Преподавателю, как и всем нам, Unix была в новинку. Он сразу же об этом сказал, так что проблем не было. Но он обычно знал материал своего курса на одну главу вперед, а студенты иногда уходили вперед главы на три. Это стало своего рода игрой: студенты пытались подловить преподавателя, задавая ему вопросы по будущему материалу, чтобы выяснить, читал он его или нет.
Все мы были младенцами в дебрях Unix; курс создавался по ходу нашего обучения. Однако из него было ясно, что за Unix стоит своя особая философия. Это становилось понятно после первого же часа занятий. В остальное время объяснялись подробности.
Unix характерна тем, что она утверждает некоторые базовые ценности. Это цельная и красивая операционная система. Она избегает особых случаев. В Unix есть понятие процесса: процесс – это все, что что-нибудь делает. Простой пример. В Unix команда оболочки, которую вводят, чтобы войти в систему, не встроена в операционку, как в DOS. Это просто задание. Ничем не отличающееся от остальных. Просто это задание читает с клавиатуры и пишет на монитор. В Unix все, что что-то делает, – процесс. А еще там есть файлы.
Простота структуры Unix всегда поражала меня, как и большинство людей (ну по крайней мере – нас, хакеров). Почти все, что делается в Unix, выполняется с помощью шести базовых операций (называемых «системными вызовами», потому что они представляют из себя вызовы системы для выполнения тех или иных действий), А уж из этих шести базовых вызовов можно построить почти все на свете.
Одной из фундаментальных операций Unix является «операция порождения (fork)». Выполняя «fork», процесс создает свою точную копию. Таким образом вы получаете две идентичные копии. Порожденная копия чаще всего выполняет другой процесс – заменяет себя новой программой. Это вторая базовая операция. Оставшиеся четыре вызова – open (открыть), close (закрыть), read (читать) и write (писать) – предназначены для доступа к файлам. Эти шесть системных вызовов представляют собой простые операции, из которых и состоит Unix.
Конечно, есть еще куча других системных вызовов, которые осуществляют детализацию. Но если вы поняли шесть базовых – вы поняли Unix. Потому что одна из прелестей Unix в том, что для создания сложных вещей не нужны сложные интерфейсы. Любого уровня сложности можно достичь за счет сочетания простых вещей. Для решения сложной проблемы нужно лишь создать связи («каналы» в терминологии Unix) между простыми процессами.
Уродство, когда для любого действия у системы есть специальный интерфейс. В Unix – все наоборот. Она предоставляет строительные блоки, из которых можно создать что угодно. Вот что такое стройная архитектура.
То же самое с языками. В английском 26 букв, и с их помощью можно написать все. А в китайском для каждой мыслимой вещи – своя буква. В китайском вы сразу же получаете в свое распоряжение сложные вещи, которые можно комбинировать ограниченным образом. Это больше напоминает подход VMS: есть множество сложных вещей с интересным смыслом, которые можно использовать только одним способом. И в Windows то же самое.
В Unix, напротив, основная идея: «Чем меньше, тем красивее». Здесь есть небольшой набор простых базовых строительных блоков, из которых можно строить бесконечно сложные конструкции.
Именно так, кстати, обстоит дело и в физике. Эксперименты позволяют открыть фундаментальные законы, которые, как предполагается, крайне просты. Сложность мира возникает за счет множества удивительных взаимосвязей, которые можно вывести из этих простых законов, а не из внутренней сложности самих законов.
Простота Unix не возникла сама по себе. Unix со своей концепцией простых строительных блоков была кропотливо разработана Деннисом Ричи и Кеном Томпсоном в Bell Labs компании AT&T. Простоту вовсе не следует отождествлять с легкостью. Простота требует проектирования и хорошего вкуса.
Если вернуться к примеру с языками, то пиктографическое письмо – например, египетские или китайские иероглифы – обычно древнее и кажется «примитивнее», а подход, использующий строительные блоки, требует гораздо более абстрактного мышления. Точно так же и простоту Unix не следует путать с отсутствием изощренности – совсем наоборот.
Из этого вовсе не следует, что создание Unix было вызвано какими-то сложными причинами. Как часто бывает в компьютерной области, все началось с игр. Нужно было, чтобы кто-то захотел играть в компьютерные игры на PDP-11. Именно из этого выросла Unix – из персонального проекта Денниса и Кена, пожелавших играть в «Звездные войны». А поскольку этот проект никто не воспринимал всерьез, AT&T не занималась коммерческим применением Unix. AT&T была регулируемой монополией и все равно не могла, например, продавать компьютеры. Поэтому создатели Unix стали бесплатно предоставлять ее вместе с лицензиями на исходные тексты всем желающим, в особенности университетам. Они относились к этому просто.
В результате Unix получила широкое распространение в университетских кругах. К моменту произошедшего в 1984 году разделения (В 1984 году телефонная составляющая AT&T – Bell System – по решению суда была разбита на 7 региональных компаний Bell. – Прим. пер), когда AT&T получила наконец право заняться компьютерным бизнесом, университетские специалисты (в частности, сотрудники Калифорнийского университета в Беркли) уже в течение нескольких лет работали над усовершенствованием Unix под руководством таких корифеев, как Билл Джой и Маршал Кирк Маккусик. При этом многие не утруждались документированием своей деятельности.
Однако к началу 90-х Unix стала операционной системой номер один для всех суперкомпьютеров и серверов. Бизнес приобрел огромные масштабы. При этом, к несчастью, существовало великое множество конкурирующих версий этой системы. В основе одних лежала базовая разработка AT&T (так называемые варианты «System V»), которая была относительно контролируемой. Другие создавались на основе кода BSD (Berkeley Software Distribution), созданного в Калифорнийском университете в Беркли. А некоторые представляли из себя смесь обеих систем.
Одна из разработок на базе BSD заслуживает особого упоминания. Это проект 386BSD, выполненный Биллом Джолицем на основе кода BSD и распространявшийся через Интернет. Позднее он разделился и породил бесплатные BSD-версии: NetBSD, FreeBSD и OpenBSD. Он вызывал большой интерес в Unix-сообществе.
Поэтому AT&T внезапно спохватилась и подала в суд на Калифорнийский университет в Беркли. Исходный код принадлежал AT&T, но в дальнейшем большая часть работы была выполнена в Беркли. Руководители Калифорнийского университета утверждали, что университет имел право распространять или продавать за символическую плату свою версию Unix. Они продемонстрировали, что сотрудники университета проделали очень большую работу и фактически переписали все, что было предоставлено корпорацией AT&T. Судебный процесс закончился соглашением после того, как корпорация Novell купила Unix у AT&T. В основном из системы должны были быть исключены части, выпущенные AT&T.
Вся эта юридическая возня пошла на пользу новому отпрыску Unix, дав ему время возмужать и распространиться по миру. По существу она позволила Linux завоевать рынок. Но я забегаю вперед.
Раз уж я все равно отклонился, то хочу кое-что объяснить.
У Unix сложилась репутация магнита, притягивающего сдвинутых маргиналов компьютерного мира. Оспаривать эту репутацию не имеет смысла. Она справедлива.
Честно говоря, вокруг Unix действительно собралось много чокнутых. Я не имею в виду тех, кто рассылает угрожающие письма. Или тех, кто травит соседских собак. Просто люди с очень альтернативным образом жизни.
Вспомните: ведь Unix зародилась в конце 60-х – начале 70-х, когда я спал в бельевой корзинке в квартире бабушки с дедушкой. Ее создавали технари из поколения «дети – цветы». Идея свободы Unix в большей степени связана с духом той эпохи, чем с самой операционной системой. Это было время безудержного идеализма. Революция. Свобода от власти. Свободная любовь (с этим я пролетел – да и что бы я с ней делал?). И относительная открытость Unix, пусть и объяснявшаяся отсутствием на тот момент коммерческих интересов, привлекала к системе людей такого типа.
Впервые я столкнулся с этой стороной Unix году в 1991-м, когда Ларе Вирцениус затащил меня на собрание в Техническом университете Хельсинки (который, как всем известно, расположен не в самом Хельсинки, а по другую сторону границы – в Эспо. Они просто хотят ассоциироваться со знаменитым Хельсинки, хотя бы только по названию). Выступал Ричард Столман.
Ричард Столман – это бог свободного ПО. Он начал работать над альтернативой Unix в 1984 году, назвав ее системой GNU. GNU – это аббревиатура для «GNU is Not Unix», один из многих рекурсивных акронимов, в которых одна из букв обозначает сам акроним – типичная компьютерная шуточка, недоступная посторонним. С нами – хакерами – не соскучишься.
Еще важнее, что РМС (как он сам себя называет) написал Манифест свободного программного обеспечения и лицензию на бесплатное распространение ПО – Универсальную общественную лицензию (GPL). По существу именно он ввел понятие намеренного бесплатного распространения исходников в противовес их случайному распространению, которое первоначально имело место при разработке Unix.
Честно говоря, я не вникал во все эти социально-политические вопросы, которые были – и есть – так милы сердцу РМС. Я даже не очень-то знал о созданном им Фонде свободного ПО и его целях. Раз я почти ничего не помню из его выступления в 1991 году, похоже, оно не повлияло на мою жизнь. Я интересовался программированием, а не политикой – политики мне и дома хватало. Но Ларе был идеологом, а я потащился за ним.
Ричард был первым в моей жизни классическим длинноволосым бородатым хакером. У нас в Хельсинки таких мало.
Может, я и не проникся полностью, но что-то из его речи, видимо, запало мне в душу. В конце концов, я ведь использовал GPL для Linux. Ну вот – я снова забегаю вперед.
IV
2 января 1991 года. В этот день магазины впервые открылись после Рождества и моего двадцать первого дня рождения – двух главных дней моего финансового года.
Получив свои рождественские и «деньрожденные» деньги, я принял грандиозное экономическое решение купить компьютер за 18 тысяч марок, что составляло примерно три с половиной тысячи долларов. Такой суммы у меня и в помине не было, поэтому я хотел купить компьютер в кредит, заплатив исходно треть стоимости. Реально компьютер стоил 15 тысяч марок. Остальное набегало за три года в качестве процентов на кредит.
Я пришел в один из маленьких компьютерных магазинчиков семейного типа – папин-мамин, хотя в моем случае он был просто папин. Производитель меня особо не волновал, поэтому я выбрал безымянный серый блок. Мне показали прайс-лист и список типа «шведского стола»: какие имеются ЦП, жесткие диски, память. Мне нужна была мощность. Я хотел 4 мегабайта ОЗУ вместо двух и 33 мегагерца. Конечно, я мог бы обойтись 16, но нет, мне был нужен самый крутой вариант.
Ты говорил, что тебе нужно, и они все это собирали. Звучит дико в эру Интернета и курьерской доставки. Мне сказали прийти за ним через три дня, но эти три дня тянулись, как целая неделя. 5 января я попросил папу помочь привезти мою покупку домой.
У компьютера не было не только имени, но и каких-либо примечательных черт. Простой серый системный блок. Этот компьютер я выбрал не за внешний вид. Это была тоскливая на вид машина с четырнадцатидюймовым экраном, самая дешевая крутая модель, которую я смог найти. Говоря «крутая», я имею в виду, что такой мощный компьютер мало у кого был. Не то чтобы это была чисто функциональная страхолюдина, типа микроавтобуса «Вольво». Но суть в том, что мне нужна была надежная машина и чтобы дополнения к ней – которые мне неизбежно понадобятся – было легко купить.
На компьютере была установлена урезанная версия DOS. Я же хотел работать с Minix, разновидностью Unix, поэтому я сделал заказ и ждал почти месяц, пока моя покупка доберется до Финляндии. Учебник по Minix продавался в книжном магазине, но поскольку на саму операционку спрос был маленький, то ее надо было заказывать через тот же книжный. Она стоила 169 долларов, плюс налоги, плюс затраты на конвертацию, плюс всякое-разное. В то время я считал это грабежом. Честно говоря, и сейчас так считаю. Месяц ожидания прошел для меня, как шесть лет. Я мучился еще больше, чем когда месяцами копил деньги на компьютер.
Дело было в самый разгар зимы. Выбираясь из своей берлоги во внешний мир, я каждый раз рисковал, что меня столкнет в снег какая-нибудь старушка, которой бы лучше сидеть дома и варить щи или смотреть по телику хоккей и вязать, а не слоняться по Маннерхейминти. Весь тот месяц я играл в «Принца Персии» на новом компьютере. Или читал книжки, чтобы понять, как он работает.
Наконец, в пятницу днем Minix прибыла, и в тот же вечер я ее установил. Для этого пришлось вставить в компьютер поочередно шестнадцать дискет. Все выходные ушли на освоение новой системы. Я разобрался в ее достоинствах и – что важнее – в недостатках. Их я старался компенсировать, перенося домой те программы, к которым привык в университете. Примерно за месяц я обжился полностью.
Эндрю Таненбаум – тот амстердамский профессор, который написал Minix, – хотел, чтобы система оставалась учебным инструментом. Поэтому она была намеренно изуродована. Существовали заплатки – то есть усовершенствования к Minix, в том числе знаменитая заплатка австралийского хакера Брюса Эванса (это был царь и бог Minix 386). С его заплаткой Minix на 386-м становилась намного лучше. Я начал читать телеконференцию по Minix в онлайне еще до покупки нового компьютера, поэтому с самого начала знал, что хочу установить именно усовершенствованную версию Эванса. Но из-за лицензионных ограничений пришлось сначала купить исходную версию Minix, а потом изрядно повозиться, приделывая заплатки Эванса. Это было целое дело.
У меня возникло множество претензий к Minix. Хуже всего была эмуляция терминала, очень важная для меня программа, потому что именно ее я использовал для подключения к университетскому компьютеру. Я зависел от этой эмуляции каждый раз, когда связывался с университетским компьютером, чтобы поработать с мощной Unix-системой или просто выйти в онлайн.
Пришлось писать собственную программу эмуляции. Я peшил не подстраивать ее под Minix, а опираться прямо на аппаратный уровень. Разработка программы позволяла, кроме всего прочего, детально изучить работу 386-го. Как я уже сказал, в Хельсинки стояла зима. У меня был крутой компьютер. Важнее всего было разобраться, что эта машина может, и использовать эти возможности в свое удовольствие.
Поскольку я программировал на голом железе, мне пришлось начать с BIOS – самой первой программы из ПЗУ, с которой начинается загрузка. BIOS начинает считывать информацию либо с дискеты, либо с жесткого диска. Я поместил свою программу на дискету. BIOS считывает первый сектор дискеты и начинает его выполнять. Я впервые работал с PC, и мне надо было разобраться, как все это делается. Все происходит в так называемом «реальном режиме». Но для того чтобы воспользоваться всеми возможностями ЦП и его 32-разрядностью, нужно было войти в «защищенный режим». А для этого нужно задать кучу разных параметров.
Поэтому для построения программы эмуляции терминала таким путем нужно было знать, как работает ЦП. Отчасти именно поэтому я писал на ассемблере – хотел разобраться в ЦП. Еще нужно было знать, как писать на экран, как читать с клавиатуры, как читать с модема и писать на него. (Надеюсь, я еще не распугал тех своих читателей-неспециалистов, которые мужественно отказались перескочить на страницу 142.)
Я хотел иметь два независимых процесса. Один должен был читать информацию с модема и выдавать ее на экран. А другой – читать с клавиатуры и отправлять модему. Для этого я хотел использовать два двусторонних канала. Это называется переключением задач, и аппаратная часть 386-го его поддерживает. Я был в восторге от своего плана.
Моя первая тестовая программа использовала один процесс для выдачи на экран буквы А, а другой – для выдачи буквы В. (Звучит тоскливо – я знаю.) Я запрограммировал это так, чтобы каждую секунду писалось несколько букв. С помощью прерывания по таймеру я сделал так, что сначала экран заполнялся ААААААА. Потом неожиданно буквы сменялись на ВВВВВВВВВ. С практической точки зрения это было абсолютно бессмысленно, но зато становилось очевидно, что переключение работает. На это у меня ушел почти месяц, потому что во всем приходилось разбираться с нуля.
В конце концов я научился переключать процессы (АААААААА и ВВВВВВВ) так, чтобы один читал с модема и писал на экран, а другой – читал с клавиатуры и писал на модем. У меня появилась собственная программа эмуляции терминала.
Когда я хотел почитать новости, я вставлял дискету и перезагружал машину, чтобы с помощью своей программы прочесть новости с университетского компьютера.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26