Искусство программирования для Unix

Реймонд Эрик Стивен

Другой (и более важной) целью внедрения понятия "открытый исходный код" было представление методов хакерского сообщества остальному миру (в особенности лидирующим компаниям) более приемлемым и менее конфронтационным для рынка способом. В этой роли, к счастью, "открытый исходный код" добился безоговорочного успеха — привел к возрождению интереса к традициям Unix, из которых и произошло данное понятие.

2.4. Уроки истории Unix

Наиболее крупномасштабная модель в истории Unix представляет следующее: Unix процветала там и тогда, когда она наиболее близко приближалась к практике открытого исходного

кода. Попытки сделать ее частной неизменно приводили к застою и упадку.

Анализируя прошлое, можно заключить, что это должно было стать очевидным гораздо раньше. Мы потеряли 10 лет после 1984 года, анализируя этот урок, и он, вероятно, является для нас слишком болезненным, чтобы его забыть.

То, что мы были более талантливыми, чем кто-либо другой в решении важных, но узких проблем разработки программного обеспечения, не спасло нас от почти полного непонимания взаимосвязи между технологией и экономикой. Даже самые перспективные и дальновидные мыслители Unix-сообщества были в лучшем случае полуслепыми. Урок на будущее состоит в том, что чрезмерная привязанность к какой-либо одной технологии или модели бизнеса была бы ошибочной, а поддержка адаптивной гибкости программного обеспечения и сопутствующей ему традиции проектирования является, соответственно, жизненно важной.

Другой урок: никогда не следует противостоять дешевому и гибкому решению. Иными словами, низкоклассная/массовая аппаратная технология почти всегда в конце концов поднимает кривую мощности и выигрывает. Экономист Клейтон Кристенсен (Clayton Christensen) называет это пробивной технологией (disruptive technology) и в книге 'The Innovator's Dilemma" [12] демонстрирует, как это происходило с дисковыми накопителями, паровыми экскаваторами и мотоциклами. Мы видели это, когда мини-компьютеры заменили мэйнфреймы, рабочие станции и серверы сменили мини-компьютеры, а Intel-машины потребительского класса пришли на смену серверам и рабочим станциям. Движение открытого исходного кода выигрывает, потому что делает программное обеспечение потребительским товаром. Чтобы преуспеть, системе Unix необходимо выработать способность выбирать дешевое гибкое решение, а не пытаться бороться против него.

Наконец, Unix-сообщество старой школы потерпело неудачу в своих попытках быть "профессионалами", привлекая все управляющие механизмы традиционных корпоративных организаций, финансы и маркетинг.

3 Контраст: сравнение философии Unix и других операционных систем

Если ваша проблема выглядит неприступной, найдите пользователя Unix, который покажет, как ее решить.

Информационный бюллетень Дилберта (Dilbert), 3.0, 1994 —Скотт Адаме

Способы создания операционных систем, как очевидные, так и едва различимые, определяют стиль разработки программного обеспечения в них. Материал данной книги помогает лучше понимать взаимосвязи между конструкцией операционной системы Unix и развившейся вокруг нее философией проектирования программ. Поэтому считаем полезным представить сравнение стилей проектирования и программирования, свойственных системе Unix, и тех, которые характерны для остальных крупных операционных систем.

3.1. Составляющие стиля операционной системы

Прежде чем рассматривать те или иные операционные системы, необходимо определить "точку отсчета" для анализа способов, с помощью которых проектирование операционных

систем может положительно или отрицательно повлиять на стиль программирования.

В целом, стили проектирования и программирования, связанные с различными операционными системами, вероятно, определяются тремя факторами: (а) замыслы разработчиков операционных систем, (b) единообразные формы, повлиявшие на конструкции посредством затрат и ограничений в среде программирования и (с) случайное культурное течение, ранние практические приемы, ставшие традиционными просто потому, что они были первыми.

Даже если принять как данность, что в каждом из сообществ, сформированных вокруг отдельных операционных систем, проявляются случайные культурные течения, оценка замыслов проектировщиков, а также затрат и ограничений, действительно позволяет обнаружить некоторые интересные модели. Сравнение этих моделей может способствовать более точному пониманию Unix-стиля. Выявить их можно путем анализа некоторых из наиболее важных различий операционных систем.

3.1.1. Унифицирующая идея операционной системы

В операционной системе Unix имеется несколько унифицирующих идей или метафор, которые формируют ее API-интерфейсы и определяемый ими стиль разработки. Наиболее важными из них, вероятно, являются модель, согласно которой "каждый объект является файлом", и метафора каналов (pipes)¹⁵, построенная на ее поверхности. Как правило, стиль разработки в определенной операционной системе строго обусловлен унифицирующими идеями, которые были заложены в данную систему ее разработчиками. Они проникают в прикладное программирование из моделей, обеспеченных системными инструментами и API-интерфейсами.

Соответственно, при сравнении Unix с другой операционной системой, прежде всего, необходимо определить, имеет ли она унифицирующие идеи, которые формируют ее разработку, и если да, то чем они отличаются от идей Unix.

Для того чтобы разработать систему, абсолютно противоположную Unix, следует отказаться от унифицирующей идеи вообще, и иметь только несогласованную массу узкоспециализированных функций.

3.1.2. Поддержка многозадачности

Одним из основных отличий операционных систем является степень, с которой они способны поддерживать множество конкурирующих процессов. Операционная система самого низкого уровня (например DOS или СР/М), в сущности, представляет собой последовательный загрузчик программ без многозадачных возможностей. Операционные системы такого типа в настоящее время не конкурентоспособны на неспециализированных компьютерах.

Для операционной системы более высокого уровня может быть характерна невытесняющая многозадачность (cooperative multitasking). Системы такого рода способны поддерживать множество процессов, однако при этом должно быть предусмотрено такое взаимодействие последних, когда один процесс произвольно "уступает" ресурсы процессора, прежде чем появится возможность запуска следующего процесса (таким образом, простые ошибки программирования могут привести к быстрой блокировке всей машины). Данный стиль операционных систем был временным переходным решением для аппаратного обеспечения, которое было достаточно мощным для поддержки конкурентных процессов, но испытывало либо недостаток периодических прерываний от таймера¹⁶, либо недостаток в блоке управления памятью (memory-management unit), или то и другое. Многозадачность такого типа в настоящее время также является устаревшей и неконкурентоспособной.