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

• Название: Вопросы истории: UNIX, Linux, BSD и другие
• Автор: Алексей Федорчук
• Жанр: Программное обеспечение

Это попытка последовательного изложения истории UNIX, Linux и свободных ОС вообще, а также связанных с ними графических интерфейсов. Она разделяется на три части: в первой рассматривается история UNIX-подобных операционных систем, во второй – дистрибутивов Linux, в третьей – их интерфейсов. Основана на печатных и сетевых материалах, воспоминаниях очевидцев, устной традиции и личных впечатлениях.

---

Так продолжалось до мая 2004 года, когда один за другим начали появляться iso-образы CD бета-версий DragonFly. Они не имели ещё инсталлятора: следовало, руководствуясь документацией (вполне, впрочем, ясной, хоть и англоязычной), вручную разметить диск, создать файловые системы, перенести на них с дистрибутивного CD необходимые каталоги и произвести ещё кое-какие манипуляции (типа создания файлов устройств и настройки стартовых сервисов). Задача была не то чтобы сверхъестественно сложной – но и не вполне тривиальной.

А затем… Затем, в июне 2004 гjlf, появился пре-релиз DragonFly, точнее, DragonFlyBSD 1.0RC1. От своих бета-предшественников он отличался тем, что уже имел инсталлятор – BSD Installer, разработанный в рамках самостоятельного проекта как универсальный установщик для любых BSD-систем. И впервые опробованный именно на DragonFly.

Надо заметить, что уже в те далекие времена (в масштабах истории DragonFly) установка этой ОС проходила без малейших осложнений (в том числе и на «железо», на которое FreeBSD устанавливалась с трудом). Однако к использованию система была пригодной лишь условно. Ибо, кроме базиса (соответствующего FreeBSD Distributions), не содержала почти ничего – ни Иксов, ни прекомпилированных пакетов (за исключением нескольких консольных утилит типа cvsup и cdrtools), ни собственной системы пакетного менеджмента.

Нужно сказать, что пре-релизная стадия для DragonFly оказалась очень короткой: уже в 11 июля 2004 года было объявлено о выходе релиза – DragonFlyBSD 1.0-RELEASE. Правда, и он просуществовал недолго: как это нередко бывает, в него вкралось несколько мелких, но весьма неприятных ошибок, которые были выявлены мгновенно и столь же быстро исправлены в корректирующем релизе 1.0A.

Начиная с этого момента, DragonFly можно было считать более-менее пригодной к использованию. Сам по себе дистрибутив по прежнему не включал ни пакетов, выходящих за рамки базовой системы, ни системы портов. Однако с самого момента выхода релиза прекомпилированные пакеты для DragonFly можно было найти на двух самостоятельных сайтах.

При этом жизнь не стояла на месте, и дальнейшая работа над системой не прекращалась: с интервалом в 3-5 дней на ftp-сервере проекта и его зеркалах появлялись текущие снапшоты, одни из которых позиционировались как рабочие, другие же – как экспериментальные.

Двигалось дело и с портированием сторонних приложений. Первоначально оно осуществлялось с помощью адаптированной системы портов FreeBSD. Однако позднее разработчики пошли другим путем: прикрутили в DragonFly pkgsrc – кроссплатформенную портообразную систему, заимствованную из проекта NetBSD. И таким образом в распоряжении пользователя новой ОС сразу оказалось все изобилие открытого и бесплатного софта, портированного на эту платформу – а надо отметить, что на NetBSD он портирован в очень значительной своей части.

Первоначально предполагалось, оба варианта – не более, чем временные паллиативы, и в рамках проекта DragonFly будет разработана собственная пакетирования – насколько можно судить по отрывочным указаниям того времени, похожая на систему PBI, реализованную позднее в PC-BSD. Однако затем эта идея была оставлена, и до недавнего времени pkgsrc была единственной системой управления пакетами.

Такова была ранняя, короткая, но насыщенная событиями история операционной системы DragonFlyBSD на момент годовщины её первого релиза. В последующие годы в ней появилось немало новшеств, как косметических (например, настоящая графическая консоль – аналог режима frame buffer в Linux), так и весьма кардинальных. Среди последних необходимо отметить:

   • собственную реализацию виртуальной файловой системы, обеспечивающей доступ к практически всем файловым системам UNIX-подобных ОС

   • оригинальную файловую систему Hammer – точнее, интегрированная система размещения данных, по своим принципам сходная с возникший чуть раньше ZFS и несколько более «юной» btrfs.

Статическое создание файлов устройств сменилось динамической файловой системой устройств devfs. Со временем DragonFly была портирована на архитектуру x86_64. И, наконец, для управления пакетами она снова вернулась к собственной модификации портов FreeBSD – системе dports. А сразу же по появлении системы пакетного менеджмента pkg-ng внедрила её у себя – чуть ли не раньше, чем возник первый официальный репозиторий для родительской операционки (то есть всё той же FreeBSD).

Однако предпосылки всего этого были заложены в первый год существования системы. Ныне её история не окончена – но выходит за рамки рассматриваемого периода.

Глава восьмая. MINIX 3: вторая жизнь

Вступление

Кто же из линуксоидов не знает старика MINIX'а? Эта миниатюрная учебно-показательная UNIX-подобная ОС была создана четверть века назад профессором Эндрю Таненбаумом. Предназначалась она для вразумления студентов и приобщения их к идеалам UNIX на самой демократической платформе всех времён и народов – на IBM PC-совместимых компьютерах. Она уже фигурировала в нашей истории – в разделе о зарождении Linux. Ибо именно MINIX вразумил Линуса Торвальдса настолько, что он занялся сочинением своей терминальной программы, которой суждено было превратиться в Linux.

В том же разделе была описана и история ОС MINIX, сначала 1, а потом и 2, которую можно рассматривать как предысторию героини сегодняшнего рассказа. И которая завершилась анонсом MINIX 3, состоявшимся 24 октября 2005 года. Насколько повторяясь, подчеркну: это была не просто следующий релиз прежних MINIX'ов, а совершенно новая операционная система, и цифра «3» здесь – не номер версии, а часть её имени собственного. Таненбаум неоднократно подчеркивал, что сходство ее с предшественниками – лишь в первом компоненте названия, а различие между MINIX 1/2 и MINIX 3 не меньше, чем между Windows 3.1 и Windows XP.

Отныне MINIX 3 более не рассматривалась как учебно-показательная разработка, а позиционировалась как всамделишняя операционная система общего назначения, предназначенная, в перспективе, для широкого класса устройств, в том числе и встраиваемых. Это символизировалось и сменой правового статуса системы: отныне она распространялась под лицензией BSD.

Официальный сайт проекта – .minix3.org. Интересно, что буквально через несколько месяцев после анонса MINIX 3, 1 февраля 2006 года, Романом Игнатовым был создан русскоязычный ресурс по этой системе – minix3.ru, который успешно развивается и по сей день.

Отличие новой системы заключалось ещё и в модели разработки. MINIX 1 и MINIX 2 были фактически личными творениями Эндрю Таненбаума, а все дополнения к ней, вроде ставшего знаменитым патча Брюса Эванса (именно с его дополнением использовал MINIX Линус Торвальдс для работы над своей будущей операционкой), носили, в силу условий распространения, сугубо неофициальный характер.

К разработке же MINIX 3 Таненбаум с самого начала привлёк широкий круг участников – от своего соавтора по второму изданию учебника Альберта Вудхалла до студентов, аспирантов и сотрудников Университета Врийе, а также волонтёров. Состав участников проекта, по понятным причинам, был весьма текучим, и перечислить их всех поимённо не представляется возможным. Однако нельзя не отметить среди них наших соотечественников – упомянутого выше Романа Игнатова и Евгения Иванова.

О микроядрах

В MINIX 3 воплотилось представление Таненбаума и его соратников о том, какова должна быть современная операционная система. Однако, чтобы говорить нём, надо опять обратиться к истории – на этот раз к истории микроядерных операционок (краем этот вопрос был затронут в предыдущей главе).

Каждый школьник-линуксоид знает, что MINIX с самого своего рождения представляла собой микроядерную ОС. А вот какая он, эта микроядерность?

Для начала зададимся вопросом, а что же такое ядро вообще? Традиционно ядро определяется как программа, обеспечивающая взаимодействие всего остального системного и прикладного софта с аппаратной частью компьютера, и распределение его ресурсов между приложениями. В соответствие с этим ядро функционирует в отдельной области памяти, которая так и называется – пространством ядра. Память же, отводимая под все остальные программы, именуется пользовательским пространством; протекающим там процессам доступ в пространство ядра закрыт, и как-либо влиять на ядро, в том числе и негативно (вследствие ошибок в программе или злого умысла), они не могут. Но все процессы внутри пространства ядра взаимодействуют друг с другом, и ошибка в одном из компонентов может повлечь за собой тяжкие последствия, вплоть до краха системы.

Понятие аппаратуры компьютера, однако, оказывается двояким. С одной стороны, это те узлы, без которых машина в принципе не может функционировать – процессор и память. Эта сторона взаимодействия охватывается такими службами ядра, как обработчик прерываний, средства запуска и останова процессов, планировщик задач, механизм межпроцессного взаимодействия.