UNIX

UNIX (Unix, Юникс) — группа переносимых, многозадачных и многопользовательских операционных систем. Первая операционная система Unix была разработана в конце 1960-х — начале 1970 годов американской исследовательской фирмой Bell Laboratories. Первоначально она была ориентирована на миниЭВМ, а затем стала применяться на ЭВМ всех классов, включая мейнфреймы и микроЭВМ. Этому способствовала адаптация Unix на 32-разрядные микропроцессоры корпорации Intel, которая была осуществлена в 1990 году. Функциональные возможности и гибкость Unix обеспечили ее использование в разнородных автоматизированных системах, а также создание десятков стандартов для производителей вычислительной техники. Операционные системы семейства Unix:
Linux — версия операционной системы Unix для вычислительных платформ, создаваемых на базе процессоров Intel;
HP-UX — версия фирмы Hewlett-Packard; постоянно развивается и отличается совместимостью с IE-64, являющимся новым стандартом 64-битной архитектуры;
SGI Irix — операционная система ПК Silicon Graphics на базе System V Release 3.2 с элементами BSD. На этой версии Unix студия Industrial Light & Magic создала фильмы «Терминатор 2», «Парк Юрского периода».
SCO Unix — версия фирмы Santa Cruz Operation для платформы Intel, не зависящей от производителей аппаратной части;
IBM AIX — реализована на основе System V Release 2 с некоторыми расширениями BSD;
DEC Unix — операционная система с поддержкой кластеров; ориентирована на совместную работу с Windows NT;
NeXTStep-4.3 BSD — ОС, реализованная на основе ядра Mach, использовалась в компьютерах NeXT; принадлежит фирме Apple Computer и служит операционной системой для компьютеров Macintosh;
Sun Solaris — операционная система для SPARC-станций на базе System V Release 4 с многочисленными дополнениями.
Операционная система Unix появилась в период развития мини-компьютеров. В 1969 году исследовательская фирма Bell Labs приступила к разработке компактной операционной системы для 18-разрядного мини-компьютера DEC PDP-7 корпорации Digital Equipment. Первоначально система была написана на ассемблере и датой рождения Unix считается 1 января 1970 года. В 1973 году ее переписали на языке Cи, разработка которого велась в Bell Labs. Тогда же состоялось официальное представление операционной системы. Ее авторы — сотрудники Bell Labs Кен Томпсон (Ken Tompson) и Деннис Ритчи (Dennis М. Ritchie) — назвали свое детище «универсальной ОС с разделением времени (time-sharing)».
В основу Unix легла иерархическая файловая система. Каждый процесс рассматривался как последовательное исполнение программного кода в рамках автономного адресного пространства, а работа с устройствами трактовалась как работа с файлами. В первой версии было реализовано ключевое понятие процесса, позднее появились системные вызовы (fork, wait, exec, exit). В 1972 году за счет введения каналов (pipes) была обеспечена конвейерная обработка данных.
К концу 1970-х годов Unix превратилась в популярную операционную систему, чему способствовали льготные условия ее распространения в университетской среде. Unix портировали на многие аппаратные платформы, начали появляться ее разновидности. С течением времени Unix стала стандартом не только для профессиональных рабочих станций, но и для крупных корпоративных систем. Надежность и гибкость настроек UNIX снискали ей популярность, особенно среди системных администраторов. Она сыграла активную роль в распространении глобальных сетей, и, прежде всего, Internet.
Благодаря политике раскрытия исходных текстов получили распространение многочисленные бесплатные диалекты Unix, работающие на платформе Intel х86 (Linux, FreeBSD, NetBSD, OpenBSD). Полный контроль над текстами сделал возможным создание систем с особыми требованиями к производительности и безопасности. Unix ассимилировала и элементы других операционных систем, в результате были выработаны программные интерфейсы POSIX, Х/Ореn.
Существуют две независимо развиваемые ветви UNIX — System V и Berkeley, на основе которых формируются диалекты Unix и Unix-подобные системы. BSD 1.0, ставшая основой некоммерческих диалектов UNIX, была выпущена в 1977 году в Калифорнийском университете в Беркли на основе исходных текстов UNIX V6. В 1982-1983 годах в Unix System Laboratories (USL) были выпущены первые коммерческие диалекты Unix — System III и System V. Версия Unix System V легла в основу большинства последующих коммерческих вариантов. В 1993 году AT&T продала права на Unix вместе с лабораторией USL компании Novell, которая на базе System V разработала диалект UNKWare, принадлежащий фирме Santa Cruz Operation под названием SCO UNIXWare. Товарный знак Unix принадлежит компании X/Open Company.
Unix получила распространение благодаря способности работать на разных аппаратных платформах — переносимости (portability), или мобильности. Проблема мобильности в UNIX была решена путем унификации архитектуры операционной системы и использования единой языковой среды. Разработанный в Bell Labs язык Си стал связующим звеном между аппаратной платформой и операционной средой.
Многие проблемы переносимости в Unix были решены за счет единого программного и пользовательского интерфейса. Решением проблемы согласования многочисленных диалектов Unix занимаются две организации: комитет IEEE по стандартам переносимых приложений (PASC, Portable Applications Standards Committee) и X/Open Company (The Open Group). Эти организации разрабатывают стандарты, дающие возможность для интеграции разнородных операционных систем, в том числе не имеющих отношения к Unix (IEEE PASC — POSIX 1003, X/Open — Common API). Так, POSIX-совместимыми системами являются Open-VMS, Windows NT, OS/2.
В основе переносимости Unix, как системы, ориентированной на широкий спектр аппаратных платформ, лежит модульная структура с центральным ядром. Первоначально ядро UNIX содержало набор средств, отвечающих за диспетчеризацию процессов, распределение памяти, работу с файловой системой, поддержку драйверов внешних устройств, сетевых средств и средств обеспечения безопасности.
В дальнейшем, путем выделения из традиционного ядра минимально необходимого набора средств, сформировалось микроядро (microkernel). Наиболее известные реализации микроядер Unix — Amoeba, Chorus (Sun Microsystems), QNX (QNX Software Systems). Микроядро Chorus занимает 60 Кбайт, QNX — 8 Кбайт. На основе QNX разработано 30 Кбайт POSIX-совместимое микроядро Neutrino. В Университете Карнеги-Меллона в 1985 году было разработано микроядро Mach, использованное в NeXT OS (NeXT), MachTen (Mac), OS/2, AIX (для IBM RS/6000), OSF/1, Digital UNIX (для Alpha), Windows NT, BeOS.
В России операционная система Unix применяется как сетевая технология и операционная среда для разных компьютерных платформ. На основе Unix сформирована инфраструктура российской Internet. С начала 1980-х годов отечественные работы по операционной системе Unix велись в Институте атомной энергии им. И. В. Курчатова (КИАЭ) и Институте прикладной кибернетики Минавтопрома. Результатом объединения этих коллективов стало рождение операционной системы ДЕМОС (Диалоговой единой мобильной операционной системы), которая, помимо отечественных аналогов PDP-11 (СМ-4, СМ-1420), была перенесена на ЕС ЭВМ и Эльбрус. Несмотря на свою универсальность, Unix уступил рынок персональных компьютеров семейству Windows компании Microsoft. Операционная система Unix сохраняет позиции в области ответственных систем (mission-critical systems) с высокой степенью масштабируемости и отказоустойчивости.
Статья находится в рубриках
Яндекс.Метрика