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Linux

我为人人,人人为我。

用起来,熟能生巧,尝到甜头。
——DeepCreator

Why

What


Unix 分时操作系统,这是丹尼斯·里奇和汤普森1974年向世界介绍 Unix 操作系统的经典论文,至今仍然是了解 Unix 的最佳入门材料。

Plasma Bigscreen

专供大屏幕电视的 Linux 系统,用户界面基于 KDE 桌面。这里有一篇介绍文章。

winapps

一个在 Ubuntu 里面运行 Windows 应用的虚拟机,特点是 Windows 应用就像 Linux 的原生应用一样,直接运行,而不会出现 Windows 的系统环境。

用漫画让你清楚了解linux内核,看懂了么?

作者Daniel Stori花了一幅漫画 “InSide The Linux Kernel” 。来自 TurnOff.us。贼生动形象了,一起来看看吧。

我们先来看看这幅漫画的全貌!


这幅漫画是以一个房子的侧方刨面图来绘画的。使用这样的一个房子来代表 Linux 内核。

地基

作为一个房子,最重要的莫过于其地基,在这个图片里,我们也从最下面的地基开始看起:


地基(底层)由一排排的文件柜组成,井然有序,文件柜里放置着“文件”——电脑中的文件。左上角,有一只胸前挂着 421 号牌的小企鹅,它表示着 PID(进程 IDProcess ID) 为 421 的进程,它正在查看文件柜中的文件,这代表系统中正有一个进程在访问文件系统。在右下角有一只小狗,它是看门狗watchdog ,这代表对文件系统的监控。


一层(地面层)

看完了地基,接下来我们来看地基上面的一层,都有哪些东西。


进程表

这一层,最引人瞩目的莫过于中间的一块垫子,众多小企鹅在围着着桌子坐着。这个垫子的区域代表进程表。

左上角有一个小企鹅,站着,仿佛在说些什么这显然是一位家长式的人物,不过看起来周围坐的那些小企鹅不是很听话——你看有好多走神、自顾自聊天的——“喂喂,说你呢,哇塞娃(171),转过身来”。它代表着 Linux 内核中的初始化(init)进程,也就是我们常说的 PID 为 1 的进程。桌子上坐的小企鹅都在等待状态wait中,等待工作任务。


看门狗

瞧瞧,垫子(进程表)两旁有两只小狗,它会监控小企鹅的状态(监控进程),当小企鹅们不听话时,它就会汪汪地叫喊起来。


http 进程

在这层的左侧,有一只号牌为 1341 的小企鹅,守在门口,门上写着 80,说明这个 PID 为 1341 的小企鹅负责接待 80 端口,也就是我们常说的 HTTP (网站)的端口。小企鹅头上有一片羽毛,这片羽毛大有来历,它是著名的 HTTP 服务器 Apache 的 Logo。喏,就是这只:


apache logo

向右看,我们可以看到这里仍有一扇门,门上写着 21,但是,看起来这扇门似乎年久失修,上面的门牌号都歪了,门口也没人守着。看起来这个 21 端口的 FTP 协议有点老旧了,目前用的人也比以前少了,以至于这里都没人接待了。


无人看守的 FTP 进程

而在最右侧的一个门牌号 22 的们的待遇就大为不同,居然有一只带着墨镜的小企鹅在守着,看起来好酷啊,它是黑衣人叔叔吗?为什么要这么酷的一个企鹅呢,因为 22 端口是 SSH 端口,是一个非常重要的远程连接端口,通常通过这个端口进行远程管理,所以对这个端口进来的人要仔细审查。


SSH 守护进程

它的身上写着 52,说明它是第 52 个小企鹅。


到达文件系统

在图片的左上角,有一个向下台阶。这个台阶是底层(地基)的文件系统中的,进程们可以通过这个台阶,到文件系统中去读取文件,进行操作。


cron 任务

在这一层中,有一个身上写着 217 的小企鹅,他正满头大汗地看着自己的手表。这只小企鹅就是定时任务(Crontab),他会时刻关注时间,查看是否要去做某个工作。


管道

在图片的中部,有两个小企鹅扛着管道(PipeLine)在行走,一只小企鹅可以把自己手上的东西通过这个管道,传递给后面的小企鹅。不过怎么看起来前面这种(男?)企鹅累得满头大汗,而后面那只(女?)企鹅似乎游刃有余——喂喂,前面那个,裤子快掉了~


Wine

在这一层还有另外的一个小企鹅,它手上拿着一杯红酒,身上写着 411,看起来有点不胜酒力。它就是红酒(Wine)小企鹅,它可以干(执行)一些来自 Windows 的任务。

跃层

在一层之上,还有一个跃层,这里有很多不同的屏幕,每个屏幕上写着 TTY(这就是对外的终端)。比如说最左边 tty4 上输入了“fre”——这是想输入“freshmeat…”么 :d ;它旁边的 tty2 和 tty3 就正常多了,看起来是比较正常的命令;tty7 显示的图形界面嗳,对,图形界面(X Window)一般就在 7 号终端;tty5 和 tty6 是空的,这表示这两个终端没人用。等等,tty1 呢?


tty(终端)是对外沟通的渠道之一,但是,不是每一个进程都需要 tty,某些进程可以直接通过其他途径(比如端口)来和外部进行通信,对外提供服务的,所以,这一层不是完整的一层,只是个跃层。

好了,我们有落下什么吗?


小丑?

这小丑是谁?

GNOME进程!

UNIX传奇

了解过去,我们才能知其然,更知所以然。总结过去,我们才会知道我们明天该如何去规划,该如何去走。在时间的滚轮中,许许多的东西就像流星一样一闪而逝,而有些东西却能经受着时间的考验散发着经久的魅力,让人津津乐道,流传至今。要知道明天怎么去选择,怎么去做,不是盲目地跟从今天各种各样琳琅满目前沿技术,而应该是去 —— 认认真真地了解和回顾历史。

Unix是目前还在存活的操作系统的元老了,走过了40年的历程(参看《Unix 40年:Unix年鉴》、《Unix 40年:昨天,今天和明天》)。在技术更新如此迅速的计算机世界的今天,Unix始终保持它那神圣的光环,它那曲折和令人叹息的历史,以及由它引发的思想变革,对当今计算机文化造成的深远影响,这40年所产生的人和事,让它成为了一个传奇,不能不让人为之惊叹。

这是一段所有从事计算机行业人员尤其是软件开发人员需要了解的历史。Unix的传奇历史是整个计算机世界文化最具代表性的,它对整个计算机世界文化的影响也是最巨大,最深远的。他给人带来的不单单的对过去的回味,更为我们带来了计算机世界的新思潮。

了解这段的历史的人,才能体会计算机世界变迁过程中的是是非非,才能了解计算机世界中的文化,从而才能参与到整个计算机革命的大潮中。希望这段历史,这篇文章能让你感受到计算机世界那强力的脉搏,从而让你踏上这条令人充满激情的道路。

Unix起源
Unix分裂
Unix的法律纠纷
GNU开源组织
Linux横空出世
Linux今天的领袖
Unix与黑客文化
Unix的历史教训
Unix 家族谱
Unix的特点
Unix的影响和哲学
Unix痛恨者手册

Unix 起源

回顾Unix历史,我们就要说一下一个叫MULTICS(Multiplexed Information and Computing Service)的项目。上世纪六十年代时,大部份计算机都是采用批处理(Batch Processing)的方式(也就是说,当作业积累一定数量的时候,计算机才会进行处理)。那时,我们熟知的美国电话及电报公司(American Telephone and Telegraph Inc.;AT&T)、通用电器公司(General Electrics;G.E.)及麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology;MIT)计划合作开发一个多用途(General-Purpose)、分时(Time-Sharing)及多用户(Multi-User)的操作系统,也就是这个MULTICS,其被设计运行在GE-645大型主机上。不过,这个项目由于太过复杂,整个目标过于庞大,糅合了太多的特性,进展太慢,几年下来都没有任何成果,而且性能都很低。于是到了1969年2月,贝尔实验室(Bell Labs)决定退出这个项目。

熟悉这段历史的人都知道,贝尔实验室中的有个叫Ken Thompson的人,他为MULTICS这个操作系统写游戏了个叫“Space Travel”的游戏,在MULTICS上经过实际运行后,他发现游戏速度很慢而且耗费昂贵 —— 每次运行会花费75美元。退出这个项目以后。他为了让这个游戏能玩,所以他找来Dennis Ritchie为这个游戏开发一个极其简单的操作系统。这就是后来的Unix。(值得一提的是,当时他们本想在DEC-10上写,后来没有申请到,只好在实验室的墙角边找了一台被人遗弃的Digital PDP-7的迷你计算机进行他们的计划,这台计算机上连个操作系统都没有,于是他们用汇编语言仅一个月的时间就开发了一个操作系统的原型)他们的同事Brian Kernighan非常不喜欢这个系统,嘲笑Ken Thompson说:“你写的系统好真差劲,干脆叫Unics算了。”Unics的名字就是相对于MULTICS的一种戏称,后业改成了Unix。于是,Unix就在这样被游戏和玩笑创造了,当时是1969年8月。也就是这一年,Linux之父Linus Torvalds在芬兰出生了。

1971年,Ken Thompson写了充分长篇的申请报告,申请到了一台PDP-11/24的机器。于是Unix第一版出来了。在一台PDP-11/24的机器上完成。这台电脑只有24KB的物理内存和500K磁盘空间。Unix占用了12KB的内存,剩下的一半内存可以支持两用户进行Space Travel的游戏。而著名的fork()系统调用也就是在这时出现的。

到了1973年的时候,Ken Thompson 与Dennis Ritchie感到用汇编语言做移植太过于头痛,他们想用高级语言来完成第三版,对于当时完全以汇编语言来开发程序的年代,他们的想法算是相当的疯狂。一开始他们想尝试用Fortran,可是失败了。后来他们用一个叫BCPL(Basic Combined Programming Language)的语言开发,他们整合了BCPL形成B语言,后来Dennis Ritchie觉得B语言还是不能满足要求,就是就改良了B语言,这就是今天的大名鼎鼎的C语言。于是,Ken Thompson 与Dennis Ritchie成功地用C语言重写了Unix的第三版内核。至此,Unix这个操作系统修改、移植相当便利,为Unix日后的普及打下了坚实的基础。而Unix和C完美地结合成为一个统一体,C与Unix很快成为世界的主导。

Unix的第一篇文章 “The UNIX Time Sharing System”由Ken Thompson和Dennis

Ritchie于1974年7月的 the Communications of the ACM发表。这是UNIX与外界的首次接触。结果引起了学术界的广泛兴趣并对其源码索取,所以,Unix第五版就以“仅用于教育目的”的协议,提供给各大学作为教学之用,成为当时操作系统课程中的范例教材。各大学公司开始通过Unix源码对Unix进行了各种各样的改进和扩展。于是,Unix开始广泛流行。

Ken Thompson & Dennis Ritchie

Unix分裂

1978年,对 Unix而言是革命性的一年;因为学术界的老大柏克利大学 (UC Berkeley),推出了一份以第六版为基础,加上一些改进和新功能而成的 Unix。这就是著名的“1 BSD(1st Berkeley Software Distribution)”,开创了Unix的另一个分支:BSD 系列。 同时期,AT&T成立USG(Unix Support Group),将 Unix变成商业化的产品。从此,BSD的 Unix 便和AT&T 的Unix 分庭抗礼,Unix就分为System IV和4.x BSD这两大主流,各自蓬勃发展。

1979年发布的Unix 第七版被称为是“最后一个真正的Unix”,这个版本的Unix内核只有40K bytes。后来这个版本被移植到VAX机上(我在大学时学习C语言时用过这个VAX机,我还记得那时上VAX机最大的爱好就是使用talk命令和别人聊天,呵呵)。20世纪80年代相继发布的8、9、10版本只授权给了少数大学。

1982年,AT&T基于版本7开发了UNIX System Ⅲ的第一个版本,这是一个商业版本仅供出售。为了解决混乱的UNIX版本情况,AT&T综合了其他大学和公司开发的各种UNIX,开发了UNIX System V Release 1。这个新的UNIX商业发布版本不再包含源代码,所以加州大学Berkeley分校继续开发BSD UNIX,作为UNIX System III和V的替代选择。BSD对UNIX最重要的贡献之一是TCP/IP。BSD 有8个主要的发行版中包含了TCP/IP:4.1c、4.2、4.3、4.3-Tahoe、4.3-Reno、Net2、4.4以及 4.4-lite。这些发布版中的TCP/IP代码几乎是现在所有系统中TCP/IP实现的前辈,包括AT&T System V UNIX 和Microsoft Windows中的TCP/IP都参照了BSD的源码。

同时,其他一些公司也开始为其自己的小型机或工作站提供商业版本的UNIX系统,有些选择System V作为基础版本,有些则选择了BSD。BSD的一名主要开发者,Bill Joy,在BSD基础上开发了SunOS,并最终创办了Sun Microsystems。

Bill Joy

1991年,一群BSD开发者(Donn Seeley、Mike Karels、Bill Jolitz 和 Trent Hein)离开了加州大学,创办了Berkeley Software Design, Inc (BSDI)。BSDI是第一家在便宜常见的Intel平台上提供全功能商业BSD UNIX的厂商。后来Bill Jolitz 离开了BSDI,开始了386BSD的工作。386BSD被认为是FreeBSD、OpenBSD 和 NetBSD、DragonFlyBSD的先辈。

这是一个AT&T妄图私有化的Unix的时代。为了私有化Unix,1986年IEEE指定了一个委员会制定了一个一个开放作业系统的标准,称为 POSIX (Portable Operating Systems Interface)。最后加上个X,不知道是为了好听,还是因为这本质上是UNIX的标准。当然,AT&T的Unix取得了这个标准制订战争的胜利,还取得了Unix这个注册商标。此时BSD的拥护者自喻为冷酷无情的公司帝国的反抗军。就销售量来说,AT&T UNIX始终赶不上BSD/Sun。到1990年,AT&T与BSD版本已难明显区分,因为彼此都有采用对方的新发明。

这段时期,从实验室出来的被全世界所分享的Unix,正处于被私有化的关键时期。(这里有一个笑话——《Alice梦游UNIX仙境》)

Unix的法律纠纷

Berkeley Software Design, Inc(BSDI)很快就与AT&T的UNIX Systems Laboratories(USL)附属公司产生了法律纠纷,USL是AT&T注册的公司。AT&T为了拥有System V版权,以及Unix商标,为了垄断Unix,1992年,USL正式对BSDI提起诉讼,说BSD剽窃他的源码。而最终了结了好评如潮的BSD系统。

由于最后判决悬而未决,这桩法律诉讼将BSD后裔的开发,特别是自由软件,延迟了两年,这导致没有法律问题的Linux内核获得了极大的支持。Linux跟386BSD的开发几乎同时起步,Linus说,当时如果有自由的基于386的Unix-like操作系统,他就可能不会创造Linux。尽管无法预料这给以后的软件业究竟造成了什么样的影响(如果没有这个法律纠纷,很有可能没有今天的革命性的Linux),但有一点可以肯定,Linux更加丰富了这块土壤。

这场官司一直打到 AT&T将自己的Unix系统实验室卖掉,新接手的Novell公司采取了一种比较开明的做法,允许BSDI自由发布自己的BSD,但是前提是必须将来自于AT&T的代码完全删除,于是诞生了4.4 BSD Lite版,由于这个版本不存在法律问题,4.4BSD Lite成为了现代BSD系统的基础版本。

这桩诉讼最终在1994年1月了结,更多地满足了BSDI的利益。伯克利套件的18,000个文件中,只有3个文件要求删除,另有70个文件要求修改,并显示USL的版权说明。这项调解另外要求,USL不得对4.4BSD提起诉讼,不管是用户还是BSDI代码的分发者。于是,BSD Unix走上了复兴的道路。BSD的开发也走向了几个不同的方向,并最终导致了FreeBSD、OpenBSD和NetBSD的出现。

从AT&T意识到了Unix的商业价值,不再将Unix源码授权给学术机构以来,到以后的几十年,Unix仍在不断变化,其版权所有者不断变更,授权者的数量也在增加。Unix的版权曾经为AT&T所有,之后Novell拥有了Unix,再之后Novell又将版权出售给了SCO(这一事实双方尚存在争议)。有很多大公司在取得了Unix的授权之后,开发了自己的Unix产品。(几年前,据传闻微软为了限制Linux,微软让SCO到法院告Linux剽窃其源码)

由于Unix是由C语言写的,所以修改和移植都很容易,因此,很多商业公司及学术机构均加入这个操作系统的研发,各个不同版本的Unix也开始蓬勃发展。这才产生了今天这么多的各式各样的Unix衍生产品。如AIX、Solaris、HP-UX、IRIX、OSF、Ultrix等等。(这些商业化的Unix基本上都是源于AT&T授权的Unix System V)

Unix开源组织

AT&T的这种商业态度,让当时许许多的Unix的爱好者和软件开发者们感到相当的痛心和忧虑,他们认为商业化的种种限制并不利于产生的发展,相反还能导制产品出现诸多的问题。随着商业化Unix的版本的种种限制和诸多问题,引起了大众的不满和反对。于是,大家开始有组织地结成“反叛联盟”以此对抗欺行罢市的AT&T等商业化行为。

另一方面,关于“大教堂”(集权、封闭、受控、保密)和“集市”(分权、公开、精细的同僚复审)两种开发模式的对比成为了新思潮的中心思想。这个新思潮对IT业产生了非常深远影响。为整个计算机世界带来了革命性的价值观。

此时,一个名叫Richard Stallman的领袖出现了,他认为Unix是一个相当好的操作系统,如果大家都能够将自己所学贡献出来,那么这个系统将会更加的优异!他倡导的Open Source的概念,就是针对Unix这一事实反对实验室里的产品商业化私有化。尽管Stallman既不是、也从来没有成为一个Unix程序员,但在后1980的大环境下,实现一个仿Unix操作系统成了他追求的明确战略目标。Richard Stallman早期的捐助者大都是新踏入Unix土地的老牌ARPANET黑客,他们对代码共享的使命感甚至比那些有更多Unix背景的人强烈。

为了这个理想,Richard Stallman于1984年创业了GNU,计划开发一套与Unix相互兼容的的软件。1985 年 Richard Stallman 又创立了自由软件基金会(Free Software Foundation)来为 GNU 计划提供技术、法律以及财政支持。尽管 GNU 计划大部分时候是由个人自愿无偿贡献,但 FSF 有时还是会聘请程序员帮助编写。当 GNU 计划开始逐渐获得成功时,一些商业公司开始介入开发和技术支持。当中最著名的就是之后被 Red Hat 兼并的 Cygnus Solutions。

GNU组织的建立,延续了当年Unix刚出现时的情形,并为这种情形建立了可靠的法律和财务保障。GNU 工程十几年以来, 已经成为一个对软件开发主要的影响力量, 创造了无数的重要的工具。例如:强健的编译器,有力的文本编辑器,甚至一个全功能的操作系统。从那时开始,许多程序员聚集起来开始开发一个自由的、高质量、易理解的软件,让这使得Unix社区生机勃勃,一派繁荣景象。

自90年代发起这个计划以来,GNU 开始大量的产生或收集各种系统所必备的组件,像是——函数库(libraries)、编译器(compilers)、调式工具(debugs)、文本编辑器(text editors)、网站服务器(web server),以及一个Unix的使用者接口(Unix shell)等等,等等。但由于种种原因,GNU一直没有开发操作系统的kernel。正当Richard Stallman在为操作系统内核伤脑筋的时候,Linux出现了。

Linux横空出世

1990年,Linus Torvalds还是芬兰赫尔辛基大学的一名学生,最初是用汇编语言写了一个在80386保护模式下处理多任务切换的程序,后来从Minix(Andy Tanenbaum教授所写的很小 的Unix操作系统,主要用于操作系统教学)得到灵感,进一步产生了自认为狂妄的想法——写一个比Minix更好的Minix,于是开始写了一些硬件的设备驱动程序,一个小的文件系统。这样0.0.1版本的Linux就出来了,但是它只具有操作系统内核的勉强的雏形,甚至不能运行,你必须在有Minix的机器上编译以后才能玩。这时候Linus已经完全着迷而不想停止,决定踢开Minix,于是在1991年10 月5号发布Linux 0.0.2版本,在这个版本中已经可以运行bash 和gcc。

从一开始,Linus就决定自由扩散Linux,包括原代码,随即Linux引起黑客们(hacker)的注意,通过计算机网络加入了Linux的内核开发。Linux倾向于成为一个黑客的系统——直到今天,在Linux社区里内核的开发被认为是真正的编程。由于一批高水平黑客的加入,使Linux 发展迅猛,几乎一两个礼拜就有新版或修正版的出现,到1993年底94年初,Linux 1.0终于诞生了!Linux 1.0已经是一个功能完备的操作系统,而且内核写得紧凑高效,可以充分发挥硬件的性能,在4M内存的80386机器上也表现得非常好,至今人们还在津津乐道。时至今日,kernel的版本已经出到2.6。Linux的发展不像传统的软件工程,它完全是透过网络,集合世界各地的高手而成的一套操作系统,在这里我们也可以见识到网络快速传播的威力。Linux初次让整个世界感觉到了开源力量和网络力量的如此强大。(Linux 的标志和吉祥物是一只名字叫做 Tux 的 企鹅,标志的由来是因为Linus在澳洲时曾被一只动物园里的企鹅咬了一口,便选择了企鹅作为Linux的标志。)

Linux 的历史是和GNU紧密联系在一起的。从1983年开始的GNU计划致力于开发一个自由并且完整的类Unix操作系统,包括软件开发工具和各种应用程序。到1991年 Linux 内核发布的时候,GNU已经几乎完成了除了系统内核之外的各种必备软件的开发。在 Linus Torvalds 和其它开发人员的努力下,GNU组件可以运行于Linux内核之上。整个内核是基于 GNU 通用公共许可,也就是GPL(GNU General Public License,GNU通用公共许可证)的,但是Linux内核并不是GNU 计划的一部分。1994年3月,Linux1.0版正式发布,Marc Ewing成立了 Red Hat 软件公司,成为最著名的 Linux 分销商之一。

严格来讲,Linux这个词本身只表示Linux内核,但在实际上人们已经习惯了用Linux来形容整个基于Linux内核,并且使用GNU 工程各种工具和应用程序的操作系统(也被称为GNU/Linux)。基于这些组件的Linux软件被称为Linux发行版。一般来讲,一个Linux发行套件包含大量的软件,比如软件开发工具,数据库,Web服务器(例如Apache),X Window,桌面环境(比如GNOME和KDE),办公套件(比如OpenOffice.org),等等。

1991至1995年间,Linux从概念型的0.1版本内核原型,发展成为能够在性能和特性上均堪媲美专有Unix的操作系统,并且在连续正常工作时间等重要统计数据上打败了这些Unix中的绝大部分。1995年,Linux找到了自己的杀手级应用——开源的web服务器Apache。就像Linux,Apache出众地稳定和高效。很快,运行Apache的Linux机器成了全球ISP平台的首选。约60%的网站选用Apache,轻松击败了另两个主要的专有型竞争对手。今天的LAMP(Linux , Apache, MySQL, PHP)已经成为了架构Web服务器的主要首选。

现如今的Linux不但可以装在几乎所有的主流服务器上,当然也包括桌面的X86系统中。其还常常被用于嵌入式系统,机顶盒、手机、交换机、游戏机、PDA、网络交换机、路由器、等等,都是因为Linux那精彩的内核。

Linux的出现,不仅仅给世界带来了一个免费的操作系统,也不仅仅是对Unix自由、共享的文化的延续,它的出现带给了计算机世界自Unix、GNU以来更为成熟的思想和文化。

Linux今天的领袖

Linux和GNU关系是比较微妙的。那时,自由软件基金会编写的用户软件工具包铺平了一条摆脱高成本专有软件开发工具的前进道路。意识服从经济,而不是领导:一些新手加入了RMS的革命运动,高举GPL大旗,另一些人则更认同整体意义上的Unix传统,加入了反对GPL的阵营,但其他大部分人置身事外,一心编码。

Linus Torvalds巧妙地跨越了GPL和反GPL的派别之争。他利用GNU工具包搭起了自创的Linux内核,用GPL的传染性质保护它,但拒绝认同Richard Stallman的许可协议反映的思想体系计划。Linus Torvalds明确表示他认为自由软件一般情况下更好,但他偶尔也用专有软件。即使在他自己的事业中,他也拒绝成为狂热分子。这一点极大地吸引了大多数黑客,他们虽然早就反感Richard Stallman的言辞,但他们的怀疑论一直缺个有影响力或者令人信服的代言人。而Linus Torvalds正好充当了这一角色。

Linus Torvalds令人愉快的实用主义及灵活而低调的行事风格,促使黑客文化在1993至1997年间取得了一连串令人惊奇的胜利,不仅仅在技术上的成功,还让围绕Linux操作系统的发行、服务和支持产业有了坚实的开端。结果,他的名望和影响也一飞冲天。Torvalds成为了互联网时代的英雄;到1995年为止,他只用了四年时间就在整个黑客文化界声名显赫,而Richard Stallman为此花了十五年,而且他还远远超过了Stallman向外界贩卖“自由软件”的记录。与Torvalds相比,Richard Stallman的言辞渐渐显得既刺耳又无力。(参看《Linus Torvalds 语录 Top 10》)

今天,我们也说不清楚是GNU Linux还是Linux GNU。Linux既不排斥开源,也不排斥商业化,Linus认为好的软件是需要免费和商业化共同推进的。正是这种革命性的想法,造就了今天的Linux火红的局面(参看《谁写了Linux》、《Linux基金会的广告》、《Linux Distribution Timeline》)。Linux就像一股清泉流入了所有人的心中,引发了很多的启迪和思考。

Unix与黑客文化

黑客的文化和Unix的商业化存在着必然的联系。自从Unix出现,黑客文化就与之而来。

1993初,一个悲观的观察家撰文指出,已经有理由认为Unix的传奇故事连同他带有黑客文明将一同破产。许多人预测,从那时起Unix将在六月内死亡。他们很清楚,十年的Unix商业化,使自由跨平台的Unix梦以失败告终。Unix允诺的跨平台可移植性,在一打大公司专有的Unix版本之间不停地斗嘴中丢失,一个完美的操作系统最终沦为多种版本的一团乱麻,这应该说是人类文明史上的一个重大悲剧。

在专有软件社会中,只有像微软一样的“集权制,大教堂”生产方式才能成功。那个时代的人悲观地相信,技术世界的个人英雄主义时代已经结束,软件工业和发展中的互联网络将逐渐地由像微软一样的巨型企业支配,再也没有“佐罗”,世界是恺撒大帝的世界,计算机文明将进入黑暗的帝国时代。黑客已经死了,自由不付存在。

自从Unix出现以来,第一代的Unix黑客似乎垂垂老矣,衣食不饱( Berkeley计算机科学研究组在1994丢失了自己基金)。这是一个抑压的时代。专有的商业Unix的结果证明那么沉重、那么盲目、那么不适当,以致微软能够用那次等技术的Windows抢走他们生存的空间,拿走他们的干粮。黑客世界的残余力量被逼到了世界上的角落里,苟延残喘。

就在黑客文化日渐衰落之时,美国新闻周刊的资深记者Steven Levy完成了著名的《黑客列传》一书,书中着力介绍了一个人物:Richard M. Stallman的故事,他是麻省理工学院(MIT)人工智能实验室领袖人物,坚决反对实验室的研究成果商业化。他是商业软件社会中坚强的一员,决不随波逐流,建立了全新的黑客文化。

Richard M. Stallman(他的登陆名RMS更为人熟知)早在1970年代晚期就已经证明他是当时最有能力的程序员之一。Emacs编辑器就是他众多发明中的一项。RMS的目标是将后1980的松散黑客社群变成一台有组织的社会化机器以达到一个单纯的革命目标。也许他未意识到,他的言行与当年卡尔·马克思号召产业无产阶级反抗工作的努力如出一辙。RMS宣言引发的争论至今仍存于黑客文化中。他的纲要远不止于维护一个代码库,已经暗含了废除软件知识产权主张的精髓。RMS通过“自由软件(free software)”让黑客文化更加有自我意识。当然,这个充满魅力又具争议的人物本身已经成为了一个黑客文化英雄。

只有痴迷的“黑客”和具有创造力的怪人结成的反叛联盟才能把我们从愚蠢中拯救出来——他们接着教导我们,真正的专业和奉献精神,正是我们在屈服于世俗观念的“合理商业做法”之前的所作所为。 ——《The Art of Unix Programming》

RMS让世界上所有的人都知道,入侵电脑系统只是低级不入流的黑客干的事,真正的黑客,是为了自由,为了软件的自由,为了挑战计算机世界中的霸权主义而斗争。他们不是街头小混混,他们更像是绿林好汉,更像是罗宾汉,更像是佐罗。就像渴望民主的人民同专制的政府斗争一样。RMS领导着许多的黑客通过互联网向专有软件发出宣战。

X Windows是首批由服务于全球各地不同组织的许多个人以团队形式开发的大规模开源项目之一。电子邮件使创意得以在这个群体中快速传播,问题由此得以快速解决,而开发者可以人尽其才。软件更新可以在数小时之内发送到位,使得每个节点在整个开发过程中步调一致。网络改变了软件的开发模式。

另一方面,RMS的理论体系有许多东西非常有争议,他的GPL被认为是一种“病毒式”的协议,BSD的fans和老牌Unix黑客们认为,他们编写Unix的年头都比GPL声明要长得多,GPL依然有太多的限制,而BSD协议则比GPL更加的自由。另一方面,RMS走向了另一个极端,他是完全反版权的,反商业化的。把软件产品从强制收费推向了强制免费、共享和开源,这也为他带来了许多许多的争议。

在RMS组织黑客闹革命的年代里,没有多少黑客认同于RMS的理论体系,更多的他们参与GNU只是为了体现那种在互联网上协同工作,令人激动的工作模式。自从GNU设立以来,争议不断,而黑客文化却从未有统一在他的理想体系之下。

自从Linux出现以后,一个新的黑客领袖出现了,Linus Torvalds的中庸态度网聚了世界上顶尖的黑客,其绕过了GPL和反GPL的派系之争,他使用GNU的工具从而以GPL的“传染性”保护了Linux,但他同时也不承认RMS的理论思想体系,他即开源,又支持商业化。虽然,他没有带给黑客们什么重要的思想体系或统一的价值观,但他整合了全世界黑客的阵营,让所有的黑客的行为都围绕着Linux这一事物进行。他以“用自由软件是因为它运行得更好”轻而易举地盖过了“用自由软件是因为所有软件都该是自由的”。

1998年初,这种新思潮促使网景公司(Netscape Communications)公布了其Mozilla浏览器的源码。媒体对此事件的关注促成了Linux在华尔街的上市,推动了1999-2001年间科技股的繁荣。事实证明,此事无论对黑客文化的历史还是对Unix的历史都是一个转折点。

Unix的历史教训

下面的文字出自《The Art of Unix Programming》(Unix编程艺术)。令今天我们所有人所反思。

在Unix历史中,最大的规律就是: (看看《谁写了Linux》你就会知道这一规律)

距开源越近就越繁荣。任何将Unix专有化的企图,只能陷入停滞和衰败。

回顾过去,我们早该认识到这一点。1984年至今,我们浪费了十年时间才学到这个教训。如果我们日后不思悔改,可能还得大吃苦头。

虽然我们在软件设计这个重要但狭窄的领域比其他人聪明,但这不能使我们摆脱对技术与经济相互作用影响的茫然,而这些就发生在我们的眼皮底下。即使Unix社区中最具洞察力、最具远见卓识的思想家,他们的眼光终究有限。对今后的教训就是:过度依赖任何一种技术或者商业模式都是错误的——相反,保持软件及其设计传统的的灵活性才是长存之道。

另一个教训是:别和低价而灵活的方案较劲。或者,换句话说,低档的硬件只要数量足够,就能爬上性能曲线而最终获胜。经济学家Clayton Christensen称之为“破坏性技术”,他在《创新者窘境》(The Innovator’s Dilemma)[Christensen]一书中以磁盘驱动器、蒸汽挖土机和摩托车为例阐明了这种现象的发生。当小型机取代大型机、工作站和服务器取代小型机以及日用Intel机器又取代工作站和服务器时,我们也看到了这种现象。开源运动获得成功正是由于软件的大众化。Unix要繁荣,就必须继续采用吸纳低价而灵活的方案的诀窍,而不是去反对它们。

最后,旧学派的Unix社区因采用了传统的公司组织、财务和市场等命令机制而最终未能实现“职业化”。只有痴迷的“黑客”和具有创造力的怪人结成的反叛联盟才能把我们从愚蠢中拯救出来——他们接着教导我们,真正的专业和奉献精神,正是我们在屈服于世俗观念的“合理商业做法”之前的所作所为。

Unix族谱

Unix的故事仍旧延续着……,许多网站也为这段历史留下记录。一个详细记录Unix历史的网站(http://www.levenez.com/unix/),这个网站忠实记载着1969~2005 年Unix发展的大事,而且还有 PDF 档案可供下载,上面有一个庞大的UNIX家族版本树,让人叹为观止。网站的首页陈列每个时期Unix的历史,也代表着无数工程师的心血与努力。

下面是一个简单的Unix的族谱:

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|--AT&T (1969)-----\
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| V6 (1976)
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| V7 (1979)
| |
| Novell owns AT&T's Unix (by 1994)
| _____________|____________________
| | | | | |
| AIX IRIX SCO HP-UX Solaris 2.X
| (IBM) (SGI) (HP) (Sun)
|
|
|--Berkley (1977)-----\
| |
| 1BSD (1977)
UNIX-| |
| 4.4BSD (1993)
| |
| Net/2
| |
| 4.4BSD-Lite (by 1995)
| ________________|____________________________________
| | | | | | |
| SunOS Ultrix NetBSD OSF/1 NeXTSTEP Mac OS X
| (Sun) (DEC) (Various) (DEC) (NeXT) (Apple)
| (FreeBSD)
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|--Hybrids----\
|
Linux (Various)
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|____________________________________________
| | | | | |
| RedHat Debian Mandrake Slackware S.u.S.E.
| (Walnut Creek)
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|_____________________________________________
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MkLinux LinuxPPC TurboLinux OpenLinux CorelLinux
(Apple) (Caldera) (Corel)

点些查看《Linux 分发包族谱》

Unix的特点

现在的文献中提到Unix基本上是说,由Ken Thompson和Dennis Ritchie共同开发的。而通过历史我们也能发现,Unix的主要是由Ken Thompson写下的。但在学术界,Dennis Ritchie的名字往往被排在了Ken Thompson前面的。这就是因为,Dennis Ritchie不但发明了C语言,而且当时他设计Unix操作系统的设计思想,影响了整个世界,直到今天。

当时,他们开发UNIX,没有正式立项,是Ken Thompson和Dennis Ritchie等少数几个人偷偷干的,如果一切都要从头从新设计,那几乎是不可能的。所以,Unix吸取与借鉴了Multics的经验,如内核,进程,层次式目录,面向流的I/O,把设备当作文件,……等等。但是Unix在继承中又有创新,比如Unix采用一种无格式的文件结构,文件由字节串加\0组成。这带来两大好处:一是在说明文件时不必加进许多无关的“填充物”,二是任何程序的输出可直接用作其他任何程序的输入,不必经过转换。后面这一点叫做“管道”(piping),这就是Unix首创的。此外,像把设备当作文件,从而简化了设备管理这一操作系统设计中的难题,虽然不是UNIX的发明,但是实现上它采用了一些新方法,比Multics更高明一些。

下面是Unix的特点:(30多年过去了,这些东西早已变成经典)

Everything (including hardware) is a file
所有的事物(甚至硬件本身)都是一个的文件。
Configuration data stored in text
以文本形式储存配置数据。
Small, single-purpose program
程序尽量朝向小而单一的目标设计
Avoid captive user interfaces
尽量避免令人困惑的用户接口
Ability to chain program together to perform complex tasks
将几个程序连结起来,处理大而复杂的工作。
Unix的影响和哲学
Unix是第三次工业革命中计算机软件领域最具代表性的产物。在这近40年中,由Unix造成的影响是最有深远意义的。就我看来,Unix为软件领域带来了至少以下有积极的东西,由这些东西所引发的直接或间接的事物更是举不胜数。

软件开发的若干哲学和思想。
全民参与推动软件,代码共享的模式。
开启了黑客文化和开源项目。
免费和商业的完美结合的Linux。
C语言,而后发展的C++,Java等等类C的语言和脚本。(参看《C语言的演变史》)
TCP/IP,其的Socket编程已成为今天通用的网络编程主流。(参看《到处都是Unix的胎记》)
不能不说,AT&T虽然发展了Unix,但今天Unix的混乱的局面也和AT&T 有着直接原因。但反过来说,如果没有AT&T的反面教材,今天的GNU/Linux很有可能也不会出现。AT&T究竟是限制了Unix的发展,还是以反面示例促进了Unix社区,已不好评说。今天,软件是商业化好还是开源好的争论还在继续,纵观这几十年来Unix的历史,Linux的划时代地出现。相信你会得出自己的结论。不管怎么样,Unix的经历对计算机领域贡献的不单单是技术,他给我们提供了丰富而生动的教材。特别是Unix引发的哲学,让今天的我们依然受益不浅。

说到Unix为我们所带来的软件开发的哲学,我必需要说一说。Unix遵循的原则是KISS(Keep it simple, stupid)。在http://en.wikipedia.org/wiki/Unix_philosophy 上有很多的基本上大同小异的Unix哲学,都是很经典的。

Doug McIlroy 是认为UNIX的哲学是这样的:三条哲学,简明扼要,就是这三条哲学贯穿着整个Unix世界。尤其是第一条“do one thing and do it well”真是相当精彩!

Write programs that do one thing and do it well.
Write programs to work together.
Write programs to handle text streams, because that is a universal interface.
只要是Unix的程序员,他们会比别的程序员在任何时候都会不停地强调着这三条哲学。

而《The Art of Unix Programming》总结了下面这些哲学,都是至理名言啊。

Rule of Modularity: Write simple parts connected by clean interfaces.
Rule of Clarity: Clarity is better than cleverness.
Rule of Composition: Design programs to be connected to other programs.
Rule of Separation: Separate policy from mechanism; separate interfaces from engines.
Rule of Simplicity: Design for simplicity; add complexity only where you must.
Rule of Parsimony: Write a big program only when it is clear by demonstration that nothing else will do.
Rule of Transparency: Design for visibility to make inspection and debugging easier.
Rule of Robustness: Robustness is the child of transparency and simplicity.
Rule of Representation: Fold knowledge into data so program logic can be stupid and robust.
Rule of Least Surprise: In interface design, always do the least surprising thing.
Rule of Silence: When a program has nothing surprising to say, it should say nothing.
Rule of Repair: When you must fail, fail noisily and as soon as possible.
Rule of Economy: Programmer time is expensive; conserve it in preference to machine time.
Rule of Generation: Avoid hand-hacking; write programs to write programs when you can.
Rule of Optimization: Prototype before polishing. Get it working before you optimize it.
Rule of Diversity: Distrust all claims for “one true way”.
Rule of Extensibility: Design for the future, because it will be here sooner than you think.

X Windows 的设计者 Mike Gancarz 给出了下面九条哲学思想

Small is beautiful.
Make each program do one thing well.
Build a prototype as soon as possible.
Choose portability over efficiency.
Store data in flat text files.
Use software leverage to your advantage.
Use shell scripts to increase leverage and portability.
Avoid captive user interfaces.
Make every program a filter.
在今天,这种思想依然被传承着,在影响着世界上各个角落的每一个程序员。

Unix痛恨者手册

这里还需要值得一提的是一本叫《The Unix-Haters Handbook》,中文译做《Unix痛恨者手册》。可以在这里下载:http://research.microsoft.com/~daniel/uhh-download.html。其中以调侃的语气声讨了Unix的种种不是。虽然这是十年前的一本书了,但还是值得一读。这本书指出了许多Unix的设计错误,指出了种种看起来很合理的设计走向了荒谬,还这样调侃了C语言——“如果说C语言给足了让你上吊的绳子,那么,C++在给了你足够的绳子把你的邻居全部捆起来之后,还给了你足够的绳子让你为一艘小帆船装上帆,最后你还有足够的绳子把自己吊死在帆船的桅杆上”。呵呵,相当的尖酸刻薄吧。里面有一句对操作系统的评价是这样的:“The fundamental difference between Unix and the Macintosh operating system is that Unix was designed to please programmers, whereas the Mac was designed to please users. (Windows, on the other hand, was designed to please accountants.”(Windows设计给会计人员?!连计算机用户都不是了,呵呵)

不过,我可以感觉得到这本书的作者在书中对Unix的感情是比较复杂的,爱恨交加,在书的最后有这样一句话“would anyone have spent this much time and effort writing about how much they hated Unix if they didn’t secretly love it? I’ll leave that to the readers to judge, but in the end, it really doesn’t matter: If this book doesn’t kill Unix, nothing will”。是的,如果Unix能够存活这么长的时间,那么,不会有什么东西可以把他消灭了。

从《Unix痛恨者手册》这本书,再加上Unix的历史,我们可以感到Unix的经历的风风雨雨,在Unix上面出现有种种教训,近40年的历程,Unix历经磨难,几近夭折,一路走来的确很不容易,让人由衷感叹。今天的Unix,今天的软件工业和以前相比已是不可同日而语。很大程度上,这些都要归功于这个充满苍桑的Unix。

后记

在中国我们开始学习计算机的时候,我们被Microsoft所创造的文化所笼罩里。就在Unix出现革命性的转变,在Unix影响计算机世界文化的那几年里,科班出生专业开发人员学习的是MS-DOS和微软的文化,我们犹如一个井底之蛙一样,对外面的翻天覆地的变化无动于衷。微软创造的文化在我们这里尤其地根深蒂固,我们几乎忘记了另外一边的Unix(参看《Unix 40年:Unix年鉴》、《Unix 40年:昨天,今天和明天》)。

在那充满激情的Unix的岁月里,大伙为了科研目的或个人兴趣在Unix上进行各种开发,并且不计较金钱利益,将这些源码公开,互相共享。在那里,开发和自由成为主题,正因为如此,当今的世界才如此丰富多采。在40年Unix文化和技术积淀的里面,蕴涵着比较纯正的计算机文化和思想。

纵观整个Unix的历史过程中,许许多多的程序员、工程师前辈们在Unix中所摸爬滚打,他们的辛勤地、他们呕心沥血地跟随Unix,努力建立一个繁荣的计算机世界的文明。Unix不是一个简简单单的操作系统。有人说,Unix是程序员设计给程序员的,一点没错。Unix的近40年历史造就了它的博大精深,它给程序员们带来的绝不仅仅只是技术上的知识。它的失误,它的无奈,它的精神,它的荣耀,它从技术和思想上都启迪着我们。对于程序员来说,学习Unix就等同于向前辈程序学习。无论你是什么样的程序员,你都应该了解Unix,这是开发人员的根,前面的开发者造就了它,而它又在引领后面的开发人员,它是前辈程序员们交给我们的一份礼物,一个接力棒,它是开发人员赖以生存的土壤,是上一辈程序员留给我们这一代程序员开启未来的钥匙。Unix就像一个程序员教父一样,理当受到我们的尊敬和崇拜。

参考资料
Peter H. Salus 的《A Quarter Century of UNIX》,这被认为是UNIX的标准历史。
Eric S. Raymond 的《The Art of Unix Programming》
http://www.wikipedia.org/ 维基百科
http://www.computerhope.com/history/ Computer History
http://www.lotsir.com/Blog/article.asp?id=494 Lotsir’s Blog — 《Unix&Linux历史重温》
http://www.aka.org.cn/Docs/hacker-history.html 《黑客文化简史》
http://www.simson.net/ref/ugh.pdf 《The UNIX-HATERS Handbook》
http://free-electrons.com/doc/free_software/img0.html 《GNU/Linux Free Software》幻灯片
http://cm.bell-labs.com/cm/cs/who/dmr/hist.html Dennis M. Ritchie 《The Evolution of the Unix Time-sharing System》

How

Unix和Linux你不知道的那些历史(详解版)

来源 | 程序员小乐(ID:study_tech)

00 前言

UNIX 与 Linux 之间的关系是一个很有意思的话题。在目前主流的服务器端操作系统中,UNIX 诞生于 20 世纪 60 年代末,Windows 诞生于 20 世纪 80 年代中期,Linux 诞生于 20 世纪 90 年代初,可以说 UNIX 是操作系统中的”老大哥”,后来的 Windows 和 Linux 都参考了 UNIX。

现代的 Windows 系统已经朝着“图形界面”的方向发展了,和 UNIX 系统有了巨大的差异,从表面上甚至看不出两者的关联。

01 正文

UNIX 的坎坷历史

UNIX 操作系统由肯•汤普森(Ken Thompson)和丹尼斯•里奇(Dennis Ritchie)发明。它的部分技术来源可追溯到从 1965 年开始的 Multics 工程计划,该计划由贝尔实验室、美国麻省理工学院和通用电气公司联合发起,目标是开发一种交互式的、具有多道程序处理能力的分时操作系统,以取代当时广泛使用的批处理操作系统。

上个世纪六十年代,那个计算机还没有很普及,只有少数人才能使用,而且当时的计算机系统都是批处理的,就是把一批任务一次性提交给计算机,然后就等待结果。并且中途不能和计算机交互。往往准备作业都需要花费很长时间,并且这个时候别人也不能用,导致了计算机资源的浪费。

说明:分时操作系统使一台计算机可以同时为多个用户服务,连接计算机的终端用户交互式发出命令,操作系统采用时间片轮转的方式处理用户的服务请求,并在终端上显示结果(操作系统将CPU的时间划分成若干个片段,称为时间片)。操作系统以时间片为单位,轮流为每个终端用户服务,每次服务一个时间片。

但是由于Multics项目太复杂,加上其他原因导致了项目进展缓慢,1969年贝尔实验室觉得这个项目可能不会成功,于是就退出不玩了。

贝尔实验室退出Multics计划之后,Bell实验室的那批科学家就没有什么事做了,其中一个叫做Ken Thompson的人在研发Multics的时候,写了一个叫做太空大战(Space Travel)的游戏,大概就是一个很简单的打飞机的游戏,但是这个游戏运行在Multics上。当Bell退出了Multics后,Thompson就没有了Multics的使用环境了,为了能够继续游戏,于是他花了一个月的时间写了一个小型的操作系统,用于运行Space Travel,当完成之后,Thompson怀着激动的心情把身边同事叫过来,让他们来玩他的游戏,大家玩过之后纷纷表示对他的游戏不感兴趣,但是对他的系统很感兴趣。这个时候的操作系统还是用汇编语言写。

因为MULTICS是“Multiplexed informtion and Computing Service”的缩写(多路信息计算系统),于是他们命名这个系统为:“UNiplexed Information and Computing Service”,缩写为“UNICS”(没路信息计算系统,与Multics相反)。后来大家取其谐音,就称其为“UNIX”了。

这个时候已经是1970年了,于是就将1970年定为Unix元年,因此UTC时间就是从这一年开始计算的。

后来Unix这个小操作系统就在Bell实验室内部流行开,并经过不断地改良最终在1974年7月Unix发展到第5个版本,Bell实验室公开了Unix,结果引起了学术界的广泛兴趣并对其源码索取。所以,Unix第五个版本就以“仅用于教育目的”的协议,提供给各大学作为教学之用,成为当时操作系统课程的范例教材。各大学公司开始通过Unix源码对Unix进行了各种各样的改进和拓展。1978年学术界的老大伯克利大学,推出了一份以第六版为基础,加上一些改进和新功能而成的Unix。并命名为BSD(Berkeley Software Distribution伯克利分发版),开创了Unix的另一分支:BSD系列,这就是著名的“1 BSD(1st Berkeley Software Distribution)”。 于是乎Unix就有了两个分支,一个就是BSD系列的分支,一个就是Bell本身发放的分支,当时因为Bell属于AT&T,AT&T受到了美国《谢尔曼反托拉斯法》的影响,不能销售除了电话机电报机等之外的商品,后来AT&T分解,Bell可以卖Unix了,Unix走向了商业化,如果想继续使用就需要购买授权,一份授权4万美元。

C语言的诞生和unix的发展密不可分。前面提及1969—1970 年,美国贝尔实验室的 KenThompson 和 DennisRitchie 等使用汇编语言编写了第一个版本的 UNIX 操作系统。

由于 UNIX 操作系统良好的性能,在其发布初期,就得到迅速的推广和应用。1973 年,KenThompson 和 DennisRitchie 在做系统内核移植开发时,感觉使用汇编语言很难实现。后来决定使用一种称为BCPL(BasicCombinedProgrammingLanguage) 的语言进行开发,在开发过程中,他们在 BCPL 的基础上做了进一步的改进,推出了 B 语言(取 BCPL 第一个字母)。

后来发现使用 B 语言开发的 UNIX 内核,还是无法达到他们的预期要求,于是在 B 语言的基础上,做了进一步的改进,设计出了具有丰富的数据类型,并支持大量运算符的编程语言。改进后的语言较B语言有质的飞跃,取名为 C 语言,并使用 C 语言成功重新编写了 UNIX内核。

至此,使用 C 语言编写内核的 UNIX 版本已相当稳定,且具有良好的可移植性,为 UNIX 的进一步推广和普及奠定了坚实的基础,也展现了 C 语言与 UNIX 的完美结合及 C 语言在编写系统软件时得天独厚的优势。

到了 1973 年,UNIX 系统的绝大部分源代码都用C语言进行了重写,这是UNIX的第三版本,这为提高 UNIX 系统的可移植性打下了基础(之前操作系统多采用汇编语言,对硬件依赖性强),也为提高系统软件的开发效率创造了条件。可以说,UNIX 系统与C语言是一对孪生兄弟,具有密不可分的关系。

20 世纪 70 年代初,计算机界还有一项伟大的发明——TCP/IP 协议,这是当年美国国防部接手 ARPAnet 后所开发的网络协议。美国国防部把 TCP/IP 协议与 UNIX 系统、C语言捆绑在一起,由 AT&T 发行给美国各个大学非商业的许可证,这为 UNIX 系统、C语言、TCP/IP 协议的发展拉开了序幕,它们分别在操作系统、编程语言、网络协议这三个领域影响至今。肯•汤普森和丹尼斯•里奇因在计算机领域做出的杰出贡献,于 1983 年获得了计算机科学的最高奖——图灵奖。


图为肯•汤普森与丹尼斯•里奇的合影,天才都是不修边幅的……

随后出现了各种版本的 UNIX 系统,目前常见的有 Sun Solaris、FreeBSD、IBM AIX、HP-UX 等。

AT&T和BSD的纠纷

前面提及,1978年,学术界的老大柏克利大学 (UC Berkeley),推出了一份以第六版为基础,加上一些改进和新功能而成的 Unix。

1979年,AT&T推出第七版System V,支持x86架构。但同时特别声明“不可对学生提供源码”。

虽然 AT&T的Unix System V也是非常优秀的Unix版本,但是BSDUnix在Unix领域内的影响更大。AT&T的Unix系统实验室一直关注着BSD的发展,在1992年,Unix系统实验室指控BSDI──一家发行商业BSDUnix的公司,违反了AT&T的许可权,发布自己的Unix版本,并进一步指控伯克利计算机系统研究组泄漏了Unix的商业机密(此时的4.3BSD中来自AT&T Unix的代码已经不足10%)。

这个官司影响了很多Unix厂商,使他们不得不从BSD Unix转向UnixSystem V,以避免法律问题。以至于当今大多数商业Unix版本都是基于Unix System V的。

由于最后判决悬而未决,这桩法律诉讼将BSD后裔的开发,特别是自由软件,延迟了两年,这导致没有法律问题的Linux内核获得了极大的支持。Linux跟386BSD的开发几乎同时起步,Linus说,当时如果有自由的基于386的Unix-like操作系统,他就可能不会创造Linux。尽管无法预料这给以后的软件业究竟造成了什么样的影响,但有一点可以肯定,Linux更加丰富了这块土壤。

这场官司一直打到 AT&T将自己的Unix系统实验室卖掉,这个时候已经是1993年,新接手的Novell公司采取了一种比较开明的做法,允许BSDI自由发布自己的BSD,但是前提是必须将来自于AT&T的代码完全删除,于是诞生了4.4 BSD Lite版,由于这个版本不存在法律问题,4.4BSD Lite成为了现代BSD系统的基础版本。

由于BSD系统已经十分成熟,作为对操作系统进行研究的目标已经达到,伯克利计算机系统研究组(CSRG)在发布了4.4BSD-lite2之后就解散了,小组的科研人员有些进入了Unix商业公司,有些继续进行其他计算机领域的研究。此时,严格意义上的Unix System V和BSDUnix都不复存在了,存在的只是他们的各种后续版本。此后,BSD Unix走上了复兴的道路。BSD的开发也走向了几个不同的方向,并最终导致了FreeBSD、OpenBSD和NetBSD的出现。

Unix的版权曾经为AT&T所有,之后Novell拥有了Unix,再之后Novell又将版权出售给了SCO(这一事实双方尚存在争议)。有很多大公司在取得了Unix的授权之后,开发了自己的Unix产品。

开源领袖–斯托曼

AT&T不再开发源码的这种商业态度,让当时许许多的Unix的爱好者和软件开发者们感到相当的痛心和忧虑,他们认为商业化的种种限制并不利于产生的发展,相反还能导制产品出现诸多的问题。随着商业化Unix的版本的种种限制和诸多问题,引起了大众的不满和反对。于是,大家开始有组织地结成“反叛联盟”以此对抗欺行罢市的AT&T等商业化行为。

另一方面,关于“大教堂”(集权、封闭、受控、保密)和“集市”(分权、公开、精细的同僚复审)两种开发模式的对比成为了新思潮的中心思想。这个新思潮对IT业产生了非常深远影响。为整个计算机世界带来了革命性的价值观。

此时,一个名叫Richard Stallman的领袖出现了,他认为Unix是一个相当好的操作系统,如果大家都能够将自己所学贡献出来,那么这个系统将会更加的优异!他倡导的Open Source的概念,就是针对Unix这一事实反对实验室里的产品商业化私有化。

尽管Stallman既不是、也从来没有成为一个Unix程序员,但在后1980的大环境下,实现一个仿Unix操作系统成了他追求的明确战略目标。Richard Stallman早期的捐助者大都是新踏入Unix土地的老牌ARPANET黑客,他们对代码共享的使命感甚至比那些有更多Unix背景的人强烈。

为了这个理想,Richard Stallman于1984年创业了GNU,计划开发一套与Unix相互兼容的的软件。1985 年 Richard Stallman 又创立了自由软件基金会(Free Software Foundation)来为 GNU 计划提供技术、法律以及财政支持。

尽管 GNU 计划大部分时候是由个人自愿无偿贡献,但 FSF 有时还是会聘请程序员帮助编写。当 GNU 计划开始逐渐获得成功时,一些商业公司开始介入开发和技术支持。当中最著名的就是之后被 Red Hat 兼并的 Cygnus Solutions。

GNU组织的建立,延续了当年Unix刚出现时的情形,并为这种情形建立了可靠的法律和财务保障。GNU 工程十几年以来,已经成为一个对软件开发主要的影响力量, 创造了无数的重要的工具。例如:强健的编译器,有力的文本编辑器,甚至一个全功能的操作系统。从那时开始,许多程序员聚集起来开始开发一个自由的、高质量、易理解的软件,让这使得Unix社区生机勃勃,一派繁荣景象。

自90年代发起这个计划以来,GNU 开始大量的产生或收集各种系统所必备的组件,像是——函数库(libraries)、编译器(compilers)、调试工具(debugs)、文本编辑器(text editors)、网站服务器(web server),以及一个Unix的使用者接口(Unix shell)等等,等等。

但由于种种原因,GNU一直没有开发操作系统的kernel。正当Richard Stallman在为操作系统内核伤脑筋的时候,Linux出现了。正是因为Unix的不开源路线促成了Linux的诞生,Linus Torvalids 在1991年创造了Linux –这并不是一个简单的Unix克隆版本,只不过它长得像Unix(系统结构和功能上),该内核和GNU套件整合后形成了如今各式各样的Linux版本。

GNU

GNU计划,又称革奴计划,是由Richard Stallman在1983年9月27日公开发起的。它的目标是创建一套完全自由的操作系统。Richard Stallman最早是在net.unix-wizards新闻组上公布该消息,并附带一份《GNU宣言》等解释为何发起该计划的文章,其中一个理由就是要“重现当年软件界合作互助的团结精神”。

为保证GNU软件可以自由地“使用、复制、修改和发布”,所有GNU软件都在一份在禁止其他人添加任何限制的情况下授权所有权利给任何人的协议条款,GNU通用公共许可证(GNU General Public License,GPL)。即“反版权”(或称Copyleft)概念。

简介
GNU是“GNU’s Not Unix”的递归缩写。Stallman宣布GNU应当发音为Guh-NOO以避免与new这个单词混淆(注:Gnu在英文中原意为非洲牛羚,发音与new相同)。UNIX是一种广泛使用的商业操作系统的名称。由于GNU将要实现UNIX系统的接口标准,因此GNU计划可以分别开发不同的操作系统部件。GNU计划采用了部分当时已经可自由使用的软件,例如TeX排版系统和X Window视窗系统等。不过GNU计划也开发了大批其他的自由软件。

历史
1985年Richard Stallman又创立了自由软件基金会(Free Software Foundation)来为GNU计划提供技术、法律以及财政支持。尽管GNU计划大部分时候是由个人自愿无偿贡献,但FSF有时还是会聘请程序员帮助编写。当GNU计划开始逐渐获得成功时,一些商业公司开始介入开发和技术支持。当中最著名的就是之后被Red Hat兼并的Cygnus Solutions。

到了1990年,GNU计划已经开发出的软件包括了一个功能强大的文字编辑器Emacs。GCC(GNU Compiler Collection,GNU编译器集合),是一套由 GNU 开发的编程语言编译器。以及大部分UNIX系统的程序库和工具。唯一依然没有完成的重要组件就是操作系统的内核(称为HURD)。

1991年Linus Torvalds编写出了与UNIX兼容的Linux操作系统内核并在GPL条款下发布。Linux之后在网上广泛流传,许多程序员参与了开发与修改。1992年Linux与其他GNU软件结合,完全自由的操作系统正式诞生。该操作系统往往被称为“GNU/Linux”或简称Linux。(尽管如此GNU计划自己的内核Hurd依然在开发中,目前已经发布Beta版本。)

许多UNIX系统上也安装了GNU软件,因为GNU软件的质量比之前UNIX的软件还要好。GNU工具还被广泛地移植到Windows和Mac OS上。

GNU 包含3个协议条款,

  GPL:GNU通用公共许可证(GNU General Public License)

  LGPL:GNU较宽松公共许可证 (GNU Lesser General Public License), ) ,旧称 GNU Library General Public License (GNU 库通用公共许可证);

  GFDL :GNU自由文档许可证(GNU Free Documentation License )的缩写形式。

  这里指的自由,并不是价格免费,这和价格无关而是使用软件对所有的用户来说是自由的。GPL 通过如下途径实现这一目标:

  1.它要求软件以源代码的形式发布,并规定任何用户能够以源代码的形式将软件复制或发布给别的用户。

  2.如果用户的软件使用了受 GPL 保护的任何软件的一部分,那么该软件就继承了 GPL 软件,并因此而成为 GPL 软件,也就是说必须随应用程序一起发布源代码。

  3.GPL 并不排斥对自由软件进行商业性质的包装和发行,也不限制在自由软件的基础上打包发行其他非自由软件。

  由于GPL很难被商业软件所应用,它要求调用它的库的代码也得GPL,全部开放,并且一同发布,不能直接连接。所以后来GNU推出了LGPL许可证

  在GPL与LGPL许可证保护下发布源代码的结果很相似,对旧代码所做的任何修改对于想知道这些代码的人必须是公开的,唯一真正的不同之处在于私人版权代码是否可以与开放源代码相互连接,LGPL允许实体连接私人代码到开放源代码,并可以在任何形式下发布这些合成的二进制代码。只有这些代码是动态连接的就没有限制。(使用动态链接时,即使是程序在运行中调用函数库中的函数时,应用程序本身和函数库也是不同的实体)

Solaris 和 FreeBSD

我们重点介绍一下 Solaris,它是 UNIX 系统的一个重要分支。Solaris 除可以运行在 SPARC CPU 平台上外,还可以运行在 x86 CPU 平台上。在服务器市场上,Sun 的硬件平台具有高可用性和高可靠性,是市场上处于支配地位的 UNIX 系统。

对于难以接触到 Sun SPARC 架构计算机的用户来说,可以通过使用 Solaris x86 来体验世界知名大厂的商业 UNIX 风采。当然,Solaris x86 也可以用于实际生产应用的服务器,在遵守 Sun 的有关许可条款的情况下,Solaris x86 可以免费用于学习研究或商业应用。

FreeBSD 源于美国加利福尼亚大学伯克利分校开发的 UNIX 版本,它由来自世界各地的志愿者开发和维护,为不同架构的计算机系统提供了不同程度的支持。FreeBSD 在 BSD 许可协议下发布,允许任何人在保留版权和许可协议信息的前提下随意使用和发行,并不限制将 FreeBSD 的代码在另一协议下发行,因此商业公司可以自由地将 FreeBSD 代码融入它们的产品中。苹果公司的 OS X 就是基于 FreeBSD 的操作系统。

FreeBSD 与 Linux 的用户群有相当一部分是重合的,二者支持的硬件环境也比较一致,所采用的软件也比较类似。FreeBSD 的最大特点就是稳定和高效,是作为服务器操作系统的不错选择;但其对硬件的支持没有 Linux 完备,所以并不适合作为桌面系统。

其他 UNIX 版本因应用范围相对有限,在此不做过多介绍。

Linux 的那些往事

在Unix代码不开源之后,有昂贵的授权费用,很多大学不得不停止对其研究,老师导致上课也不知道讲什么了。在1987年荷兰有个大学教授安德鲁写了一个Minix,类似于Unix,专用于教学。当Minix流传开来之后,世界各地的黑客们纷纷开始使用并改进,希望把改进的东西合并到Minix中,但是安德鲁觉得他的系统是用于教学的,不能破坏纯净性,于是拒绝了。

1990年,Linus Torvalds 还是芬兰赫尔辛基大学的一名学生,最初是用汇编语言写了一个在80386保护模式下处理多任务切换的程序,后来从 Minix(Andy Tanenbaum教授所写的很小的 Unix 操作系统,主要用于操作系统教学)得到灵感,进一步产生了自认为狂妄的想法——写一个比 Minix 更好的Minix,于是开始写了一些硬件的设备驱动程序,一个小的文件系统。这样0.0.1版本的 Linux 就出来了,但是它只具有操作系统内核的勉强的雏形,甚至不能运行,你必须在有Minix的机器上编译以后才能玩。这时候Linus已经完全着迷而不想停止,决定踢开 Minix,于是在1991年10 月5号发布Linux 0.0.2版本,在这个版本中已经可以运行 bash 和 gcc。

从一开始,Linus就决定自由扩散Linux,包括原代码,随即Linux引起黑客们(hacker)的注意,通过计算机网络加入了Linux的内核开发。Linux倾向于成为一个黑客的系统——直到今天,在Linux社区里内核的开发被认为是真正的编程。由于一批高水平黑客的加入,使Linux 发展迅猛,几乎一两个礼拜就有新版或修正版的出现,到1993年底94年初,Linux 1.0 终于诞生了!Linux 1.0已经是一个功能完备的操作系统,而且内核写得紧凑高效,可以充分发挥硬件的性能,在4M内存的80386机器上也表现得非常好,至今人们还在津津乐道。

关于 Linux Logo 的由来是一个很有意思的话题,它是一只企鹅。

为什么选择企鹅,而不是选择狮子、老虎或者小白兔?有人说因为李纳斯•托瓦兹是芬兰人,所以选择企鹅,有人说因为其他动物图案都被用光了,李纳斯•托瓦兹只好选择企鹅。还有一种说法是李纳斯曾经被企鹅咬过手指。

我更愿意相信以下说法,企鹅是南极洲的标志性动物,根据国际公约,南极洲为全人类共同所有,不属于世界上的任何国家,可国家都无权将南极洲纳入其版图。Linux 选择企鹅图案作为 Logo,其含义是:开放源代码的 Linux 为全人类共同所有,可公司无权将其私有。

严格来讲,Linux这个词本身只表示Linux内核,但在实际上人们已经习惯了用Linux来形容整个基于Linux内核,并且使用GNU 工程各种工具和应用程序的操作系统(也被称为GNU/Linux)。基于这些组件的Linux软件被称为Linux发行版。一般来讲,一个Linux发行套件包含大量的软件,比如软件开发工具,数据库,Web服务器(例如Apache),X Window,桌面环境(比如GNOME和KDE),办公套件(比如OpenOffice.org),等等。

1991至1995年间,Linux从概念型的 0.1 版本内核原型,发展成为能够在性能和特性上均堪媲美专有Unix的操作系统,并且在连续正常工作时间等重要统计数据上打败了这些Unix中的绝大部分。1995年,Linux找到了自己的杀手级应用——开源的web服务器Apache。就像Linux,Apache出众地稳定和高效。很快,运行 Apache 的 Linux 机器成了全球ISP平台的首选。约60%的网站选用Apache,轻松击败了另两个主要的专有型竞争对手。今天的LAMP(Linux , Apache, MySQL, PHP)已经成为了架构 Web 服务器的主要首选。

李纳斯•托瓦兹无疑是这个世界上最伟大的程序员之一,何况,他还搞出了全世界最大的程序员交友社区 GitHub (开源代码库及版本控制系统)。

现如今的Linux不但可以装在几乎所有的主流服务器上,当然也包括桌面的X86系统中。其还常常被用于嵌入式系统,机顶盒、手机、交换机、游戏机、PDA、网络交换机、路由器、等等,都是因为 Linux 那精彩的内核。

Linux 的出现,不仅仅给世界带来了一个免费的操作系统,也不仅仅是对 Unix 自由、共享的文化的延续,它的出现带给了计算机世界自 Unix、GNU 以来更为成熟的思想和文化。

UNIX与Linux的亲密关系

二者的关系,不是大哥和小弟,”UNIX 是 Linux 的父亲”这个说法更怡当。之所以要介绍它们的关系,是因为要告诉读者,在学习的时候,其实 Linux 与 UNIX 有很多的共通之处,简单地说,如果你已经熟练掌握了 Linux,那么再上手使用 UNIX 会非常容易。

二者也有两个大的区别:

1、UNIX 系统大多是与硬件配套的,也就是说,大多数 UNIX 系统如 AIX、HP-UX 等是无法安装在 x86 服务器和个人计算机上的,而 Linux 则可以运行在多种硬件平台上;2、UNIX 是商业软件,而 Linux 是开源软件,是免费、公开源代码的。

Linux 受至旷大计算机爱好者的喜爱,主要原因也有两个:它属于开源软件,用户不用支付可费用就可以获得它和它的源代码,并且可以根据自己的需要对它进行必要的修改,无偿使用,无约束地继续传播;它具有 UNIX 的全部功能,任何使用 UNIX 操作系统或想要学习 UNIX 操作系统的人都可以从 Linux 中获益。

开源软件是不同于商业软件的一种模式,从字面上理解,就是开放源代码,大家不用担心里面会搞什么猫腻,这会带来软件的革新和安全。

另外,开源其实并不等同于免费,而是一种新的软件盈利模式。目前很多软件都是开源软件,对计算机行业与互联网影响深远。

近年来,Linux 已经青出于蓝而胜于蓝,以超常的速度发展,从一个丑小鸭变成了一个拥有庞大用户群的真正优秀的、值得信赖的操作系统。历史的车轮让 Linux 成为 UNIX 最优秀的传承者。

总结一下 Linux 和 UNIX 的关系/区别
Linux 是一个类似 Unix 的操作系统,Unix 要早于 Linux,Linux 的初衷就是要替代 UNIX,并在功能和用户体验上进行优化,所以 Linux 模仿了 UNIX(但并没有抄袭 UNIX 的源码),使得 Linux 在外观和交互上与 UNIX 非常类似。

说模仿可能会被人喷,你也可以说微创新或者改进。相比于 UNIX,Linux 最大的创新是开源免费,这是它能够蓬勃发展的最重要原因;而目前的 UNIX 大部分都是收费的,小公司和个人都难以承受。

正是由于 Linux 和 UNIX 有着千丝万缕的联系,所以人们把 Linux 叫做“类UNIX系统”,下节我们将会着重讲解。


UNIX/Linux系统结构

UNIX/Linux 系统可以粗糙地抽象为 3 个层次(所谓粗糙,就是不够细致、精准,但是便于初学者抓住重点理解),如图 3 所示。底层是 UNIX/Linux 操作系统,即系统内核(Kernel);中间层是 Shell 层,即命令解释层;高层则是应用层。

UNIX/Linux 系统结掏层次概要

1) 内核层内核层是 UNIX/Linux 系统的核心和基础,它直接附着在硬件平台之上,控制和管理系统内各种资源(硬件资源和软件资源),有效地组织进程的运行,从而扩展硬件的功能,提高资源的利用效率,为用户提供方便、高效、安全、可靠的应用环境。

2) Shell层Shell 层是与用户直接交互的界面。用户可以在提示符下输入命令行,由 Shell 解释执行并输出相应结果或者有关信息,所以我们也把 Shell 称作命令解释器,利用系统提供的丰富命令可以快捷而简便地完成许多工作。

3) 应用层应用层提供基于 X Window 协议的图形环境。X Window 协议定义了一个系统所必须具备的功能(就如同 TCP/IP 是一个协议,定义软件所应具备的功能),可系统能满足此协议及符合 X 协会其他的规范,便可称为 X Window。

现在大多数的 UNIX 系统上(包括 Solaris、HP-UX、AIX 等)都可以运行 CDE (Common Desktop Environment,通用桌面环境,是运行于 UNIX 的商业桌面环境)的用户界面;而在 Linux 上广泛应用的有 Gnome(见图

4)KDE 等。

X Window 与微软的 Windows 图形环境有很大的区别:UNIX/Linux 系统与 X Window 没有必然捆绑的关系,也就是说,UNIX/Linux 可以安装 X Window,也可以不安装;而微软的 Windows 图形环境与内核捆绑密切。UNIX/Linux 系统不依赖图形环境,依然可以通过命令行完成 100% 的功能,而且因为不使用图形环境还会节省大量的系统资源。


图 Gnome图形界面

作为服务器部署,绝大多数 Linux 并不安装或并不启用图形环境.

Linux的发行版本

我们知道Linux或者Unix是一个操作系统,1991年的Linus Torvalds公布的是Linux的内核(kernel)。但是要注意的是,公布的是源码,并不是编译好的直接可安装的操作系统,我们如何安装一个操作系统呢?很简单啊,就是先下载一份源码,然后进行编译安装,但是编译的时候程序需要运行在操作系统上啊,操作系统呢?还没有编译呢。于是就陷入了一个死循环中,就是我们要安装操作系统,就需要编译,编译的时候需要操作系统,这样就是鸡生蛋,蛋生鸡。

这里就需要引入交叉编译了,具体做法是假设我们要在电脑上安装Linux,我们把A的硬盘拆下来,放到已经安装了操作系统的电脑B上,然后编译,将编译好的操作系统放到硬盘上,再把硬盘装回去,开机启动,这就是交叉编译安装系统。

这得有多难啊,入门难度实在太高了,所以我们迫切需要一种简单的方式来安装。于是就出现了这么一种公司,他们将已经公开好的Kernel(内核)再加上一些开源的周边软件收集起来编译成二级制文件放到网上供别人使用,其中Red Hat(红帽)就是其中著名的一家。我们知道Linux是遵循GPL协议的,也就是公开免费的,那么他们怎么盈利呢?既然不能卖软件,那么就卖服务呗,比如说,发现了Linux漏洞,然后Red Hat修复,如果你买了我们的服务,我们就将补丁程序给你,并指导你安装,所有问题都帮你解决。

世界上总是不缺好事者,RedHat既然可以这么做,为什么就不能有好心人免费做呢?是的,有这样一个社区,他们把RedHat的源码拿过来,然后编译成操作系统放出去,这就是CentOS,就是社区版的RedHat,所以基本RedHat的补丁包出来一个月之后,CentOS就出现对应的补丁包了。这对于Red Hat是好事还是坏事呢?这恐怕只有当事人知道了,不过在2014年年初传来消息,RedHat收编了CentOS的团队。就像MSDN I TELL YOU 上面都是微软的正版软件,可以随便下载,但是这不也是为微软做了免费宣传吗。

当别人说Linux的版本时,一般来说有两个版本,一个是内核的版本,一个是发行的版本。例如登录到我的ubuntu终端执行命令uname -a:

1
root@AI-Machine:~# uname -aLinux AI-Machine 4.13.0-36-generic #40~16.04.1-Ubuntu SMP Fri Feb 16 23:26:51 UTC 2018 i686 i686 i686 GNU/Linuxroot@AI-Machine:~#

4.13.0是内核版本,16.04是指ubunut发行版本。

现在常见的linux操作系统有:ubuntu、红帽、深度、Centos。

Experience

Unix现状与未来——CSDN对我的采访

在去年美国《信息周刊》评选出的有史以来最伟大的12款软件中,Unix 操作系统排名首位。值得一提的是,Java语言排名第五,而微软的Excel电子表格和Google搜索分别列居第九和第十一位。Unix 操作系统的地位可见一斑。

的确,一直以来,Unix服务器凭借高性能、高可靠性及高可用性,每每在关键应用领域能够担当重任。然而,无可否认的是,近年来,随着企业IT成本的日益压缩,用户更加注重TCO(总拥有成本),Unix服务器的市场份额在遭到x86的不断蚕食,市场增长日渐放缓。

这是否意味着Unix 正显英雄迟暮之态而渐下神坛,当真有一天会退出舞台、隐入历史的迷雾中吗?

Unix 天生高性能

UNIX服务器的优势主要是硬件方面的高性能和高可靠性。长期以来,各种重量级的服务器,如Sun、 HP、 IBM、 SGI等公司开发的高性能计算机上,只有Unix和他们的硬件可以完美的结合。所以,在我们说UNIX有很高的性能和可靠性中,有一部分功劳应该归功于服务器硬件。

目前而言,这些重量级的服务器在关键领域依然担当重任。因为从X86的PC机上发展而来的Windows和Linux都不俱备这样的能力,主要原因是厂商对于这些服务器长期以来的封闭。虽然由于近年来许多公司开始支持Linux, Linux也越来越能够胜任这些重量级服务器操作系统的任务,然而对于一些关键应用的大型的超级机来说,目前还是专用型的Unix的天下。

为什么Unix可以胜任这些高性能、高可靠和高可用性的重任?这是因为Unix的发展和系统设计、架构都是以高性能和高可靠性为中心的。Unix经历了当时计算机内存和CPU昂贵的年代,当时的计算机不像今天这么丰富(比如娱乐和多媒体),主要用于 “计算”和实际业务的数据处理,所以在最一开始,怎么利用极少的资源去做关键的处理就成为了UNIX必需要做的事情。

也就是说,UNIX天生就是注重性能、注重计算和数据处理。

英雄迟暮

Unix今天的光景已大不如从前。

虽然在目前还有很多很关键的应用需要通过IBM的大型机,或是SGI和NEC的超级计算机来处理,比如金融、电信、航空、军事等领域的一些非常关键的计算,但不可否认的是,UNIX的处境越来越危急,不但受到个人工作站的影响,廉价的操作系统和硬件更是开始猛烈地围剿UNIX。

一直以来Unix需要高性能和高可靠性的硬件支持,但随着计算机的迅猛发展,硬件的成本不断地下降,许多厂商的计算机也开始拥有不错的性能,比如AMD的amd64和Intel的EM64T,他们基于X86体系,但其性能和可靠性也能胜任高强度的计算和数据处理。

特别目前所流行的Multi-Processor和Multi-Core的硬件技术,以及集群方面软件技术的成熟,尤其是Windows/Linux在性能上的提升以及对集群架构和高性能硬件的支持。用户完全可以以比传统服务器低几个数量级的成本来构造出和传统服务器相当的系统,并且其维护成本也比传统服务器低得多得多。

还有来自于开放源码的Linux,用户同样能得够得到7x24小时的技术支持,而在享有相同质量的售后服务的同时,其服务费用也比传统得要低得多。

在中小服务器市场方面,Unix的处境已经变得相当难堪,在向中小企业迈进的过程中也没有任何优势。除了必需和关键领域,一些小型机如IBM的RISC 6000和Sun的Ultra系列的服务器都在被更廉价、更易维护的Windows/Linux的基于X86的集群计算机所取代。而且可以肯定的是,这种取代必将愈演愈烈。

固步自封

Unix在未来的趋势更是完全不容乐观,但由于历史上UNIX的近40年的霸主地位,导致了很多关键应用程序和硬件到今天依然无法脱离Unix。不过,由于Linux的出现,许多应用和数据库都有了向Linux转移的机会。一旦这些关键的应用都能被port到Linux上,加上低端服务器性能不断地上升,以及集群技术的不断发断,重量级服务器和传统Unix被取代就是迟早的事情。

对于那些传统的Unix,如IBM的Aix, Sun的Solaris,HP的HP-UX,它们的未来非常暗淡,这些产商为了保存他们的硬件,也不得不开始支持和Linux的兼容。

当初Unix的出现更多的是为了解决昂贵的硬件和计算的问题,在很少内存和比较慢的CPU的情形下,能让许多的用户共享这些硬件并提供良好的计算和数据处理能力。不是为了娱乐和桌面所设计的。

这和Windows的路线不一样。Windows天生注重的是用户界面,它的出现只是为了方便用户操作电脑,更为注重界面、娱乐、多媒体、办公。

所以两者天生的体质就不一样,或者说是“基因”和发展路线不一样,这就好像是DNA,UNIX的DNA就是性能和计算,而Windows的DNA是用户UI。加上Unix的固步自封,X-Window在桌面方面非常难用。

目前,Windows也开始注重服务能力和计算能力,其开始支持64位的CPU,发展HPC(High Performance Computing),以及集群WCCS( Windows Compute Cluster Server )相继出现。

Unix服务器的缺点——高昂成本和平台的封闭性,又让许多用户望而却步,这是当初从开放/自由实验室出来的Unix被奸商AT&T商业化的恶果。这对于整个计算机世界来说,是一次非常巨大的教训。以至于需要类似于Richard Stallman这样的一个怪物才能把大家引回正轨。

正是因为商业化,造成了平台的封闭性和成本的高昂,所以造成了一般的用户无法接触Unix,从而导致了Unix的路越走越狭窄,似乎已经走到了穷途末路的位置。分析其历史,有许多教训是值得我们总结和讨论的。

涅磐重生

今天,传统的Unix和其封闭的服务器被Windows/Linux逼到了相当高端的位置,高处不胜寒。从趋势上来说,他们退出舞台只是时间的问题。许多服务器产商在今天已经不得不支持Linux,由于硬件产商的支持,现在Linux完全可以跑在像SGI这样的超级计算机上了。相信终有一天,Linux必然会接过传统Unix的接力棒,并让Unix成为历史。

而Linux的桌面就好的很多,其两大桌面系统Gome和KDE也越来越成熟。尤其去年面世的SuSE 10.2的3D桌面更是让人津津乐道,其在想像力方面比Windows的Vista更让人激动。 虽然Linux在其娱乐和桌面应用方面还有很长的路要走,但今天的Linux完全可以做为一个比较成熟的桌面来使用了。相信Linux在未来会有非常不错的桌面前景。

Linux是一种Unix-like的操作系统,所以,Linux也秉承了Unix的特质,只是由于产商们对自己服务器的封闭,所以导致了Linux只能基于以X86的PC机开始自己的发展。

Linux正在向中小企业迈进,在这个过程中以下因素最为重要:

1)价格因素。中小企业都是资金不足并且需要快速成长的企业,所以系统成本会成为其一个重要的考虑。这个成本包括购买成本和维护成本。
2)性能因素。中小企业的发展相对于大企业来说是相当迅猛的,其用户数量/业务数量都有非常高的增涨。所以,他们需要有一个比较好的处理性能的操作系统和服务器。
3)技术因素。中小型企业由于在快速起步阶段。所以其在计算机技术方面并不一定很强。这样,他需要一套简单易用直观的系统。
4)使用方面。中小企业更多的是非计算机专业的行业。所以,在系统的操作性和使用方面需要能让一般用户快速地使用,从而降低整个企业的学习成本。

其实,对于中小型企业来说,他们很迫切地希望能够通过计算机内部企业网络,以及相关的管理系统来让自己的管理上一个台阶。但是由于受到资金和技术的双重限制,他们很难在企业内部建立一套简单易用并且有很强性能和功能的系统。而且,由于中小企业的业务不需要太多的个性化,所以他们更愿意租用或是托管一套已经比较成熟的解决方案。这样他们可以避开在资金和技术维护上的短处。

因此,对于中小型企业来说,是否使用Unix或是Linux或是Windows,并不是最重要的。他们很关心的是一套稳定价优的解决方案。对于一些提供这些方案的产商来说,Unix显然不能在价格和技术方面达到这个要求,而Windows可以解决技术方面和维护方面,以及使用方面的问题,但在资金方面,如果完全使用正版的Windows的所有服务产品,其价格会显得非常昂贵。

在这个方面,通过使用Linux组建后台服务器,使用廉价的OEM版的Windows的PC作为前台客户端,通过后台Linux向前台用户提供Web-base的操作界面将会是一个有很强竞争力的解决方案。

迟早有一天,这些私有化的Unix要被灭亡,但是Unix所带来的技术、文化和精神,将会在Linux上延续。Linux是Unix的一次“涅磐”!

本文观点由陈皓提供,由CSDN采访编辑,感谢CSDN编辑王磊!

Reference

  1. 在macOS下使用VMware Fusion安装Ubuntu 18.04.2的方法
  2. Ubuntu18.04系统下全程图解安装VMware Tools的方法
  3. MAC下安装Ubuntu过程
  4. UNIX编程艺术
  5. 鸟哥的Linux私房菜
  6. 开源x86虚拟机VirtualBox 6.1.4 发布:修复了诸多问题
  7. 统一操作系统 UOS 立未来目标:在政府及公共机构替代微软 Windows
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  10. Linux 从零开始(Linux From Scratch)
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  12. 树莓派 PC
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