Искусство программирования для Unix
Шрифт:
Даже "изнутри" данная система не выглядит стабильной и универсальной. Скептики говорят, что Unix слишком полезна, чтобы умереть, но слишком неудобна, чтобы вырваться из лабораторий, т.е. считают ее только "нишевой" операционной системой.
Более всего доводы скептиков опровергает подъем операционной системы Linux и других Unix-систем с открытым исходным кодом (таких как современные варианты BSD). Культура Unix показала себя "слишком живучей", чтобы разрушиться даже после десятка ошибок поставщиков. В настоящее время Unix-сообщество, принявшее на себя управление технологией и маркетингом, быстро и очевидно решает проблемы данной операционной системы (способы разрешения проблем более подробно рассматриваются в главе 20).
1.4.
Для конструкции, начало которой было положено в 1969 году, в высшей степени трудно идентифицировать конструкторские решения, которые определенно являются ошибочными.
Так, Unix-файлы не имеют структур выше байтового уровня. Удаление файлов является необратимой операцией. Есть основания утверждать, что модель безопасности в Unix слишком примитивна. Управление задачами реализовано некачественно. Существует слишком много различных названий одних и тех же явлений. Целесообразность файловой системы вообще ставится под сомнение. Перечисленные технические проблемы рассматриваются в главе 20.
Однако, возможно, что наиболее веские возражения против Unix являются следствием одного из аспектов ее философии, впервые в явном виде выдвинутого разработчиками системы X Window. Система X стремится обеспечить "механизм, а не политику" ("mechanism, not policy"), поддерживая чрезвычайно общий набор графических операций и передвигая возможность выбора инструментального набора, а также внешнего вида интерфейса (то есть политику), на уровень приложения. Подобные тенденции характерны и для других служб системного уровня в Unix. Окончательный выбор режима работы все в большей степени определяется пользователем, для которого доступно целое множество оболочек (shells). Unix-программы обычно обеспечивают несколько вариантов работы и активно используют сложные средства представления.
Данная тенденция характеризует Unix как систему, разработанную главным образом для технических пользователей, и подтверждает, что пользователям известно о своих потребностях больше, чем разработчикам операционной системы.
Эта доктрина была четко определена в Bell Labs Диком Хеммингом (Dick Hamming) [4] . В 50-х годах прошлого века, когда компьютеры были редкими и дорогими, он настаивал на том, что система общественных вычислительных центров (open-shop computing), где клиенты имеют возможность писать собственные программы, является крайне необходимой. Он считал, что: "лучше решить правильно выбранную проблему неверным путем, чем верным путем решить не ту проблему".
4
С его именем неразрывно связаны такие понятия, как расстояние Хемминга (Hamming distance) и код Хемминга (Hamming code).
Однако в результате такого подхода ("механизм, а не политика") определился следующий постулат: если пользователь может установить политику, он вынужден ее устанавливать. Нетехнических пользователей "ошеломляет" изобилие параметров и стилей интерфейсов в Unix, из-за чего они предпочитают системы, в которых, по крайней мере, создана видимость простоты.
В ближайшей перспективе "политика невмешательства" Unix может привести к потере большого количества нетехнических пользователей. Однако в долгосрочной перспективе может оказаться, что эта "ошибка" создает важнейшее преимущество, поскольку время жизни политики, как правило, коротко, и оно значительно меньше времени жизни механизма. Сегодняшняя мода на интуитивные интерфейсы слишком часто становится завтрашней тупиковой ветвью эволюции (как эмоционально скажут пользователи устаревших инструментальных средств X). Оборотная сторона заключается в том, что философия "механизм, а не политика" может позволить Unix восстановить свою актуальность после того, как конкуренты, которые сильнее привязаны к одному набору политик или вариантов интерфейсов, пропадут из вида [5] .
5
Джим Геттис, один из архитекторов системы X (и человек, внесший свой вклад в данную книгу), в статье "The Two-Edged Sword" [29] глубоко размышляет о том, как стиль невмешательства X может продуктивно развиваться дальше. В этом эссе представлен ряд специфических рекомендаций и выражен характерный для Unix образ мышления.
1.5. Что в Unix делается верно
Недавний взрывной рост популярности операционной системы Linux и возрастающая важность Internet дают весомые причины полагать, что доводы скептиков неверны. Однако даже если скептическая оценка справедлива, Unix-культуру стоит изучать, поскольку существует ряд моментов, которые в Unix реализованы гораздо лучше, чем в конкурирующих операционных системах.
1.5.1. Программное обеспечение с открытым исходным кодом
Несмотря на то, что понятия "открытый исходный код" (open source) и "определение открытого исходного кода" (open source definition) были сформулированы в 1998 году, коллективная разработка свободно распространяемого исходного кода была ключевой особенностью культуры Unix с момента ее возникновения.
В течение первых десяти лет первоначальная версия Unix, разработанная корпорацией AT&T, и ее основной вариант Berkeley Unix обычно распространялись с исходным кодом, что способствовало возникновению большинства других полезных явлений, которые описываются ниже.
1.5.2. Кроссплатформенная переносимость и открытые стандарты
Unix остается единственной операционной системой, которая в гетерогенной среде компьютеров, поставщиков и специализированного аппаратного обеспечения способна представить связный и документированный программный интерфейс приложений (Application Programming Interface — API). Она является единственной операционной системой, которую можно масштабировать от встроенных микросхем и карманных компьютеров до настольных машин, серверов и всего спектра вычислительной техники, включая узкоспециальные вычислительные комплексы и серверы баз данных.
API-интерфейс Unix — ближайший элемент к независимому от аппаратного обеспечения стандарту для написания действительно совместимого программного обеспечения. Не случаен тот факт, что стандарт, первоначально названный институтом IEEE стандартом переносимых операционных систем (Portable Operating System Standard), вскоре приобрел соответствующий суффикс и стал называться POSIX. Unix-эквивалент API был единственной заслуживающей доверия моделью для такого стандарта.
Приложения для других операционных систем, распространяемые в двоичном виде, исчезают вместе с породившими их средами, тогда как исходные коды Unix вечны, по крайней мере, в технической культуре Unix, которая совершенствует и поддерживает их в течение десятилетий.
1.5.3. Internet и World Wide Web
Контракт Министерства обороны США на первую реализацию набора протоколов TCP/IP был направлен группе разработчиков Unix, поскольку исходные коды данной операционной системы были в значительной степени открытыми. Кроме TCP/IP, Unix стала одной из необходимых центральных технологий индустрии ISP (Internet Service Provider — провайдер Internet-услуг). Со времени выхода из употребления семейства операционных систем TOPS в середине 80-х годов двадцатого века большинство Internet-серверов (а фактически все машины выше уровня персональных компьютеров) стали работать под управлением Unix.