ЗАНЯТИЕ 1. « История операционных систем»

Изучение истории развития результатов творчества всегда интересно. Показательным в этом отношении является пример такого сложного и динамичного технологического объекта, как операционные системы. Подобные программные комплексы создаются годами и включают миллионы строк исходного кода. Они постоянно изменяются, а для успешной конкуренции их разработчикам приходится пополнять свои продукты новыми возможностями. Еще один важный момент из жизни операционных систем заключается в том, что аппаратура, для которой создаются эти программы, постоянно модернизируется и «обрастает» новыми функциями.
Предшественниками современных операционных систем можно назвать системы пакетной обработки, когда выполняемые задания вводились для выполнения поочередно. Сначала это ис¬полнялось вручную, а затем появились средства автоматизации операций. Так возникли предпосылки разработки программных средств управления набором (пакетом) заданий. Важной вехой в этом развитии стал 1964 год, когда IBM анонсировала, а затем и выпустила OS/360. Естественным развитием идей более эффективного использования возможностей вычислительных машин стало появление систем разделения времени. Список операционных си¬стем имеет более чем 200 наименований, и они классифицируются по 9-ти типам. Среди них есть и такие, которые уже не существуют (вернее, уже не поддерживаются разработчиками). Там приводится даже более десятка вымышленных систем, упоминаемых в книгах, фильмах, шутках и т.д. Хронология операционных систем начина¬ется с BESYS (Bell System, 1967 год). Но в связи с этим следует упомянуть еще и операционную систему для ЭВМ типа «мэйнфрейм», разработанную для модели IBM 704 в 1954 году. Ее создатель Жене Амдаль стал основателем компании Amdahl – мощного конкурента IBM на рынке мэйнфреймов.
Многие из представленных в хронология операционных систем программные продукты относятся к двум классам: проприетарные и свободные. Первые получили название от английского proprietary – «собственнические», т.е. относятся к программному обеспечению, которое имеет собственника. Такое программное обеспечение находится не в «общественном использовании», а в монопольном.
В монографии анализируются пути развития двух представителей операционных систем: семейства UNIX/Linux и продуктов фирмы Microsoft. Первое из них имеет как проприетарные, так и свободно распространяемые версии. Вторые же являются антагонистом свободных программ.
1.1. Операционные системы фирмы Microsoft
Microsoft – крупнейшая (прибыль за 2008 год – 17,7 млрд долл. при обороте в 60,4 млрд долл.) транснациональная компания по производству программного обеспечения для различного рода вычислительной техники – персональных компьютеров, игровых приставок, КПК, мобильных телефонов и прочего, разработчик наиболее широко распространенной на данный момент в мире программной платформы – семейства операционных систем Windows. Подразделение компании также производит некоторые аксессуары для персональных компьютеров (клавиатуры, мыши и т. д.). Продукты Microsoft продаются более чем в 80-ти странах мира, про¬граммы переведены более чем на 45 языков.
Фирма Microsoft была основана двумя студентами: Биллом Гейтсом и Полом Алленом в 1975 году. Они прочитали статью о персональном компьютере Altair 8800 и разработали для него ин¬терпретатор языка Basic. Его приобрел производитель аппаратуры. С этого началась компания, а ее учредители вместо учебы занялись бизнесом и значительно преуспели в этом.
История операционных систем для персональных компьютеров IBM PC начинается в 1981 году, когда на этом оборудовании была установлена MS DOS 1.0. Правда, эта операционная система не вполне может считаться разработанной в Microsoft. Ее прототип был разработан вне фирмы Microsoft в Seattle Computer Production и дополнен интерпретатором для Бейсика Била Гейтса.
Первая операционная система Microsoft была построена после покупки лицензии у American Telephone and Telegraph (АТ&Т) на UNIX. Так появилась операционная система Xenix, которую фирма разрабатывала несколько лет, но далее решила избавиться от нее, отдав предпочтение MS DOS.
Фирма Microsoft разработала и выпустила несколько десят¬ков операционных систем для разной аппаратуры, но в основном для персональных компьютеров IBM PC. Их можно разделить на такие группы:

1. MS DOS. Серия операционных систем, поддерживающих только командную строку как интерфейс пользователя. Выпущены версии от 1.0 (1981 год) до 6.22 (1994 год). Многие компании (в числе которых IBM, DEC и даже МФТИ) создавали свои версии этой системы.
   2 . Windows 1, 2, 3 и 3.11. Надстройки над операционными системами MS DOS, обеспечи¬вающими режим графического интерфейса пользователя. Они не были полноценными операцион¬ными системами, а являлись оболочками, обеспечивающими стандартизацию использования ап¬паратного обеспечения и единообра¬зие интерфейсов для пользовательских программ. Первая их версия появились в 1985 году, а последняя – в 1995 году.
   Следует заметить, что имелся предшественник Windows – графическая оболочка компании Visi Corp под названием Visi On. Приведем пример интерфейса этой оболочки 1983 года (рис. 1).

А вот как выглядел для пользователей экран среды Windows 1.0, выпущенной два года спустя в 1985 году (рис. 2).

1. Windows 9X. Эта серия операционных систем представлена такими версиями: Windows 95, Windows 98 и Windows Me. Они были предназначены для работы пользователей на персональ¬ных компьютерах IBM PC. Графический интерфейс этих систем оказал большое влияние на стан¬дарты работы пользователей с персональным компьютером. Вид экрана пользователя приводится на рис. 3.
2. Windows NT. Сокращение в NT ее названии образовано от New Technology. Первая ее версия, созданная к 1993 году, должна была вытеснить MS DOS, чего не произошло. Следующие версии должны были потеснить на рынке Windows 95, что случилось только в начале 2000 годов. Создавались варианты этой системы как для работы пользователя на локальном компьютере, так и для управления локальной сетью. Версии этого направления до определенного времени называ¬лись NT, а с 2000 года получала разные имена: NT 5.0 – Windows 2000, NT 5.2 – Windows 2003, NT 6.0 – Windows Vista и Windows 2008, NT 6.1 – Windows 7.
3. Windows СЕ. Эти операционные системы начали разрабатываться в 1996 году. В насто¬ящий момент они созданы для разнообразных мобильных устройств. Последняя версия в этой линейке – Windows mobile 6.
   Можно отметить, что фирма Microsoft является монополистом на производство программ¬ного обеспечения для персональных компьютеров. Под ее эгидой создается самое разнообразное ПО – операционные системы, офисные приложения, средства разработки, системы управления фирмами и предприятиями (корпоративные системы). Попытки завоевать другие аппаратные плат¬формы не увенчались успехом (кроме мобильных и переносных аппаратов). Есть определенные достижения у фирмы и на рынке суперкомпьютеров.

В последнее время компания стала ответчицей в исках антимонопольной комиссии ЕС и конкурентов. Приведем два примера.
В марте 2004 года Еврокомиссия признала американскую компанию виновной в использо¬вании своего доминирующего положения на европейском рынке программного обеспечения и наложила на компанию штраф в размере 497 млн евро, потребовав от Microsoft предоставить сто¬ронним разработчикам информацию о своих продуктах, чтобы они смогли беспрепятственно вы¬пускать совместимые программы. После того, как Microsoft не подчинилась данному решению, в июле 2006 года она вновь была оштрафована – на этот раз на 280,5 млн евро, после чего испол¬нила решение Еврокомиссии.
13 декабря 2007 года норвежская компания Opera Software ASA, разработчик веб-браузера Opera, заявила, что подала жалобу на Microsoft в Еврокомиссию. В жалобе Opera Software просит Microsoft дать пользователям «по-настоящему выбирать» браузер, поставляя с Windows браузеры конкурентов или отделив Internet Explorer от основной поставки. Кроме того, компания требует встроить поддержку открытых веб-стандартов в Internet Explorer.
1.2. История семейства операционных систем UNIX/Linux
Семейство операционных систем UNIX уникально по нескольким причинам:
• оно является долгожителем и, претерпев многочисленные изменения, «завоевало» разнооб¬разную аппаратуру;
• при переходе UNIX на другие аппаратные платформы возникали интересные задачи, реше¬ние которых принесло много нового в компьютерные технологии;
• на одной из версий UNIX были реализованы протоколы обмена данными в компьютерных сетях с разной аппаратной платформой, что позволяет считать UNIX предвестницей сегодняшнего Интернета, а также основой для широкого развития локальных сетей;
• авторы ее первых версий создали язык программирования высокого уровня С, который можно назвать (с учетом его последующего совершенствования) самым распространенным среди разработчиков;
• использование этого языка дало возможность принять участие в разработке операционной системы тысячам специалистов;
• появившиеся в семействе UNIX свободно распространяе¬мые операционные системы внесли много нового в пред¬ставление о том, как разрабатывать и распространять про-граммы для компьютеров.
Очень большое влияние на все стороны информационных технологий оказала и продолжает оказывать операционная система Linux, первоначально являвшаяся лишь вариантом UNIX. Она заво¬евала широкую популярность и сегодня перенесена на разные ап-паратные платформы, как и ее предшественница. В дальнейшем будем использовать термин «операционные системы семейства UNIX/Linux». Отметим, что часто Linux отделяют от UNIX, сравнивая достижения этой операционной системы со всеми остальными конкретными версиями этого семейства.
Рассмотрение истории и генеалогии UNIX/Linux интересно само по себе, но ее знание необходимо специалистам в области компьютерных технологий. Вот, например, что пишет по этому по¬воду автор книги, в которую вошли две программы подготовки системных администраторов операционной системы Solaris: «Как системный администратор Вы должны понимать историю операционной системы UNIX – откуда она произошла, как создавалась и чего достигла на сегодняшний день». Но в материале данной книги поднимаются и другие вопросы, что делает ее полезной и другим специалистам. В первую очередь, это – разработчики программного обеспечения.
Имя UNIX возникло позже и имеет интересную историю. А началось с МULTICS (МULTiplexed Information аnd Computing Service), проекта, ориентированного на распространенные в 60-е и 70-е годы прошлого века компьютеры класса «мейнфрейм» (mainframe). Его авторы первоначально обратились к IBM, но фирма не согласилась на затраты. Разработки МULTICS велись для вычислительной машины GE-645 (Gеnегаl Еlесtric). Для создания операционной системы в середине 60-х годов прошлого века объединились три фирмы: Gеnегаl Еlесtric Соmраnу, Massachusetts Institute of Technology (МIТ, Массачусетский технологический ин¬ститут) и American Telephone and Telegraph (АТ&Т). Последняя была представлена в проекте несколькими сотрудниками подразделения Веll Laboratories. Среди них были Кен Томпсон (Kеn Tompson) и Дэннис Ритчи (Dennis M. Ritchie). По завершении проекта должна была появиться многозадачная, многопользовательская операционная система.
Работа над программным комплексом МULTICS затянулась, и сотрудники Веll Labs вышли из проекта. Но в отличие от других Томсон продолжил работу по написанию операционной системы в своей компании. Позже к нему присоединился сначала Ритчи, а затем и другие сотрудники отдела. Можно сказать, что UNIX начиналась группой программистов, но основную роль среди разработчиков первых версий играл Кен Томпсон. Сначала, правда, в ближайшем окружении Кена родилось другое название системы – UNICS (Uniplexed Information and ComputingSystem). Оно напоминало об участии в проекте МULTICS, но не ориентировалось на многопользовательскую систему (МULTICS – МULTiplexed, но UNICS – Uniplexed). В скором времени UNICS превратилось в UNIX.
Первые версии UNIX были написаны на языке программирования ассемблер для компьютеров PDP. Она содержала подсистемы управления процессами и файлами, а также небольшой набор утилит.
В эти годы Томпсон работал над транслятором для FORTRAN’а. Но у него получился новый язык программирования B. Последний был интерпретатором, и, как следствие этого, не очень эффективным. Переработав его, Деннис Ритчи создал язык C, транслирующий исходный текст в машинный код, что повысило эффективность разрабатываемых программ. Этот язык программирования занимает промежуточное положение между языком, близким к машинным командам и позволяющим разрабатывать «быстрые» программы, и языком программирования высокого уровня (более удобным в использовании).
Язык C приобрел широкую известность как язык разработки операционной системы UNIX. Сегодня фактически все новые операционные системы написаны на С или на С++.
Возможно, UNIX так и не развилась бы, если бы ей не нашлось реального применения. Но в 1971 году в патентном отделе Bell была установлена именно она. Система стала решать реальные задачи для пользователей, а не ее разработчиков. Она была переписана на более мощный компьютер PDP 11. Со временем UNIX стала распространяться и в другие отделы Bell Labs. Появление первых версий системы сопровождалось выпуском документации с соответствующим номером. Они получили название «редакции» (Edition).
Начиная с 1971 года таких редакций было выпущено 10, а последняя датируется 1989 годом. Семь первых из них были разра¬ботаны в Веll Labs. В таблице после названия утилит в круглых скобках приводится номер, позволяющий точнее и быстрее найти информацию о ней (номер раздела стандартной для UNIX системы помощи man).

Таблица 1. Характеристика редакций UNIX AT&T

Обратим внимание на то, что операционная система с самой первой версии содержит команды обслуживания файловой системы с каталогами (mkdir, rmdir, chdir), многих пользователей (w, who), а также средства обмена информацией между последними (mail). Утилита mount позволяет включать в систему (монтировать) внешние носители информации. Эти команды «живут» и в современных версиях UNIX. Также обратите внимание, что с 1971 года в системе присутствуют средства работы с текстом. В частности, кроме ре¬дактора ed была разработана утилита форматирования текстов roff. Ее аналоги также используются и поныне.
В соответствии с законами США фирма AT&T, подразделе¬нием которой была Bell Labs, не имела права продавать программное обеспечение. Но с 1974 года система в виде исходных текстов стала передаваться разным организациям, в том числе университе¬там. Во время своего академического отпуска 1976 года Томпсон принял участие в проводимых в университете г. Беркли исследова¬ниях по разработке UNIX. В этом ему активно помогали Билл Джой (Bill Joy) и Чак Халей (Chack Haley).
Джой сформировал собственный дистрибутив UNIX, названный BSD (Berkeley Software Distribution – дистрибутив про¬граммного обеспечения Беркли). С его именем связано появление текстового редактора vi, командного интерпретатора c (она выпол¬няла функции оболочки операционной системы, а не компилятора языка программирования), использование виртуальной памяти (позволяющей загружать программы большего размера, чем сво¬бодная физическая память). Позже он стал одним из основателей Sun Microsystems, ныне одной из крупнейших компьютерных фирм.
Распространяемая в виде исходных текстов UNIX стала быстро завоевывать популярность. Многие компьютерные фирмы начали разрабатывать свои версии этой операционной системы. Например, в 1977 году было уже более 500 работающих экземпля-ров UNIX.
Важным в истории UNIX является 1980 год, когда фирма BBN (Bolt, Berenek и Newman) подписала контракт с DARPA (Department of AdvancedResparch Projects Agency – Управление перспективных исследований и разработок, являющееся подразде¬лением Министерства обороны США) на разработку и реализацию протоколов TCP/IP в BSD UNIX. Это можно считать началом раз¬работок, явившихся предвестником технологий, которые приняты в Интернете и сегодня. Версия системы, поддерживающая TCP/IP, также способствовала широкому распространению локальных се¬тей.
Популярность UNIX, поддержка передовых технологий, простота переноса на разные аппаратные платформы привели к тому, что создатели разных вариантов операционной системы начали вести настоящую конкурентную борьбу. В 1988 году фирмы AT&T и Sun объединились для разработки новой системы. В про¬тивовес этому несколько крупных фирм (IBM, DEC, HP и другие) основали альтернативный проект, назвав его OSF (Open Software Foundation). В результате появилась ОС с названием OSF/1.
В 1991 году финский студент Линус Торвальдс (Linus Tordvalds) написал первую версию операционной системы, назван¬ной Linux и распространяемой бесплатно. Тогда она представляла собой вариант UNIX для компьютеров IBM PC, но сегодня перене¬сена на многие аппаратные платформы. Свою разработку он начал будучи студентом, изучая учебные курсы по программированию на С и UNIX. Он занимался, используя операционную систему MINIX, созданную Эндрю С. Танэнбаумом. Такая система была описана в книге «Проектирование и реализация операционных систем». Она представляла собой миниатюрную UNIX-систему для IBM PC. Студента просто захватила концепция UNIX, ее простота и мощь. Свои разработки он обсуждал в Интернете со многими программи¬стами. Можно сказать, что Linux является продуктом программи¬стов всего мира, но руководящую роль в этом играет один человек – Линус Торвальдс.
Линус Тровальдс – нетрадиционный человек. Достигнувшая успеха операционная система, как кажется, должна была принести ему хорошие условия жизни. Но он отказался от сотрудничества и с представителями крупного бизнеса, и, что удивительно, со своими коллегами по разработке свободно распространяемых программ. Он имеет свой взгляд на развитие операционных систем и не часто идет на компромиссы.
Будучи не первой системой подобного класса, Linux быстро завоевала популярность, потеснив коммерческие операционные системы. Сам Торвальдс до сих пор занимается только основой си¬стемы – ядром. Доводят ее до пользователей фирмы, выпускающие инсталляторы. Первый имел имя SLS. Но успешно распространяе¬мый и называемый старейшим был создан фирмой Slackware в 1993 году. Версия Linux, поддерживающая графический интерфейс, была разработана в 1992 году. Такой режим стал возможным бла-годаря усилиям, прежде всего, Ореста Зборовски (Orest Zborowski).
1.3. Генеалогия семейства операционных систем и некоторые известные версии UNIX
Продолжим рассмотрение истории UNIX, описывая, как по¬являлись различные варианты системы. Следует отметить, что среди них нет «эталона», который можно объявить «чистым» или наибольшим образом впитавшим ее достоинства. Но все они имеют много общего: среду программирования, архитектуру и интерфейс пользователя. Объясняется это достаточно просто – все эти опера¬ционные системы «из одного племени». Одни системы впитывали свойства других, как бы являясь их «дочерними» версиями. То об¬щее, что есть у них – это заложенные в ядре возможности и методы их реализации.
Приведенные схемы имеют один вид соединения отдельных версий (элементов схем). Но это не означает, что все такие связи равнозначны. Некоторые версии просто изучались разработчиками на уровне исходных текстов, а другие включили в себя, возможно, без изменений, большие фрагменты исходных текстов программ.
Для понимания приведенного далее материала важно знать, как получали свои названия версии UNIX на первом этапе. Как было отмечено выше, выпускаемые в АТ&Т до 1979 года системы сопровождались созданием документации соответствующего но¬мера. Они назывались «редакции», а на первой схеме, называются VERSION 1, …, VERSION 6. Последняя явилась предшественницей трех дочерних: 2.0, BSD и ХЕNIX.
ЗАМЕЧАНИЕ. Многие источники вводят в рассмотрение еще одну версию – VERSION 7, считая, что от нее надо вести ис¬торию разделения на три упомянутых или некоторых из них.
AT&T 2.0 развивается и появляющиеся со временем новые версии получили названия System III, System V, а далее SVR2, SVR3, SVR4 (видимо S – System, V – 5, R – Release). Заметим, что версия System IV не была выпущена.
Как отмечалось ранее, название BSD связанно с Berkeley Software Distribution (дистрибутив программного обеспечения Беркли). Сокращенные имена версий этого ключевого направления имеют такой вид V.RBSD (видимо V – Version, R – Release).
Фирма Microsoft, купив лицензию UNIX, создает ХЕNIX. Попытка перенести UNIX VERSION 6 AT&T на персональный компьютер была предпринята в 1980 году, т.е. раньше выхода MS DOS. В дальнейшем она была продана фирме SCO (Santa Cruz Operation).
Следующая схема подтверждает тот факт, что многие вари¬анты UNIX связаны между собой. Разрабатываемые в разных орга¬низациях версии объединяются, впитывая все лучшее не только от своих предшественников, но и от систем, разработанных парал¬лельно другими производителями. Купив права на VERSION 6 (по некоторым источникам – VERSION 7), фирма Microsoft создала вариант операционной системы для аппаратной платформы Intel. Параллельно она разрабатывала MS DOS, которая коммерчески оказалась более успешной. Видимо, из-за этого Xenix была продана SCO. К этому времени в Bell Labs продолжалось совершенствова¬ние своих версий. Две фирмы (АТ&Т Bell Labs и SCO), объеди¬нившись, выпустили версию, названную SVR3.2 (рис.5).

Фирма IBM часто удивляет принимаемыми решениями. В свое время она отказалась от участия в проекте, предшествовавшем UNIX. Но со временем сама создает собственный вариант операци¬онной системы AIX. Как видно из схемы, последняя объединяет достигнутое в SVR3 и 4.3BSD (рис. 6).
Представленная далее схема (рис. 7) демонстрирует истоки появления операционной системы SVR4, ставшей одним из стан¬дартов UNIX.
На последней схеме отмечено, что после прекращения раз¬вития UNIX в университете Беркли ее последняя версия распада¬ется на две ветви. Университет практически объявил о прекраще¬нии разработки версии BSD. На сегодняшний день развиваются две фракции – Mach (основа NeXT) и V1. Также подчеркнем факт по¬явления так называемой микроядероной архитектуры (Mach).

Прежде чем продолжить изложение материала, еще раз за¬метим, что история UNIX пересказана многократно. При этом не¬которые факты в разных источниках противоречат друг другу. Например, в разных источниках по-разному сообщается, на основа¬нии какой версии были реализованы варианты BSD и Xenix или в каком году фирма АТ&Т потеряла права на UNIX. Есть и другие примеры противоречий. Но нам кажется, что все они не могут «смазать» общего представления об интересной и богатой событи¬ями истории UNIX.
Следующая схема (рис. 8) демонстрирует этапы появления основных правопреемников исходных текстов программ АТ&Т UNIX.
Стоявший у истоков создания версий BSD Билл Джой стал соучредителем фирмы Sun, выпускающей UNIX сначала с именем Sun OS, а теперь Solaris (рис. 9). В отличие от других фирм Sun гор¬дится, среди прочего, еще и тем, что она одна из немногих круп¬нейших фирм компьютерной индустрии разрабатывает свою опера¬ционную систему для собственной аппаратной платформы (Solaris для процессоров SPARC).
Изучая MINIX, Линус Торвальдс пришел к разработке соб¬ственной системы, названной Linux (рис. 10). Во время разработки последней ее автор активно использовал Интернет для обсуждения возникающих проблем, принимаемых решений и перспектив разви¬тия.

На начальных этапах фирма Apple, основанная Стивом Джобсом (Steve Jobs), применяла операционную систему с общим именем System. Эта же фирма выпустила UNIX-подобную ОС AUX для процессоров Motorolla. Покинув фирму, Джобс создавал опера-ционную систему NeXTSTEP, а вернувшись в Apple – собственную ОС, названную Mac OS X. Она использовала исходные коды 4.4BSD UNIX. В новой системе применены идеи макроядра Mach 3.0. Естественно, Mac OS X создавалась с учетом опыта предыду¬щих разработок, в которых принимал участие Джобс (рис. 11).
Пожалуй, каждая из упомянутых здесь версий имеет не од¬ного непосредственного «предка», а впитала в себя все лучшее из многих разработок, созданных к моменту ее появления. Например, генеалогическое дерево версии UNIX содержит около 60 элементов со множеством соединений. Отметим, что в этой схеме Xenix ведет свое начало от VERSION 7. А вот первая версия 1BSD происходит от VERSION 6, а 3BSD имеет такую «наследственность»: сначала VERSION 7 и потом 32V. Видимо, это вносит путаницу в то, какая система является прямым наследником систем с именем BSD.
Приведем часть генеалогического дерева UNIX (рис. 12) с другого интернет — ресурса. Отметим, что, на наш взгляд, название 4-го столбца (AT&T/USL) следует изменить, как минимум, на AT&T/USL/Novell.
Но самым полным генеалогическим, видимо, является де¬рево, опубликованное по адресу http://www.levenez.com/unix/. Оно располагается более чем на 20 страницах формата А4, каждый из которых объединяет несколько десятков элементов.
Приведем краткую информацию о нескольких известных версиях рассматриваемой операционной системы, продолжая по¬пытку дать более полный ответ на вопрос: «Что представляет собой UNIX?». Решить, какие конкретные системы подпадают под «самые известные», трудно, а перечислить все – невозможно. Далее приво¬дим те из них, которые чаще упоминаются в приведенном в конце пособия списке литературы.

В интернете приводятся такие варианты UNIX-подобных операционных систем:

AT&T – самая первая версия операционных систем семей¬ства UNIX. Сначала она создавалась в Bell Labs, а затем в других организациях, образованных AT&T. В этой версии по мере разви¬тия опробованы и реализованы многие идеи, используемые в раз¬ных программных комплексах и сегодня. Удивляет, как уже с пер¬вых шагов в UNIX были выбраны решения, применяемые сегодня во многих операционных системах, и не только этого семейства. UNIX AT&T является преемницей MULTICS. Как сказано в мате¬риале С. Кузнецова, MULTICS стал «… неудачей с положитель¬ными последствиями».
Десять версий этого направления операционных систем со¬здавались около 20 лет. Переданные в разные организации исход¬ные тексты системы положили начало всем другим направлениям и версиям UNIX. Хотя работы над ней начались в Bell Labs AT&T, сейчас эта фирма не имеет к системе прямого отношения, продав права на нее.
Дадим краткую характеристику широко известных версий Unix-систем.

1. USL, Unixware.
   Название этой версии связано с компанией USL, созданной AT&T после того, как она решила, что UNIX отвлекает ее от основ¬ного бизнеса. Из десяти версий UNIX AT&T только семь разраба¬тывались непосредственно в этой организации, а последние свя¬заны с USL. Само название компании менялось, и она даже полу¬чала новых хозяев. Последняя версия является стандартом для опе¬рационных систем UNIX и называется System V Release 4.2. Она впоследствии была приобретена фирмой Novell, известной выпус¬ком сетевой операционной системы для IBM PCс именем NetWare. На основе последней версии системы усилиями Novell и USL со¬здается система UnixWare. Но и эта система поменяла хозяина и далее некоторое время распространялась фирмой SCO.
2. BSD.
   Вторая и очень важная ветвь операционных систем UNIX. Имеет такую историю: находясь в творческом отпуске, Кэн Томп¬сон установил UNIX в Калифорнийском университете в городе Беркли. Заметим, что он закончил его в свое время. Как было ска¬зано выше, два аспиранта, Билл Джой и Чак Халей, заинтересовав¬шиеся внутренним устройством UNIX, под его руководством стали дорабатывать систему, в результате чего появилась самостоятель¬ная ветвь в семействе UNIX – BSD. Билл Джой (как было сказано выше, в дальнейшем один из соучредителей фирмы Sun Microsystems), разработал для системы много интересных новинок. Уже во второй дистрибутив BSD была добавлена поддержка вирту¬альной памяти, позволяющая выполнять программы большего раз¬мера, чем оперативная память.
   Важным моментом в развитии этого варианта UNIX явля¬ется тот факт, что именно на ней (впервые в версии 4.1) был реали¬зован стек протоколов TCP/IP в исследовательской сети ARPANET. Таким образом, последняя приобрела все основные свойства, кото¬рыми обладает сегодняшний Интернет. Но реализация этого прото¬кола в BSD сделала все версии сетевыми.
   Создатели оригинальной ВSD UNIX после прекращения де¬ятельности Университета Беркли по разработке программного ком¬плекса выпустили версии для аппаратной платформы Intel, среди которых, пожалуй, наиболее известна FrееВSD, еще существуют OpenBSD и NetBSD. Если Вы интересуетесь историей и версиями хВSD, то обратитесь к источнику.
3. Xenix.
   Фирма Microsoft известна как разработчик операционной системы для аппаратной платформы IBM PC. В конце 70-х и начале 80-х годов на основе лицензии, купленной у AT&T, была создана система Xenix. Она не получила такого распространения, как дума¬лось при ее создании. После выпуска делались заявления, что именно эта система является стратегическим курсом компании. Но впоследствии она была переделана так, что могла работать на раз¬нообразном оборудовании. Отметим, что разработчики первых вер¬сий MS DOS были, по-видимому, знакомы с идеями UNIX, прелом¬ляя их для условий работы на аппаратуре IBM PC. Исходные тек¬сты Xenix были проданы SCO, которая некоторое время поддержи¬вала их, а затем прекратила. Некоторая часть исходных текстов Xenix перекочевала в программные комплексы, в частности, SCO Open Server. Заметим, что Microsoft постоянно обращала свой взор на UNIX с разных сторон: как на систему, где возникают новые ин¬тересные идеи, как на конкурента, как на возможность на основе этой системы объединиться с другими компаниями для развития нового направления бизнеса.
4. SCO.
   Версия с таким названием сегодня не распространяется. Но она была популярной. Компания Santa Crus Operation (сокращенно SCO) купила у AT&T лицензию на UNIX. В 1988 году три фирмы (SCO, Microsoft и Interactive System) выпустили версию операцион¬ной системы для платформы Intel 386. В это время фирма SCO уже купила права на торговую марку UNIX. Сейчас фирма потеряла свою самостоятельность, и права на торговую марку принадлежат The Open Group.
   Последние версии системы, поддерживаемые SCO, носили название SCO Open Server. Эта фирма разрабатывала операционные системы с разными названиями. Например, UnixWare она создавала совместно с Novell.
5. Sun OS, Solaris.
   Вариант операционной системы с таким названием выпус¬кается фирмой Sun Microsystems. Одним из ее основателем явля¬ется Билл Джой, начавший разработку операционных систем в Ка¬лифорнийском университете после знакомства с Кеном Томпсоном. Solaris работает на разных аппаратных платформах и прежде всего – на SPARC (собственных процессорах фирмы Sun). Но эта опера¬ционная система перенесена и на компьютеры IBM PC и РоwerРС. До Solaris фирма Sun выпускала UNIX с названием Sun OS. Появ¬ление системы с новым именем было связано со стремлением обес¬печить стандарты операционных систем на разной аппаратуре.
   Среди других достижений фирмы Sun Microsystems отме¬тим разработку Java и в дальнейшем представление компьютер¬ному сообществу его исходных кодов.
6. OSF/1.
   Появление системы OSF/1 связано со стремлением ведущих компьютерных производителей создать противовес альянсу АТ&Т и SunМicrosystems. Название OSF является сокращением от Open Software Foundation. В OSF вошли IBM, HP, Digital Equipment Cor¬poration (DEC) и другие. Фирма DEC, ныне уже не существующая, известна, прежде всего, как производитель компьютеров PDP, на которых начинались обе важнейшие версии AT&T и BSD. Фирмы IBM и HP выпускают и поныне успешные версии UNIX. Альянс OSF объединился c X/Open для организации The Open Group, кото¬рая сегодня является, видимо, основным хранителем UNIX как та¬ковой.
   Видимо, система OSF/1 должна была претендовать на роль третьей важной ветви UNIX (в противовес AT&T и BSD). Трудно сказать, случилось ли это, но вклад в стандарты мира UNIX был, несомненно, сделан. К примеру, принятый альянсом стандарт на графический интерфейс Motif(разработанный в МТИ) победил в конкуренции с разработкой Sun Open Look.
7. AIX.
   Собственно история операционных систем начинается с платформы IBM. В 1955 году для вычислительной машины IBM701 была создана развитая операционная система. Сама фирма сделала очень много для развития операционных систем и в дальнейшем. Скажем, к примеру, о легендарных операционных системах для мейнфреймов IBM 360/370, на которых были реализованы многоза¬дачность и многопользовательский терминальный режим.
   Сегодня вариант UNIX, разрабатываемый фирмой IBM для собственных аппаратных платформ, имеет название AIX. Оно про¬исходит от Advanced Interactive Executive – улучшенная интерак¬тивная операционная система. Первая версия AIX появилась в 1986 году на основе SVR3.2 AT&T, а последняя имеет название AIX 6. Эта система объединила в себе лучшие черты версий AT&T, BSD и OSF/1.
   Справедливости ради отметим, что в последние годы на своей аппаратуре IBM кроме AIX активно поддерживает и Linux. Но сегодня это только фрагмент, а несколько лет назад в категории «Программные продукты» Linux занимала верхнюю строчку.
   Приведем несколько фактов из истории этой компании. Пожалуй, рассказывая об истории IBM, надо на первое место по¬ставить перепись населения США в 1886 году, на которых был применен «электрический табулятор» Германа Холлерита, благо¬даря чему данные переписи были обработаны всего за 3 месяца вместо ожидаемых 24. Он основал фирму, которая в 1911 году объ¬единилась с другими, образовав CTR(Computing Tabulating Recording). Для ее руководства в 1914 году был приглашен Томас Уотсон (Thomas Watson). Компания стала специализироваться на создании больших табуляционных машин и в 1921 году поменяла название на International Business Machines (IBM). Приведем не¬сколько знаменательных для мира компьютерных технологий фак¬тов, связанных с этой компанией.
   • В 1943 году началась история компьютеров IBM – был со¬здан «Марк I» весом около 4,5 тонн.
   • Но в 1952 году появляется «IBM 701», первый большой компьютер на лампах.
   • В 1957 году IBM ввела в обиход язык FORTRAN («FORmula TRANslation»), применявшийся для научных вычислений и ставший одним из основных источников «проблемы 2000 года».
   • В 1959 году появились первые компьютеры IBM на транзи¬сторах.
   • В 1964 году было представлено семейство IBM System/360, являвшееся первыми универсальными компьютерами, пер¬вым спроектированным семейством компьютеров, первыми компьютерами с байтовой адресацией памяти и т. д.
   • В 1971 году компания представила гибкий диск, который стал стандартом для хранения данных.
   • 1981 год прочно вошел в историю человечества как год появ¬ления персонального компьютера «IBM PC».
   • Далее представлены фрагменты из раздела «Научные и технические разработки», указанного ранее источника Ин¬тернета об IBM.
   • Фортран (Fortran) – первый реализованный язык программи¬рования высокого уровня. Создан в период с 1954 по 1957 год группой программистов под руководством Джона Бэк¬уса в IBM.
   • Хранение данных на жестком магнитном диске. В 1956 году IBM анонсировала первую в мире систему хранения данных на магнитных дисках (305 RAMAC).
   • Фрактал. Фрактальная геометрия позволяет математически описывать различные виды неоднородностей, встречаю¬щихся в природе. Впервые введен ученым из исследова¬тельского центра IBM имени Томаса Джона Уотсона Бенуа Мандельбротом в 1967 году в его статье в журнале Science.
   • Кремний на изоляторе (КНИ) (англ. Silicon on insulator, SOI) – технология изготовления полупроводниковых приборов, основанная на использовании трехслойной подложки со структурой кремний-диэлектрик-кремний вместо обычно применяемых монолитных кремниевых пластин.
   • Магнитная головка на эффекте гигантского магнитного со¬противления. Менее чем через 20 лет после открытия явле¬ния ГМС IBM разработала технологию производства маг¬нитных головок с его использованием, что привело к рево¬люции в технологиях хранения данных.
   • Высокотемпературная сверхпроводимость. Двое ученых IBM Йоханнес Георг Беднорц и Карл Александр Мюллер получили в 1987 году Нобелевскую премию по физике за их открытие в 1986 году сверхпроводимости керамических ма¬териалов на основе оксидов медилантана-бария.
   • DES (Data Encryption Standard) – симметричный алгоритм шифрования, в котором один ключ используется как для шифрования, так и для расшифрования данных. DES разра¬ботан IBM и утвержден правительством США в 1977 году как официальный стандарт (FIPS 46-3).
   • Реляционные базы данных. Концепция впервые опублико¬вана в 1970 году Эдгаром Франком Коддом из Алмаден¬ского исследовательского центра IBM в работе «A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks».
   • Суперкомпьютеры.
   • DRAM (Dynamic Random Access Memory) – один из видов компьютерной памяти с произвольным доступом (RAM), наиболее широко используемый в качестве ОЗУ современ¬ных компьютеров. Эта концепция была впервые предло¬жена Робертом Деннардом в 1966 году в исследовательском центре IBM имени Томаса Джона Уотсона и запатентована в 1968 году.
   • Архитектура RISC (англ. Reduced Instruction Set Computing) – вычисления с сокращенным набором команд. Первые ра¬боты были начаты в 1975 году в исследовательском центре IBM имени Томаса Джона Уотсона, прототип был готов в 1980 году.
   Отметим и еще один замечательный факт – фирма была ос¬новным исполнителем в разработке процессоров Power PC (микро¬процессором RISC-архитектуры, разработанным 1991 Apple, IBM и Motorola).
8. HP-UX.
   Второй по величине в мире компьютерный гигант разраба¬тывал систему с таким именем как серверную систему, управляю¬щую вычислительными сетями. Она поддерживается до настоящего времени. Создавалась операционная система в основном для соб¬ственной серверной аппаратной платформы HP9000. Ее первая вер¬сия родилась на основе VERSION 7 AT&T в 1992 году, а последняя имеет номер 11.
9. IRIX.
   Фирма Silicon Graphics известна как производитель обору¬дования для графических работ на компьютере. С момента созда¬ния в начале 80-х годов долгое время фирма занимала лидирующее положение в области машинной графики. Перейдя в сектор подго¬товки компьютерных эффектов для кино и телевидения, она, можно сказать, участвовала в создании многих известных кинокартин. В выпускаемых компьютерах Silicon Graphics соединены процессоры фирмы MIPS с RISC архитектурой и собственная операционная си¬стема IRIX (клон UNIX). Ее последняя версия была выпущена в 2006 году и имеет номер 6.5. Кроме того, Silicon Graphics разрабо¬тала библиотеку для моделирования трехмерной графики OpenGL, программный комплекс MAYA. Помимо программных комплексов, фирма разрабатывает и аппаратную часть графических станций.
10. AUX и Mac OS.
    Версии с таким названием выпущены фирмой Apple. Ее ос¬нователь легендарный Стив Джобс (Steve Jobs), на наш взгляд, вполне заслуживает звания автора первого коммерчески успешного персонального компьютера. Хотя к 1977 году, моменту выпуска компьютеров Apple, уже существовали такие приборы нескольких фирм, в том числе Atari и IBM, но эту модель можно считать пер¬вой наиболее успешной коммерческой моделью персонального компьютера. Далее был выпущен компьютер Lisa (Local Integrated Software Architecture) с реализацией того, что называют GUI. Этот проект был представлен в январе 1983 года. Для фирмы Apple сле¬дующим этапом стало появление компьютеров Macintosh, выпуска¬емых со своей операционной системой. Все перечисленные модели строились на процессорах Motorola 68000, которые по своим воз¬можностям долгое время превосходили IBM PC с графическим ин¬терфейсом Windows. Параллельно с основной операционной систе¬мой в Apple создается UNIX-подобная система AUX.
    После ухода из Apple Джобс разрабатывал собственную операционную систему NeXTSTEP. Вернувшись в Apple в 2000 году, он сделал своей основной операционной системой Mac OS. Она является преемницей операционных систем, созданных под руководством Стива Джобса, и строится на основе микроядра Mach 3.0 и элементов UNIX BSD 4.4. Система активно развивается, и ее последняя версия имеет номер 10.6.
11. Версии UNIX для IBM PC.
    До 1991 года было выпущено несколько версий UNIX для аппаратной платформы IBM PC. Но, пожалуй, только версия Linux смогла составить серьезную конкуренцию продуктам фирмы Microsoft – Windows. Прежде всего, Linux используется на серве¬рах, но постепенно завоевывает рынок программ и для автоматиза¬ции деятельности в офисе, для графических работ на персональных компьютерах. Отметим, что кроме этой операционной системы на IBM PC применяются ОС Solaris (с апреля 2010 года принадлежа¬щей Oracle). Последняя была разработана для аппаратной плат¬формы Sun, но была адаптирована для процессоров Intel. Также на такой аппаратной платформе распространены продукты компаний, вышедших из BSD. Они называются Free BSD, OpenBSD, NetBSD.
    Операционная система Linux создавалась для персональных компьютеров с процессорами Intel. Но постепенно она «перешла» и на другие аппаратные платформы (SPARC, Alpha, Power PC). В по¬следние годы Linux получает распространение и на карманных пер¬сональных компьютерах.
    Необычность операционной системы Linux заключается в том, что ее основу до настоящего времени создает Линус То¬рвальдс. А вот продукт для потребителей разрабатывают многие фирмы, формируя дистрибутивы (инсталляторы). Мы уже отме¬чали, что первый успешный инсталлятор Slackware был выпущен Патриком Фолькердингом. Сделаем оговорку. Уже в 1992 году по¬явился дистрибутив SLS (Softlanding Linux System) Питера Мак-Дональда, включавший в себя оконную систему X – то есть, теоре¬тически, пригодный для конечного пользователя.
    Интересную классификацию множества инсталляторов Linux предложил А. Федорчук в своей статье, положив в ее основу следующие признаки:
    • программа инсталляции;
    • средства установки пакетов программ;
    • структура файловой системы;
    • состав прикладных программ и утилит в инсталляторе.
    По данной классификации дистрибутивы делятся на три группы, сходные с RedHat, Debain и Slackware.
    Приведем наиболее популярные дистрибутивы этой опера¬ционной системы.
    В последние годы среди многих версий операционных си¬стем семейства Linux одной из самых популярных является Ubuntu. Адрес русскоязычного ресурса – http://ubuntu.ru. На ресурсе Интер¬нета http://www.distrowatch.com, одном из источников, учитываю¬щих показатели популярность разновидностей Linux, дистрибутив Ubuntu занимает первое место. Его варианты выпускаются каждые 6 месяцев. Можно послать заявку, и дистрибутив будет доставлен по почте. Также можно скачать дистрибутив с бесплатных ресурсов Интернета. Финансирует развитие Ubuntu Марк Ричард Шаттлворт (Mark Richard Shuttleworth) – миллионер и второй космический ту¬рист, родившийся в ЮАР.
    Самый древний дистрибутив Slackware – до сих пор в строю, хотя на сегодняшний день не входит в десятку самых попу¬лярных. На его основе созданы другие дистрибутивы.
    Red Hat долгое время была одной из наиболее распростра¬ненной системой Linux. В рамках дистрибутивов американской компании опробованы многие технологии. Но с 2003 года фирма Red Hat сменила политику выпуска дистрибутивов. Свободно рас¬пространяемой версией стала Fedora, а система Red Hat Enterprise Linux является корпоративным решением, который продается.
    SUSE – этот дистрибутив имеет корни от самого первого дистрибутива SLS, не имевшего широкого распространения. В свое время он был очень распространен в Европе. Но в 2003 году этот дистрибутив был куплен американской фирмой Novell.
    Дистрибутив с именем Debian находится в списке пионеров. Его создание началось в 1993 году. На его основе строились многие дистрибутивы, один из них – ubuntu.
    Отдельно скажем о русифицированных дистрибьюторах. Это Fedora (фирмы Red Hat раннее выпускавшую версию с назва¬нием Red Hat Cyrillic Edition), SuSe и Mandriva (долгое время имевший имя фирмы Mandrake), но как наиболее распространенные российские разработки следует отметить ASP Linux и Alt Linux.
    1.4. Отличия семейства UNIX/Linux от операционных систем Windows и MS DOS
    В этой книге мы ориентировались, в основном, на читате¬лей, которые до настоящего времени использовали только операци¬онные системы Windows. Хотим отметить, что до появления в 1981 году MS DOS система UNIX уже прошла значительный путь своей истории. Был момент, когда сама Microsoft стояла перед выбором: разрабатывать один из вариантов UNIX для IBM PC или продол¬жить собственную систему. Даже была куплена соответствующая лицензия и выпущен вариант UNIX – XENIX. Но потом выбор остался все же за MS DOS. В работе UNIX и MS DOS, а теперь UNIX в графическом режиме и современных версий Windows, есть много общего, иногда даже в мелочах. Сделав это вступление, при¬ведем несколько пунктов, где семейство ОС UNIX/Linux суще¬ственно отличается от операционных систем фирмы Microsoft. Да¬лее везде, где встречается термин «система», подразумевается се¬мейство UNIX/Linux.
12. Исходные тексты компонентов системы доступны для про¬смотра и модификации. Чаще всего они располагаются в под¬каталоге с именем source, который подчинен каталогу /usr.
13. Модифицировать систему можно перекомпилировав ядро – основу системы, которая непрерывно развивается и настраива¬ется на конфигурацию вычислительной установки.
14. Существует несколько уровней настройки параметров работы системы:
     работа с утилитами, в том числе в режиме графического интерфейса;
     корректировка файлов конфигурации;
     внесение изменений в исходные тексты и их дальнейшая перекомпиляция.
15. Первоначально загружается командный режим, а графический интерфейс требует дополнительного вызова. Последний имеет несколько методов реализации.
16. В инсталляторы системы Linux включается полный набор про¬граммного обеспечения, необходимый для работы как в каче¬стве офисного или домашнего компьютера, так и сервера.
17. Интересной особенностью работы системы является возмож¬ность одновременной регистрации нескольких пользователей на виртуальных терминалах.
18. В системе существует множество оболочек (аналог команд¬ного интерпретатора comand.com в MS DOS). В процессе ра¬боты можно получить их полный список (команда chsh – listshell) и выбрать любую (команда chsh).
19. Помимо работы с основной файловой системой, можно полу¬чить доступ к информации, подготовленной в других опера¬ционных системах.
20. Файловая система Linux на жестком диске может располо¬житься на нескольких разделах диска, а для области подкачки всегда выделяется отдельный дисковый раздел с типом файло¬вой системы, отличной от основной. Также в отдельных раз¬делах диска можно разместить следующую информацию (при¬водится список, доступный в ASli Linux):
     данные о загрузке (/boot);
     области диска, куда заносится постоянно изменяемая си¬стемная информация, например, системные файлы, поч¬товые сообщения, (/var);
     области диска выделяемые для работы обычным пользователям (/home);
     информация предназначенная для всех пользователей (/usr).
21. Доступ к данным, получаемым с разнообразного оборудова¬ния, осуществляется не в одной из вершин верхнего уровня файловой системы, а в одной из вершин, подчиненных един¬ственному корню иерархической файловой системы (ее имя /).