Unix傳奇(上篇)
了解過去，我們才能知其然，更知所以然。總結(jié)過去，我們才會(huì)知道我們明天該如何去規(guī)劃，該如何去走。在時(shí)間的滾輪中，許許多的東西就像流星一樣一閃而逝，而有些東西卻能經(jīng)受著時(shí)間的考驗(yàn)散發(fā)著經(jīng)久的魅力，讓人津津樂道，流傳至今。要知道明天怎么去選擇，怎么去做，不是盲目地跟從今天各種各樣琳瑯滿目前沿技術(shù)，而應(yīng)該是去 —— 認(rèn)認(rèn)真真地了解和回顧歷史。 Unix是目前還在存活的操作系統(tǒng)的元老了，走過了近乎40年的歷程。在技術(shù)更新如此迅速的計(jì)算機(jī)世界的今天，Unix始終保持它那神圣的光環(huán)，它那曲折和令人嘆息的歷史，以及由它引發(fā)的思想變革，對當(dāng)今計(jì)算機(jī)文化造成的深遠(yuǎn)影響，近40年所產(chǎn)生的人和事，讓它成為了一個(gè)傳奇，不能不讓人為之驚嘆。 這是一段所有從事計(jì)算機(jī)行業(yè)人員尤其是軟件開發(fā)人員需要了解的歷史。Unix的傳奇歷史是整個(gè)計(jì)算機(jī)世界文化最具代表性的，它對整個(gè)計(jì)算機(jī)世界文化的影響也是最巨大，最深遠(yuǎn)的。他給人帶來的不單單的對過去的回味，更為我們帶來了計(jì)算機(jī)世界的新思潮。 了解這段的歷史的人，才能體會(huì)計(jì)算機(jī)世界變遷過程中的是是非非，才能了解計(jì)算機(jī)世界中的文化，從而才能參與到整個(gè)計(jì)算機(jī)革命的大潮中。希望這段歷史，這篇文章能讓你感受到計(jì)算機(jī)世界那強(qiáng)力的脈搏，從而讓你踏上這條令人充滿激情的道路。 下面是本文的大綱：
上篇 Unix起源 Unix分裂 Unix的法律糾紛 GNU開源組織 Linux橫空出世 Linux今天的領(lǐng)袖
下 Unix的歷史教訓(xùn) Unix 家族譜 Unix的特點(diǎn) Unix的影響和哲學(xué) Unix痛恨者手冊 Unix 起源 回顧Unix歷史，我們就要說一下一個(gè)叫MULTICS（Multiplexed Information and Computing Service）的項(xiàng)目。上世紀(jì)六十年代時(shí)，大部份計(jì)算機(jī)都是采用批處理（Batch Processing）的方式（也就是說，當(dāng)作業(yè)積累一定數(shù)量的時(shí)候，計(jì)算機(jī)才會(huì)進(jìn)行處理）。那時(shí)，我們熟知的美國電話及電報(bào)公司（American Telephone and Telegraph Inc.；AT&T）、通用電器公司（General Electrics；G.E.）及麻省理工學(xué)院（Massachusetts Institute of Technology；MIT）計(jì)劃合作開發(fā)一個(gè)多用途（General-Purpose）、分時(shí)（Time-Sharing）及多用戶（Multi-User）的操作系統(tǒng)，也就是這個(gè)MULTICS，其被設(shè)計(jì)運(yùn)行在GE-645大型主機(jī)上。不過，這個(gè)項(xiàng)目由于太過復(fù)雜，整個(gè)目標(biāo)過于龐大，糅合了太多的特性，進(jìn)展太慢，幾年下來都沒有任何成果，而且性能都很低。于是到了1969年2月，貝爾實(shí)驗(yàn)室（Bell Labs）決定退出這個(gè)項(xiàng)目。 熟悉這段歷史的人都知道，貝爾實(shí)驗(yàn)室中的有個(gè)叫Ken Thompson的人，他為MULTICS這個(gè)操作系統(tǒng)寫游戲了個(gè)叫“Space Travel”的游戲，在MULTICS上經(jīng)過實(shí)際運(yùn)行后，他發(fā)現(xiàn)游戲速度很慢而且耗費(fèi)昂貴 —— 每次運(yùn)行會(huì)花費(fèi)75美元。退出這個(gè)項(xiàng)目以后。他為了讓這個(gè)游戲能玩，所以他找來Dennis Ritchie為這個(gè)游戲開發(fā)一個(gè)極其簡單的操作系統(tǒng)。這就是后來的Unix。（值得一提的是，當(dāng)時(shí)他們本想在DEC-10上寫，后來沒有申請到，只好在實(shí)驗(yàn)室的墻角邊找了一臺被人遺棄的Digital PDP-7的迷你計(jì)算機(jī)進(jìn)行他們的計(jì)劃，這臺計(jì)算機(jī)上連個(gè)操作系統(tǒng)都沒有，于是他們用匯編語言僅一個(gè)月的時(shí)間就開發(fā)了一個(gè)操作系統(tǒng)的原型）他們的同事Brian Kernighan非常不喜歡這個(gè)系統(tǒng)，嘲笑Ken Thompson說：“你寫的系統(tǒng)好真差勁，干脆叫Unics算了。”Unics的名字就是相對于MULTICS的一種戲稱，后業(yè)改成了Unix。于是，Unix就在這樣被游戲和玩笑創(chuàng)造了，當(dāng)時(shí)是1969年8月。也就是這一年，Linux之父Linus Torvalds在芬蘭出生了。 1971年，Ken Thompson寫了充分長篇的申請報(bào)告，申請到了一臺PDP-11/24的機(jī)器。于是Unix第一版出來了。在一臺PDP-11/24的機(jī)器上完成。這臺電腦只有24KB的物理內(nèi)存和500K磁盤空間。Unix占用了12KB的內(nèi)存，剩下的一半內(nèi)存可以支持兩用戶進(jìn)行Space Travel的游戲。而著名的fork()系統(tǒng)調(diào)用也就是在這時(shí)出現(xiàn)的。 到了1973年的時(shí)候，Ken Thompson 與Dennis Ritchie感到用匯編語言做移植太過于頭痛，他們想用高級語言來完成第三版，對于當(dāng)時(shí)完全以匯編語言來開發(fā)程序的年代，他們的想法算是相當(dāng)?shù)寞偪瘛Ｒ婚_始他們想嘗試用Fortran，可是失敗了。后來他們用一個(gè)叫BCPL（Basic Combined Programming Language）的語言開發(fā)，他們整合了BCPL形成B語言，后來Dennis Ritchie覺得B語言還是不能滿足要求，就是就改良了B語言，這就是今天的大名鼎鼎的C語言。于是，Ken Thompson 與Dennis Ritchie成功地用C語言重寫了Unix的第三版內(nèi)核。至此，Unix這個(gè)操作系統(tǒng)修改、移植相當(dāng)便利，為Unix日后的普及打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。而Unix和C完美地結(jié)合成為一個(gè)統(tǒng)一體，C與Unix很快成為世界的主導(dǎo)。 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發(fā)表。這是UNIX與外界的首次接觸。結(jié)果引起了學(xué)術(shù)界的廣泛興趣并對其源碼索取，所以，Unix第五版就以“僅用于教育目的”的協(xié)議，提供給各大學(xué)作為教學(xué)之用，成為當(dāng)時(shí)操作系統(tǒng)課程中的范例教材。各大學(xué)公司開始通過Unix源碼對Unix進(jìn)行了各種各樣的改進(jìn)和擴(kuò)展。于是，Unix開始廣泛流行。
Unix分裂 1978年，對 Unix而言是革命性的一年；因?yàn)閷W(xué)術(shù)界的老大柏克利大學(xué) （UC Berkeley），推出了一份以第六版為基礎(chǔ)，加上一些改進(jìn)和新功能而成的 Unix。這就是著名的“1 BSD（1st Berkeley Software Distribution）”，開創(chuàng)了Unix的另一個(gè)分支：BSD 系列。 同時(shí)期，AT&T成立USG（Unix Support Group），將 Unix變成商業(yè)化的產(chǎn)品。從此，BSD的 Unix 便和AT&T 的Unix 分庭抗禮，Unix就分為System IV和4.x BSD這兩大主流，各自蓬勃發(fā)展。 1979年發(fā)布的Unix 第七版被稱為是“最后一個(gè)真正的Unix”，這個(gè)版本的Unix內(nèi)核只有40K bytes。后來這個(gè)版本被移植到VAX機(jī)上（我在大學(xué)時(shí)學(xué)習(xí)C語言時(shí)用過這個(gè)VAX機(jī)，我還記得那時(shí)上VAX機(jī)最大的愛好就是使用talk命令和別人聊天，呵呵）。20世紀(jì)80年代相繼發(fā)布的8、9、10版本只授權(quán)給了少數(shù)大學(xué)。 1982年，AT&T基于版本7開發(fā)了UNIX System Ⅲ的第一個(gè)版本，這是一個(gè)商業(yè)版本僅供出售。為了解決混亂的UNIX版本情況，AT&T綜合了其他大學(xué)和公司開發(fā)的各種UNIX，開發(fā)了UNIX System V Release 1。這個(gè)新的UNIX商業(yè)發(fā)布版本不再包含源代碼，所以加州大學(xué)Berkeley分校繼續(xù)開發(fā)BSD UNIX，作為UNIX System III和V的替代選擇。BSD對UNIX最重要的貢獻(xiàn)之一是TCP/IP。BSD 有8個(gè)主要的發(fā)行版中包含了TCP/IP： 同時(shí)，其他一些公司也開始為其自己的小型機(jī)或工作站提供商業(yè)版本的UNIX系統(tǒng)，有些選擇System V作為基礎(chǔ)版本，有些則選擇了BSD。BSD的一名主要開發(fā)者，Bill Joy，在BSD基礎(chǔ)上開發(fā)了SunOS，并最終創(chuàng)辦了Sun Microsystems。
Bill Joy 1991年，一群BSD開發(fā)者（Donn Seeley、Mike Karels、Bill Jolitz 和 Trent Hein）離開了加州大學(xué)，創(chuàng)辦了Berkeley Software Design, Inc (BSDI)。BSDI是第一家在便宜常見的Intel平臺上提供全功能商業(yè)BSD UNIX的廠商。后來Bill Jolitz 離開了BSDI，開始了386BSD的工作。386BSD被認(rèn)為是FreeBSD、OpenBSD 和 NetBSD、DragonFlyBSD的先輩。 這是一個(gè)AT&T妄圖私有化的Unix的時(shí)代。為了私有化Unix，1986年IEEE指定了一個(gè)委員會(huì)制定了一個(gè)一個(gè)開放作業(yè)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn),稱為 POSIX (Portable Operating Systems Interface)。最后加上個(gè)X，不知道是為了好聽，還是因?yàn)檫@本質(zhì)上是UNIX的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然，AT&T的Unix取得了這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)制訂戰(zhàn)爭的勝利，還取得了Unix這個(gè)注冊商標(biāo)。此時(shí)BSD的擁護(hù)者自喻為冷酷無情的公司帝國的反抗軍。就銷售量來說，AT&T UNIX始終趕不上BSD/Sun。到1990年，AT&T與BSD版本已難明顯區(qū)分，因?yàn)楸舜硕加胁捎脤Ψ降男掳l(fā)明。 這段時(shí)期，從實(shí)驗(yàn)室出來的被全世界所分享的Unix，正處于被私有化的關(guān)鍵時(shí)期。 Unix的法律糾紛 Berkeley Software Design, Inc（BSDI）很快就與AT&T的UNIX Systems Laboratories（USL）附屬公司產(chǎn)生了法律糾紛，USL是AT&T注冊的公司。AT&T為了擁有System V版權(quán)，以及Unix商標(biāo)，為了壟斷Unix，1992年，USL正式對BSDI提起訴訟，說BSD剽竊他的源碼。而最終了結(jié)了好評如潮的BSD系統(tǒng)。 由于最后判決懸而未決，這樁法律訴訟將BSD后裔的開發(fā)，特別是自由軟件，延遲了兩年，這導(dǎo)致沒有法律問題的Linux內(nèi)核獲得了極大的支持。Linux跟386BSD的開發(fā)幾乎同時(shí)起步，Linus說，當(dāng)時(shí)如果有自由的基于386的Unix-like操作系統(tǒng)，他就可能不會(huì)創(chuàng)造Linux。盡管無法預(yù)料這給以后的軟件業(yè)究竟造成了什么樣的影響（如果沒有這個(gè)法律糾紛，很有可能沒有今天的革命性的Linux），但有一點(diǎn)可以肯定，Linux更加豐富了這塊土壤。 這場官司一直打到 AT&T將自己的Unix系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室賣掉，新接手的Novell公司采取了一種比較開明的做法，允許BSDI自由發(fā)布自己的BSD，但是前提是必須將來自于AT&T的代碼完全刪除，于是誕生了4.4 BSD Lite版，由于這個(gè)版本不存在法律問題，4.4BSD Lite成為了現(xiàn)代BSD系統(tǒng)的基礎(chǔ)版本。 這樁訴訟最終在1994年1月了結(jié)，更多地滿足了BSDI的利益。伯克利套件的18,000個(gè)文件中，只有3個(gè)文件要求刪除，另有70個(gè)文件要求修改，并顯示USL的版權(quán)說明。這項(xiàng)調(diào)解另外要求，USL不得對4.4BSD提起訴訟，不管是用戶還是BSDI代碼的分發(fā)者。于是，BSD Unix走上了復(fù)興的道路。BSD的開發(fā)也走向了幾個(gè)不同的方向，并最終導(dǎo)致了FreeBSD、OpenBSD和NetBSD的出現(xiàn)。 從AT&T意識到了Unix的商業(yè)價(jià)值，不再將Unix源碼授權(quán)給學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)以來，到以后的幾十年，Unix仍在不斷變化，其版權(quán)所有者不斷變更，授權(quán)者的數(shù)量也在增加。Unix的版權(quán)曾經(jīng)為AT&T所有，之后Novell擁有了Unix，再之后Novell又將版權(quán)出售給了SCO（這一事實(shí)雙方尚存在爭議）。有很多大公司在取得了Unix的授權(quán)之后，開發(fā)了自己的Unix產(chǎn)品。（幾年前，據(jù)傳聞微軟為了限制Linux，微軟讓SCO到法院告Linux剽竊其源碼） 由于Unix是由C語言寫的，所以修改和移植都很容易，因此，很多商業(yè)公司及學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)均加入這個(gè)操作系統(tǒng)的研發(fā)，各個(gè)不同版本的Unix也開始蓬勃發(fā)展。這才產(chǎn)生了今天這么多的各式各樣的Unix衍生產(chǎn)品。如AIX、Solaris、HP-UX、IRIX、OSF、Ultrix等等。（這些商業(yè)化的Unix基本上都是源于AT&T授權(quán)的Unix System V） Unix開源組織 AT&T的這種商業(yè)態(tài)度，讓當(dāng)時(shí)許許多的Unix的愛好者和軟件開發(fā)者們感到相當(dāng)?shù)耐葱暮蛻n慮，他們認(rèn)為商業(yè)化的種種限制并不利于產(chǎn)生的發(fā)展，相反還能導(dǎo)制產(chǎn)品出現(xiàn)諸多的問題。隨著商業(yè)化Unix的版本的種種限制和諸多問題，引起了大眾的不滿和反對。于是，大家開始有組織地結(jié)成“反叛聯(lián)盟”以此對抗欺行罷市的AT&T等商業(yè)化行為。 另一方面，關(guān)于“大教堂”（集權(quán)、封閉、受控、保密）和“集市”（分權(quán)、公開、精細(xì)的同僚復(fù)審）兩種開發(fā)模式的對比成為了新思潮的中心思想。這個(gè)新思潮對IT業(yè)產(chǎn)生了非常深遠(yuǎn)影響。為整個(gè)計(jì)算機(jī)世界帶來了革命性的價(jià)值觀。
為了這個(gè)理想，Richard Stallman于1984年創(chuàng)業(yè)了GNU，計(jì)劃開發(fā)一套與Unix相互兼容的的軟件。1985 年 Richard Stallman 又創(chuàng)立了自由軟件基金會(huì)（Free Software Foundation）來為 GNU 計(jì)劃提供技術(shù)、法律以及財(cái)政支持。盡管 GNU 計(jì)劃大部分時(shí)候是由個(gè)人自愿無償貢獻(xiàn)，但 FSF 有時(shí)還是會(huì)聘請程序員幫助編寫。當(dāng) GNU 計(jì)劃開始逐漸獲得成功時(shí)，一些商業(yè)公司開始介入開發(fā)和技術(shù)支持。當(dāng)中最著名的就是之后被 Red Hat 兼并的 Cygnus Solutions。 GNU組織的建立，延續(xù)了當(dāng)年Unix剛出現(xiàn)時(shí)的情形，并為這種情形建立了可靠的法律和財(cái)務(wù)保障。GNU 工程十幾年以來, 已經(jīng)成為一個(gè)對軟件開發(fā)主要的影響力量， 創(chuàng)造了無數(shù)的重要的工具。例如：強(qiáng)健的編譯器，有力的文本編輯器，甚至一個(gè)全功能的操作系統(tǒng)。從那時(shí)開始，許多程序員聚集起來開始開發(fā)一個(gè)自由的、高質(zhì)量、易理解的軟件，讓這使得Unix社區(qū)生機(jī)勃勃，一派繁榮景象。 自90年代發(fā)起這個(gè)計(jì)劃以來，GNU 開始大量的產(chǎn)生或收集各種系統(tǒng)所必備的組件，像是——函數(shù)庫（libraries）、編譯器（compilers）、調(diào)式工具（debugs）、文本編輯器（text editors）、網(wǎng)站服務(wù)器（web server），以及一個(gè)Unix的使用者接口（Unix shell）等等，等等。但由于種種原因，GNU一直沒有開發(fā)操作系統(tǒng)的kernel。正當(dāng)Richard Stallman在為操作系統(tǒng)內(nèi)核傷腦筋的時(shí)候，Linux出現(xiàn)了。
Linux橫空出世
從一開始，Linus就決定自由擴(kuò)散Linux，包括原代碼，隨即Linux引起黑客們（hacker）的注意，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)加入了Linux的內(nèi)核開發(fā)。Linux傾向于成為一個(gè)黑客的系統(tǒng)——直到今天，在Linux社區(qū)里內(nèi)核的開發(fā)被認(rèn)為是真正的編程。由于一批高水平黑客的加入，使Linux 發(fā)展迅猛，幾乎一兩個(gè)禮拜就有新版或修正版的出現(xiàn)，到1993年底94年初，Linux 1.0終于誕生了！Linux 1.0已經(jīng)是一個(gè)功能完備的操作系統(tǒng)，而且內(nèi)核寫得緊湊高效，可以充分發(fā)揮硬件的性能，在 Linux 的歷史是和GNU緊密聯(lián)系在一起的。從1983年開始的GNU計(jì)劃致力于開發(fā)一個(gè)自由并且完整的類Unix操作系統(tǒng)，包括軟件開發(fā)工具和各種應(yīng)用程序。到1991年 Linux 內(nèi)核發(fā)布的時(shí)候，GNU已經(jīng)幾乎完成了除了系統(tǒng)內(nèi)核之外的各種必備軟件的開發(fā)。在 Linus Torvalds 和其它開發(fā)人員的努力下，GNU組件可以運(yùn)行于Linux內(nèi)核之上。整個(gè)內(nèi)核是基于 GNU 通用公共許可，也就是GPL（GNU General Public License，GNU通用公共許可證）的，但是Linux內(nèi)核并不是GNU 計(jì)劃的一部分。1994年3月，Linux1.0版正式發(fā)布，Marc Ewing成立了 Red Hat 軟件公司，成為最著名的 Linux 分銷商之一。 嚴(yán)格來講，Linux這個(gè)詞本身只表示Linux內(nèi)核，但在實(shí)際上人們已經(jīng)習(xí)慣了用Linux來形容整個(gè)基于Linux內(nèi)核，并且使用GNU 工程各種工具和應(yīng)用程序的操作系統(tǒng)(也被稱為GNU/Linux)。基于這些組件的Linux軟件被稱為Linux發(fā)行版。一般來講，一個(gè)Linux發(fā)行套件包含大量的軟件，比如軟件開發(fā)工具，數(shù)據(jù)庫，Web服務(wù)器（例如Apache)，X Window，桌面環(huán)境（比如GNOME和KDE），辦公套件（比如OpenOffice.org），等等。 1991至1995年間，Linux從概念型的0.1版本內(nèi)核原型，發(fā)展成為能夠在性能和特性上均堪媲美專有Unix的操作系統(tǒng)，并且在連續(xù)正常工作時(shí)間等重要統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)上打敗了這些Unix中的絕大部分。1995年，Linux找到了自己的殺手級應(yīng)用——開源的web服務(wù)器Apache。就像Linux，Apache出眾地穩(wěn)定和高效。很快，運(yùn)行Apache的Linux機(jī)器成了全球ISP平臺的首選。約60%的網(wǎng)站選用Apache，輕松擊敗了另兩個(gè)主要的專有型競爭對手。今天的LAMP（Linux , Apache, MySQL, PHP）已經(jīng)成為了架構(gòu)Web服務(wù)器的主要首選。 現(xiàn)如今的Linux不但可以裝在幾乎所有的主流服務(wù)器上，當(dāng)然也包括桌面的X86系統(tǒng)中。其還常常被用于嵌入式系統(tǒng)，機(jī)頂盒、手機(jī)、交換機(jī)、游戲機(jī)、PDA、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、路由器、等等，都是因?yàn)?/span>Linux那精彩的內(nèi)核。 Linux的出現(xiàn)，不僅僅給世界帶來了一個(gè)免費(fèi)的操作系統(tǒng)，也不僅僅是對Unix自由、共享的文化的延續(xù)，它的出現(xiàn)帶給了計(jì)算機(jī)世界自Unix、GNU以來更為成熟的思想和文化。 Linux今天的領(lǐng)袖 Linux和GNU關(guān)系是比較微妙的。那時(shí)，自由軟件基金會(huì)編寫的用戶軟件工具包鋪平了一條擺脫高成本專有軟件開發(fā)工具的前進(jìn)道路。意識服從經(jīng)濟(jì)，而不是領(lǐng)導(dǎo)：一些新手加入了RMS的革命運(yùn)動(dòng)，高舉GPL大旗，另一些人則更認(rèn)同整體意義上的Unix傳統(tǒng)，加入了反對GPL的陣營，但其他大部分人置身事外，一心編碼。 Linus Torvalds巧妙地跨越了GPL和反GPL的派別之爭。他利用GNU工具包搭起了自創(chuàng)的Linux內(nèi)核，用GPL的傳染性質(zhì)保護(hù)它，但拒絕認(rèn)同Richard Stallman的許可協(xié)議反映的思想體系計(jì)劃。Linus Torvalds明確表示他認(rèn)為自由軟件一般情況下更好，但他偶爾也用專有軟件。即使在他自己的事業(yè)中，他也拒絕成為狂熱分子。這一點(diǎn)極大地吸引了大多數(shù)黑客，他們雖然早就反感Richard Stallman的言辭，但他們的懷疑論一直缺個(gè)有影響力或者令人信服的代言人。而Linus Torvalds正好充當(dāng)了這一角色。
今天，我們也說不清楚是GNU Linux還是Linux GNU。Linux既不排斥開源，也不排斥商業(yè)化，Linus認(rèn)為好的軟件是需要免費(fèi)和商業(yè)化共同推進(jìn)的。正是這種革命性的想法，造就了今天的Linux火紅的局面。Linux就像一股清泉流入了所有人的心中，引發(fā)了很多的啟迪和思考。 (轉(zhuǎn)載時(shí)請注明作者和出處。未經(jīng)許可，請勿用于商業(yè)用途)
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此時(shí)，一個(gè)名叫
1990
Linus Torvalds
