославившейся ныне SCO). Не имея собственных аппаратных платформ, они адаптировали UNIX под платформы общераспространенные, коими были сначала PDP, а затем и IBM PC. Кажется, именно SCO UNIX стала первой представительницей семейства UNIX, портированной на машины с процессором Intel (то есть на архитектуру i386).

Как ни странно, в числе первых здесь оказалась и Microsoft. Ею была создана система XENIX для тех же i386-х машин. По словам видевших ее, это было нечто вроде однопользовательской реализации UNIX – как всегда, Microsoft и тут, подобно товарищу Ленину, пошла своим путем...

В результате ни одной из этих разработок не досталось народной любви – вследствие высокой стоимости и малого количества приложений, а для XENIX еще и урезанной функциональности. Хотя SCO UNIX получила довольно широкое распространение в банковской сфере. В частности, её потомки трудятся в Сбербанке России чуть ли не по сей день.

Каждая из перечисленных (и забытых) мною компаний создавала сугубо свой UNIX, не совместимый с другими. В итоге, кроме двух базовых системы – System V и BSD, расцвело не менее дюжины вариантов, в той или иной мере различающихся между собой. Мною были упомянуты далеко не все из них, а лишь те, которые уцелели и поныне. Или – те, о которых мне довелось в свое время хоть что-то прочитать. На самом деле UNIX-клонов в те времена было гораздо больше.

Так что можно было констатировать, что в конце 70-х и в 80-х годах прошлого века UNIX развивался в соответствие со знаменитым лозунгом Великого кормчего китайского народа – «Пусть расцветают все цветы!» И, по заветам Председателя Мао, назрела настоятельная необходимость в упорядочивании стилей работы. Но об этом мы поговорим в следующем разделе, посвящённом битве за стандарты.

Битва за стандарты

Как следует из предшествующего изложения, со временем различия между клонами UNIX становились все более значительными. Во-первых, в основе существовавших её вариантов лежали разные базовые системы – SVR3, SVR4, 4BSD.

Во-вторых, каждый разработчик считал своим долгом либо адаптировать систему под возможности собственной аппаратной платформы, либо просто внести те или иные усовершенствования. А поскольку все существовавшие тогда системы, кроме BSD, были не только проприетарными, но и закрытыми, усовершенствования эти слабо согласовывались между собой. И, в любом случае, реализовывались различным образом.

Это ставило под угрозу один из краеугольных камней UNIX-идеологии – портируемость приложений. А традиции писать программы под абстрактный UNIX никто не отменял. И начался процесс, который, вслед за товарищем Мао, можно назвать «борьбой за упорядочивание трех стилей работы». Однако председателю КПК было попроще – в данном случае речь шла не о трех, а едва ли не о тридцати трех стилях...

Тем не менее, процесс упорядочивания пошел. Первый шаг в этом направлении резонно было бы сделать основоположнику UNIX. И AT&T создала документ, описывающий спецификации, которым должна соответствовать система, претендующая на звание UNIX – SVID (System V Interface Definition, то есть определение интерфейса System V). И даже разработала программу, которая проверяла претендента на соответствие этим спецификациям – System V Verification Suite.

Нетрудно было предположить, что в этих спецификациях нашли отражение только те особенности BSD, которые были инкорпорированы в каноническую System V. А ведь BSD была столь же полноводным источником, из которого черпали все производители UNIX. Их такое положение дел не очень устроило. И потому было создано несколько организаций, разрабатывающих свои версии стандартов для операционных систем, расширенные по сравнению со SVID.

Наибольшее признание из них получил стандарт POSIX – Portable Operation System Interface based on UNIX, разработанный международной организацией под названием IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.). То есть было принято, что любая операционная система, претендующая на звание UNIX (или UNIX-совместимой), должна соответствовать соглашениям, описанным в основополагающих документах стандарта. Как мы увидим со временем, именно этими документами воспользовался Линус Торвальдс при создании Linux.

Крёстным отцом термина POSIX стал Ричард Столлман. Произносится это слово как позикс – это специально подчеркивалось во Введении в POSIX.1:

Слово Portable в его названии первоначально означало, что соответствующая POSIX-спецификациям система может быть перенесена (возможно, с минимальными модификациями) на любое компьютерное «железо». Однако со временем не менее важным оказался несколько другой аспект этого термина: любая прикладная программа, написанная в соответствии со стандартами POSIX, теоретически может быть перенесена, то есть портирована, на любую ОС POSIX-совместимого семейства. И нужно отметить – это один из тех редких случаев, когда теоретические ожидания блестяще подтвердились практикой.

Стандарты POSIX были приняты в 1988 году и зафиксированы в виде серии регулярно обновляемых документов (общим числом под два десятка), в которых описываются спецификации отдельных компонентов систем:

   • Base Definitions volume (XBD) – определение терминов, концепций и интерфейсов, общих для всех томов данного стандарта;

   • System Interfaces volume (XSH) – интерфейсы системного уровня и их привязка к языку Си, где описываются обязательные интерфейсы между прикладными программами и операционной системой, в частности – спецификации системных вызовов;

   • Shell and Utilities volume (XCU) – определение стандартных интерфейсов командного интерпретатора (т.н. POSIX-shell), а также базовой функциональности UNIX-утилит;

   • Rationale (Informative) volume (XRAT) – дополнительная, в том числе историческая, информация о стандарте.

Стандарты POSIX жестко определяли базовую функциональность систем и приложений. Каковая, ради сохранения совместимости, и не должна изменяться. В то же время расширению функциональности они отнюдь не препятствовали. Так, любая из предусмотренных для POSIX-систем команда должна была иметь определенный набор опций, предназначенных для выполнения базового набора действий. Однако никто не препятствует введению для данной команды дополнительных возможностей, реализуемых через опции, стандартом не предусмотренные. Важно только, чтобы первозданная функциональность команды оставалась неприкосновенной.

Именно на стандарты POSIX в первую очередь и опирался Линус Торвальдс, создавая свою ОС по мотивам MINIX, о чём скоро и пойдёт речь.

Оглавление книги