操作系统简史

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操作系统历史

Unix是由美国电话电报公司(AT&T)贝尔实验室的两个工程师所创造的操作系统,它允许计算机同时处理多用户和程序。目前大型政府单位、大型企业、航空公司、金融机构多在使用,价钱昂贵,但性能和稳定性也相当地好。


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Unix 起源

回顾Unix历史,我们就要说一下一个叫MULTICS的项目。上世纪六十年代时,大部份计算机都是采用批处理的方式(也就是说,当作业积累一定数量的时候,计算机才会进行处理)。那时,我们熟知的美国电话及电报公司(AT&T)、通用电器公司(G。E。)及麻省理工学院(MIT)计划合作开发一个多用途、分时及多用户的操作系统,也就是这个MULTICS,其被设计运行在GE-645大型主机上。不过,这个项目由于太过复杂,整个目标过于庞大,糅合了太多的特性,进展太慢,几年下来都没有任何成果,而且性能都很低。于是到了1969年2月,贝尔实验室决定退出这个项目。

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Unix诞生

熟悉这段历史的人都知道,贝尔实验室中的有个叫Ken Thompson的人,他为MULTICS这个操作系统写游戏了个叫“Space Travel”的游戏,在MULTICS上经过实际运行后,他发现游戏速度很慢而且耗费昂贵 —— 每次运行会花费75美元。退出这个项目以后。他为了让这个游戏能玩,所以他找来Dennis Ritchie为这个游戏开发一个极其简单的操作系统。这就是后来的Unix。(值得一提的是,当时他们本想在DEC-10上写,后来没有申请到,只好在实验室的墙角边找了一台被人遗弃的Digital PDP-7的迷你计算机进行他们的计划,这台计算机上连个操作系统都没有,于是他们用汇编语言仅一个月的时间就开发了一个操作系统的原型)他们的同事Brian Kernighan非常不喜欢这个系统,嘲笑Ken Thompson说:“你写的系统好真差劲,干脆叫Unics算了。”Unics的名字就是相对于MULTICS的一种戏称,后业改成了Unix。于是,Unix就在这样被游戏和玩笑创造了,当时是1969年8月。也就是这一年,Linux之父Linus Torvalds在芬兰出生了。

1971年,Ken Thompson写了充分长篇的申请报告,申请到了一台PDP-11/24的机器。于是Unix第一版出来了。在一台PDP-11/24的机器上完成。这台电脑只有24KB的物理内存和500K磁盘空间。Unix占用了12KB的内存,剩下的一半内存可以支持两用户进行Space Travel的游戏。而著名的fork()系统调用也就是在这时出现的。

C语言来了!

到了1973年的时候,Ken Thompson 与Dennis Ritchie感到用汇编语言做移植太过于头痛,他们想用高级语言来完成第三版,对于当时完全以汇编语言来开发程序的年代,他们的想法算是相当的疯狂。一开始他们想尝试用Fortran,可是失败了。后来他们用一个叫BCPL的语言开发,他们整合了BCPL形成B语言,后来Dennis Ritchie觉得B语言还是不能满足要求,就是就改良了B语言,这就是今天的大名鼎鼎的C语言。于是,Ken Thompson 与Dennis Ritchie成功地用C语言重写了Unix的第三版内核。至此,Unix这个操作系统修改、移植相当便利,为Unix日后的普及打下了坚实的基础。而Unix和C完美地结合成为一个统一体,C与Unix很快成为世界的主导。

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发表。这是UNIX与外界的首次接触。结果引起了学术界的广泛兴趣并对其源码索取,所以,Unix第五版就以“仅用于教育目的”的协议,提供给各大学作为教学之用,成为当时操作系统课程中的范例教材。各大学公司开始通过Unix源码对Unix进行了各种各样的改进和扩展。于是,Unix开始广泛流行。

MINIX系统

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因为AT&T的政策改变,在Version 7 Unix推出之后,发布新的使用条款,将UNIX源代码私有化,在大学中不再能使用UNIX源代码。塔能鲍姆教授为了能在课堂上教授学生操作系统运作的实务细节,决定在不使用任何AT&T的源代码前提下,自行开发与UNIX兼容的操作系统,以避免版权上的争议。他以小型UNIX(mini-UNIX)之意,将它称为MINIX。

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Minix系统的名称取自英语Mini UNIX,是一个迷你版本的类Unix操作系统(约300MB),全部的程序码共约12,000行,并置于他的著作Operating Systems: Design and Implementation(ISBN 0-13-637331-3)的附录里作为范例。Minix的系统要求在当时来说非常简单,只要三片磁片就可以启动。Minix原始是设计给1980年代到1990年代的IBM PC和IBM PC/AT兼容电脑上执行。1.5版也有移植到以Motorola 68000系列CPU为基础的电脑上(如Atari ST,Amiga,和早期的Apple Macintosh)和以SPARC为基础的机器(如升阳sun公司的工作站)。2.0版则只有x86架构的版本。

作为一个操作系统,MINIX 并不是优秀者,但它同时提供了用C 语言和汇编语言写的系统源代码。这是第一次使得有抱负的程序员或hacker 能够阅读操作系统的源代码,在当时这种源代码是软件商一直小心地守护着的。

目前的Minix版本为Minix 3,是一个免费、开源的操作系统,设计目标是实现高可靠性、灵活性及安全性。其系统主要包括在核心模式下运作的微核心和在用户模式下作为一系列独立、受保护的进程运行的其余所有操作系统组件。

官网地址:http://www.minix3.org/

安装教程:https://blog.csdn.net/Wanli_Xing/article/details/51992248

全球最流行操作系统MINIX开发者:很开心 Intel不用给我钱 http://news.mydrivers.com/1/555/555353.htm

如果想了解类Unix系统的内部工作情况,学生可以在他们自己的电脑上运行Minix。据报道,即使是毫无经验的学生也能在几个月的典型培训课程的学习中获得对整个系统的很好的了解。Minix最有名的学生用户是Linus Torvalds,他在芬兰的赫尔辛基大学用Minix操作平台建立了一个新的操作系统的内核,他把它叫做Linux。

Unix的分裂

时光回到1978年,这一年对 Unix而言是革命性的一年;因为学术界的老大柏克利大学,推出了一份以第六版为基础,加上一些改进和新功能而成的 Unix。这就是著名的“1 BSD(1st Berkeley Software Distribution)”,开创了Unix的另一个分支:BSD 系列。 同时期,AT&T成立USG,将 Unix变成商业化的产品。从此,BSD的 Unix 便和AT&T 的Unix 分庭抗礼,Unix就分为System IV和4。x BSD这两大主流,各自蓬勃发展。



这是一个AT&T妄图私有化的Unix的时代。为了私有化Unix,1986年IEEE指定了一个委员会制定了一个一个开放作业系统的标准,称为 POSIX (Portable Operating Systems Interface)。最后加上个X,不知道是为了好听,还是因为这本质上是UNIX的标准。当然,AT&T的Unix取得了这个标准制订战争的胜利,还取得了Unix这个注册商标。此时BSD的拥护者自喻为冷酷无情的公司帝国的反抗军。

GNU(GNU is Not Unix)的出现

GNU(GNU is Not Unix)

1984年由Richard Stallman发起并创建
目标是编写大量兼容于Unix系统的自由软件
官方网站:http://www.gnu.org 

AT&T的这种商业态度,让当时许许多的Unix的爱好者和软件开发者们感到相当的痛心和忧虑,他们认为商业化的种种限制并不利于产生的发展。

此时,一个名叫Richard Stallman的领袖出现了,他认为Unix是一个相当好的操作系统,如果大家都能够将自己所学贡献出来,那么这个系统将会更加的优异!他倡导的Open Source的概念,就是针对Unix这一事实反对实验室里的产品商业化私有化。尽管Stallman既不是、也从来没有成为一个Unix程序员,但在后1980的大环境下,实现一个仿Unix操作系统成了他追求的明确战略目标。Richard Stallman早期的捐助者大都是新踏入Unix土地的老牌ARPANET黑客,他们对代码共享的使命感甚至比那些有更多Unix背景的人强烈。

为了这个理想,Richard Stallman于1984年创业了GNU,计划开发一套与Unix相互兼容的的软件。1985 年 Richard Stallman 又创立了自由软件基金会(Free Software Foundation)来为 GNU 计划提供技术、法律以及财政支持。尽管 GNU 计划大部分时候是由个人自愿无偿贡献,但 FSF 有时还是会聘请程序员帮助编写

Linux横空出世

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1990年,Linus Torvalds还是芬兰赫尔辛基大学的一名学生,最初是用汇编语言写了一个在80386保护模式下处理多任务切换的程序,后来从Minix(Andy Tanenbaum教授所写的很小 的Unix操作系统,主要用于操作系统教学)得到灵感,进一步产生了自认为狂妄的想法——写一个比Minix更好的Minix,于是开始写了一些硬件的设备驱动程序,一个小的文件系统。(你有没有什么疯狂的想法?)这样0。0。1版本的Linux就出来了,但是它只具有操作系统内核的勉强的雏形,甚至不能运行,你必须在有Minix的机器上编译以后才能玩。这时候Linus已经完全着迷而不想停止,决定踢开Minix,于是在1991年10 月5号发布Linux 0。0。2版本,在这个版本中已经可以运行bash 和gcc。

Linux的扩散

从一开始,Linus就决定自由扩散Linux,包括原代码,随即Linux引起黑客们(hacker)的注意,通过计算机网络加入了Linux的内核开发。Linux倾向于成为一个黑客的系统——直到今天,在Linux社区里内核的开发被认为是真正的编程。由于一批高水平黑客的加入,使Linux 发展迅猛,几乎一两个礼拜就有新版或修正版的出现,到1993年底94年初,Linux 1。0终于诞生了!Linux 1。0已经是一个功能完备的操作系统,而且内核写得紧凑高效,可以充分发挥硬件的性能,在4M内存的80386机器上也表现得非常好,至今人们还在津津乐道。时至今日,kernel的版本已经出到2。6。Linux的发展不像传统的软件工程,它完全是透过网络,集合世界各地的高手而成的一套操作系统,在这里我们也可以见识到网络快速传播的威力。

Linux与GNU

Linux 的历史是和GNU紧密联系在一起的。从1983年开始的GNU计划致力于开发一个自由并且完整的类Unix操作系统,包括软件开发工具和各种应用程序。到1991年 Linux 内核发布的时候,GNU已经几乎完成了除了系统内核之外的各种必备软件的开发。在 Linus Torvalds 和其它开发人员的努力下,GNU组件可以运行于Linux内核之上。

自从Linux出现以后,一个新的黑客领袖出现了,Linus Torvalds的中庸态度网聚了世界上顶尖的黑客,其绕过了GPL和反GPL的派系之争,他使用GNU的工具从而以GPL的“传染性”保护了Linux,但他同时也不承认RMS的理论思想体系,他即开源,又支持商业化。虽然,他没有带给黑客们什么重要的思想体系或统一的价值观,但他整合了全世界黑客的阵营,让所有的黑客的行为都围绕着Linux这一事物进行。他以“用自由软件是因为它运行得更好”轻而易举地盖过了“用自由软件是因为所有软件都该是自由的”。


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参考文档: [1] Unix/Linux的发展史介绍 https://jingyan.baidu.com/article/4ae03de3edcfda3eff9e6beb.html [1] Unix和Linux的的发展史 http://blog.csdn.net/acmen99/article/details/51154451 [3] https://new.qq.com/omn/20190527/20190527A0OSI9.html?pc

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