Black Baron

Unix — это семейство многозадачных, многопользовательских операционных систем, которое оказало огромное влияние на развитие компьютерных технологий. Эта система стала основой для множества современных операционных систем и заложила фундаментальные принципы, которые используются в IT-индустрии по сей день.

История появления Unix

Зарождение (1969-1970)

История Unix началась в 1969 году в Bell Labs (лаборатории компании AT&T) благодаря работе Кена Томпсона и Денниса Ритчи. Проект возник после неудачного участия Bell Labs в разработке операционной системы Multics — амбициозного, но чрезмерно сложного проекта.

Кен Томпсон, разочарованный прекращением работы над Multics, начал разрабатывать собственную операционную систему на миникомпьютере PDP-7. Первоначально система была написана на ассемблере и предназначалась для игры "Space Travel", которую Томпсон хотел портировать с Multics.

Ключевые этапы развития

1970 год — система получила название UNIX (изначально UNICS — UNiplexed Information and Computing Service), что было игрой слов по отношению к MULTICS.

1971 год — Unix был портирован на PDP-11, что значительно расширило его возможности.

1972-1973 годы — Деннис Ритчи разработал язык программирования C, и Unix был переписан на этом языке. Это стало революционным решением, поскольку большинство операционных систем того времени писались на ассемблере.

1975 год — выход Unix Version 6, который стал первой версией, распространяемой за пределы Bell Labs.

1979 год — выпуск Unix Version 7, который считается классической реализацией Unix.

Структура ядра Unix

Архитектурные принципы

Unix построен по модульному принципу и следует философии "делай одну вещь, но делай ее хорошо". Архитектура системы включает несколько ключевых компонентов:

Компоненты ядра

Ядро (Kernel) — центральная часть системы, которая управляет аппаратными ресурсами и обеспечивает базовые системные услуги. Ядро Unix является монолитным, что означает, что все основные функции операционной системы выполняются в одном адресном пространстве.

Система управления процессами — отвечает за создание, планирование и завершение процессов. Unix поддерживает многозадачность с вытесняющей многозадачностью и многопользовательский режим работы.

Система управления памятью — обеспечивает виртуальную память, разделение памяти между процессами и защиту памяти.

Файловая система — Unix представляет все объекты (файлы, устройства, процессы) как файлы в единой иерархической структуре, начинающейся с корневого каталога "/".

Уровни архитектуры

1. Аппаратный уровень — физические компоненты компьютера
2. Ядро — управление ресурсами и системные вызовы
3. Системные утилиты — базовые программы для работы с системой
4. Пользовательские приложения — прикладные программы

Ключевые особенности ядра

Системные вызовы — стандартизированный интерфейс для взаимодействия пользовательских программ с ядром.

Межпроцессное взаимодействие — механизмы для обмена данными между процессами (каналы, сигналы, разделяемая память).

Драйверы устройств — модули для работы с различным аппаратным обеспечением.

Как выглядит монолитное ядро 

Влияние Unix на современные технологии

Философия и принципы

Unix заложил фундаментальные принципы, которые стали стандартом в индустрии:

• "Все есть файл" — унифицированный подход к работе с различными объектами системы
• Модульность — создание небольших, специализированных программ
• Переносимость — благодаря использованию языка C
• Многопользовательность и многозадачность
• Иерархическая файловая система

Влияние на развитие ОС

Unix стал родоначальником огромного семейства операционных систем:

Linux — самый известный Unix-подобный проект, разработанный Линусом Торвальдсом в 1991 году. Сегодня Linux доминирует на серверах, встроенных системах и суперкомпьютерах.

BSD системы — FreeBSD, OpenBSD, NetBSD, которые ведут свою историю от Berkeley Software Distribution.

macOS — операционная система Apple основана на Darwin, который, в свою очередь, происходит от BSD Unix.

Solaris — коммерческая Unix-система от Sun Microsystems (позже Oracle).

Влияние на индустрию

Unix оказал революционное влияние на:

• Интернет-технологии — большинство серверов работает на Unix-подобных системах
• Облачные вычисления — основа современных облачных платформ
• Мобильные технологии — Android основан на ядре Linux
• Встроенные системы — от маршрутизаторов до умных устройств
• Суперкомпьютеры — практически все суперкомпьютеры используют Unix-подобные системы

Существование Unix сегодня

Современное состояние

Оригинальный Unix от Bell Labs прошел сложный путь трансформации. После разделения AT&T права на торговую марку Unix перешли к различным компаниям, и сегодня они принадлежат The Open Group.

Коммерческие Unix-системы

Несколько коммерческих Unix-систем продолжают активно развиваться:

AIX — Unix-система IBM для серверов Power Systems, широко используемая в корпоративном сегменте.

Solaris — Oracle продолжает развивать эту систему для высокопроизводительных серверов.

HP-UX — Unix-система от Hewlett Packard Enterprise для серверов Integrity.

Unix-подобные системы

Гораздо более широкое распространение получили Unix-подобные системы:

GNU/Linux — доминирует на серверах, встроенных системах и в научных вычислениях. Дистрибутивы вроде Ubuntu, Red Hat, SUSE используются миллионами пользователей.

BSD системы — FreeBSD используется многими компаниями, включая Netflix и WhatsApp для своих серверов.

macOS — миллионы пользователей Mac ежедневно работают с Unix-подобной системой.

Стандартизация

Для обеспечения совместимости существуют стандарты:

POSIX — набор стандартов IEEE, определяющих интерфейсы Unix-подобных систем.

Single UNIX Specification — формальная спецификация для систем, претендующих на название Unix.

 Архитектура ОС Unix

Unix остается одной из самых влиятельных операционных систем в истории компьютерных технологий. Хотя оригинальный Unix в чистом виде сегодня используется ограниченно, его идеи, принципы и архитектурные решения легли в основу практически всех современных операционных систем.

От серверов, обслуживающих интернет, до смартфонов в наших карманах — везде можно найти следы влияния Unix. Эта система не просто выжила в эпоху быстрых технологических изменений, но и продолжает определять направление развития всей индустрии.

Сегодня Unix существует в форме коммерческих систем для корпоративного сегмента и, что более важно, в виде многочисленных Unix-подобных систем, которые обеспечивают работу современной цифровой инфраструктуры. Влияние Unix на технологический мир трудно переоценить — это система, которая изменила представление о том, какой должна быть операционная система.