Unix

Vývoj unixových systémů

UNIX (původně Unics, podle Unary Information and Computing Service) je víceúlohový a víceuživatelský operační systém, který je portován na mnoho hardwarových platforem. Na bázi UNIXu (tzv. unix-like) je založeno velké množství dnes používaných operačních systémů na serverech, na pracovních stanicích i a na osobních počítačích.

[editovat] Historie

UNIX byl vytvořen Kenem Thompsonem a Dennisem Ritchiem roku 1969 v Bell Laboratories, kde byl vyvíjen až do konce sedmdesátých let. Poté probíhal vývoj UNIXu ve dvou hlavních větvích:

• pod vedením AT&T: SYSTEM III, SYSTEM V
• na Kalifornské universitě v Berkeley: BSD Unix

Název vznikl (v původní podobě Unics) jako protiklad k systému z roku 1960, Multics (Multiplexed Information and Computing Service). Později se zápis změnil na Unix či UNIX.

[editovat] 60. léta

Massachusetts Institute of Technology, AT&T Bell laboratoře a General Electric pracovali na experimentálním operačním systému nazvaném Multics (Multiplexd Information and Computing Service). Byl navrhnut jako následovník střediskového počítače GE-645 . Cílem bylo vytvořit výrobek, který by se dobře prodával, což se příliš nezdařilo. Multics byl interaktivní operační systém s mnoha nebývalými možnostmi zpracování textu a obsahovala zvýšené zabezpečení. Vzniklo několik verzí, které zpočátku fungovaly špatně.

AT&T Bell Laboratoře opustili tento projekt a zaměřili své finanční zdroje jinam. Jeden z vývojářů týmu Bellových laboratoří Ken Thompson pokračoval ve vývoji sálového počítače GE-645. Napsal hru pro počítač nazvanou Space Travel. Nicméně shledal, že hra je příliš pomalá na GE strojích a byla drahá. Rozpočet činil 75 dolarů.

Thompson tak přepsal hru v jazyce Asembler pro Digital Equipment Corporations PDP-7 s pomocí Dennise Ritchie. Tento projekt byl vázaný na práci na Multics. Pod vedením Thompsna odstartoval nový operační systém pro PDP-7. Thompson a Richie vedli tým vývojářů, včetně Ruddyho Canaday v Bellových laboratořích. Vyvíjeli systém souborů stejně jako nový multitasking operačního systému.

[editovat] 70. léta

Projekt byl pojmenován Unics a časem podporoval současně dva uživatele. Brain Kernighan vymyslel tento název jako protiklad k Multics. Pozdějí byl však název změněn na Unix.

Až do této chvíle nebyl projekt finančně podporován Bellovou laboratoří. Compuer Science Research Group chtěli použít Unix na větším stroji než PDP-7, a tak Thompson a Ritchie slíbili vytvořit k Unixu schopnost zpracování textu pro PDP-11/20. Tím získali finanční podporu od Bellových laboratoří. Poprvé v roce 1970 byl, oficiálně pojmenovaný Unixový operační systém, spuštěn na PDP-11/20. Přidal se textový program formátování nazvaný roff a textový editor. Všechny tyto tři komponenty byly zapsány v PDP-11/20. Roff se brzy vyvinul do troffna první elektronicky vydaný program se schopností tisku. Programový manuál Unixu (UNIX Programmer's Manual) byl publikován 3. listopadu 1971.

V roce 1973 byl Unix přepsán v programovacím jazyce C. Přechodem z jazyka symbolických adres na vyšší úroveň jazyka C se stal přenosným softwarem, vyžadující relativně malé množství strojově závislého kódu.

AT&T umožnila dostupnost Unixu univerzitám a komerčním firmám, právě tak jako pod licencí Vlády Spojených státu. Pod licencí byl zahrnut celý zdrojový kód včetně strojově závislých dílů jádra. To bylo psáno v PDP-11 Asembler kódu.

Verze systému Unix byly určeny k vydání uživatelské příručky, jako například "Fifth Edition Unix" a "Unix Version 5" obě označovali stejnou věc. Vývoj expandoval s verzí 4,5 a 6, které byly vydány v roce 1975. Tyto verze představili koncept k vývoji modulárního kódu. Verze 5 a obzvláště verze 6 vedly k množství různých Unix verzí.

V roce 1978 Unix/32V pro VAX systém byl zveřejněn. Do této doby provozovalo Unix přes 600 strojů v nějaké podobě.

[editovat] 80. léta

UNIX System III, jehož základem byla verze 7, sloužila pro komerční využití. První verze byla vydána v roce 1982. obsahovala také podporu pro VAX. AT&T pokračovala ve vydávání licencí na starší verze Unixu. Aby ukončila zmatek mezi všemi lišícími se vnitřními verzemi, spojila je AT&T do Unix System V Release 1. V ní byly představeny nové funkce jako editor vi a knihovny curses pocházející z Berkeley Software Distribution Unixu vyvinutého na Berkeleyho univerzitě v Kalifornii. Patřila mezi ně i podpora strojů Western Electic řady 3B.

Styl unixového desktopu z pozdních 80.let běžící na grafickém uživatelském rozhraní X Window System. Vidět lze množství klientských aplikací běžných v distribuci konzorcia MIT X Consortium, včetně Tom's Window Manager, X terminálu, Xbiff, xload a grafického prohlížeče manuálových stránek.

Jelikož novější licenční podmínky Unixu nebyly tolik nakloněny akademickému použití jako starší verze Unixu, výzkumníci v Berkeley pokračovali ve vývoji BSD Unixu jako alternativy k Unixu System III a V, původně na architektuře PDP-11 (u vydání 2.xBSD konče 2.11BSD) a později na VAX-11 (vydání 4.x BSD). Mnoho nových prvků Unixu se poprvé objevilo právě v BSD, především C shell s kontrolou jobů (modelováno na ITS). Pravděpodobně nejdůležitějším aspektem vývoje BSD bylo vložení síťového kódu TCP/IP do tradičního jádra Unixu. Vývoj BSD vypustil několik důležitých vydání obsahujících síťový kód: 4.1cBSD, 4.2BSD, 4.3BSD, 4.3BSD-Tahoe ("Tahoe" je přezdívkou architektury Computer Consoles Inc. Power 6/32, jež byla první ne-DEC verzí jádra BSD), Net/1, 4.3BSD-Reno (s ohledem na pojmenování "Tahoe", protože celé vydání bylo něco jako hazard), Net/2, 4.4BSD a 4.4BSD-lite. Síťový kód v těchto vydáních je předchůdce většiny TCP/IP kódu, který se používá i dnes, včetně kódu, který byl později vydán v AT&T System V Unixu a raných verzí Microsoft Windows. Průvodní Berkeley Sockets API je de facto standardem síťových API, který je kopírován na mnoho platformách.

Další společnosti začaly nabízet komerční verze Unixu pro své minipočítače a pracovní stanice. Většina těchto nových Unixů byla vyvinuta na základě Systemu V pod AT&T licencí. Ostatní byly založeny na BSD. Jeden z předních vývojářů BSD, Bill Joy, v roce 1982 spoluzaložil Sun Microsystems a vytvořil pro své pracovní stanice SunOS (dnes Solaris). V roce 1980 oznámil Microsoft svůj první Unix pro 16-bit mikropočítače zvaný Xenix, který společnost Santa Cruz Operation (SCO) v roce 1983 portovala na procesory Intel 8086 a následně, v roce 1989, oddělila z Xenixu SCO UNIX.

Po několik let tohoto období (předtím, než začaly být dominantní PC kompatibilní počítače s MS-DOS) očekávali průmysloví pozorovatelé, že se Unix díky své přenositelnosti a bohatým schopnostem stane průmyslovým standardem v oblasti operačních systémů pro mikropočítače. V roce 1984 založilo několik společností konsorcium X/Open, jehož cílem bylo vytvořit otevřenou specifikaci systémů založených na Unixu. Navzdory počátečním pokrokům však proces standardizace upadl v "Unixové války", při nichž se různé společnosti spojovali ve vzájemně soupeřící skupiny. Jako nejúspěšnější standard ve vztahu k Unixu se ukázala IEEE specifikace POSIX, navržená jako kompromis mezi API implementovanými na obou platformách BSD i System V. Byla vydána v roce 1988 a brzy ji použila vláda USA pro mnohé ze svých vlastních systémů.

AT&T přidala do Unixu System V několik funkcí, např. zamykání souborů, systémovou administraci, proudy, nové formy IPC, vzdálený souborový systém (RFS) a TLI. AT&T spolupracovala se Sun Microsystems a během let 1987 a 1989 spojila funkce z Xenixu, BSD, SunOS a Systemu V do vydání System V Release 4 (SVR4), a to nezávisle na X/Open. Toto nové vydání sloučilo všechny předchozí funkce do jednoho balíčku a zvěstovalo tak konec soupeřících verzí. Navýšilo však také licenční poplatky.

V této době spousta prodejců, včetně Digital Equipment, Sun, Addamax a dalších, začalo stavět důvěryhodné verze Unixu pro aplikace s vysokou úrovní zabezpečení, povětšinou navržené pro armádní a policejní použití.

[editovat] 90. léta

V roce 1990 nadace Open Software Foundation vydala OSF/1, svou vlastní standardní implemetaci Unixu založenou na Mach a BSD. nadace byla založena v roce 1988 a byla financována několika společnostmi z oblasti Unixu, které si přály čelit spolupráci AT&T a Sunu u vydání SVR4. Následně AT&T a další skupina držitelů licencí vytvořila skupinu "UNIX International", která bude čelit nadaci OSF. Stupňování konfliktu mezi těmito soupeřícími prodejci opět způsobilo "Unixové války".

V roce 1991, skupina vývojářů BSD (Donn Seeley, Mike Karels, Bill Jolitz a Trent Hein) opustila Kalifornskou univerzitu, aby založili společnost Berkeley Software Design, Inc (BSDI). BSDI vytvořila plně funkční komerční verzi BSD Unixu pro levnou a všudypřítomnou platformu Intel, což nastartovalo vlnu zájmu o použití levného hardwaru pro výrobní výpočty. Krátce poté, co byla založena, Bill Jolitz opustil BSDI a začal se zabývat distribucí 386BSD, zdarma šířeného softwarového předchůdce FreeBSD, OpenBSD a NetBSD.

Do roku 1993 změnila většina komerčních prodejců svoje variace Unixu tak, že byly založeny na Systemu V a navíc disponovaly mnoha funkcemi BSD. V témže roce hlavní hráči na poli Unixu založili iniciativu COSE, čímž ukončili nechvalně známou Unixovou válku. Následně, v roce 1994, došlo ke spojení UI a OSF. Společná entita, která si zachovala jméno OSF, zastavila ještě téhož roku práce na OSF/1. V té době jej používal jako jediný prodejce už jen Digital. Ten od počátku roku 1995 pokračoval ve vývoji svého produktu pod novým jménem Digital UNIX.

Krátce po vydání UNIX System V Release 4 prodalo AT&T všechna svoje práva na Unix společnosti Novell. (Dennis Ritchie to přirovnal k biblickému příběhu o Ezauovi, který prodal své dědické právo za příslovečnou „mísu čočovice“.) Novell vyvinul svoji vlastní verzi, UnixWare, spojující vlastní NetWare s Unixem System V Release 4. Novell se tímto pokusil bojovat proti Windows NT, ale jejich klíčové trhy těžce utrpěly.

V roce 1993 se Novell rozhodl převést ochrannou známku UNIX® a certifikační práva na konsorcium X/Open. Roku 1996 se X/Open spojilo s OSF a vytvořila konsorcium The Open Group. Rozličné standardy pocházející od konsorcia The Open Group dnes určují, co je a co není operační systém "Unix", především po roce 1998 vzniklá rodina standardů Single UNIX Specification.

V roce 1995 byla živnost v administraci a podpoře stávajících Unixových licencí spolu s právy na další vývoj programového kódu Systemu V prodány Novellem společnosti Santa Cruz Operation. Jestli Novell rovněž prodal vlastnická práva je nyní předmětem sporu (viz níže).

Roku 1997 hledala společnost Apple Computer nové základy po svůj operační systém Macintosh a vybrala NeXTSTEP, operační systém vyvinutý společností NeXT. Tento hlavní operační systém, založený na BSD a jádru Mach), byl poté, co si jej Apple pořídil, přejmenován na Darwin. Rozmístění Darwinu v Mac OS X jej, podle vyjádření zaměstnance Applu na konferenci USENIX, činí nejpoužívanějším, na Unixu založeným systémem na trhu stolních počítačů.

[editovat] 2000 až současnost

Roku 2000 prodala SCO celý svůj Unixový podnik a výhody společnosti Caldera Systems, která se později přejmenovala na The SCO Group. Tento nový hráč následně podal soudní žalobu na různé uživatele a prodejce Linuxu. SCO tvrdí, že Linux obsahuje autorsky chráněný kód z Unixu, který nyní The SCO Group vlastní. Mezi další obvinění patří porušení obchodního tajemství od IBM nebo porušení smlouvy bývalými zákazníky Santa Cruz, kteří od té doby přešli k Linuxu. Nicméně Novell zpochybnil vlastnictví autorských práv skupiny SCO na zdrojový kód Unixu. Podle Novellu, je SCO (tudíž i SCO Group) vlastně provozovatel licence pro Novell, který si ponechal hlavní autorská práva, právo veto na budoucí licenční aktivity skupiny SCO a 95% výnosů z licence. Skupina SCO Group s tímto nesouhlasila a spor přerostl v soudní proces SCO v. Novell.

V roce 2005 Sun Microsystems vypustila množství systémového kódu Solarisu (založeného na UNIX System V Release 4) do open source projektu jménem OpenSolaris. Nové technologie Sun OS (jako souborový sytém ZFS) tak byly poprvé vypuštěny jako open source kód skrze projekt OpenSolaris. Od roku 2006 se díky tomu na světě objevilo několik distribucí nepocházejících od Sunu, jako SchilliX, Belenix, Nexenta a MarTux.

Pád bubliny Dot-com vedl k výraznému slučování Unixových projektů. Z mnoha komerčních příchutí Unixu, které se zrodily v 80.létech, se na trhu relativně dobře daří pouze Solarisu, HP-UX a AIX, ačkoli se ještě dlouhou dobu držel IRIX od SGI. Z nich má největší podíl na trhu Solaris.

[editovat] Varianty operačního systému UNIX

V prostoru mezi dvěma základními směry (SYSTEM V a BSD Unix) vzniká celá řada variant a klonů tohoto operačního systému, které vyvíjí zejména různé firmy pro jimi vyráběné hardwarové platformy. Následující tabulka ilustruje pouze některé body vývoje v průběhu osmdesátých let dvacátého století:

[editovat] Charakteristika

Systém založený na Unixu je charakteristický tím, že je:

• jednoduchý
• víceúlohový (implementuje multitasking)
• víceuživatelský
• (téměř) vše je soubor
• důraz je kladen více na vztahy mezi programy, než na programy samotné (dělba práce)
  • sada jednoúčelových nástrojů, které dobře plní svůj specifický úkol
  • propojování nástrojů do kolon
  • využívání hotových programů jinými programy
• orientovaný na zpracování textů

[editovat] Filosofie systému

Operační systém Unix se většinou symbolicky znázorňuje jako kulovitý útvar, uprostřed s jádrem, obaleným různými vrstvami:

jádro (kernel) 

slouží zejména pro obhospodařování hardware počítače, tj. pro přidělování jeho prostředků (zdrojů) různým uživatelům a různým úlohám. Zejména jde o přidělování:

• času jednoho či více procesorů
• operační paměti
• diskového prostoru, ve kterém organizuje souborový systém
• různých dalších periferií

interpret příkazů (shell) 

slouží ke komunikaci systému s jedním či více uživateli, zpravidla pomocí příkazové řádky

aplikace (aplikační software) 

nejrůznější programové vybavení, sloužící zejména jednak pro administraci (správu) vlastního systému, jednak pro vlastní užitečnou práci

grafické uživatelské rozhraní 

GUI, Graphic User Interface. S nástupem výkonnějších počítačů byla pro pohodlnější práci a pro zpracování grafických úloh vytvořena řada různých grafických prostředí. Nejznámější z nich je X Window System (1984) (neplést se známějšími Microsoft Windows - verze 1.0 z roku 1985).

[editovat] Standardy

Bouřlivý vývoj různých klonů UNIXu si vynutil vznik různých standardů. Nejznámějšími jsou POSIX a Single UNIX Specification.

Od konce 80. let poskytla snaha o otevřenou standardizaci operačního systému, nyní známá jako POSIX, společnou základnu pro všechny operační systémy. IEEE založila POSIX na společné struktuře hlavních soupeřících variant systému Unix a publikovala první POSIX standard v roce 1988. Počátkem 90. let započalo samostatnou, ale velice podobnou, snahu průmyslové konzorcium, iniciativa Common Open Software Environment (COSE), která vyústila ve specifikaci Single UNIX Specification spravovanou skupinou The Open Group. V roce 1998 založili Open Group a IEEE pracovní skupinu Austin Group, která měla poskytnout společnou definici standardů POSIX a Single UNIX Specification.

Ve snaze o kompatibilitu, v roce 1999 několik prodejců systému Unix odsouhlasilo standard SVR4 Executable and Linkable Format (ELF) pro binární soubory a soubory se strojovým kódem. Společný formát umožňuje skutečnou binární kompatibilitu mezi unixovými systémy pracujícími na stejné architektuře CPU.

Standard Filesystem Hierarchy Standard byl vytvořen, aby poskytl referenční návrh adresářů pro unixové operační systémy, především Linux.

[editovat] UN*X

Výše uvedené proprietární klony UNIXu měly různé nevýhody. Pro řadu běžných uživatelů byly nedostupné pro jejich vysokou cenu a pro běžné vývojáře nebyly k disposici zdrojové kódy. Již tvůrci UNIXu se snažili zpřístupnit UNIX širším vrstvám uživatelů, zejména v té době universitám, ale byly problémy s licenční politikou. Z tohoto důvodu vznikaly již od začátku osmdesátých let různé snahy a iniciativy, které postupně vedly ke zpřístupnění takových operačních systémů, jako je UNIX. Protože u UNIXu je licencován nejenom kód, ale i název UNIX je kryt ochrannou známkou, vznikly snahy o napsání kompletně nového operačního systému, který by se choval „jako UNIX“, tj. byl by „UNIX-like“. Podobně, jako v některých „zakázaných slovech“ píšeme místo nějakého písmene hvězdičku, začaly se pro takovéto operační systémy používat název UN*X.

[editovat] Související články

• AWK
• GNU
• jazyk C
• Unixový shell
• UN*X
• Unix - přístupová práva
• Uživatelské účty v Unixu

[editovat] Externí odkazy

• http://www.root.cz/clanky/historie-os-unix/