Linux之父揭秘：一文看懂Unix是什么

admin2023-11-18【电脑技术】浏览：119

I. 介绍

A. Unix 背后的故事和意义

Unix 是一种高性能、多用户、多任务的操作系统，最初由 AT&T 的肯·汤普森、丹尼斯·里奇以及布赖恩·柯林汉基于 Bell Labs 的 Multics 操作系统开发而来。它于 1969 年首次亮相，并在 1970 年代成为了最重要的计算机操作系统之一。

Unix 不仅仅是一种操作系统，它也代表了一种思想，即开源和自由。Unix 早期的版本是一种共享软件，可以被任何人任意修改和使用，这很大程度上推动了计算机操作系统的发展和普及。

此外，Unix 还代表了操作系统的设计哲学。Unix 在其设计中强调的原则包括：单一的机器模型、清晰定义的接口、模块化设计、小的、可重用的工具和纵深的测试方案。这种哲学在 Unix 的后继者 Linux 和其他操作系统中得到了广泛采用。

B. 为什么人们选择使用 Unix

人们选择 Unix 的原因很多，这些原因包括：

1. 可靠性：Unix 操作系统以其稳定性和可靠性而闻名，它能够支持长期运行和高负载的企业应用程序。
2. 安全性：Unix 操作系统通过在用户级别和系统级别上强制严格的权限控制，以及其他一些高级安全技术，来保护用户数据。
3. 灵活性：由于 Unix 是开源的，使用者可以根据自己的需要修改并重新编译 Unix 操作系统的代码，从而提供更加定制化的操作系统。
4. 强大的工具和应用程序：Unix 操作系统提供了许多优秀的工具，如文本编辑器 vi 和命令行终端，以及强大的应用程序，如 Apache Web 服务器和 MySQL 数据库。
5. 可扩展性：Unix 操作系统能够以模块化的方式扩展和定制化，企业和组织可以根据自己的需要进行增强和调整。

II. Unix 操作系统历史演变

Unix 操作系统自 1969 年首次亮相以来已经发生了多次演变，其历史可以分成以下几个阶段：

A. 前身：Multics

Unix 操作系统的前身是 Bell Labs 的 Multics （Multiplexed Information and Computing Service）操作系统，该系统是一种时间共享的大型主机操作系统，具有许多创新的特性，例如虚拟内存、多任务、分时操作等。

B. 第一个版本的 Unix：Unix Version 1

1969 年，肯·汤普森、丹尼斯·里奇和布赖恩·柯林汉在 Bell Labs 开始了 Unix 操作系统的开发，并在 1971 年发布了第一个版本（Unix Version 1），它只能运行在 PDP-11 上。

Unix Version 1 非常简单，只有不到 10,000 行代码，但它具有模块化设计、简单有效的命令行接口和可扩展性等特性，这些特征成为了未来 Unix 版本的基础。

C. 发展与创新：BSD 和 System V

Unix 的发展一直在推动着系统的进步和创新，这里主要介绍 BSD 和 System V 两个版本的发展。

1. BSD

Berkeley Software Distribution（BSD）是由加州大学伯克利分校开发和维护的 Unix 分支版本，它加入了许多新的功能和特性，如虚拟内存、TCP/IP 网络协议栈、BSD sockets、vi 编辑器等。BSD 也是 Unix 工具和应用程序的主要来源之一。

1. System V

AT&T 在 1983 年发布了 UNIX System III 和 System V 两个版本，后者成为了 AT&T Unix 的主要版本。System V 和 BSD 不同，它更关注于企业级应用程序，例如分布式计算和数据库管理系统。

D. 开源运动：GNU/Linux 和 BSD衍生版

20 世纪 80 年代后期和 90 年代初期，开放源代码运动的兴起为 Unix 操作系统的发展开创了一条新的道路。开源运动使得 Unix 操作系统成为了免费和可定制化的操作系统，其主要发展方向如下：

1. GNU/Linux

GNU/Linux 是由 GNU 计划的理念创建的一款基于 Linux 内核的 Unix 操作系统，它是由像 Richard Stallman 这样的 Unix 爱好者创建的。该操作系统具有自由和开放的特性，并成为了 Linux 操作系统开发和使用的主要方向。

1. BSD 衍生版

BSD 衍生版是由 BSD 操作系统的版本衍生而来，如 FreeBSD、NetBSD、OpenBSD 和 DragonFly 等。这些操作系统大力推动了开放源代码运动，并迅速获得了广泛的使用和贡献。

III. Unix 特性

A. Unix 操作系统的简单、紧凑可靠性、易扩展性得益于它的模块化设计和良好的标准化。Unix 操作系统将各种不同的功能模块，例如文件系统、网络协议和用户接口等，组织成清晰且独立的系统组件。这使得用户可以选择自己需要的功能，将它们组合成一个完整的操作系统，这种功能模块化的设计也使得 Unix 操作系统很容易扩展和升级。

B. Unix 首先就是设计成支持多用户和多任务的操作系统，使得多个用户能够在同一时间共享计算机的资源，这大大提升了计算机的使用效率和利用率。Unix 操作系统中的“进程”和“线程”是实现多任务的基本单元，每个进程或线程都拥有独立的资源和控制能力。

C. Unix 操作系统强调文本编辑和编程环境，这种特性体现在它的“Shell”（命令行界面），它可以使用文本界面在各种操作系统中有效的编辑文本文件，执行命令行命令并编辑脚本或程序文件， 用户可以按照自己的喜好配置、定制自己的 Shell 界面。

D. Unix 操作系统内置了许多安全机制来保证系统、文件和用户的安全性。其中最重要的安全机制应该是“权限控制”（Permission Control）。在 Unix 操作系统中，每个文件和目录都有所属用户和用户组，同时还具有“读”，“写”，“执行”等权限设置。系统管理员可以精确控制用户对文件和目录的访问权限。此外，Unix 操作系统中的“防火墙”和“加密”等安全机制也大大增加了系统的安全性。

VII. 后言

A. Unix 操作系统的优势包括简洁、高效、可扩展、可定制性强、稳定性高、多用户、多任务处理能力等，这些特点使 Unix 成为了现代操作系统的典范。不足之处主要包括：

1. 用户体验不够友好：Unix 操作系统主要是面向专业人士和技术人员，因此界面和操作相对于普通用户来说有些略显复杂和难以理解。

2. 软件支持不够广泛：虽然 Unix 操作系统的开源特性使得其软件可以被扩展和改变，但是它的应用程序和软件支持略弱于其他操作系统，在某些领域的使用限制较多。

3. 学习曲线较陡：由于 Unix 操作系统注重安全、可靠和高效性，学习如何操作和使用这种系统对于初学者来说可能需要较长的学习曲线。

B. 随着技术的不断进步，Unix 操作系统仍将继续发展和演变，这其中可能出现以下几种趋势：

1. 全面开源：由于开源软件日益盛行，以及不少大型科技公司（如Google和Facebook）的使用，Unix 操作系统在接下来可能进一步开源，这将使得它的功能和应用范围更强大、更广泛。

2. 支持新兴技术：随着物联网、大数据、云计算等新兴技术的崛起，Unix 操作系统可能会加强对这些技术的支持，使它们与现有的计算机环境更好地融合。

3. 缺陷修复：随着 Unix 操作系统的使用和开源，越来越多的漏洞和问题得到了发掘，未来 Unix 开发人员将进一步修正和优化系统，提升其可靠性和安全性。