Unix ( / ˈ j uː n ɪ k s / , YOO -niks ; торговая марка UNIX ) — семейство многозадачных , многопользовательских компьютерных операционных систем , которые произошли от оригинальной AT&T Unix, разработка которой началась в 1969 году [1] в Исследовательский центр Bell Labs Кена Томпсона , Денниса Ритчи и других. [4]
Первоначально предназначенная для использования внутри системы Bell , AT&T лицензировала Unix сторонним сторонам в конце 1970-х годов, что привело к появлению множества как академических, так и коммерческих вариантов Unix от таких поставщиков, как Калифорнийский университет в Беркли ( BSD ), Microsoft ( Xenix ), Sun Microsystems. ( SunOS / Solaris ), HP / HPE ( HP-UX ) и IBM ( AIX ). В начале 1990-х годов AT&T продала свои права на Unix компании Novell , которая затем продала товарный знак UNIX The Open Group , отраслевому консорциуму, основанному в 1996 году. Open Group разрешает использовать этот знак для сертифицированных операционных систем, соответствующих Единому стандарту . Спецификация UNIX (SUS).
Ранние версии Unix работали на компьютерах PDP-11 .
Системы Unix характеризуются модульной конструкцией , которую иногда называют « философией Unix ». Согласно этой философии, операционная система должна предоставлять набор простых инструментов, каждый из которых выполняет ограниченную, четко определенную функцию. [5] Унифицированная файловая система на основе индексного дескриптора и механизм межпроцессного взаимодействия, известный как « каналы », служат основными средствами связи, [4] а язык сценариев и команд оболочки ( оболочка Unix ) используется для объединения инструменты для выполнения сложных рабочих процессов.
Unix отличается от своих предшественников как первая портативная операционная система: почти вся операционная система написана на языке программирования C , что позволяет Unix работать на многочисленных платформах. [6]
Первоначально Unix задумывалась как удобная платформа для программистов, разрабатывающих программное обеспечение для запуска на ней и в других системах, а не для непрограммистов. [7] [8] [9] Система стала больше по мере того, как операционная система начала распространяться в академических кругах, а пользователи добавляли в систему свои собственные инструменты и делились ими с коллегами. [10]
Поначалу Unix не проектировалась как портативная [6] или многозадачная . [11] Позже Unix постепенно приобрела мобильность, многозадачность и многопользовательские возможности в конфигурации с разделением времени . Системы Unix характеризуются различными концепциями: использование обычного текста для хранения данных; иерархическая файловая система ; обработка устройств и некоторых типов межпроцессного взаимодействия (IPC) как файлов; и использование большого количества программных инструментов , небольших программ, которые можно объединить через интерпретатор командной строки с использованием каналов , в отличие от использования одной монолитной программы, которая включает в себя все одинаковые функции. Эти концепции известны под общим названием « философия Unix ». Брайан Керниган и Роб Пайк резюмируют это в книге «Среда программирования Unix» как «идею о том, что мощь системы в большей степени зависит от взаимоотношений между программами, чем от самих программ». [12]
К началу 1980-х годов пользователи начали рассматривать Unix как потенциально универсальную операционную систему, подходящую для компьютеров любого размера. [13] [14] Среда Unix и программная модель клиент-сервер были важными элементами в развитии Интернета и преобразовании вычислений, сосредоточенных в сетях , а не на отдельных компьютерах.
И Unix, и язык программирования C были разработаны AT&T и распространены среди правительственных и академических учреждений, что привело к тому, что оба они были портированы на более широкое разнообразие семейств машин, чем любая другая операционная система.
Операционная система Unix состоит из множества библиотек и утилит, а также главной программы управления — ядра . Ядро предоставляет службы для запуска и остановки программ, обрабатывает файловую систему и другие распространенные «низкоуровневые» задачи, которые разделяет большинство программ, и планирует доступ, чтобы избежать конфликтов, когда программы пытаются одновременно получить доступ к одному и тому же ресурсу или устройству. Для обеспечения такого доступа ядро имеет специальные права, отраженные в различении пространства ядра и пространства пользователя , причем последнее является областью с более низким приоритетом, в которой работает большинство прикладных программ.
_and_Dennis_Ritchie_at_PDP-11_(2876612463).jpg/1280px-Ken_Thompson_(sitting)_and_Dennis_Ritchie_at_PDP-11_(2876612463).jpg)
Истоки Unix относятся к середине 1960-х годов, когда Массачусетский технологический институт , Bell Labs и General Electric разрабатывали Multics , операционную систему с разделением времени для мейнфрейма GE 645 . [15] В Multics было несколько нововведений , но также были и серьезные проблемы. Разочарованные размером и сложностью Multics, но не ее целями, отдельные исследователи Bell Labs начали выходить из проекта. Последними ушли Кен Томпсон , Деннис Ритчи , Дуглас Макилрой и Джо Оссанна , [11] которые решили повторно реализовать свой опыт в новом проекте меньшего масштаба. Эта новая операционная система изначально не имела организационной поддержки, а также не имела названия.
Новая операционная система представляла собой однозадачную систему. [11] В 1970 году группа придумала название Unics для Uniplexed Information and Computing Service как игру слов на Multics , что означало Multiplexed Information and Computer Services . Брайан Керниган берет на себя ответственность за эту идею, но добавляет, что «никто не может вспомнить» происхождение окончательного написания Unix . [16] Деннис Ритчи, [11] Дуг Макилрой, [1] и Питер Г. Нойман [17] также отдают должное Кернигану.
Первоначально операционная система была написана на языке ассемблера , но в 1973 году Unix версии 4 была переписана на C. [11] Версия 4 Unix, однако, все еще содержала много кода, специфичного для PDP-11 , и не подходила для портирования. Первым портом на другую платформу был порт версии 6, сделанный четыре года спустя (1977) в Университете Вуллонгонга для Interdata 7/32 , [18] за которым последовал порт Bell Labs версии 7 на Interdata 8/32. в течение 1977 и 1978 годов. [19]
Bell Labs выпустила несколько версий Unix, которые вместе называются Research Unix . В 1975 году первая лицензия на исходный код UNIX была продана Дональду Б. Гиллису из факультета компьютерных наук Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне (UIUC). [20]
В конце 1970-х — начале 1980-х годов влияние Unix в академических кругах привело к широкомасштабному внедрению Unix ( BSD и System V ) коммерческими стартапами, что, в свою очередь, привело к фрагментации Unix на множество похожих, но часто незначительно и взаимно взаимосвязанных систем. несовместимые — системы, включая DYNIX , HP-UX , SunOS / Solaris , AIX и Xenix . В конце 1980-х годов компании AT&T Unix System Laboratories и Sun Microsystems разработали System V Release 4 ( SVR4 ), которая впоследствии была принята многими коммерческими поставщиками Unix.
В 1990-х годах популярность Unix и Unix-подобных систем выросла и стала предпочтительной операционной системой для более чем 90% из 500 самых быстрых суперкомпьютеров мира [21] , поскольку дистрибутивы BSD и Linux были разработаны в результате сотрудничества всемирной сети программистов. . В 2000 году Apple выпустила Darwin , также систему Unix, которая стала ядром операционной системы Mac OS X, позже переименованной в macOS . [22]
Unix-подобные операционные системы широко используются на современных серверах , рабочих станциях и мобильных устройствах . [23]
В конце 1980-х годов усилия по стандартизации открытых операционных систем, теперь известные как POSIX , обеспечили общую основу для всех операционных систем; IEEE основал POSIX на основе общей структуры основных конкурирующих вариантов системы Unix, опубликовав первый стандарт POSIX в 1988 году. В начале 1990-х годов отдельный, но очень похожий проект был начат отраслевым консорциумом Common Open Software Environment (COSE). ), которая в конечном итоге стала Единой спецификацией UNIX (SUS), администрируемой The Open Group . Начиная с 1998 года Open Group и IEEE основали Austin Group , чтобы предоставить общее определение POSIX и единую спецификацию UNIX, которая к 2008 году стала базовой спецификацией открытой группы.
В 1999 году, стремясь к совместимости, несколько поставщиков систем Unix согласились использовать исполняемый и связываемый формат SVR4 (ELF) в качестве стандарта для файлов двоичного и объектного кода. Общий формат обеспечивает существенную двоичную совместимость между различными системами Unix, работающими на одной и той же архитектуре ЦП.
Стандарт иерархии файловой системы был создан для обеспечения эталонной структуры каталогов для Unix-подобных операционных систем; в основном он использовался в Linux.
Система Unix состоит из нескольких компонентов, которые изначально были упакованы вместе. Благодаря включению среды разработки, библиотек, документов и переносимого, изменяемого исходного кода для всех этих компонентов, в дополнение к ядру операционной системы, Unix представляла собой автономную программную систему. Это была одна из ключевых причин, по которой он стал важным инструментом преподавания и обучения и имел широкое влияние. [ по мнению кого? ]
Включение этих компонентов не сделало систему большой — исходный дистрибутив UNIX V7, состоящий из копий всех скомпилированных двоичных файлов, а также всего исходного кода и документации, занимал менее 10 МБ и поставлялся на одной девятидорожечной магнитной ленте . , заслужив репутацию портативной системы. [24] Печатная документация, набранная из интернет-источников, состояла из двух томов.
Имена и расположение компонентов Unix в файловой системе существенно менялись на протяжении истории системы. Тем не менее, реализация V7 рассматривается многими [ кто? ] иметь каноническую раннюю структуру:
Система Unix оказала значительное влияние на другие операционные системы. Он завоевал свою репутацию благодаря своей интерактивности, предоставлению программного обеспечения за символическую плату для использования в образовательных целях, работе на недорогом оборудовании и простоте адаптации и переноса на другие машины. Первоначально Unix была написана на языке ассемблера , но вскоре была переписана на C , языке программирования высокого уровня . [26] Хотя это последовало за CTSS , Multics и Burroughs MCP , именно Unix популяризировал эту идею.
В Unix была радикально упрощенная файловая модель по сравнению со многими современными операционными системами: все виды файлов рассматривались как простые массивы байтов. Иерархия файловой системы содержала машинные службы и устройства (такие как принтеры , терминалы или дисководы ), обеспечивающие единый интерфейс, но за счет необходимости время от времени требовать дополнительных механизмов, таких как ioctl и флаги режима, для доступа к функциям оборудования, которые не требовались. соответствует простой модели «потока байтов». Операционная система Plan 9 продвинула эту модель еще дальше и устранила необходимость в дополнительных механизмах.
Unix также популяризировал иерархическую файловую систему с произвольно вложенными подкаталогами, первоначально представленную Multics. В других распространенных операционных системах того времени были способы разделить устройство хранения на несколько каталогов или разделов, но у них было фиксированное количество уровней, часто только один. Несколько основных проприетарных операционных систем в конечном итоге добавили возможности рекурсивного подкаталога, также созданные по образцу Multics. Иерархия «группа, пользователь» DEC RSX-11M превратилась в каталоги OpenVMS , тома CP/M превратились в подкаталоги MS-DOS 2.0+, а иерархия HP MPE group.account и библиотечные системы IBM SSP и OS/400 были свернуты. в более широкие файловые системы POSIX.
Превращение командного интерпретатора в обычную программу пользовательского уровня с дополнительными командами, предоставляемыми в виде отдельных программ, было еще одним нововведением Multics, популяризированным Unix. Оболочка Unix использовала тот же язык для интерактивных команд, что и для сценариев ( скрипты оболочки — не было отдельного языка управления заданиями, такого как JCL от IBM ). Поскольку команды оболочки и ОС были «просто еще одной программой», пользователь мог выбрать (или даже написать) свою собственную оболочку. Новые команды можно было добавлять без изменения самой оболочки. Инновационный синтаксис командной строки Unix для создания модульных цепочек процессов производитель-потребитель ( конвейеров ) сделал широко доступной мощную парадигму программирования ( сопрограммы ). Многие более поздние интерпретаторы командной строки были вдохновлены оболочкой Unix.
Фундаментальным упрощающим допущением Unix была ориентация на текст с разделителями новой строки почти для всех форматов файлов. В исходной версии Unix не было «бинарных» редакторов — вся система настраивалась с использованием текстовых командных сценариев оболочки. Общим знаменателем в системе ввода-вывода был байт – в отличие от файловых систем, основанных на записях . Сосредоточение внимания на тексте, представляющем практически все, сделало каналы Unix особенно полезными и способствовало разработке простых, общих инструментов, которые можно было легко комбинировать для выполнения более сложных специальных задач. Акцент на тексте и байтах сделал систему гораздо более масштабируемой и портативной, чем другие системы. Со временем текстовые приложения также оказались популярными в таких областях приложений, как языки печати ( PostScript , ODF ), а также на прикладном уровне интернет-протоколов , например, FTP , SMTP , HTTP , SOAP и SIP .
Unix популяризировал синтаксис регулярных выражений , который нашел широкое распространение. Программный интерфейс Unix стал основой широко распространенного стандарта интерфейса операционной системы (POSIX, см. выше). Язык программирования C вскоре распространился за пределы Unix и теперь повсеместно используется в программировании систем и приложений.
Ранние разработчики Unix сыграли важную роль во внедрении концепций модульности и возможности повторного использования в практику разработки программного обеспечения , породив движение «программных инструментов». Со временем ведущие разработчики Unix (и программ, работающих на ней) установили набор культурных норм разработки программного обеспечения, норм, которые стали столь же важными и влиятельными, как сама технология Unix; это было названо философией Unix .
Сетевые протоколы TCP/IP были быстро реализованы в версиях Unix, широко используемых на относительно недорогих компьютерах, что способствовало взрывному росту Интернета во всем мире, подключению в реальном времени и легло в основу для реализаций на многих других платформах.
Политика Unix в отношении обширной онлайн-документации и (в течение многих лет) быстрого доступа ко всему исходному коду системы повысила ожидания программистов и способствовала запуску движения за свободное программное обеспечение в 1983 году.
В 1983 году Ричард Столлман объявил о проекте GNU (сокращение от «GNU's Not Unix») — амбициозной попытке создать свободное программное обеспечение, подобное Unix- системе — «бесплатное» в том смысле, что каждый, кто получит копию, сможет свободно ее использовать. изучайте, изменяйте и распространяйте его. Собственный проект разработки ядра проекта GNU, GNU Hurd , еще не создал работающего ядра, но в 1991 году Линус Торвальдс выпустил ядро Linux как бесплатное программное обеспечение под лицензией GNU General Public License . Помимо использования в операционной системе GNU , многие пакеты GNU, такие как Коллекция компиляторов GNU (и остальная часть инструментальной цепочки GNU ), библиотека GNU C и GNU Core Utilities , стали играть центральную роль в других а также бесплатные системы Unix.
Дистрибутивы Linux , состоящие из ядра Linux и больших коллекций совместимого программного обеспечения, стали популярными как среди индивидуальных пользователей, так и в бизнесе. Популярные дистрибутивы включают Red Hat Enterprise Linux , Fedora , SUSE Linux Enterprise , openSUSE , Debian , Ubuntu , Linux Mint , OpenMandriva , Slackware Linux , Arch Linux и Gentoo . [27]
Свободная производная BSD Unix, 386BSD , была выпущена в 1992 году и привела к созданию проектов NetBSD и FreeBSD . После урегулирования в 1994 году иска, поданного Unix System Laboratories против Калифорнийского университета и Berkeley Software Design Inc. ( USL против BSDi ) , было разъяснено, что Беркли имеет право распространять BSD Unix бесплатно, если пожелает. С тех пор BSD Unix была разработана в нескольких различных ветках продуктов, включая OpenBSD и DragonFly BSD .
Linux и BSD Unix все больше удовлетворяют потребности рынка, традиционно обслуживаемые проприетарными операционными системами Unix, а также выходят на новые рынки, такие как потребительские настольные компьютеры, мобильные и встраиваемые устройства. Из-за модульной конструкции модели Unix совместное использование компонентов является относительно распространенным явлением: большинство или все Unix и Unix-подобные системы включают по крайней мере некоторый код BSD, а некоторые включают в свои дистрибутивы утилиты GNU.
В интервью 1999 года Деннис Ритчи высказал мнение, что операционные системы Linux и BSD Unix являются продолжением основы конструкции Unix и являются производными от Unix: [28]
Я думаю, что феномен Linux весьма восхитителен, поскольку он так сильно опирается на основу, предоставленную Unix. Linux кажется одним из самых здоровых прямых производных Unix, хотя существуют также различные системы BSD, а также более официальные предложения от производителей рабочих станций и мэйнфреймов.
В том же интервью он заявляет, что рассматривает Unix и Linux как «продолжение идей, которые были начаты мной, Кеном и многими другими много лет назад». [28]
OpenSolaris был свободным программным аналогом Solaris , разработанным Sun Microsystems , который включал ядро под лицензией CDDL и преимущественно пользовательскую среду GNU . Однако Oracle прекратила проект после приобретения Sun, что побудило группу бывших сотрудников Sun и членов сообщества OpenSolaris внедрить OpenSolaris в ядро illumos . По состоянию на 2014 год illumos остается единственной активной производной System V с открытым исходным кодом.
В мае 1975 года в RFC 681 описывалась разработка Network Unix Центром перспективных вычислений Иллинойского университета в Урбане-Шампейне . [29] Говорят, что система Unix «представляет несколько интересных возможностей в качестве мини-хоста ARPANET ». В то время для Unix требовалась лицензия Bell Telephone Laboratories , которая стоила 20 000 долларов США для неуниверситетских учреждений, в то время как университеты могли получить лицензию за символическую плату в 150 долларов США. Было отмечено, что Bell «открыта для предложений» по лицензии для всей ARPANET.
В RFC особо упоминается, что Unix «предлагает мощные локальные средства обработки в виде пользовательских программ, несколько компиляторов , редактор на основе QED , универсальную систему подготовки документов и эффективную файловую систему со сложным контролем доступа, монтируемыми и демонтируемыми томами». и унифицированное обращение с периферийными устройствами как с особыми файлами ». Последний позволил интегрировать программу управления сетью (NCP) в файловую систему Unix, рассматривая сетевые соединения как специальные файлы, к которым можно было получить доступ через стандартные вызовы ввода-вывода Unix , что включало дополнительное преимущество закрытия всех соединений при выходе из программы. если пользователь пренебрегает этим. Чтобы «минимизировать количество кода, добавляемого в базовое ядро Unix », большая часть кода NCP выполнялась в заменяемом пользовательском процессе, запускавшемся только при необходимости. [29]
В октябре 1993 года Novell , компания, которая на тот момент владела правами на исходный код Unix System V, передала товарные знаки Unix компании X/Open Company (ныне The Open Group ) [30] , а в 1995 году продала связанный с ней бизнес. операции в Санта-Крус (SCO). [31] [32] Вопрос о том, продала ли Novell авторские права на реальное программное обеспечение, стал предметом федерального иска в 2006 году SCO против Novell , который Novell выиграла. Дело было обжаловано, но 30 августа 2011 года Апелляционный суд десятого округа США подтвердил решения суда и закрыл дело. [33] Поставщик Unix SCO Group Inc. обвинила Novell в клевете на право собственности .
Нынешним владельцем торговой марки UNIX является The Open Group, консорциум отраслевых стандартов. Только системы, полностью соответствующие Единой спецификации UNIX и сертифицированные по ней , квалифицируются как «UNIX» (другие называются « Unix-подобными »).
По указу The Open Group термин «UNIX» относится скорее к классу операционных систем, чем к конкретной реализации операционной системы; те операционные системы, которые соответствуют единой спецификации UNIX The Open Group, должны иметь возможность носить товарные знаки UNIX 98 или UNIX 03 уже сегодня, после того как поставщик операционной системы заплатит The Open Group существенную плату за сертификацию и ежегодные роялти за товарный знак. [34] К системам, имеющим лицензию на использование товарного знака UNIX, относятся AIX , [35] EulerOS , [36] HP-UX , [37] Inspur K-UX , [38] IRIX , [39] macOS , [40] Solaris. , [41] Tru64 UNIX (ранее «Digital UNIX» или OSF/1 ), [42] и z/OS . [43] Примечательно, что EulerOS и Inspur K-UX являются дистрибутивами Linux, сертифицированными как совместимые с UNIX 03. [44] [45]
Иногда такое представление, как Un*x , *NIX или *N?X , используется для обозначения всех операционных систем, подобных Unix. Это происходит из-за использования звездочки ( * ) и вопросительного знака в качестве подстановочных знаков во многих утилитах. Эта нотация также используется для описания других Unix-подобных систем, которые не соответствуют требованиям торговой марки UNIX от Open Group.
Открытая группа требует, чтобы UNIX всегда использовался как прилагательное, за которым следовал общий термин, такой как система , чтобы избежать создания обобщенного товарного знака .
Первоначальное форматирование было Unix , [ оспаривается ] , но использование UNIX остается широко распространенным, поскольку когда-то оно было набрано маленькими прописными буквами ( Unix ). По словам Денниса Ритчи , когда он представлял оригинальную статью о Unix на третьем симпозиуме по операционным системам Американской ассоциации вычислительной техники (ACM), «у нас была новая наборная машина, и troff только что был изобретен, и мы были опьянены возможностью создавать небольшие колпачки". [46] Многие предшественники и современники операционной системы использовали прописные буквы, поэтому многие люди писали имя заглавными буквами по привычке. Это не аббревиатура. [47]
Названия товарных знаков могут быть зарегистрированы разными организациями в разных странах, а законы о товарных знаках в некоторых странах позволяют контролировать одно и то же название товарного знака двум различным организациям, если каждое предприятие использует товарный знак в легко различимых категориях. В результате Unix стала использоваться в качестве торговой марки для различных продуктов, включая книжные полки, чернильные ручки, клей в бутылках, подгузники, фены и контейнеры для пищевых продуктов. [48]
Несколько форм множественного числа Unix случайно используются для обозначения нескольких марок Unix и Unix-подобных систем. Наиболее распространены обычные Unix , но Unices , рассматривающие Unix как латинское существительное третьего склонения , также популярны. Псевдоанглосаксонская форма множественного числа Unixen не распространена, хотя иногда встречается. Компания Sun Microsystems , разработчик варианта Solaris, заявила, что термин Unix сам по себе имеет множественное число, ссылаясь на многочисленные его реализации. [49]
можно привести хороший пример того, что [UNIX] по сути является современной реализацией системы CTSS MIT.
UNIX была создана разработчиками программного обеспечения для разработчиков программного обеспечения, чтобы предоставить себе среду, которой они могли бы полностью манипулировать.
Когда была создана Unix и когда она формировала свои культурные ценности,
конечных пользователей не было
.
Самое лучшее в UNIX — это его портативность. UNIX портируется на весь спектр аппаратного обеспечения — от однопользовательского IBM PC стоимостью 5000 долларов до Cray стоимостью 5 миллионов долларов. Впервые точкой стабильности становится программная среда, а не аппаратная архитектура; UNIX превосходит изменения в аппаратных технологиях, поэтому программы, написанные для среды UNIX, могут перейти на аппаратное обеспечение следующего поколения.
Это затем привело к тому, что Unis (кастрированная однопользовательская система Multics, названная так благодаря Брайану Кернигану) позже стала UNIX (вероятно, благодаря юристам AT&T).
Возможно, самый важный переломный момент произошел в 1973 году, когда ядро операционной системы было переписано на C.
Право на использование товарного знака UNIX требует от Лицензиата уплаты The Open Group дополнительного ежегодного сбора, рассчитанного в соответствии с таблицей сборов, приведенной ниже.
UNIX — множественное число. Это не одна операционная система, а множество реализаций идеи, зародившейся в 1965 году.
Определения из Викисловаря
СМИ из Commons
Цитаты из Wikiquote
Учебники из Wikibooks
Данные из Викиданных