Unix傳奇(上篇)

 陳皓

了解過(guò)去，我們才能知其然，更知所以然?？偨Y過(guò)去，我們才會(huì )知道我們明天該如何去規劃，該如何去走。在時(shí)間的滾輪中，許許多的東西就像流星一樣一閃而逝，而有些東西卻能經(jīng)受著(zhù)時(shí)間的考驗散發(fā)著(zhù)經(jīng)久的魅力，讓人津津樂(lè )道，流傳至今。要知道明天怎么去選擇，怎么去做，不是盲目地跟從今天各種各樣琳瑯滿(mǎn)目前沿技術(shù)，而應該是去 —— 認認真真地了解和回顧歷史。

Unix是目前還在存活的操作系統的元老了，走過(guò)了近乎40年的歷程。在技術(shù)更新如此迅速的計算機世界的今天，Unix始終保持它那神圣的光環(huán)，它那曲折和令人嘆息的歷史，以及由它引發(fā)的思想變革，對當今計算機文化造成的深遠影響，近40年所產(chǎn)生的人和事，讓它成為了一個(gè)傳奇，不能不讓人為之驚嘆。

這是一段所有從事計算機行業(yè)人員尤其是軟件開(kāi)發(fā)人員需要了解的歷史。Unix的傳奇歷史是整個(gè)計算機世界文化最具代表性的，它對整個(gè)計算機世界文化的影響也是最巨大，最深遠的。他給人帶來(lái)的不單單的對過(guò)去的回味，更為我們帶來(lái)了計算機世界的新思潮。

了解這段的歷史的人，才能體會(huì )計算機世界變遷過(guò)程中的是是非非，才能了解計算機世界中的文化，從而才能參與到整個(gè)計算機革命的大潮中。希望這段歷史，這篇文章能讓你感受到計算機世界那強力的脈搏，從而讓你踏上這條令人充滿(mǎn)激情的道路。

下面是本文的大綱：

上篇

Unix起源

Unix分裂

Unix的法律糾紛

GNU開(kāi)源組織

Linux橫空出世

Linux今天的領(lǐng)袖

下篇

Unix與黑客文化

Unix的歷史教訓

Unix 家族譜

Unix的特點(diǎn)

Unix的影響和哲學(xué)

Unix痛恨者手冊

Unix 起源

回顧Unix歷史，我們就要說(shuō)一下一個(gè)叫MULTICS（Multiplexed Information and Computing Service）的項目。上世紀六十年代時(shí)，大部份計算機都是采用批處理（Batch Processing）的方式（也就是說(shuō)，當作業(yè)積累一定數量的時(shí)候，計算機才會(huì )進(jìn)行處理）。那時(shí)，我們熟知的美國電話(huà)及電報公司（American Telephone and Telegraph Inc.；AT&T）、通用電器公司（General Electrics；G.E.）及麻省理工學(xué)院（Massachusetts Institute of Technology；MIT）計劃合作開(kāi)發(fā)一個(gè)多用途（General-Purpose）、分時(shí)（Time-Sharing）及多用戶(hù)（Multi-User）的操作系統，也就是這個(gè)MULTICS，其被設計運行在GE-645大型主機上。不過(guò)，這個(gè)項目由于太過(guò)復雜，整個(gè)目標過(guò)于龐大，糅合了太多的特性，進(jìn)展太慢，幾年下來(lái)都沒(méi)有任何成果，而且性能都很低。于是到了1969年2月，貝爾實(shí)驗室（Bell Labs）決定退出這個(gè)項目。

熟悉這段歷史的人都知道，貝爾實(shí)驗室中的有個(gè)叫Ken Thompson的人，他為MULTICS這個(gè)操作系統寫(xiě)游戲了個(gè)叫“Space Travel”的游戲，在MULTICS上經(jīng)過(guò)實(shí)際運行后，他發(fā)現游戲速度很慢而且耗費昂貴 —— 每次運行會(huì )花費75美元。退出這個(gè)項目以后。他為了讓這個(gè)游戲能玩，所以他找來(lái)Dennis Ritchie為這個(gè)游戲開(kāi)發(fā)一個(gè)極其簡(jiǎn)單的操作系統。這就是后來(lái)的Unix。（值得一提的是，當時(shí)他們本想在DEC-10上寫(xiě)，后來(lái)沒(méi)有申請到，只好在實(shí)驗室的墻角邊找了一臺被人遺棄的Digital PDP-7的迷你計算機進(jìn)行他們的計劃，這臺計算機上連個(gè)操作系統都沒(méi)有，于是他們用匯編語(yǔ)言?xún)H一個(gè)月的時(shí)間就開(kāi)發(fā)了一個(gè)操作系統的原型）他們的同事Brian Kernighan非常不喜歡這個(gè)系統，嘲笑Ken Thompson說(shuō)：“你寫(xiě)的系統好真差勁，干脆叫Unics算了。”Unics的名字就是相對于MULTICS的一種戲稱(chēng)，后業(yè)改成了Unix。于是，Unix就在這樣被游戲和玩笑創(chuàng )造了，當時(shí)是1969年8月。也就是這一年，Linux之父Linus Torvalds在芬蘭出生了。

1971年，Ken Thompson寫(xiě)了充分長(cháng)篇的申請報告，申請到了一臺PDP-11/24的機器。于是Unix第一版出來(lái)了。在一臺PDP-11/24的機器上完成。這臺電腦只有24KB的物理內存和500K磁盤(pán)空間。Unix占用了12KB的內存，剩下的一半內存可以支持兩用戶(hù)進(jìn)行Space Travel的游戲。而著(zhù)名的fork()系統調用也就是在這時(shí)出現的。

到了1973年的時(shí)候，Ken Thompson 與Dennis Ritchie感到用匯編語(yǔ)言做移植太過(guò)于頭痛，他們想用高級語(yǔ)言來(lái)完成第三版，對于當時(shí)完全以匯編語(yǔ)言來(lái)開(kāi)發(fā)程序的年代，他們的想法算是相當的瘋狂。一開(kāi)始他們想嘗試用Fortran，可是失敗了。后來(lái)他們用一個(gè)叫BCPL（Basic Combined Programming Language）的語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，他們整合了BCPL形成B語(yǔ)言，后來(lái)Dennis Ritchie覺(jué)得B語(yǔ)言還是不能滿(mǎn)足要求，就是就改良了B語(yǔ)言，這就是今天的大名鼎鼎的C語(yǔ)言。于是，Ken Thompson 與Dennis Ritchie成功地用C語(yǔ)言重寫(xiě)了Unix的第三版內核。至此，Unix這個(gè)操作系統修改、移植相當便利，為Unix日后的普及打下了堅實(shí)的基礎。而Unix和C完美地結合成為一個(gè)統一體，C與Unix很快成為世界的主導。

Unix的第一篇文章 “The UNIX Time Sharing System”由Ken Thompson和Dennis

Ritchie于1974年7月的 the Communications of the ACM發(fā)表。這是UNIX與外界的首次接觸。結果引起了學(xué)術(shù)界的廣泛興趣并對其源碼索取，所以，Unix第五版就以“僅用于教育目的”的協(xié)議，提供給各大學(xué)作為教學(xué)之用，成為當時(shí)操作系統課程中的范例教材。各大學(xué)公司開(kāi)始通過(guò)Unix源碼對Unix進(jìn)行了各種各樣的改進(jìn)和擴展。于是，Unix開(kāi)始廣泛流行。

Unix分裂

1978年，對 Unix而言是革命性的一年；因為學(xué)術(shù)界的老大柏克利大學(xué) （UC Berkeley），推出了一份以第六版為基礎，加上一些改進(jìn)和新功能而成的 Unix。這就是著(zhù)名的“1 BSD（1st Berkeley Software Distribution）”，開(kāi)創(chuàng )了Unix的另一個(gè)分支：BSD 系列。 同時(shí)期，AT&T成立USG（Unix Support Group），將 Unix變成商業(yè)化的產(chǎn)品。從此，BSD的 Unix 便和AT&T 的Unix 分庭抗禮，Unix就分為System IV和4.x BSD這兩大主流，各自蓬勃發(fā)展。

1979年發(fā)布的Unix 第七版被稱(chēng)為是“最后一個(gè)真正的Unix”，這個(gè)版本的Unix內核只有40K bytes。后來(lái)這個(gè)版本被移植到VAX機上（我在大學(xué)時(shí)學(xué)習C語(yǔ)言時(shí)用過(guò)這個(gè)VAX機，我還記得那時(shí)上VAX機最大的愛(ài)好就是使用talk命令和別人聊天，呵呵）。20世紀80年代相繼發(fā)布的8、9、10版本只授權給了少數大學(xué)。

1982年，AT&T基于版本7開(kāi)發(fā)了UNIX System Ⅲ的第一個(gè)版本，這是一個(gè)商業(yè)版本僅供出售。為了解決混亂的UNIX版本情況，AT&T綜合了其他大學(xué)和公司開(kāi)發(fā)的各種UNIX，開(kāi)發(fā)了UNIX System V Release 1。這個(gè)新的UNIX商業(yè)發(fā)布版本不再包含源代碼，所以加州大學(xué)Berkeley分校繼續開(kāi)發(fā)BSD UNIX，作為UNIX System III和V的替代選擇。BSD對UNIX最重要的貢獻之一是TCP/IP。BSD 有8個(gè)主要的發(fā)行版中包含了TCP/IP：4.1c、4.2、4.3、4.3-Tahoe、4.3-Reno、Net2、4.4以及 4.4-lite。這些發(fā)布版中的TCP/IP代碼幾乎是現在所有系統中TCP/IP實(shí)現的前輩，包括AT&T System V UNIX 和Microsoft Windows中的TCP/IP都參照了BSD的源碼。

同時(shí)，其他一些公司也開(kāi)始為其自己的小型機或工作站提供商業(yè)版本的UNIX系統，有些選擇System V作為基礎版本，有些則選擇了BSD。BSD的一名主要開(kāi)發(fā)者，Bill Joy，在BSD基礎上開(kāi)發(fā)了SunOS，并最終創(chuàng )辦了Sun Microsystems。

Bill Joy

1991年，一群BSD開(kāi)發(fā)者（Donn Seeley、Mike Karels、Bill Jolitz 和 Trent Hein）離開(kāi)了加州大學(xué)，創(chuàng )辦了Berkeley Software Design, Inc (BSDI)。BSDI是第一家在便宜常見(jiàn)的Intel平臺上提供全功能商業(yè)BSD UNIX的廠(chǎng)商。后來(lái)Bill Jolitz 離開(kāi)了BSDI，開(kāi)始了386BSD的工作。386BSD被認為是FreeBSD、OpenBSD 和 NetBSD、DragonFlyBSD的先輩。

這是一個(gè)AT&T妄圖私有化的Unix的時(shí)代。為了私有化Unix，1986年IEEE指定了一個(gè)委員會(huì )制定了一個(gè)一個(gè)開(kāi)放作業(yè)系統的標準,稱(chēng)為 POSIX (Portable Operating Systems Interface)。最后加上個(gè)X，不知道是為了好聽(tīng)，還是因為這本質(zhì)上是UNIX的標準。當然，AT&T的Unix取得了這個(gè)標準制訂戰爭的勝利，還取得了Unix這個(gè)注冊商標。此時(shí)BSD的擁護者自喻為冷酷無(wú)情的公司帝國的反抗軍。就銷(xiāo)售量來(lái)說(shuō)，AT&T UNIX始終趕不上BSD/Sun。到1990年，AT&T與BSD版本已難明顯區分，因為彼此都有采用對方的新發(fā)明。

       這段時(shí)期，從實(shí)驗室出來(lái)的被全世界所分享的Unix，正處于被私有化的關(guān)鍵時(shí)期。

Unix的法律糾紛

Berkeley Software Design, Inc（BSDI）很快就與AT&T的UNIX Systems Laboratories（USL）附屬公司產(chǎn)生了法律糾紛，USL是AT&T注冊的公司。AT&T為了擁有System V版權，以及Unix商標，為了壟斷Unix，1992年，USL正式對BSDI提起訴訟，說(shuō)BSD剽竊他的源碼。而最終了結了好評如潮的BSD系統。

由于最后判決懸而未決，這樁法律訴訟將BSD后裔的開(kāi)發(fā)，特別是自由軟件，延遲了兩年，這導致沒(méi)有法律問(wèn)題的Linux內核獲得了極大的支持。Linux跟386BSD的開(kāi)發(fā)幾乎同時(shí)起步，Linus說(shuō)，當時(shí)如果有自由的基于386的Unix-like操作系統，他就可能不會(huì )創(chuàng )造Linux。盡管無(wú)法預料這給以后的軟件業(yè)究竟造成了什么樣的影響（如果沒(méi)有這個(gè)法律糾紛，很有可能沒(méi)有今天的革命性的Linux），但有一點(diǎn)可以肯定，Linux更加豐富了這塊土壤。

這場(chǎng)官司一直打到 AT&T將自己的Unix系統實(shí)驗室賣(mài)掉，新接手的Novell公司采取了一種比較開(kāi)明的做法，允許BSDI自由發(fā)布自己的BSD，但是前提是必須將來(lái)自于AT&T的代碼完全刪除，于是誕生了4.4 BSD Lite版，由于這個(gè)版本不存在法律問(wèn)題，4.4BSD Lite成為了現代BSD系統的基礎版本。

這樁訴訟最終在1994年1月了結，更多地滿(mǎn)足了BSDI的利益。伯克利套件的18,000個(gè)文件中，只有3個(gè)文件要求刪除，另有70個(gè)文件要求修改，并顯示USL的版權說(shuō)明。這項調解另外要求，USL不得對4.4BSD提起訴訟，不管是用戶(hù)還是BSDI代碼的分發(fā)者。于是，BSD Unix走上了復興的道路。BSD的開(kāi)發(fā)也走向了幾個(gè)不同的方向，并最終導致了FreeBSD、OpenBSD和NetBSD的出現。

從AT&T意識到了Unix的商業(yè)價(jià)值，不再將Unix源碼授權給學(xué)術(shù)機構以來(lái)，到以后的幾十年，Unix仍在不斷變化，其版權所有者不斷變更，授權者的數量也在增加。Unix的版權曾經(jīng)為AT&T所有，之后Novell擁有了Unix，再之后Novell又將版權出售給了SCO（這一事實(shí)雙方尚存在爭議）。有很多大公司在取得了Unix的授權之后，開(kāi)發(fā)了自己的Unix產(chǎn)品。（幾年前，據傳聞微軟為了限制Linux，微軟讓SCO到法院告Linux剽竊其源碼）

由于Unix是由C語(yǔ)言寫(xiě)的，所以修改和移植都很容易，因此，很多商業(yè)公司及學(xué)術(shù)機構均加入這個(gè)操作系統的研發(fā)，各個(gè)不同版本的Unix也開(kāi)始蓬勃發(fā)展。這才產(chǎn)生了今天這么多的各式各樣的Unix衍生產(chǎn)品。如AIX、Solaris、HP-UX、IRIX、OSF、Ultrix等等。（這些商業(yè)化的Unix基本上都是源于AT&T授權的Unix System V）

Unix開(kāi)源組織

AT&T的這種商業(yè)態(tài)度，讓當時(shí)許許多的Unix的愛(ài)好者和軟件開(kāi)發(fā)者們感到相當的痛心和憂(yōu)慮，他們認為商業(yè)化的種種限制并不利于產(chǎn)生的發(fā)展，相反還能導制產(chǎn)品出現諸多的問(wèn)題。隨著(zhù)商業(yè)化Unix的版本的種種限制和諸多問(wèn)題，引起了大眾的不滿(mǎn)和反對。于是，大家開(kāi)始有組織地結成“反叛聯(lián)盟”以此對抗欺行罷市的AT&T等商業(yè)化行為。

另一方面，關(guān)于“大教堂”（集權、封閉、受控、保密）和“集市”（分權、公開(kāi)、精細的同僚復審）兩種開(kāi)發(fā)模式的對比成為了新思潮的中心思想。這個(gè)新思潮對IT業(yè)產(chǎn)生了非常深遠影響。為整個(gè)計算機世界帶來(lái)了革命性的價(jià)值觀(guān)。

為了這個(gè)理想，Richard Stallman于1984年創(chuàng )業(yè)了GNU，計劃開(kāi)發(fā)一套與Unix相互兼容的的軟件。1985 年 Richard Stallman 又創(chuàng )立了自由軟件基金會(huì )（Free Software Foundation）來(lái)為 GNU 計劃提供技術(shù)、法律以及財政支持。盡管 GNU 計劃大部分時(shí)候是由個(gè)人自愿無(wú)償貢獻，但 FSF 有時(shí)還是會(huì )聘請程序員幫助編寫(xiě)。當 GNU 計劃開(kāi)始逐漸獲得成功時(shí)，一些商業(yè)公司開(kāi)始介入開(kāi)發(fā)和技術(shù)支持。當中最著(zhù)名的就是之后被 Red Hat 兼并的 Cygnus Solutions。

GNU組織的建立，延續了當年Unix剛出現時(shí)的情形，并為這種情形建立了可靠的法律和財務(wù)保障。GNU 工程十幾年以來(lái), 已經(jīng)成為一個(gè)對軟件開(kāi)發(fā)主要的影響力量， 創(chuàng )造了無(wú)數的重要的工具。例如：強健的編譯器，有力的文本編輯器，甚至一個(gè)全功能的操作系統。從那時(shí)開(kāi)始，許多程序員聚集起來(lái)開(kāi)始開(kāi)發(fā)一個(gè)自由的、高質(zhì)量、易理解的軟件，讓這使得Unix社區生機勃勃，一派繁榮景象。

自90年代發(fā)起這個(gè)計劃以來(lái)，GNU 開(kāi)始大量的產(chǎn)生或收集各種系統所必備的組件，像是——函數庫（libraries）、編譯器（compilers）、調式工具（debugs）、文本編輯器（text editors）、網(wǎng)站服務(wù)器（web server），以及一個(gè)Unix的使用者接口（Unix shell）等等，等等。但由于種種原因，GNU一直沒(méi)有開(kāi)發(fā)操作系統的kernel。正當Richard Stallman在為操作系統內核傷腦筋的時(shí)候，Linux出現了。

Linux橫空出世

從一開(kāi)始，Linus就決定自由擴散Linux，包括原代碼，隨即Linux引起黑客們（hacker）的注意，通過(guò)計算機網(wǎng)絡(luò )加入了Linux的內核開(kāi)發(fā)。Linux傾向于成為一個(gè)黑客的系統——直到今天，在Linux社區里內核的開(kāi)發(fā)被認為是真正的編程。由于一批高水平黑客的加入，使Linux 發(fā)展迅猛，幾乎一兩個(gè)禮拜就有新版或修正版的出現，到1993年底94年初，Linux 1.0終于誕生了！Linux 1.0已經(jīng)是一個(gè)功能完備的操作系統，而且內核寫(xiě)得緊湊高效，可以充分發(fā)揮硬件的性能，在4M內存的80386機器上也表現得非常好，至今人們還在津津樂(lè )道。時(shí)至今日，kernel的版本已經(jīng)出到2.6。Linux的發(fā)展不像傳統的軟件工程，它完全是透過(guò)網(wǎng)絡(luò )，集合世界各地的高手而成的一套操作系統，在這里我們也可以見(jiàn)識到網(wǎng)絡(luò )快速傳播的威力。Linux初次讓整個(gè)世界感覺(jué)到了開(kāi)源力量和網(wǎng)絡(luò )力量的如此強大。（Linux 的標志和吉祥物是一只名字叫做 Tux 的 企鵝，標志的由來(lái)是因為Linus在澳洲時(shí)曾被一只動(dòng)物園里的企鵝咬了一口，便選擇了企鵝作為Linux的標志。）

Linux 的歷史是和GNU緊密聯(lián)系在一起的。從1983年開(kāi)始的GNU計劃致力于開(kāi)發(fā)一個(gè)自由并且完整的類(lèi)Unix操作系統，包括軟件開(kāi)發(fā)工具和各種應用程序。到1991年 Linux 內核發(fā)布的時(shí)候，GNU已經(jīng)幾乎完成了除了系統內核之外的各種必備軟件的開(kāi)發(fā)。在 Linus Torvalds 和其它開(kāi)發(fā)人員的努力下，GNU組件可以運行于Linux內核之上。整個(gè)內核是基于 GNU 通用公共許可，也就是GPL（GNU General Public License，GNU通用公共許可證）的，但是Linux內核并不是GNU 計劃的一部分。1994年3月，Linux1.0版正式發(fā)布，Marc Ewing成立了 Red Hat 軟件公司，成為最著(zhù)名的 Linux 分銷(xiāo)商之一。

嚴格來(lái)講，Linux這個(gè)詞本身只表示Linux內核，但在實(shí)際上人們已經(jīng)習慣了用Linux來(lái)形容整個(gè)基于Linux內核，并且使用GNU 工程各種工具和應用程序的操作系統(也被稱(chēng)為GNU/Linux)?；谶@些組件的Linux軟件被稱(chēng)為Linux發(fā)行版。一般來(lái)講，一個(gè)Linux發(fā)行套件包含大量的軟件，比如軟件開(kāi)發(fā)工具，數據庫，Web服務(wù)器（例如Apache)，X Window，桌面環(huán)境（比如GNOME和KDE），辦公套件（比如OpenOffice.org），等等。

1991至1995年間，Linux從概念型的0.1版本內核原型，發(fā)展成為能夠在性能和特性上均堪媲美專(zhuān)有Unix的操作系統，并且在連續正常工作時(shí)間等重要統計數據上打敗了這些Unix中的絕大部分。1995年，Linux找到了自己的殺手級應用——開(kāi)源的web服務(wù)器Apache。就像Linux，Apache出眾地穩定和高效。很快，運行Apache的Linux機器成了全球ISP平臺的首選。約60%的網(wǎng)站選用Apache，輕松擊敗了另兩個(gè)主要的專(zhuān)有型競爭對手。今天的LAMP（Linux , Apache, MySQL, PHP）已經(jīng)成為了架構Web服務(wù)器的主要首選。

現如今的Linux不但可以裝在幾乎所有的主流服務(wù)器上，當然也包括桌面的X86系統中。其還常常被用于嵌入式系統，機頂盒、手機、交換機、游戲機、PDA、網(wǎng)絡(luò )交換機、路由器、等等，都是因為Linux那精彩的內核。

Linux的出現，不僅僅給世界帶來(lái)了一個(gè)免費的操作系統，也不僅僅是對Unix自由、共享的文化的延續，它的出現帶給了計算機世界自Unix、GNU以來(lái)更為成熟的思想和文化。

Linux今天的領(lǐng)袖

Linux和GNU關(guān)系是比較微妙的。那時(shí)，自由軟件基金會(huì )編寫(xiě)的用戶(hù)軟件工具包鋪平了一條擺脫高成本專(zhuān)有軟件開(kāi)發(fā)工具的前進(jìn)道路。意識服從經(jīng)濟，而不是領(lǐng)導：一些新手加入了RMS的革命運動(dòng)，高舉GPL大旗，另一些人則更認同整體意義上的Unix傳統，加入了反對GPL的陣營(yíng)，但其他大部分人置身事外，一心編碼。

Linus Torvalds巧妙地跨越了GPL和反GPL的派別之爭。他利用GNU工具包搭起了自創(chuàng )的Linux內核，用GPL的傳染性質(zhì)保護它，但拒絕認同Richard Stallman的許可協(xié)議反映的思想體系計劃。Linus Torvalds明確表示他認為自由軟件一般情況下更好，但他偶爾也用專(zhuān)有軟件。即使在他自己的事業(yè)中，他也拒絕成為狂熱分子。這一點(diǎn)極大地吸引了大多數黑客，他們雖然早就反感Richard Stallman的言辭，但他們的懷疑論一直缺個(gè)有影響力或者令人信服的代言人。而Linus Torvalds正好充當了這一角色。

今天，我們也說(shuō)不清楚是GNU Linux還是Linux GNU。Linux既不排斥開(kāi)源，也不排斥商業(yè)化，Linus認為好的軟件是需要免費和商業(yè)化共同推進(jìn)的。正是這種革命性的想法，造就了今天的Linux火紅的局面。Linux就像一股清泉流入了所有人的心中，引發(fā)了很多的啟迪和思考。

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