Свободная система для свободных людей

Рождение Unix

История Unix началась в 1969 году в США в фирме Bell Laboratories, дочернем подразделении компании

AT&T. В те времена идея разделения времени ЦП еще только разрабатывалась и Bell Laboratories

совместно с фирмой General Electric и Массачусетским технологическим институтом с 1965 года

занимались созданием операционной системы MULTICS (MULTiplexed Information and Computing

System) для ЭВМ GE 645. Эта система должна была обеспечить одновременный доступ к ресурсам ЭВМ большого количества пользователей при высокой скорости вычислений и совместном использовании данных. И это при мощности центрального процессора только чуть большей, чем у PC на основе Intel-386! Но в то время программисты умели писать маленькие по объему, но очень эффективные программы.

Хотя первая версия системы Multics и была запущена в 1969 году, она не обеспечивала достижения поставленных перед нею амбициозных целей, поэтому фирма Bell Laboratories и GE прекратили разработку проекта [М.Бах]. Впрочем, МТИ продолжал разработку системы MULTICS и даже продал около 80 инсталляций этой системы, причем некоторые из них использовались вплоть до начала 90-х годов. Несмотря на то, что MULTICS не принесла разработчикам коммерческого успеха, этот проект оказал огромное влияние на последующее развитие операционных систем вообще и послужил прообразом для операционной системы Unix.

По окончании работы над проектом Multics сотрудники Исследовательского центра по информатике фирмы Bell Laboratories остались без "достаточно интерактивного вычислительного средства". В начале лета 1969 года группа молодых сотрудников Bell Labs, участвовавших в разработке MULTICS, Руд Кенедей (Rudd Canaday), Дуг Мак-Илрой (Doug McIlroy), Дэннис Ричи (Dennis Ritchie) и Кен Томпсон (Ken Рис. 1. К.Томпсон и Д.Ричи.

Thompson) подробно обсудили, что можно сделать для спасения некоторых идей, связанных с проектом MULTICS [R.Hauben]. Они набросали на бумаге проект файловой системы, получивший позднее дальнейшее развитие в ранней версии файловой системы UNIX. Томпсоном были написаны программы, имитирующие поведение предложенной файловой системы в режиме подкачки данных по запросу, им было даже создано простейшее ядро операционной системы для ЭВМ GE 645. В то же время он написал на Фортране игровую программу "Space Travel" для системы GECOS, которую после прекращения работ над проектом MULTICS стало не на чем запускать. К счастью, Томпсон обнаружил малоиспользуемый компьютер PDP-7. Перерабатывая свою программу для PDP-7, Томпсон изучил возможности машины и совместно с Денисом Ричи (Dennis Ritchie) разработал свою систему управления процессами, свою версию файловой системы и небольшой набор утилит. В конце концов новая система не нуждалась больше в поддержке другой операционной среды. Вспомогательные утилиты, которые Томпсон и Ричи написали для обеспечения возможности запуска игры на PDP-7, стали ядром Unix, хотя это название не использовалось до 1970 года. Питер Нейман (Peter Neumann) по аналогии с MILTICS назвал новую ОС “UNICS” (UNiplexed Information and Computing Service). Неизвестно, кто изменил написание названия системы на UNIX, затем и на более привычное Unix.

Первоначально новая ОС была написана на языке ассемблера для PDP-7 (в те времена все ОС писались для конкретных компьютеров на машино-зависимых языках). Для того, чтобы достичь переносимости и независимости операционой системы от архитектуры конкретной аппаратной платформы, Томпсон разработал специальный язык программирования, который он назвал языком B ("Би"). На этом языке он хотел переписать большую часть ОС. Это покажется еще более удивительным, если сказать, что суммарный объем RAM и жесткого диска у PDP-7 был меньше, чем объем оперативной пямяти сегодняшнего сотового телефона; большие диски в те дни имели объем менее мегабайта. Язык B позже был переработан Денисом Ричи в язык программирования C ("Си").

Работы по созданию Unix велись фактически без ведома руководства фирмы Bell Laboratories, под предлогом (или под прикрытием) разработки системы обработки текстов для патентного департамента AT&T. Томпсон написал строчный редактор (названный ed), Ричи создал программу roff, основанную на программе runoff Дж. Салцера (J.

Saltzer). Отдел патентов компании Bell Labs был удовлетворен. Разработка этого проекта позволила оправдать приобретение более совершенного компьютера - PDP-11, для которого система была переписана заново. Вторая версия Unix, на этот раз для компьютера PDP-11, появилась в 1971 году и была уже большей частью написана на C. Это было одно из тех радикальных решений, которые превратили Unix в открытую систему, каковой она сегодня является. До сих пор большинство операционных систем пишется на этом языке (за исключением тех частей, которые существенно зависят от аппаратуры и пишутся на языке ассемблера для конкретного процессора).

Правда, это уже не тот самый диалект языка C, а его более современная модификация, ANSI C. Рис. 2. Мини-компьютер PDP-7.

18-разрядный компьютер. Цикл обращения к Разработка собственно операционной системы велась, практически, на чистом энтузиазме. Как позже писал памяти - 1.75 микросекунды, время выполнения операции сложения - 4 микросекунды. Снабжен один из участников этой работы, Дуг Мак-Илрой:

клавиатурой, принтером и ленточным “ Готовность прислушаться к мнению окружающих дисководом DECtape (type 555).

и желание заслужить уважение в коллективе приводили к тому, что огромное количество написанного кода могло быть переписано или просто выброшено, если появлялись лучшие или более глубокие идеи. Профессиональное соперничество и утаивание своих достижений практически не встречались: было так много хороших событий, что ни у кого не было стремления единолично завладеть какой-то инновацией”.

Между 1970 и 1972 годами систему улучшали, в нее добавили много новых функций. Но использование системы Unix было ограничено подразделениями компании AT&T в Нью-Джерси до тех пор, пока Нейл Граундвотер (Neil Groundwater) не установил систему Unix в компании New York Telephone в Манхеттене, использовав при этом систему PDP-11/20, 56 Кбайт оперативной памяти и два жестких диска RK11/05 объемом 2,4 Мбайт. В течение следующего года все больше и больше членов вычислительного сообщества узнавали об операционной системе Unix, и многие запрашивали данную систему.

Даже на ранних стадиях своего развития операционная система Unix обеспечивала значительно более удобную среду программирования, чем те, которые существовали на любых известных в ту пору мейнфреймах. Она была первой системой, в которой программист мог сидеть непосредственно за машиной, и создавать программы "на лету", исследуя разные возможности и тестируя варианты во время компиляции. Кроме того, в ней с самого начала были заложены средства коммуникации. Ричи писал: “Мы хотели сохранить не только хорошую среду программирования, в которой можно было решать задачи, но и систему, вокруг которой могло сформироваться товарищество. Мы по опыту знали, что сущностью совместного использования компьютера (the essence of communal computing) является не только замена перфокарточного ввода на терминал, но и предоставление средств и стимулов для более тесного общения, реализуемого средствами удаленного доступа к машине, работающей в режиме разделения времени.” Идея о том, что компьютер должен рассматриваться не только как простое логическое устройство, но и как ядро некоего сообщества, носилась в воздухе:

примерно в это же время (в 1969 году) была изобретена ARPANET - прямой предшественник нынешней Internet.

В феврале 1973 года существовало 16 установленных систем Unix. В октябре того же года Д. Ричи и К.

Томпсон организовали первую презентацию "Операционной системы Unix" на симпозиуме ACM (Association for Computing Machinery) по операционным системам, после чего в течение шести месяцев число установленных систем Unix утроилось.

В июле 1974 года в журнале Communications of the ACM (CACM) появилась первая публикация о Unix. В ней Ричи и Томпсон описывали беспрецедентно простое устройство Unix и сообщали о более чем шестистах инсталляциях этой системы. Все эти инсталляции были осуществлены на компьютеры, которые считались слабыми даже по стандартам тех дней.

В мае 1974, еще до публикации статьи, Лоу Кац (Lou Kats), Мел Ференц (Mel Ferentz) и Рейдар Бонхолт (Reidar Bornholt) организовали первую встречу пользователей системы Unix в медицинском колледже Колумбийского университета (Columbia University's College of Physicians and Surgeons). На встрече присутствовало примерно двадцать пять человек из дюжины учреждений. Вторую встречу, в июне года, посетило уже свыше 40 человек из 20 учреждений. Использование системы Unix постоянно росло, несмотря на отсутствие интереса и поддержки со стороны компании AT&T.

В 1971 году Дуг Мак-Илрой настоял на том, чтобы Д. Ричи и К. Томпсон написали руководство программиста. Поскольку система Unix постоянно изменялась, версии этой системы стали называть именно по этим руководствам пользователя: первое издание - 3 ноября 1971 года (V1), второе издание июня 1972 года (V2), третье издание - февраль 1973 года (V3), четвертое издание - ноябрь 1973 года (V4), пятое издание - июнь 1974 года (V5), шестое издание - май 1975 года (V6), седьмое издание январь 1979 года (V7), восьмое издание - февраль 1985 года, девятое издание - сентябрь 1986 года и десятое издание - октябрь 1989 года.

После статьи в CACM исследовательские лаборатории и университеты по всему миру проявили интерес к Unix. Но корпорации AT&T (которая был родительской организацией по отношению к Bell Labs) на основании антитрестовского законодательства запрещалось заниматься компьютерным бизнесом.

Поэтому Unix не могла продаваться; более того, Bell Labs должна была предоставить лицензию на свои нетелефонные технологии любому, кто ее об этом просил. Поэтому Кен Томпсон в ответ на поступающие запросы спокойно рассылал адресатам ленты и наборы дисков со своей операционой системой. В результате многие университеты внесли свой вклад в развитие Unix. В Йельском университете студенты и преподаватели модифицировали оболочку (shell), в университете Пэрдью (Purdue) добились существенного увеличения производительности, создав версию Unix, которая поддерживала большее число пользователей. В том же университете создали одну из первых компьютерных сетей на основе Unix. В Калифорнийском университете в Беркли студенты создали новую оболочку и множество небольших утилит.

Калифонийский университет в Беркли вообще сыграл особую роль в развитии Unix. Профессор Роберт Фабри (Robert Fabry) из этого университета принимал участие в программе симпозиума SOSP (Symposium on Operating Systems Principles) и был очарован презентацией Томпсона. Он собрал достаточно средств для приобретения PDP-11/45 и в январе 1974 года установил систему Unix. В году тот же университет заказывает PDP-11/70. В 1974-75 учебном году Кен Томпсон во время своего годичного отпуска читает курс лекций в Калифорнийском университете. Здесь тогда работали два аспиранта - Чак Хели (Chuck Haley) и Билл Джой (Bill Joy). Они были очарованы придуманной Томпсоном модификацией языка Pascal; Pascal Томпсона мог работать в операционной системе Unix.

Джой написал строчный редактор, который был "добрее к пользователю", чем редактор ed. Редактор Джоя получил название ex, и стал прообразом очень популярного впоследствии экранного редактора vi.

В начале 1978 года, после нескольких заявок, полученных отделом разработок университета, Джой начал работу по созданию собственной версии Unix, которая получила название BSD (Berkeley Software Distribution). Первая лента (360 метров, 800 бит на дюйм, стоимостью примерно $50), содержала систему Pascal для Unix и текстовый редактор ex; было распространено около 30 копий. До конца года распространялся другой пакет - 2BSD; отправлено около 75 копий. К 1980 году Беркли был центром небольшой сети университетов, активно развивающих свой вариант Unix. Идеи и части кода из Беркли-Unix (включая редактор vi) были затем использованы и в разработках Bell Labs. Приблизительно в то же время компания Interactive Systems, организованная Питером Вэйнером (Peter Weiner) и Гейнцем Ликлама (Hienz Lycklama), выпускает первую коммерческую систему Unix, а компания Whitesmiths (P. J.

Plauger) создает первый клон системы Unix, названный Idris.

В 1979 году появилась "последняя настоящая Unix", имевшая номер V7. Она включала команды awk, make и uucp; полные компиляторы языка С, сделанные Б. Керниганом и Д. Ричи; оболочку Bourne;

команды find и cpio и многое другое. При этом размер ядра составлял около 40 Кбайт! Версия 7 также дала начало первой 32-разрядной версии системы Unix и демонстрации переносимости: Дэннис Ричи и Стив Джонсон (Steve Johnson) из компании AT&T перенесли ее в систему Interdata, а группа программистов из австралийского университета University of Wollongong перенесла ее на систему Interdata 8.

Правда, производительность версии 7 была хуже, чем в системе шестого издания. Но в университете Беркли (и других местах в США) и в Австралии занялись решением этой проблемы, и в январе года Том Феррин (Tom Ferrin) объявил о многочисленных усовершенствованиях и выпуске в свет модели 2.8.1BSD.

В 1980 году агентству DARPA (the Defense Advanced Research Projects Agency) потребовалась команда разработчиков для реализации только что разработанного стека протоколов TCP/IP под Unix на компьютере VAX. Компьютеры PDP-10, на которых в то время базировалась сеть ARPANET, уже исчерпали свой ресурс, и было ясно, что фирма DEC будет вынуждена перейти на VAX. DARPA рассматривало возможность заключить контракт с DEC на реализацию TCP/IP, но отказалось от этой идеи, потому что было убеждено, что DEC не сможет пойти на внесение требуемых изменений в свою проприетарную операционную систему VAX/VMS. Поэтому DARPA выбрала в качестве платформы Berkeley Unix — исключительно по той причине, что ее исходный код был доступен и неперегружен.

Исследовательская группа по компьютерным наукам университета в Беркли (Berkeley's Computer Science Research Group) оказалась в нужном месте в нужное время с самым лучшим набором инструментов для разработки; в результате произошел самый значительный поворот в истории Unix с момента ее возникновения.

Когда систему Unix признали самой предпочтительной для новой Internet, это усилило ее использование. Компания AT&T произвела на свет операционную систему Programmer's Workbench (рабочее место программиста), а затем System III Unix. Тем временем из Беркли начинают распространяться версии 4BSD (октябрь 1980); 4.1BSD (июнь 1981); 4.1а, 4.1b и 4.1c (1982-1983);

4.2BSD (сентябрь 1983). Эта последняя версия была действительно сильно переработанной системой.

Она включала работу с сетью (протокол TCP/IP), более быструю файловую систему и возможность использования сигналов.

До тех пор, пока реализация протоколов TCP/IP не появилась в 1983 году в версии 4.2BSD, Unix имел очень слабую сетевую поддержку. Ранние эксперименты с Ethernet были неудовлетворительными. Все изменилось после реализации стека протоколов TCP/IP. Только после того, как ARPANET и Unix нашли друг друга, начали реализовываться идеи Д.Ричи о том, что компьютер должен быть не только вычислительной установкой, но средством общения. До применения Unix в ARPANET круг этого общения ограничивался пользователями одного компьютерного центра. После реализации TCP/IP горизонты общения существенно расширились.

К 1983 году машины VAX под управлением Unix заняли доминирующее положение среди ЭВМ, подключенных к Интернет. Это положение они занимали вплоть до тех пор, пока не были потеснены рабочими станциями от Sun.

Unix-войны и проблема стандартизации Первой компанией, которая сделала Unix предметом своего бизнеса, была фирма Santa Cruz Operation (SCO), основанная в 1979 году Дугом и Ларри Митчелами (Doug and Larry Michels) как консультационная компания по Unix. В 1982 году была основана компания Sun Microsystems (одним из основателей которой был Билл Джой), которая установила Unix от Беркли на аппаратную платформу, разработанную в Стенфорде, и положила начало производству так называемых рабочих станций. В том же 1982 году появилась IRIX от SGI. Sun уже добилась существенных успехов на рынке, когда в году с корпорации AT&T был снят установленный в 1958 году запрет заниматься компьютерным бизнесом. AT&T стремительно занялась коммерциализацией Unix версии System V от Bell Labs. В году вышла также SCO XENIX - первый коммерческий Unix на Intel-архитектуре. В 1986 году появилась операционная система HP-UX 1.0 (на базе System III) от Hewlett-Packard, в 1990 г. на рынок Unix-систем вышли IBM с AIX и Apple с A/UX.

Именно появление коммерческих реализаций Unix привело к тому, что разразились так называемые Unix-войны. Каждая из фирм в стремлении добиться превосходства на рынке включала в свою систему какие-то особенности, собственные доработки и усовершенствования, иногда даже с прямой целью обособить свою систему от других, представленных на рынке. Фирмы-разработчики в своих усилиях добиться преимущества над конкурентами вносили изменения даже в интерфейс прикладного программирования API (Applications Programmer's Interface), - спецификацию набора функций, которую должны выдержать разработчики программного обеспечения для совместимости своих программ с операционной системой. Это еще больше усиливало несовместимость разных версий Unix и приводило к несовместимости программного обеспечения, разработанного разными (в том числе независимыми) поставщиками.

Но гораздо худшим следствием войн между разными версиями Unix было то, что прекратился свободный обмен исходными кодами, который так способствовал быстрому совершенствованию Unix на ранних этапах ее развития. Не зная другой модели извлечения прибыли из программного обеспечения, кроме сохранения его в тайне и полного контроля над разработкой коммерческого продукта, AT&T жестко запрещала распространение исходных кодов. Угроза подвергнуться юридическому преследованию за незаконное распространение магнитных лент с Unix мало кого привлекала. Поток новых идей из университетов иссяк.

Чтобы преодолеть эту проблему были предприняты несколько попыток стандартизации Unix. Три основных проекта стандартизации были SVID (System V Interface Definition), POSIX (первоначально "/usr/group") и X/Open (первоначально BISON).

Первые серъезные усилия по стандартизации версий API, разработанных для System V и Berkeley, были предприняты в 1983 году в рамках стандарта /usr/group. На его основе некоммерческое объединение IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers, существующее еще с 1884 г.) разработало стандарт POSIX. Первая версия POSIX появилась в 1990 г. Этот стандарт описывает набор системных вызовов, составленный на основе наборов из BSD и SVR3 (System V Release 3). Все более поздние стандарты Unix включают в свой состав POSIX, и все последующие версии Unix придерживаются этого стандарта.

Единственное большое дополнение, которое позже появилось в ядре Unix, были сокеты, пришедшие из BSD.

Консорциум X/Open (позже Open Group), созданный в 1984 г., - еще одна попытка достичь совместимости между участвующими в данном проекте реализациями Unix на уровне исходных кодов.

Разработка проекта X/Open началась в Европе, хотя позже к нему присоединились и американские компании (включая AT&T).

В 1988 году AT&T приобрела 20% акций Sun. Эти две компании, лидеры на рынке Unix-систем, выпустили общую версию системы, которая получила название Unix System V Release 4. В. Но к этому моменту появилось еще несколько поставщиков Unix - IBM, DEC, Hewlett Packard и другие. Они начинали работу, как правило, с версии AT&T, приобретенной по лицензии; но затем каждый поставщик добавлял свои уникальные функции с целью обеспечить конкурентное преимущество. Новые поставщики не пожелали мириться с доминированием альянса AT&T/Sun. Они выдвинули лозунг "открытых систем" и создали организацию Open Software Foundation. Ее версия Unix, OSF/1, появившаяся в 1990 году, предлагалась как стандартная, но была явно нацелена против AT&T и Sun.

Последние, в свою очередь, создали другую организацию для разработки стандартного варианта системы - Unix International.

В 1991 году компания AT&T передала все права на систему Unix в собственную лабораторию Unix System Laboratories (USL), которую в 1993 году купила компания Novell. А в 1995 году Novell продала права на систему Unix компании Santa Cruz Operation (SCO).

Последней версией Unix, разработанной университетом Беркли, была версия 4.4BSD (июнь 1993).

После судебного процесса, затеянного AT&T, университетские разработки системы Unix были прекращены, и последующее развитие BSD Unix происходит теперь от компании BSDI (Berkeley Software Design, Inc). Но зато в том же 1993 появилась ОС FreeBSD - свободная от проприетарного кода реализация Unix.

"Войны юниксов" продолжались до 1993 года. На рынке предлагалось множество систем, несовместимых между собой. Можно было в какой-то мере говорить о двух стандартах, предлагаемых OSF/1 и Unix International, но между системами этих стандартов о совместимости не могло быть и речи.

За это время произошли ключевые события на рынке. Был выпущен процессор Intel 80386; шло активное распространение дешевых PC-совместимых машин, которым суждено было практически полностью вытеснить рабочие станции. Из-за "войн" Unix-системы в значительной мере упустили свой шанс на рынке.

В 1993 году "войны юниксов" официально закончились. В немалой степени этому способствовал уход с рынка Unix компании AT&T. Вскоре все поставщики признали важность стандартизации и был разработан достаточно общий стандарт Single UNIX Specification (SUS). Unix к этому времени прочно занимала позиции на рабочих станциях и сетевых серверах. Особенно сильны были его позиции на компьютерах, построенных на основе RISC-процессоров. Но Unix-системы не смогли стать основными для массового компьютерного рынка. Операционная система Windows уже полностью доминировала на персональных компьютерах и активно вытесняла рабочие станции с Unix. Unix еще какое-то время сохраняла свои позиции на серверах, но и тут уже ее теснила Microsoft.

GNU, Free Software и Open Source История проекта GNU началась в сентябре 1983 года.

Основоположник проекта GNU, Ричард Столлман (Richard M.

Stallman) работал в это время в лаборатории искусственного интеллекта Массачусетского Технологического института (Massachusetts Institute for Technology, MIT, in Cambridge, Massachusetts). Э.Реймонд называет Столлмана одним из самых выдающихся программистов нашего времени. В той среде, к которой принадлежал Р.Столлман, было принято свободно обмениваться программами и их исходными кодами.

В 1982 году для лаборатории искусственного интеллекта была приобретена коммерческая ОС, и Р.Столлман впервые близко столкнулся с ситуацией, когда такой обмен категорически воспрещался.

Приобретение коммерческого ПО означало автоматическое заключение "соглашения о неразглашении", которое фактически провозглашало следующее: если вы поделились программой с соседом - вы пират!

А когда один из программистов отказался предоставить Столлману исходные коды управляющей программы для принтера (что практически лишало возможности пользоваться этим принтером), Столлман был поставлен перед выбором: либо признать законность соглашений о неразглашении, либо попытаться доказать, что программное обеспечение должно свободно копироваться и модифицироваться, что позволит значительно ускорить процесс его разработки. Ведь лицензия на Unix от AT&T, к примеру, стоила 40 000 долларов. Позволить себе купить ее могли только достаточно крупные фирмы. А без такой лицензии программист не имел права использовать исходные коды системы в своих разработках. Да просто не имел этих исходных кодов! Это препятствовало обмену идеями в сфере программирования и сильно тормозило процесс создания программ, поскольку вместо того, чтобы позаимстовать готовый кусок кода для решения той или иной задачи, разработчик программы был вынужден писать эту часть кода заново.

И Столлман решил изменить это положение вещей в программировании. В 1983 году он объявил о начале разработки проекта GNU, целью которого было создание полностью открытой операционной системы. На следущем листинге вы видите первое объявление о начале разработки проекта GNU.

Листинг 1. Объявление о проекте разработки GNU Tue, 27-Sep-83 12:35:59 EST Четверг, 27 сентября 1983 г., 12:35:59 EST Free Unix!

complete Unix-compatible software system called Not Unix), которую буду предоставлять свободно(1) GNU (for Gnu's Not Unix), and give it away free(1) to всем, кто может ее использовать. Нужна помощь в everyone who can use it. Contributions of time, money, виде времени, денег, программ и оборудования.

programs and equipment are greatly needed.

To begin with, GNU will be a kernel plus all the необходимые для того, чтобы писать и запускать utilities needed to write and run C programs: editor, программы на C: редактор, оболочку, компилятор shell, C compiler, linker, assembler, and a few other C, линкер, ассемблер и еще несколько вещей.

things. After this we will add a text formatter, a YACC, После этого будут добавлены программа an Empire game, a spreadsheet, and hundreds of other форматирования текста, YACC, игра Empire, things. We hope to supply, eventually, everything электронная таблица и сотни других вещей. Мы useful that normally comes with a Unix system, and надеемся включить все, что обычно поставляется с anything else useful, including on-line and hardcopy Unix-системами, и все, что еще может оказаться GNU will be able to run Unix programs, but will not be identical to Unix. We will make all improvements GNU будет способна запускать программы Unix, но that are convenient, based on our experience with other не будет идентична Unix. Мы будем вносить в Полный текст этого объявления вы можете найти по следующей ссылке: http://www.gnu.org/gnu/initialannouncement.html Как писал позже сам Столлман: "Аббревиатура GNU расшифровывается как "GNU - это не UNIX" (GNU - Not UNIX). Основная идея, заложенная в процесс разработки системы GNU - это ее полное отличие от UNIX. UNIX всегда была и остается несвободным ПО, то есть она лишает своих пользователей свободы сотрудничества, а также контроля над своими компьютерами. Для того, чтобы стать сообществом, свободно пользующимся своими компьютерами, нам нужна была свободная операционная система. У нас не было достаточной суммы, чтобы выкупить и сделать свободной какую-либо из существовавших систем, но у нас было достаточно знаний и умений, чтобы создать новую. Создание GNU было грандиозной работой. Мы сделали ее во имя нашей свободы, и вашей тоже."

Чтобы МТИ не мог предъявить права собственности на результаты работы и навязать свои условия распространения разработанного ПО, Столлман в январе 1984 года ушел из МТИ и полностью посвятил себя проекту GNU. На первом этапе он поставил перед собой задачу создания многоязыкового, многоплатформенного компилятора. Но, чтобы написать любую программу, надо как минимум иметь текстовый редактор. Поэтому первой программой, созданной в рамках проекта GNU, стал текстовый редактор Emacs. Столлман начал работать над GNU Emacs в сентябре 1984 года, а в начале 1985-го уже имел работоспособную версию. Редактором Emacs заинтересовались другие программисты и это дало Столлману возможность получения небольшого заработка: он стал за 150 долл. отсылать по почте ленту с Emacs любому, кто захотел ее иметь.

В 1985 году Р.Столлман написал свой знаменитый Манифест GNU (он был опубликован в мартовском номере журнала "Dr. Dobb's Journal" за 1985 год) и основал Free Software Foundation (FSF) благотворительный фонд для разработки свободно распространяемого ПО. Фонд взял на себя распространение лент с Emacs; позже он стал поставлять и другие свободно распространяемые программы (созданные как в рамках Проекта GNU, так и вне его), а также продавать руководства к ним.

Это давало средства для разработки проекта GNU. FSF принимал пожертвования, но большая часть доходов всегда поступала от продаж копий свободно распространяемого ПО и связанных с ним услуг.

Разработка свободно распространяемого ПО была очень важным шагом, но еще большей заслугой Р.Столлмана следует признать создание Стандартной Общественной Лицензии GNU (GNU General Public License, или GPL). На русский язык это название разные авторы переводят по разному Универсальная общественная лицензия, Обобщенная Публичная Лицензия и т.п. Но считается, что юридическую силу имеет только английский вариант этой лицензии. Основная идея GPL состоит в том, что пользователь должен обладать следующими четырьмя правами (или четырьмя свободами):

• Правом запускать программу для любых целей (свобода 0) • Правом изучать устройство программы и приспосабливать ее к своим потребностям (свобода 1), что предполагает доступ к исходному коду программы.

• Правом распространять программу, имея возможность помочь другим (свобода 2).

• Правом улучшать программу и публиковать улучшения, в пользу всего сообщества (свобода 3), что тоже предполагает доступ к исходному коду программы.

Программное обеспечение, распространяемое под этой лицензией, можно как угодно использовать, копировать, дорабатывать, модифицировать, передавать или продавать модифицированные (или немодифицированные) версии другим лицам при условии, что результат такой переработки тоже будет распространяться под лицензией GPL. Последнее условие — самое важное и определяющее в этой лицензии. Оно гарантирует, что результаты усилий разработчиков свободного ПО останутся открытыми и не станут частью какого-либо лицензированного обычным способом продукта. Оно также отличает свободное ПО от ПО, распространяемого бесплатно. Одно из требований этой лицензии состоит в том, что продавая ПО под лицензией GPL, вы должны предоставить исходные коды этого ПО каждому, кто захочет получить к ним доступ. Говоря словами создателей FSF, лицензия GPL "делает ПО свободным и гарантирует, что оно останется свободным".

Все программное обеспечение GNU выпускается под этой лицензией или менее ограничивающим ее вариантом, LGPL. Для документации прокта GNU была разработана специальная "Лицензия GNU на свободную документацию". Поскольку лицензированные традиционным способом программы часто обозначали значком авторского права "copyright", программы, выпущенные под лицензией GPL, стали обозначать как "copyleft".

Главная цель, которую преследует GPL, - защитить свободное программное обеспечение от "приватизации". Но нужно заметить, что она сконструирована таким образом, чтобы разрешить все "честные" способы заработка денег на свободных программах, Это очень существенный момент, на который необходимо обратить особое внимание. При первом знакомстве с GPL может сложиться ошибочное представление о том, что эта лицензия вообще запрещает какие-либо способы заработать на программном обеспечении или его разработке. На самом деле GPL в частности и FSF вообще прямо поощряют бизнес, связанный с оказанием сопутствующих услуг, - обучение, консультации, и коммерческое тиражирование ПО. Это позволяет привлечь к сотрудничеству и корпорации и людей, для котоых материальный интерес важнее моральных стимулов.

Важной особенностью GPL является то, что использование GPL не требует согласия с идеологией Столлмана (она довольно радикальна - по-видимому, Столлман не приемлет любой софтверный бизнес, основанный на эксплуатации ограничений, предоставляемых авторским правом). На практике ее находят удобным инструментом для достижения своих целей и большинство программистов, не разделяющих достаточно радикальную позицию FSF, и даже многие коммерческие предприятия. C другой стороны, GPL обычно считают приемлемым инструментом и те, кто не хотел бы, чтобы на их вкладе "делали деньги". Это не случайная особенность. GPL намеренно составлена так, чтобы быть приемлемой для максимально широкого круга людей.

К 1990 году в рамках проекта GNU было создано большинство компонент, необходимых для функционирования свободной операционой системы. Помимо текстового редактора Emacs, Столлман создал компилятор gcc (GNU C Compiler) и отладчик gdb. Будучи выдающимся программистом, Ричард Столлман в одиночку сумел создать эффективный и надежный компилятор, который превосходит по своим качествам продукты коммерческих поставщиков, создаваемые целыми группами программистов.

Поскольку изначально при его создании ставилась задача обеспечения переносимости, сегодня существуют версии этого компилятора практически для всех операционных систем. Позже были созданы компиляторы для других языков программирования, включая C++, Pascal и Fortran. Поэтому сейчас аббревиатура GCC расшифровывается как GNU Compiler Collection.

Сотрудники Free Software Foundation разработали множество других программных пакетов. Из них стоит особо отметить два: библиотеку Си и оболочку shell. Библиотека функций языка Си была разработана сотрудником FSF Роландом Макграсом. Оболочка BASH (Bourne Again Shell), обеспечивающая взаимодействие пользователя с операционной системой, создана еще одним сотрудником FSF Брайаном Фоксом.

Как пишет Р.Столлман "К 1990 году система GNU была практически закончена; не хватало только одного из базовых компонентов - ядра." Ожидалось, что ядро (оно получило название HURD) будет реализовано как набор серверных процессов, работающих на Mach - микроядре, создаваемом в университете Карнеги-Меллона, а затем в университете штата Юта. Начало разработки откладывалось в ожидании выпуска Mach, которое, как было обещано, будет выпущено в виде свободно распространяемого программного обеспечения. Но его появление все откладывалось, и тут появилось ядро, разработанное финским студентом Линусом Торвальдсом, и получившее название Linux.

С технической точки зрения Linux представляет собой только ядро Unix-подобной операционной системы, отвечающее за взамодействие с аппаратной частью компьютера и выполнение таких задач, как распределение памяти, выделение процессорного времени различным программам и так далее. Кроме ядра операционная система включает в себя множество различных утилит, которые служат для организации взаимодействия пользователя с системой. Одна из важнейших утилит такого рода в Unixсистемах - оболочка или shell. Кроме оболочки пользователю нужны утилиты, позволяющие управлять файловой системой (просматривать файлы и каталоги, создавать новые файлы, удалять ненужные), нужны утилиты, позволяющие работать с текстом (в том числе с текстами программ) и многое другое. В Unix при создании таких утилит применялся принцип минимальной достаточности: каждая утилита должна была уметь выполнять только одну маленькую задачу, но зато выполнять ее хорошо. А для решения более сложных задач применялся принцип конвейера: выход, полученный от одной утилиты, направлялся на вход другой. В результате можно было реализовать сложные процедуры обработки данных. Такой подход позволял уменьшить число ошибок в коде и обеспечить высокую стабильность системы при сохранении относительной простоты ее поддержки.

Успех Linux как операционной системы во многом обусловлен тем, что к 1991 году в рамках проекта GNU уже было разработано множество утилит, свободно распространяемых в Интернет. Проекту GNU не хватало ядра, а ядро, скорее всего, осталось бы невостребованным, если бы отсутствовали необходимые для работы утилиты. Линус Торвальдс оказался со своей разработкой в нужном месте в нужное время. И Ричард Столлман прав, когда настаивает на том, что операционную систему следует называть не Linux, а GNU/Linux. Но название Linux исторически уже закрепилось за этой ОС, поэтому мы тоже будем называть ее просто Linux (не забывая о заслугах Р.Столлмана и его сподвижников).

IBM PC и Microsoft Рис. 4. Пол Аллен и Билл Гейтс. увлеченности программированием. Ученикам школы Лейксайд в Сиэтле повезло. Это учебное заведение одним из первых ввело в программу компьютерный курс.

Восьмиклассник Гейтс погрузился в изучение возможностей PDP-10, вскоре стал настоящим асом и написал прекрасную программу для автоматизации процесса составления школьного расписания. Пол Аллен был его постоянным компаньоном.

В 1974 году на компьютерном рынке появилось нечто до тех пор небывалое - маленькая компания MITS из Альбукерке выпустила персональный микрокомпьютер Altair на базе Intel 8080. Altair с большой натяжкой можно было назвать компьютером - MITS предлагала изделие типа "сделай сам", комплект, из которого терпеливый пользователь с помощью паяльника в конце концов мог получить довольно сложное в эксплуатации устройство. Однако, желающих заполучить собственный компьютер за вполне доступную (400 долл.) цену оказалось предостаточно.

Аллен, первым узнавший об Altair, убедил Гейтса в необходимости начать работу над языком программирования для этого микрокомпьютера. Компаньоны позвонили главе MITS Эду Робертсу и сообщили, что уже имеют Бейсик, адаптированный для Altair. При этом о существовании языка было заявлено фактически до начала разработки. У Аллена и Гейтса даже не было ни самого микрокомпьютера, ни микропроцессора Intel 8080, они эмулировали его на PDP-10.

Зимой 1975 года состоялась личная встреча Эда Робертса и Пола Аллена в Альбукерке. Аллен привез готовый Бейсик для машины, которую сам еще в глаза не видел. Разработка Гейтса и Аллена, к удивлению их самих, прошла все испытания. Робертс более не колебался - он был готов незамедлительно подписать договор.

Успех Бейсика для Altair помог Гейтсу принять окончательное решение: теперь его будущее было связано только с компьютерами. Он оставил Гарвардский университет, в котором учился на юриста, и полностью отдался развитию собственной компании - Microsoft.

Первые шаги Microsoft связаны с совершенствованием и пропагандой Бейсика. В 1976 году, когда было решено снабдить Altair дисководом, Гейтс в кратчайший срок написал вариант языка со средствами управления файлами на дискетах, DiskBASIC. Несмотря на дороговизну первых дисководов, оснащение ими микрокомпьютера Altair и появление DiskBASIC открывало путь к превращению машины из игрушки для любителей повозиться с новой техникой в полезный инструмент автоматизации труда специалистов разного профиля. DiskBASIC давал возможность создавать полезные прикладные пакеты финансовые, бухгалтерские, игровые, наконец.

К 1980 году Microsoft cтала абсолютным монополистом на рынке языков программирования для микрокомпьютеров, годовой объем продаж компании в 1979 году составил 2,5 млн. долл., объем сбыта удваивался ежегодно. Естественно, разработки уже не могли вестись только усилиями Гейтса и Аллена, и компания набрала значительный штат программистов, а со временем пригласила и специалистов, на которых были возложены административные обязанности и решение финансовых вопросов. Кроме того, Microsoft переехала из жаркого Альбукерке в родной для ее основателей Сиэтл.

А на рынке операционных систем для микропроцессоров в это время господствовала фирма Digital Research. В 1974 году, когда фирма Intel выпустила первый 8-битовый микропроцессор общего назначения 8080, ей потребовалась операционная система, которая могла бы работать с этим процессором, хотя бы для того, чтобы можно было тестировать процессор. Intel обратилась к одному из своих консультантов, Гэри Килдаллу (Gary Kildall), с просьбой написать такую систему. Килдалл написал операционную систему, которая размещалась на 8-дюймовых гибких дисках фирмы Shugart Associates (драйвер дисковода был тоже разработан Килдаллом). Система получила название CP/M (Control Program for Microcomputers). Поскольку в Intel полагали, что микрокомпьютеры с дисковыми накопителями не имеют большого будущего, фирма согласилась на просьбу Килдалла уступить ему права на операционную систему CP/M. Килдалл создал компанию Digital Research, с целью дальнейшего развития и продажи CP/M.

В 1977 голу Digital Research переписала CP/M заново, чтобы сделать ее пригодной для запуска на разных микрокомпьютерах на основе ЦП Intel 8080, Zilog Z80 и других. Для CP/M было написано множество приложений, что обеспечило этой ОС господство на микрокомпьютерах в течение 5 лет.

В 1980 году патриарх компьютерной индустрии, фирма IBM, выпускавшая до тех пор только мэйнфреймы, приняла историческое решение выйти на рынок микрокомпьютеров. IBM поставила задачу за год создать и выпустить на рынок машину нового типа, для чего компании необходимо было изменить принятые принципы ведения работ. Решение задачи собственными силами вылилось бы в обычный для корпорации четырехлетний цикл выпуска, что было совершенно недопустимо в условиях взрывного роста микрокомпьютерного рынка. Поэтому решено было строить компьютер на базе стандартного микропроцессора Intel и в сотрудничестве с внешним разработчиком программного обеспечения. Проведенный анализ показал, что на всех машинах, выпускаемых лидерами рынка персональных компьютеров, используются программные продукты фирмы Microsoft. Джек Сэмс, возглавивший в IBM проект по созданию персонального компьютера, предложил Биллу Гейтсу разработать Бейсик для 8-разрядного компьютера, спецификации которого предоставит IBM. Гейтс, со своей стороны, рискнул обратить внимание на перспективы нового, 16-разрядного процессора Intel и порекомендовал строить машину именно на его основе. В конечном итоге в IBM признали правоту 25летнего президента Microsoft, хотя был выбран не 8086, а аналогичный, но несколько более медленный процессор 8088.

Затем встал вопрос об операционной системе для новой машины. Гейтс предложил обратиться к Digital Research, ведущему производителю операционных систем для микрокомпьютеров. Но Килдалл отказался от встречи с IBM, послав вместо себя подчиненного. Хуже того, адвокат Килдалла отказался подписать соглашение о неразглашении данных о еще не выпущенном к тому времени персональном компьютере IBM PC. Digital Research упустила свой шанс. IBM снова обратилась к Гейтсу, на этот раз предложив ему разработать операционную систему для IBM PC.

Историческая сделка между Microsoft и IBM о создании операционной системы для IBM PC была заключена в 1981 году. Поскольку разработать в заданные сроки полностью новую ОС не представлялось возможным, Microsoft решила адаптировать уже существующую программу. Гейтс купил у фирмы Seattle Computer Products систему QDOS (Quick and Dirty Operating System), которая являлась клоном системы CP/M и была разработана таким образом, что под ее управлением могло работать все программное обеспечение для CP/M. Автором QDOS был один из программистов фирмы Seattle Computer Products, Тим Пэтерсон (Tim Paterson). Покупка обошлась Microsoft в 50 000 долларов.

Паттерсон тоже вскоре перешел на работу в Microsоft. Переработанная ОС получила название MS-DOS (MicroSoft Disk Operating System).

В середине 1981 года работа над MS-DOS была завершена. Помимо операционной системы в Microsoft разработали для нового компьютера IBM языки Бейсик, Паскаль и Ассемблер 8088, а затем компиляторы с Фортрана и Кобола. 12 августа 1981 года IBM официально объявила о выпуске IBM PC.

Это была машина с процессором Intel 8088 (тактовая частота 4,77 МГц), дисководом для 5-дюймовых гибких дисков и 64 Кбайт оперативной памяти, не имевшая жеского диска.

Операционная система от Microsoft не сразу заняла господствующее положение на IBM PC. Вскоре Digital Research выпустила 16-разрядную версию СР/М-86. В IBM согласились продавать ее вместе со своим персональным компьютером. На первых порах шансы обеих ОС в конкурентной борьбе казались равными. Уже завоевавшая широкую популярность у пользователей СР/М вполне могла рассчитывать на успех, ее поддерживали многие. Однако СР/М была почти в четыре раза дороже MS-DOS, кроме того, IBM оказала неявную поддержку разработке Microsoft, переименовав систему, которая поставлялась вместе с IBM PC, в PC DOS. К тому же Гейтс принял очень мудрое (как показали последующие события) решение продавать MS-DOS производителям компьютеров для того, чтобы они поставляли ее вместе со своим оборудованием. Килдалл же, наоборот, продавал свою систему только конечным пользователям (по крайней мере, вначале). Тем не менее, Microsoft понадобилось около трех лет, чтобы одержать окончательную победу над конкурентом.

К тому времени, когда IBM в 1983 году выпустила PC/AT на основе процессора Intel 80286, MS-DOS уже заняла лидирующие позиции, а CP/M доживала последние дни. Хотя первые версии MS-DOS были довольно примитивными, впоследствии в нее были добавлены многие дополнительные свойства и возможности, часто заимствованные из UNIX (Microsoft была хорошо знакома с Unix и даже некоторое время продавала свою версию Unix для микрокомпьютеров, под названием XENIX). На 80386 и использовалась уже в основном MS-DOS.

Следующее десятилетие ознаменовано постепенным захватом фирмой Microsoft всего рынка программного обеспечения для персональных компьютеров. Билл Гейтс сумел убедить IBM позволить продавать операционную систему отдельно от компьютера. Затем Microsoft выпустила текстовый процессор Word и электронную таблицу Exel. В ноябре 1983-го в Нью-Йорке Microsoft официально объявила о создании графического пользовательского интерфейса для DOS - Microsoft Windows. Однако реально он появился на свет лишь к ноябрю 1985 года.

MS-DOS, как и другие операционные системы для компьютеров того времени (в том числе CP/M и все ранние Unix-ы), были основаны на вводе пользователем команд с помощью клавиатуры. Между тем уже достаточно давно существовал графический интерфейс пользователя (Graphical User Interface - GUI), изобретенный еще в начале 1960-х годов Дугом Энгельбартом (Doug Engelbart) из Стенфордского исследовательского института (Stanford Research Institute). Этот интерфейс основан на использовании окон, меню, значков-иконок и мыши. Идеи Энгельбарта были реализованы в начале 1970-х годов в компьютерах Alto фирмы Xerox. Это была первая система, включавшая все основные элементы графического интерфейса: 3-кнопочную мышь, дисплей с возможностью управления отдельными пикселами, использование графических окон и возможность соединения с сетью Ethernet. Однако сотрудники Xerox не придавали GUI должного значения и этот способ общения пользователя с компьютером вначале не получил сколь-нибудь широкого распространения. Первым, кто осознал его потенциальные возможности, был Стив Джобс (Steve Jobs), один из основателей фирмы Apple. Во время визита в Xerox он увидел GUI и решил применить его в новом компьютере от Apple. Проект получил название Lisa, однако коммерческого успеха не имел, потому что компьютер получился очень дорогим.

Однако следующая разработка Джобса, Apple Macintosh, имела колоссальный успех, и не только потому, что была много дешевле чем Lisa, но и потому, что была "дружественной к пользователю", то есть ориентирована на людей, которые не только ничего не знали о компьютере, но даже не имели намерения учиться чему-либо подобному.

Хотя многие давние приверженцы UNIX, особенно опытные системные администраторы и программисты предпочитают использовать интерфейс командной строки (который часто называют консольным режимом), почти все версии Unix поддерживают графический интерфейс, который строится на основе стандарта X Window System (в просторечии — "иксы"), первоначальный вариант которого был разработан в 1987 году в Массачусетском технологическом институте. Начиная со второй версии этот стандарт поддерживался консорциумом X, созданным в январе 1988 г. с целью унификации графического интерфейса для ОС Unix. В настоящее время действует версия 11 выпуск 6 стандарта на графическую подсистему для UNIX-систем, которая кратко обозначается как X11R6. В 1997 году консорциум X преобразован в X Open Group. Впрочем, об X Window мы поговорим чуть позже, а пока вернемся к истории операционных систем фирмы Microsoft.

Большой коммерческий успех компьютеров Macintosh заставил Microsoft задуматься о возможности использования графического интерфейса в своих системах. В 1984 было объявлено о выходе программы Windows, однако ее первая версия появилась лишь в августе 1985 года, причем большого успеха не имела. Первая версия графического интерфейса от Microsoft, получившая широкое распространения, появилась только в 1990 году в виде Windows 3.0. Причем все эти версии Windows запускались "поверх" MS-DOS, то есть представляли собой только графическую оболочку для MS-DOS. И только в 1993 году появилась ОС Windows NT (где NT означало New Technology, то есть "новая технология"), которая была написана полностью заново.

Это была полностью 32-разрядная система. Ведущим разработчиком Windows NT был Дэвид Катлер (David Cutler), который до этого участвовал в разработке операционной системы VAX VMS, откуда он позаимствовал некоторые идеи при создании Windows NT. Microsoft ожидала, что уже первая версия Windows NT (ей сразу был присвоен номер 3.1) сможет полностью вытеснить MS-DOS и все другие версии Windows, поскольку по своим качествам эта система существенно превосходила своих предшественников, однако эти ожидания не оправдались. И только с появлением в 1995 году Windows 95, а в 1996 году Windows NT 4.0 Microsoft удалось занять господствующие позиции на персональных компьютерах и начать проникновение на рынок серверов в корпоративных сетях.

В течение всей своей истории Microsoft придерживалась рыночной стратегии, прямо противоположной той, что проповедовали сторонники открытого кода. Все ее продукты были закрыты, исходные коды являлись секретом фирмы, конкурирующие продукты всеми возможными способами вытеснялись с рынка. В конце концов эта стратегия привела к тому, что Microsoft стала фактически монополистом если не на всем рынке программного обеспечения для персональных компьютеров, то, по крайней мере на рынке операционных систем для таких компьютеров и в области офисных приложений. У пользователей PC практически не осталось выбора. Компьютеры Mac от Apple были лучше, чем IBM PC, но имели такие цены, которые немногие могли себе позволить, а поэтому оставались недоступны для миллионов.

Операционная система MINIX В течение 1990-х годов персональные компьютеры на основе микропроцессора Intel, оснащенные операционными системами от Microsoft, заняли господствующее пооложение на рынке настольных систем и захватили также существенную долю рынка серверов - традиционной сферы применения Unixсистем. Компьютеры на основе Intel и Intel-совместимых процессоров достигли вычислительной мощности, сравнимой с мощностью рабочих станций с Unix. Но большинство коммерческих Unixсистем не имели версий, способных работать на оборудовании Intel. Производители Unix обычно тесно сотрудничали с производителями конкретных процессоров или даже имели долю собственности в компаниях, производивших конкретные процессоры, а поэтому были заиинтересованы в использовании своих процессоров. Примерами могут служить линейки процессоров SGI и MIPS.

Поскольку аппаратные возможности персоналок стремительно нарастали, естественно, что рано или поздно должны были появиться варианты Unix для компьютеров на основе Intel-совместимых процессоров. Один из таких вариантов Unix-подобной операционной системы, который сыграл особую роль в истории Linux, был разработан в январе 1987 года Андрю Таненбаумом (Andrew S. Tanenbaum), профессором Университета Врие (Vrije Universiteit), Амстердам, Нидерланды. А.Таненбаум был одним из ведущих специалистов в области разработки операционных систем. Свою операционную систему, которую он назвал Minix (Миникс), он разработал как учебное пособие, на примере которого он показывал студентам внутреннее устройство реальной Рис. 7. А.Таненбаум.

операционой системы.

Конечно, как операционная система Minix не была верхом совершенства. Она была ориентирована на микропроцессор Intel 80286, который в то время господствовал на рынке. Но у нее было одно очень важное качество - ее исходные коды были открыты. Каждый, кто имел книгу А.Таненбаума "Операционные системы", мог изучить и проанализировать 12 000 строк кода, написанного на языке Си и на ассемблере. Это был тот редкий случай, когда исходные коды не были заперты под семью печатями в сейфах разработчика. Великолепный автор, Таненбаум сумел вовлечь самые выдающиеся умы компьютерной науки в обсуждение искусства создания операционных систем. Minix можно было приобрести и отдельно от книги, и она могла быть реально установлена на персональный компьютер.

Студенты компьютерных факультетов по всему миру корпели над книгой Таненбаума, вчитываясь в коды с целью понять, как работает та самая система, которая управляет их компьютером. И одним из таких студентов был Линус Торвальдс.

Студент из Хельсинки Линус Торвальдс Рис. 8. Линус Торвальдс.

процессорный чип 68008 компании Motorola с частотой 8 мегагерц. Sinclair имел 128 килобайт (не мегабайт!) памяти, что по тем временам было очень много для домашнего компьютера. У VIC-20, на смену которому он пришел, было всего три с половиной килобайта. В качестве операционной системы использовалась Q-DOS.

Именно в это время Торвальдс заинтерсовался работой операционной системы. Как он пишет сам в книге "Just for fun": "Операционками я заинтересовался так: купил флоппи-контроллер,... но к нему прилагался такой поганый драйвер, что пришлось написать новый. Пока писал - обнаружил проколы в самой операционной системе или по крайней мере несоответствие между тем, что обещала документация, и тем, что реально происходило. Я с этим столкнулся, когда моя программа отказалась работать."

На Sinclair QL Торвальдс работал 3 года. За это время он написал собственный редактор и ассемблер, запрограммировал несколько игр. По окончании школы он поступил на отделение компьютерных наук университета г.Хельсинки, столицы Финляндии. После окончания первого курса Торвальдс был вынужден был пойти в армию, где прослужил 11 месяцев. По возвращении из армии он снова вернулся в университет, выбрал себе курсы на осень и с нетерпением ждал лекций по языку Си и системе Unix. В предвкушении этих лекций еще летом он купил книгу "Проектирование и реализация операционных систем" Эндрю С. Таненбаума, в которой описывалась операционная система Minix. В своих воспоминаниях Линус пишет: "Как только я прочел предисловие, познакомился с концепцией Unix и узнал, на что способна эта мощная, строгая и красивая операционная система, я захотел купить такой компьютер, на котором сможет работать Unix. Я решил, что поставлю себе Minix единственную по-настоящему полезную из известных мне версий."

Начало 2 января 1991 года Линус приобрел в рассрочку новый компьютер, на основе процессора Intel 80386 с мегабайтими ОЗУ и тактовой частотой 33 мегагерца. Он установил на него Minix, которую пришлось заказывать отдельно. Она поставлялась на 16-ти дискетах. Примерно за месяц Торвальдс обжился в системе полностью и у него возникло множество претензий к этой ОС, несмотря на то, что установил в систему усовершенствования, сделанные австралийским хакером Брюсом Эвансом (это был царь и бог Minix 386). Хуже всего была эмуляция терминала, очень важная для Торвальдса программа, потому что именно ее он использовал для подключения к университетскому компьютеру MicroVAX, на котором стояла Ultrix - вариант Unix, созданный корпорацией Digital Equipment. Пришлось писать собственную программу эмуляции.

Когда программа эмуляции терминала заработала, возникла новая проблема. Как пишет Торвальдс "Беда была в том, что я хотел скачивать и закачивать файлы. То есть мне нужно было уметь писать на диск. Для этого моей программе эмуляции нужен был драйвер дисковода. А еще ей был нужен драйвер файловой системы, чтобы она могла вникать в организацию диска и записывать скачиваемые файлы.... разработка драйверов для дисковода и файловой системы казалась интересным делом. И я решил им заняться. Написал драйвер дисковода. А поскольку я хотел записывать файлы в файловую систему Minix, да к тому же эта система была хорошо документирована, я сделал свою файловую систему совместимой с системой Minix. Таким образом я мог читать файлы, созданные в Minix, и писать файлы на тот же диск, так что Minix могла читать файлы, созданные моей программой эмуляции терминала."

В Minix не только была плохая эмуляция терминала, но и не было возможности перевести в фоновый режим программу, которой временно не пользуешься. И тут Торвальдс уже практически взялся за создание собственной операционной системы. Вначале он пытался просто программировать один за другим системные вызовы. Но их около двухсот и эта работа скоро наскучила. Тогда он изменил подход.

Он взял оболочку bash, котоорая свободно распространялась в Интернет, и начал пытаться заставить ядро своей ОС запустить ее. Когда на этапе загрузки или запуска оболочка обращалась к какому-то системному вызову, происходил сбой. Тогда Линукс реализовывал необходимый системный вызов и повторял попытку. Наконец, в конце августа или начале сентября 1991 года, оболочка заработала. Это был очень важный момент. Как только оболочка заработала, удалось откомпилировать еще несколько программ. Оболочка была сложнее, чем, к примеру, программа копирования ср или команда выдачи листинга каталогов ls. В какой-то момент готовых компонент оказалось столько, что настал момент, когда можно было сказать, что заложены основы новой операционной системы.

25 августа 1991 года Линус Торвальдс направил первое сообщение о своей разработке в группу новостей comp.os.minix (смотри листинг 2).

Листинг 2. Объявление Л.Торвальдса о начале разработки его операционой системы.

From: [email protected] (Linus Benedict From: torvaldsSklaava.Helsinki.Fi (Linus Benedict Subject: What would you like to see most in minix? Subject: Чего вам больше всего не хватает в minix?

Summary: small poll for my new operating system Summary: небольшой опрос для моей Organization: University of Helsinki Organization: University of Helsinki Hello everybody out there using minix - Привет всем пользователям minix!

I'm doing a (free) operating system (just a hobby, won't Я пишу (бесплатную) операционную систему (это clones. This has been brewing since april, and is профессионального вроде gnu) для AT 386(486). Я starting to get ready. I'd like any feedback on things вожусь с этим с апреля, и она, похоже, скоро будет people like/dislike in minix, as my OS resembles it готова. Напишите мне, кому что нравится/не somewhat (same physical layout of the file-system нравится в minix, поскольку моя ОС на нее похожа (due to practical reasons) among other things). (кроме всего прочего, у нее - по практическим I've currently ported bash(1.08) and gcc(1.40), and файловой системы).

things seem to work. This implies that I'll get something practical within a few months, and I'd like Пока что я перенес в нее bash (1.08) и gсс (1.40), и to know what features most people would want. Any все вроде работает. Значит, в ближайшие месяцы у suggestions are welcome, but I won't promise I'll меня получится уже что-то работающее, и мне бы Linus ([email protected]) PS. Yes - it's free of any minix code, and it has a multi- Линус ([email protected]) threaded fs. It is NOT protable (uses 386 task switching etc), and it probably never will support PS. Она свободна от кода minix и включает anything other than AT-harddisks, as that's all I have :- мультизадачную файловую систему. Она НЕ В другом послании (от 26 августа 1991 г.) Линус впервые сообщает о том, что он собирается придерживаться лицензии GNU: "Даже тогда она, вероятно, не будет способна делать много больше того, что может minix, а во многих отношениях просто много меньше. Но она будет открыта (возможно, в соответствии с лицензией GNU или подобной)". Впрочем, это только небольшое попутное замечание, решение о том, на каких условиях будет распространяться Linux, будет сделано не сразу, и не сразу это будет GPL.

В своей книге "Just for fun" Л.Торвальдс пишет, что версия 0.01 была выпущена 17 сентября 1991 года.

Снова приведу цитату из книги Торвальдса:

"И вот я решился ее выложить. Я не делал публичных объявлений, а просто написал пятерымдесятерым хакерам на личные адреса, что она лежит на FTP-сайте. В числе прочих я написал знаменитому среди фанатов Minix Брюсу Эвансу и Ари Лемке. Я выложил исходники самой Linux и еще несколько бинарников, чтобы можно было хоть что-то делать. Я сказал, что нужно, чтобы запустить все это хозяйство. На машине должна была стоять Minix (версия 386) и нужен был компилятор GCC. Причем на самом деле нужна была моя версия GCC, поэтому ее я тоже выложил.

Не думаю, чтобы ту версию проверяло больше одного-двух человек. Для этого нужно было возиться с установкой специального компилятора, выделить пустой раздел, чтобы использовать его для загрузки, откомпилировать мое ядро и запустить оболочку. А кроме запуска оболочки, делать было особенно Я стал распространять свою операционку прежде всего, чтобы доказать, что все это не пустая болтовня - я действительно что-то сделал.".

Название "Linux" новая система получила следующим образом. Самого Торвальдса несколько смущало созвучие этого названия с его именем, поэтому он пытался назвать свою разработку FREAX. Это название можно обнаружить в файле kernl/Makefile версии 0.11, и в исходных кодах других программ.

Но Ари Лемке, который предоставил место для выкладывания системы на FTP сайте, назвал каталог pub/OS/Linux. И это название закрепилось за новой ОС.

Стадия становления Версия 0.02 Linux появилась 5 октября 1991 г. Она сопровождалась следующим известным заявлением Торвальдса:

Листинг 3. Сообщение о выходе версии 0.02.

From: [email protected] (Linus From: [email protected] (Linus Organization: University of Helsinki Organization: University of Helsinki Do you pine for the nice days of minix-1.1, Вы скорбите о тех временах, когда мужчины when men were men and wrote their own device были настоящими мужчинами и сами писали drivers? Are you without a nice project and драйверы устройств? У вас нет хорошего just dying to cut your teeth on a OS you can проекта и вы мечтаете вонзить свои зубы в try to modify for your needs? Are you какую-нибудь ОС, чтобы модифицировать ее для finding it frustrating when everything works своих нужд? Вас раздражает то, что все on minix? No more all-nighters to get a работает под minix? И не требуется nifty program working? Then this post might просиживать ночи, чтобы заставить программу As I mentioned a month(?) ago, I'm working on a free version of a minix-lookalike for Как я сообщал месяц (?) назад, я работаю над AT-386 computers. It has finally reached the свободной версией чего-то похожего на minix stage where it's even usable (though may not для AT-386 компьютеров. Работа наконец be depending on what you want), and I am достигла той стадии, когда результат уже willing to put out the sources for wider можно использовать (хотя может быть и не для distribution. It is just version 0.02 (+1 того, для чего хотелось бы вам), и я хочу (very small) patch already), but I've выложить исходные коды для широкого successfully run bash/gcc/gnu-make/gnu- распространения. Это всего-навсего версия sed/compress etc under it. 0.02 (+1 очень небольшое дополнение), но я Sources for this pet project of mine can be found at nic.funet.fi (128.214.6.100) in the directory /pub/OS/Linux. The directory also Исходные коды этого моего любимого проекта contains some README-file and a couple of Этот каталог содержит также несколько binaries to work under linux (bash, update README-файлов и пару бинарников, которые and gcc, what more can you ask for :-). работают под linux (bash, update и gcc, что Full kernel source is provided, as no minix code has been used. Library sources are only Исходные коды ядра предоставлены в полном distributed currently. The system is able to используются. Исходные коды библиотек compile "as-is" and has been known to work. свободны только частично, поэтому не могут Тот факт, что Линус выложил код своей ОС в Интернет, был решающим в дальнейшей судьбе Linux.

Хотя в 1991 году Интернет еще не был так широко распространен, как в наши дни, зато пользовались им в основном люди, имеющие достаточную техническую подготовку. И уже с самого начала Торвальдс получил несколько заинтересованных откликов.

Примерно в феврале 1992 года Линус высказал просьбу ко всем, кто уже пользовался или тестировал Linux, прислать ему открытку. Таких открыток было получено несколько сотен со всех концов света - из Новой Зеландии, Японии, Нидерландов, США. Это говорило о том, что Linux начала приобретать некоторую известность.

Получил Торвальдс отзыв и от Андрю Таненбаума, автора MINIX. К сожалению, отзыв этот был довольно недоброжелательный. В своем письме Таненбаум писал: "Я все же придерживаюсь той точки зрения, что использование монолитного ядра в 1991 году является фундаментальной ошибкой.

Радуйтесь тому, что вы не мой студент. У меня вы не получили бы высокой оценки за такую работу :-)" Линус позже признавался, что это был самый тяжелый момент в истории его занятий Linux. Все же Таненбаум был знаменитым профессором и все, что он говорил, заслуживало внимания. Но в отношении Linux профессор был не прав, а Линус был упрямым парнем и не мог просто так признать себя неправым. К тому же Таненбаум озаглавил свое письмо "Linux устарела" и опубликовал его в телеконференции, что сильно задело Линуса, так как ему показалось, что оно подрывает его социальный статус, которым он очень дорожил. И Торвальдс ответил Таненбауму достаточно резко:

Листинг 3. Из ответа Л.Торвальдса на письмо Э.Таненбаума.

">для меня MINIX - хобби, которым я занимаюсь по вечерам >Моя основная работа - преподавание и >исследования в области операционных систем.

Вы хотите этим оправдать ограниченность minix? Извините, но вы не правы.

У меня оправданий гораздо больше, и все-таки linux побеждает minix почти по всем параметрам. Не говоря уж о том, что большая часть хороших кодов для minix, похоже, написана Брюсом Эвансом.

Re 1: Для вас minix хобби - но ведь minix приносит доход, a linux раздается бесплатно. Теперь по поводу хобби. Поместите minix в свободный доступ, и одна из моих главных претензий к ней отпадет. Linux для меня в большой степени хобби (серьезное хобби, самого высшего сорта).

Я не беру за нее денег, и она даже не является частью моей учебной работы.

Я сделал ее в свободное время на собственной машине.

Re 2: Вы работаете преподавателем и исследователем. Прекрасное объяснение для умственной неполноценности minix. Остается надеяться, что Amoeba не такая фигня, как minix.

>1. МИКРОЯДРО ИЛИ МОНОЛИТ Да, linux - монолитная система, и я согласен, что микроядро лучше.

Если бы у вашего сообщения не был такой спорный заголовок, я бы, вероятно, согласился с большинством ваших высказываний. С теоретической (и эстетической) точки зрения linux проигрывает. Если бы ядро GNU было готово прошлой весной, я бы и не взялся за свою разработку: беда в том, что оно не было готово тогда и не готово до сих пор. Linux выигрывает прежде всего потому, что она уже готова.

>MINIX - система с микроядром [пропущено, но без >потери смысла]. LINUX - монолитная система.

Если бы это было единственным критерием качества ядра, вы были бы правы.

Однако вы не пишете о том, что микроядро в minix сделано плохо и возникают проблемы с многозадачностью (в ядре). Если бы я сделал ОС, у файловой системы которой были бы проблемы с многозадачностью, я бы не стал так поспешно осуждать других: наоборот, я бы из кожи вон лез, чтобы все забыли о моем провале. Да, я знаю, что для minix есть масса заплаток, обеспечивающих многопоточную работу, но это лишь заплатки, и Брюс Эванс говорит, что все равно остается множество проблем синхронизации."

Первоначально Линус Торвальдс не хотел продавать свою разработку. И не хотел, чтобы ее продавал кто-то другой. Это было четко прописано в уведомлении об авторских правах, помещенном в файл COPYING самой первой версии - 0.01. Причем требование Линуса налагало значительно более жесткие ограничения на распространение Linux, чем те, которые провозглашались в лицензии GNU: не разрешалось взимать никаких денег за передачу или использование Linux. Но уже в феврале 1992 г. к нему стали обращаться за разрешением брать плату за распространение дискет с Linux, чтобы покрыть временные затраты и стоимость дискет. Кроме того, необходимо было считаться и с тем, что при создании Linux использовалось множество свободно распространяемых по Интернету инструментов, самым важным из которых был компилятор GCC. Авторские права на него оговорены в Универсальной общественной лицензии (GPL), которую изобрел Ричард Столман. Торвальдсу пришлось пересмотреть свое заявление об авторских правах, и, начиная с версии 0.12 он тоже перешел на использование лицензии GPL.

Весной 1992 года Орест Збровски сумел перенести под Linux систему X Window. Обмен информацией между сервером и клиентам в этой системе осуществляется с помощью сокетов, или, точнее, Unix Domain Sockets. Этот же способ используется для передачи информации в Интернет. Поэтому, как пишет Торвальдс, "мы с большим воодушевлением принялись разрабатывать сети для Linux поверх этих самых Domain Sockets, хотя они вовсе не были для этого предназначены. Я был настолько уверен, что все получится, что даже сделал скачок в нумерации версий. В марте 1992 года я планировал выпустить версию 0.13. А вместо этого, получив графический интерфейс пользователя, уверился, что мы на 95% достигли цели - выпуска полноценной, надежной операционной системы, пригодной к тому же для работы в сети. И поэтому выпустил версию 0.95." Но разработка сетевой подсистемы оказалась делом значительно более сложным, чем это казалось вначале. Поэтому пришлось использовать трехуровневую систему нумерации.

Для появившихся к этому времени коммерческих компаний, продававших Linux, было очень важно, чтобы была наконец выпущена версия Linux с номером 1.0. Это имело значение скорее по психологическим, чем по технологическим причинам: кому хочется торговать операционной системой версии 0.96? Поэтому в конце концов и Линус Торвальдс согласился выпустить версию 1.0, когда почувствовал, что система стала наконец работоспособной. Университет Хельсинки предоставил для проведения презентации Linux 1.0 главную аудиторию факультета информатики. Презентация была проведена 16 апреля 1994 года с большой помпой. Репортаж об этом событии даже показали по финскому телевидению.

Добровольные помощники С самых ранних этапов существования Linux в развитие системы вносили свой вклад очень многие добровольные помощники, которые посвящали свое время, умения и усилия развитию и совершенствованию Linux. В следующей табличке перечислены только некоторые из них.

Таблица 2. Вклад добровольных помощников в развитие Linux.

Вернер Альмесбергер Драйверы флоппи-дисководов, LILO (Werner Almesberger) Теодор Тсо (Theodore Файловая система Ext2, библиотеки, kernel memory allocator, множество Ts'o) предложения по достижению совместимости со стандартом POSIX Дональд Беккер (Donald Becker) Kirch) Пол Гортмейкер (Paul Разработал множество частей кода ядра, среди которых драйвер реального Gortmaker) времени (Real Time Clock driver). Он также занимался разработкой сетевых драйверов (NE-2000 и других) и написал "Linux Ethernet HOWTO" и "BootPrompt HOWTO".

Питер Мак-Дональд Поддержка загружаемых модулей в ядре версии 0.99 (хотя в современных (Peter McDonald) ядрах эта поддержка осуществляется другим способом).

Конечно, эти люди проделали гораздо больше работы, чем сказано в этой табличке. И, кроме перечисленных, было огромное число людей, которые в этой табличке не указаны, но которые внесли свой вклад в развитие Linux. Вначале к разработке присоединились сотни, потом тысячи, потом сотни тысяч добровольных помощников. Система уже не была просто игрушкой для хакеров. Дополненная массой программ, разработанных в рамках проекта GNU, Linux был уже пригоден для практического использования. А то, что ядро системы распространялось под лицензией GNU General Public License, гарантировало, что исходные коды системы были и останутся свободными, то есть могут копироваться, изучаться и модифицироваться без опасения нарваться на какое-либо преследование со стороны разработчика или какой-то коммерческой фирмы. И это привлекало в ряды пользователей и сторонников Linux все новых последователей, в первую очередь из числа студентов и программистов.

К этому времени сфорировалась отдельная телеконференция в Интернете, посвященная Linux, comp.os.linux. Энтузиасты образовали множество групп пользователей и в начале 1994 г. вышел первый номер журнала "Linux Journal". Linux привлекла внимание промышленных фирм и несколько небольших компаний начали разрабатывать и продавать собственные версии Linux.

Первые дистрибутивы Самые первые версии Linux, появившиеся в 1991 году, размещались на двух дискетах. Первая дискета была загрузочной и содержала ядро, а вторая - корневую файловую систему и основные утилиты. Копии этих дискет можно было загрузить с сервера университета в Хельсинки. Конфигурирование и настройка системы производились вручную и были очень сложными. Поэтому до появления первых дистрибутивов установить Линукс на свой компьютер мог только достаточно подготовленный специалист, можно сказать эксперт в UNIX.

Положение изменилось после появления так называемых дистрибутивов. Дистрибутив Linux отличается от простого набора пакетов программного обеспечения в первую очередь наличием программы инсталляции, которая позволяет рядовому пользователю установить систему на свой компьютер, причем сделать это не привлекая высококвалифицированного эксперта. Если попытаться дать формальное определение дистрибутива, то получится что-то вроде:

Дистрибутив Linux – это набор пакетов программного обеспечения, включающий базовые компоненты операционной систем (в том числе, ядро Linux), некоторую совокупность программных приложений и программу инсталляции, которая позволяет установить на компьютер пользователя операционную систему GNU/Linux и набор прикладных программ, необходимых для конкретного применения системы.

Первые дистрибутивы Linux появились вскоре после того, как Линус Торвальдс выпустил разработанное им ядро Linux под лицензией GPL. Поскольку значительная часть другого необходимого программного обеспечения уже была разработана в рамках проекта GNU, отдельные программисты (и группы программистов) начали разрабатывать как программы инсталляции, так и другие прикладные программы, пользовательский интерфейс, программы управления пакетами и выпускать свои дистрибутивы Linux.

Первый дистрибутив Linux был создан Оуэном Ле Бланк (Owen Le Blanc) в Манчестерском компьютерном центре (Manchester Computing Centre, MCC) в Англии. Первый релиз этого дистрибутива, получившего имя MCC Interim Linux, стал доступен для всех желающих с ftp-сервера Манчестерского университета в феврале 1992 г. Примерно в то же время сотрудниками университета Техаса был создан дистрибутив TAMU.

В октябре 1992 появился разработанный Питером Мак-Дональдом (Peter McDonald) дистрибутив Softlanding Linux System (SLS), который был первым дистрибутивом, включающим в себя такие элементы, как X Window System и поддержка TCP/IP.

Ни один из этих дистрибутивов не имел хорошей поддержки. В конце 1992 года Патрик Фолькердинк (Patrick Volkerding) выпустил дистрибутив, в значительной части основанный на SLS, который он назвал "Slackware" и который является старейшим дистрибутивом из тех, которые до сих пор активно развиваются.

На основе дистрибутива Slackware германской фирмой S.U.S.E (акроним от немецкого "Software- und System Entwicklung"), основанной в 1992 году как консультативная группа по ОС UNIX, был создан дистрибутив SuSE Linux, версия 1.0 которого вышла в 1994 году. Позже SuSE интегрировал дистрибутив Jurix Флориана Ла Роше (Florian La Roche).

Еще один проект по разработке дистрибутива, Debian, был начат Яном Мёрдоком (Ian Murdock) августа 1993 года как альтернатива коммерческим дистрибутивам Linux. Ян хотел создать систему, распространяемую абсолютно свободно и открыто, в духе Linux и GNU. Позже разработка Debian была профинансирована проектом GNU: Free Software Foundation, который выделил деньги на один год, с ноября 1994 по ноябрь 1995, что позволило Я.Мердоку в течение этого периода уделять проекту Debian все свое время.

Дистрибутив Red Hat, который включал в себя некоторые аспекты дистрибутива Bogus (например, механизм пакетов), был основан в 1994 году. На основе Red Hat было создано множество других дистрибутивов, в том числе многие коммерческие дистрибутивы, например, Caldera, Mandrake и TurboLinux.

А Линус Торвальдс к этому времени еще даже не окончил учебу в университете!

© Костромин В.А., Приводится с сокращениями.