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UNIX系统的过去，现在和将来

UNIX 操 作 系 统 是 由 美 国 贝 尔 实 验 室 发 明 的 一 种 多 用 户 、 多 任 务 的 通 用 操 作 系 统 。 它 从 一 个 实 验 室 的 产 品 发 展 成 为 当 前 使 用 普 遍 ， 影 响 深 远 的 工 业 界 主 流 的 操 作 系 统 ， 经 历 了 一 个 逐 步 成 长 ， 不 断 完 善 的 发 展 过 程 。

一、UNIX 系 统 的 发 展 历 史 UNIX 操 作 系 统 诞 生 于 60 年 末 期 ， 是 由 美 国 贝 尔 实 验 室 计 算 科 学 研 究 中 心 的 二 位 年 轻 的 计 算 技 术 专 家 发 明 ， 而 它 的 部 分 技 术 来 源 则 可 追 溯 到 1965 年 开 始 执 行 的 Multics 工 程 计 划 ， 该 计 划 是 由 美 国 麻 省 理 工 学 院 ( MIT ) 和 通 用 电 气 公 司 ( GE ) 联 合 发 起 的 ， 其 目 标 是 开 发 一 种 交 互 的 具 有 多 道 程 序 能 力 的 分 时 操 作 系 统 ， 以 取 代 当 时 广 泛 使 用 的 批 处 理 操 作 系 统 。 贝 尔 实 验 室 参 与 了 该 项 计 划 。

以 Ken Thompson 为 首 的 贝 尔 实 验 室 研 究 人 员 在 吸 取 了 Multics 计 划 的 经 验 教 训 和 某 些 有 用 的 思 想 的 基 础 上 ， 于 69 年 开 始 在 GE645 计 算 机 上 实 现 了 一 种 分 时 操 作 系 统 的 雏 形 。 后 来 该 系 统 被 移 植 到 了 DEC 的 PDP-7 小 型 机 上 。 1970 年 该 系 统 取 名 叫 UNIX 操 作 系 统 ， 以 区 别 于 Multics 。 早 期 UNIX 系 统 的 主 要 创 新 集 中 体 现 在 精 巧 的 文 件 进 程 的 标 识 与 控 制 等 方 面 。 Thompson 等 人 在 这 些 方 面 作 出 了 开 创 性 的 贡 献 。

1970 年 ， 用 交 叉 汇 编 的 方 法 ， 将 该 系 统 从 GE645 机 搬 到 了 DEC 的 PDP 机 器 上 ， 并 开 始 提 供 给 贝 尔 实 验 室 的 专 利 部 门 作 文 字 处 理 工 具 使 用 。

1971-72 年 期 间 ， Thompson 的 同 事 Dennis m.Ritchie 发 明 了 C 语 言 ， 这 是 一 种 适 合 于 编 写 系 统 软 件 的 高 级 语 言 ， 它 的 诞 生 是 UNIX 系 统 发 展 过 程 中 的 一 个 重 要 里 程 碑 。 到 1973 年 ，UNIX 系 统 的 绝 大 部 分 源 代 码 都 用 C 语 言 进 行 了 重 写 ， 这 为 提 高 UNIX 系 统 的 可 移 植 性 打 下 了 基 础 ， 也 为 提 高 系 统 软 件 的 开 发 效 率 创 造 了 条 件 。 可 以 说 ， UNIX 与 C 语 言 是 一 对 孪 生 兄 弟 ， 具 有 不 密 可 分 的 关 系 。

1972 年 UNIX 中 首 次 实 现 了 极 为 重 要 的 “ 管 道 ” ( pipe ) 机 制 ， 这 是 进 和 间 进 行 通 信 的 重 要 手 段 ， 它 们 的 实 现 ， 使 UNIX 中 许 多 小 的 功 能 片 断 能 方 便 地 连 接 组 装 以 完 成 复 杂 的 功 能 ， 逐 步 形 成 了 软 件 工 具 和 工 具 间 相 互 集 成 的 概 念 。 pipe 机 制 是 软 件 工 具 间 进 行 集 成 的 最 初 的 也 是 最 有 效 的 手 段 。

1974 年 美 国 电 话 电 报 公 司 ( AT&T ) 开 始 发 行 UNIX 的 非 商 业 许 可 证 ， 允 许 非 赢 利 的 教 育 机 构 免 费 使 用 UNIX 系 统 ， 这 一 举 措 有 力 地 推 动 了 UNIX 技 术 的 发 展 和 多 样 化 ， 培 养 了 大 批 人 才 。

在 随 后 的 年 代 里 开 始 出 现 各 种 版 本 的 UNIX 系 统 ， 其 中 最 为 著 名 的 有 加 州 大 学 伯 克 莱 分 校 的 BSD 版UNIX 系 统 ， 这 种 版 本 为 UNIX 技 术 的 发 展 作 也 十 分 重 要 的 贡 献 。 伯 克 莱 大 学 对 UNIX 技 术 的 主 要 贡 献 包 括 ：

  • 页 式 管 理 的 虚 存 系 统
  • TCP/IP 通 信 协 议
  • 进 程 通 信 机 制 Sockets , 高 速 文 件 系 统
  • vi 全 屏 幕 编 辑 程 序
  • C-shell 等

    这 些 技 术 增 强 了 UNIX 功 能 ， 改 善 了 性 能 。 其 中 许 多 技 术 已 成 为 UNIX 系 统 的 基 础 技 术 ， 得 到 了 广 泛 应 用 ， 特 别 是 TCP/IP 通 讯 协 议 已 成 为 目 前 飞 速 发 展 的 Internet 网 的 基 础 和 广 域 网 使 用 最 为 广 泛 的 协 议 。 此 外 ， 伯 克 莱 大 学 还 培 养 了 大 批 UNIX 技 术 专 家 ， 其 中 包 括 后 来 成 为 S U N 公 司 的 创 始 人 Bill Joy 。

    1977 年 ， AT&T 公 司 开 始 向 计 算 机 软 硬 件 厂 商 提 供 UNIX 系 统 的 商 用 OEM 许 可 证 ， 从 而 迈 出 了 UNIX 商 品 化 的 重 要 一 步 。 从 70 年 代 末 开 始 在 市 场 上 出 现 了 不 同 的 UNIX 商 品 化 版 本 ， 比 较 有 影 响 的 版 本 包 括 ： SUN 公 司 的 SUN OS， Microsoft 和 SCO 公 司 的 XENIX ， Interactive 公 司 的 UNIX 386/ix ， DEC 公 司 的 ULTRIX 。 后 来 陆 续 出 现 比 较 著 名 的 UNIX 系 统 包 括 ： IBM 的 AIX ， HP 的 HP-UX ， SCO 的 UNIX 和 ODT ， 以 及 SUN 的 Solaris 等 产 品 。 作 为 UNIX 技 术 的 发 展 者 和 拥 有 者 ， 贝 尔 实 验 室 和 AT&T 公 司 先 后 发 布 了 一 系 列 的 UNIX 版 本 ， 包 括 ： Edition ( 71 年 ) ， Edition3 ( 73 年 ) ， Edition6 ( 75 年 ) ， Edition7 ( 79 年 ) ， PWB ( 79 年 ) 和 System III ( 81 年 ) ， System V ( 83 年 ) ， SVR 2 ( 84 年 ) ， SVR3 ( 87 年 ) ， SVR4 ( 89 年 ) 等 版 本 ， 其 中 ， SVR 4 作 为 AT&T 和 SUN 公 司 联 合 主 推 的 工 业 化 版 本 ， 得 到 了 许 多 重 要 计 算 机 厂 商 的 支 持 ， 成 为 UNIX 工 业 界 的 主 流 技 术 。 许 多 厂 商 在 此 技 术 基 础 上 开 发 出 自 己 的 商 品 化 UNIX 产 品 ， 到 90 年 代 初 ， 不 同 的 UNIX 版 本 已 超 过 100 种 。

    二、UNIX 系 统 的 现 状 前 已 提 到 ， 到 80 年 代 末 期 ， UNIX 的 版 本 已 超 过 100 种 ， 这 引 起 了 用 户 和 UNIX 技 术 拥 有 者 AT&T 公 司 的 关 注 。 如 何 统 一 UNIX 版 本 ， 形 成 工 业 标 准 是 用 户 和 厂 家 共 同 关 心 的 事 。 1988 年 2 月 AT&T 和 SUN 在 UniForum 大 会 上 联 合 发 布 了 UNIX SVR4 计 划 ， 企 图 将 当 时 工 业 界 最 流 行 的 4 种 UNIX 版 本 ， 即 SCO XENIX ， SNOS ， Berkeley BSD 和 AT&T 系统 V 统 一 起 来 ， 成 为 事 实 上 的 工 业 标 准 。 该 计 划 得 到 了 NCR ， Unisys 富 士 通 等 许 多 计 算 机 厂 商 的 欢 迎 和 支 持 ， 但 也 到 了 以 IBM ， DEC 和 HP 等 厂 商 的 反 对 和 抵 制 。 在 谈 判 失 败 的 情 况 下 ， UNIX 工 业 界 分 裂 成 二 大 集 团 ， 即 以 AT&T ， SUN 为 首 的 UNIX 国 际 ( UI ) 和 以 IBM ， DEC 为 首 的 开 放 性 软 件 基 金 会 ( OSF ) 。 这 种 分 裂 一 方 面 通 过 竞 争 促 进 了 UNIX 技 术 的 迅 速 发 展 ， 这 几 年 UNIX 在 系 统 安 全 性 、 多 处 理 机 功 能 、 图 形 用 户 界 面 、 发 面 式 处 理 和 嶷 功 能 等 方 面 都 取 得 了 很 大 进 展 ， 但 在 一 定 程 度 上 也 困 惑 了 用 户 ， 使 用 产 生 了 等 待 和 观 望 心 理 ， 丢 失 了 市 场 ， 从 而 出 现 了 Windows 迅 速 发 展 和 Windows NT 虎 视 耽 耽 的 局 面 。

    这 种 强 敌 当 前 的 不 利 局 面 促 使 UNIX 工 业 界 的 联 合 统 一 ， 体 现 这 一 趋 势 的 最 早 事 件 是 USL 公 司 于 92 年 6 月 16 日 在 旧 金 山 发 布 最 新 的 UNIX 产 品 SVR4.2 , OSF 的 总 裁 到 会 表 示 祝 贺 ， 出 现 了 二 大 集 团 开 始 和 解 的 迹 象 。 接 着 ， AT&T 公 司 于 92 年 底 宣 布 将 UNIX 技 术 、 USL 公 司 连 同 UNIX 商 标 一 起 卖 给 Novell 公 司 。 93 年 3 月 ， 原 属 二 派 的 主 要 UNIX 厂 商 ， 包 括 IBM ， HP ， USL ， SN 等 联 合 宣 布 成 立 公 共 开 放 系 统 环 境 ( COSE ) 组 织 ， 正 式 宣 布 了 二 大 集 团 的 联 合 ， 标 志 着 UNIX 进 入 了 统 一 化 和 标 准 化 的 新 阶 段 。

    93 年 6 月 美 国 政 府 正 式 批 准 Novell 公 司 购 并 UNIX 案 。 Novell 公 司 决 心 在 UNIX SVR 4.2 的 基 础 上 ， 开 发 与 NetWare 密 切 结 合 的 UNIXWare 产 品 ， 以 增 强 与 Windows NT 的 竞 争 地 位 。 同 年 10 月 Novell 将 UNIX 商 标 无 偿 赠 送 给 X/OPEN 成 为 UNIX 标 准 化 的 重 要 国 际 组 织 。 经 过 COSE 组 织 和 主 要 UNIX 厂 商 的 共 同 努 力 ， 1995 年 X/OPEN 正 式 批 准 了 二 项 UNIX 标 准 ， 一 项 为 Spex.1170 标 准 ( 后 改 称 UNIX 95 标 准 ) ， 该 项 标 准 规 定 了 UNIX 的 1170 个 接 口 标 准 ； 另 一 项 标 准 为 CDE ， 即 UNIX 的 公 共 桌 面 环 境 标 准 。 它 规 定 了 UNIX 的 标 准 图 形 界 面 。 这 两 个 标 准 的 批 准 和 发 布 ， 标 志 着 UNIX 的 标 准 化 工 作 取 得 了 实 质 性 进 展 。

    95 年 9 月 UNIX 阵 营 发 生 了 另 一 次 重 要 变 动 ， 即 HP ， SCO ， 和 Novell 三 家 宣 布 结 成 新 的 联 盟 ， 共 同 推 动 发 展 UNIX 技 术 ， 这 是 UNIX 与 NT 竞 争 企 业 服 务 器 平 台 主 流 地 位 决 战 前 夜 的 一 次 力 量 的 重 新 集 结 和 部 署 。 通 过 这 此 变 动 ， SCO成为UNIX 主 流 技 术 的 拥 有 者 ， 而 且 使 HP 和 SCO 二 家 公 司 成 为 开 发 企 业 服 务 器 主 流 UNIX 平 台 和 下 一 代 UNIX 技 术 的 领 头 者 。

    在 今 年 2 月 如 开 的 UnxForum 大 会 上 ， SCO 和 HP 联 合 发 布 了 开 发 下 一 代 64 位 UNIX 技 术 的 计 划 ， 首 次 提 出 了 三 维 体 系 结 构 ( 3DA ) 的 设 想 。 据 称 ， 这 种 3DA 体 系 结 构 ， 在 移 植 性 ， 伸 缩 性 和 性 能 方 面 比 传 统 的 整 体 结 构 和 微 内 核 结 构 具 有 较 大 的 优 势 。 由 于 UNIX 开 放 和 竞 争 的 环 境 ， 使 UNIX 技 术 得 到 了 迅 猛 的 发 展 ， 并 形 成 了 技 术 成 熟 ， 可 靠 性 高 ， 伸 缩 性 强 ， 应 用 系 统 多 ， 支 持 网 络 与 数 据 库 功 能 强 大 ， 以 及 与 现 有 系 统 的 兼 容 性 和 互 操 作 性 好 等 特 点 。

    目 前 UNIX 系 统 已 经 成 为 规 模 向 下 优 化 ( Downsixing ) 和 企 业 服 务 器 的 重 要 平 台 。 据 IDC 的 资 料 ，95 年 全 球 UNIX 系 统 ( 含硬件和软件 ) 的 市 场 销 售 额 已 超 过 320 亿 美 元 。 而 且 每 年 仍 以 10% 以 上 的 速 度 增 长 。 95 年 UNIX 系 统 占 服 务 器 市 场 的 25% ， 高 于 NT 的 市 场 份 额 。 后 者 占 服 务 器 市 场 的 19% 。 目 前 与 Windows NT 相 比 ， UNIX 在 可 靠 性 、 伸 缩 性 、 安 全 性 、 数 据 库 支 持 能 力 ， 以 及 成 熟 的 应 用 软 件 数 量 等 方 面 仍 具 有 明 显 的 优 势 。 另 据 IDG 最 新 统 计 资 料 表 明 ， 在 整 个 UNIX 的 市 场 中 ，SCO 占 37% ( 含 SCO OPENSERVER 和 SCO UNIXWARE ) ， IBM 的 AIX 占 17% ， SUN 占 15% ( 含 Solaris 和Interactive UNIX ) ， HP-UX 占 11% ， 剩 余 的 20% 市 场 为 其 它UNIX 产 品 所 占 。

    三、UNIX 系 统 的 发 展 UNIX 系 统 早 期 的 主 要 特 色 是 结 构 简 炼 ， 功 能 强 大 ， 多 用 户 任 务 和 便 于 移 植 。 经 过 2 0 多 年 的 发 展 成 长 ， 已 经 成 为 一 种 成 熟 的 主 流 操 作 系 统 ， 并 在 发 展 过 程 中 逐 步 形 成 了 一 些 新 的 特 色 ， 其 中 重 要 的 包 括 ：

    1、可 靠 性 高
    实 践 表 明 ，UNIX 是 达 到 主 机 ( mainframe ) 可 靠 性 要 求 的 少 数 操 作 系 统 之 一 ， 许 多 UNIX 主 机 和 服 务 器 在 国 外 大 中 型 企 业 中 每 天 24 小 时 ， 每 年 365 天 不 间 断 地 运 行 。 这 是 NetWare 、 Windows NT 和 OS2 等 操 作 系 统 所 不 能 比 拟 的 。 不 久 前 HP 公 司 宣 布 关 闭 了 最 后 一 台 主 机 系 统 ， 整 个 企 业 的 所 有 信 息 处 理 工 作 全 部 由 UNIX 机 器 来 承 担 。

    2、极 度 强 的 伸 缩 性
    UNIX 系 统 是 世 界 上 唯 一 能 笔 记 本 电 脑 ， PC ， 直 到 巨 型 机 上 运 行 的 操 作 系 统 ， 最 近 已 宣 布 用 于 NC 的 UNIX 系 统 。 没 有 其 他 操 作 系 统 能 做 到 这 一 点 。 此 外 ， 由 于 采 用 SMP 、 MPP 、 和 Cluster 等 技 术 ， 使 得 商 品 化 UNIX 系 统 支 持 CPU 数 达 到 了 32 个 ， 这 就 使 得 用 一 种 平 台 的 UNIX 扩 充 能 力 有 了 进 一 步 的 提 高 。

    3、网 络 功 能 强
    这 是 UNIX 系 统 的 又 一 重 要 特 色 ， 特 别 是 作 为 Internet 网 络 技 术 基 础 的 TCP/IP 协 议 就 是 在 UNIX 上 开 发 出 来 的 ， 而 且 成 为 UNIX 系 统 的 一 个 不 可 分 割 的 成 分 。 UNIX 几 乎 所 有 系 统 都 包 括 对 TCP/IP 的 支 持 。 因 此 ， 在 Internet 网 络 服 务 器 中 ， UNIX 服 务 器 占 80% 以 上 ， 占 绝 对 优 势 。 此 外 ， UNIX 支 持 所 有 最 通 用 的 网 络 通 讯 协 议 ， 其 中 包 括 NES 、 DCE 、 IPX/SPX ， SLIP ， PPP 等 ， 使 得 UNIX 系 统 能 方 便 地 与 主 机 、 各 种 广 域 网 和 域 网 相 连 。

    4、强 大 的 数 据 库 支 持 功 能
    由 于 UNIX 系 统 对 各 种 数 据 库 ， 特 别 是 关 系 型 数 据 库 管 理 系 统 提 供 了 强 大 的 支 持 能 力 ， 因 此 主 要 的 数 据 库 厂 家 ， 包 括 Oracle , Informix , Sybase , Progress 等 都 将 UNIX 作 为 优 选 的 运 行 平 台 ， 而 且 创 造 出 极 高 的 性 能 价 格 比 。

    5、开 放 性 好
    这 是 UNIX 系 统 最 重 要 的 本 质 特 征 ， 也 是 UNIX 强 大 生 命 力 之 所 在 。 开 放 系 统 的 概 念 已 被 计 算 机 工 业 界 普 遍 接 受 ， 而 且 成 为 发 展 的 主 要 趋 势 。 所 有 的 计 算 机 厂 商 都 声 称 自 己 的 产 品 是 开 放 系 统 ， 而 且 开 放 的 概 念 也 在 不 断 地 发 展 和 完 善 ， 它 是 一 个 覆 盖 面 很 宽 的 谱 ， 几 乎 所 有 的 系 统 都 可 在 其 中 找 到 自 己 的 位 置 。 但 程 序 上 是 有 明 显 差 别 的 ， 我 们 认 为 开 放 系 统 最 本 质 的 特 征 应 该 是 其 所 用 技 术 的 规 格 说 明 是 可 以 公 开 得 到 并 免 费 使 用 的 ， 而 且 是 不 受 一 家 具 体 厂 商 所 垄 断 和 控 制 的 。 UNIX 是 最 能 充 分 体 现 这 一 本 质 特 征 的 开 放 系 统 ， 正 是 这 种 较 为 彻 底 的 开 放 性 ， 使 UNIX 的 发 展 充 满 动 力 和 生 机 。

    据 UniForum 发 表 的 文 章 指 出 ， 主 要 的 计 算 机 厂 商 每 年 在 UNIX 的 研 究 与 开 发 上 投 入 的 资 金 超 过 10 亿 美 元 。 与 UNIX 有 关 的 新 技 术 、 新 产 品 和 新 应 用 层 出 不 穷 ， 日 新 月 异 。 UNIX 系 统 正 是 在 这 种 既 竞 争 ， 又 协 作 的 环 境 中 不 断 向 前 发 展 。

    此 外 ， UNIX 还 具 备 安 全 性 高 ， 技 术 成 熟 和 应 用 多 的 特 点 ， 最 近 计 算 机 界 有 关 PC 和 NC 的 争 论 正 在 热 烈 进 行 ， NC 决 不 是 梦 ， 最 近 已 有 不 少 厂 商 已 经 推 出 和 展 示 他 们 的 NC 产 品 。 NC 的 出 现 ， 将 彻 底 改 变 以 Client 为 中 心 的 工 作 模 式 和 体 系 结 构 ， 而 出 现 以 网 络 为 中 心 ， 特 别 是 Internet 和 服 务 器 为 中 心 的 新 的 工 作 模 式 和 体 制 。 这 种 模 式 将 为 UNIX 提 供 更 大 的 用 武 之 地 和 更 光 辉 的 前 景 。

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