Вопросы истории: UNIX, Linux, BSD и другие - Федорчук Алексей Викторович "alv"

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:

Ожидается произношение «поз-икс» как «позитив», а не «по-сикс». Произношение опубликовано в целях обнародования стандартного способа ссылки на стандартный интерфейс операционой системы.

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.

Глава четвёртая. Рождение Linux

Пока, как было сказано в предыдущих главах, в Беркли и его окрестностях поневоле занимались юридическим крючкотворством,а в мире проприетарных UNIX'ов пытались выполнить заветы Великого Мао по упорядочиванию стилей, на другом конце света, в Финляндии, некий студент по имени Линус Торвальдс размышлял, что же ему делать с только что приобретённым IBM PC/386. И, как ни странно, результаты его размышлений оказали не меньшее влияние на нашу историю, нежели многолетний труд исследователей, финансируемых правительством мировой державы, и инженеров на окладе крупнейших компьютерных фирм.

Впрочем, редкий линуксописатель не описывал рождественскую сказку о том, как бедный студент копил деньги на 32-битный компьютер, а потом сочинял программу терминального доступа к удалённой университетской машине, которая затем превратилась в полноценную ОС. Известна она и в версии от создателя этой ОС – самого Линуса Торвальдса. Так что пересказывать её в очередной раз я не буду. А попробую, в меру своего понимания, выявить предпосылки появления Linux. Правда, и к вопросу о бедном студенте мне придётся ещё вернуться.

Предпосылка первая, «железная»

О первопричине появления Linux я уже говорил – она «железная», и вызвана триумфальным шествием Советской власти (то есть, пардон, Intel-совместимых PC). И главную роль здесь сыграло появление в 1985 году первого 32-разрядного процессора от Intel – 80386. Что дало возможность использовать UNIX на дешёвых и общедоступных персоналках. А начавшееся вслед за тем производство процессоров Intel 80486 вплотную приблизило по производительности эти самые «писюки» к рабочим станциям на RISC-процессорах.