РЫНКИ: Ну и как тебя называть?

Автор: Виктор Шепелев

Unix отсутствует. Просто не существует в природе. То есть нет такой конкретной вещи, в которую можно ткнуть пальцем и сказать: «Вот это — Unix». А все остальное тогда будет никакой не Unix. Собственно говоря, удивительный термин *nix (и даже — *n?x, как дань Linux) — результат вот этого несуществования единственно правильного Unix’а.

Причиной такого положения дел стал антимонопольный комитет США. Не стоит сразу представлять себе судебный процесс «Консервативная монополия Unix мешает развитию новой перспективной ОС Windows». Антимонопольный процесс против American Telephone and Telegraph (AT&T) в 1949 году помешал распространению влияния телекоммуникационного гиганта на новорожденные отрасли: AT&T было запрещено заниматься продажей каких бы то ни было компьютерных решений, и рекомендовалось ограничиться телефоном и телеграфом.

Именно поэтому исследовательское подразделение AT&T, Bell Labs, с тех пор прибыли само по себе не приносило: все создаваемые компьютерные технологии свободно лицензировались всем желающим. Если бы не это, еще неизвестно, как сложилась бы судьба созданной в Bell Labs операционной системы Unix. Многие из лицензиатов (в основном, конечно же, университеты) создавали слегка или сильно модифицированные версии для собственных нужд. Одной из этих версий, созданной в университете Беркли, Калифорния ничем не примечательным аспирантом Биллом Джоем, была уготована долгая и извилистая судьба.

В начале 1980-х годов в результате очередного антимонопольного судебного процесса AT&T была разделена на несколько подразделений, в результате чего у корпорации оказались развязаны руки (в смысле получения прибыли от торговли компьютерами). И вновь — тяжело предположить, как бы сложилась судьба Unix без этого события: с одной стороны, агрессивный маркетинг AT&T способствовал быстрому и эффективному распространению ОС; с другой — новая стратегия лицензирования (без исходного кода) положила начало разделению разработки Unix на несколько разных независимых веток и многолетнему противостоянию этих веток (так называемые unix wars).

Одной из «веток» стал разработанный в Беркли «берклиевский набор софта» (Berkeley Software Distribution, BSD), по прежнему распространявшийся свободно и с исходниками. Возможно, именно этот факт повлиял на DARPA[На всякий случай: DARPA — Defense Advanced Research Projects Agency (Агентство перспективных исследований при Министерстве обороны США) — так или иначе поддерживало огромную часть исследований, которые сформировали образ современных IT] при выборе — кому бы дать денег для разработки протокола TCP/IP. Дали. Разработали (4.2BSD, август 1983 года). Этот фактор (совместно со многими другими) повлиял на огромную популярность и быстрое распространение BSD. Ну а Билл Джой, с которого начиналась эта версия Unix, тем временем создал собственную фирму под названием «Солнышко».

Оригинальная Unix System V от AT&T, созданная в Беркли BSD, Sun OS от Sun Microsystem и еще несколько дистрибутивов, основанных на System V и BSD, вступили в сложное взаимодействие, включавшее и конкуренцию, и заимствование полезных фич, и юридические споры — в общем, было весело. Однако все это привело к размытию образа Unix и потере ориентиров в стиле «лебедь, рак и щука». Попытки исправить ситуацию привели к очередному пату: AT&T и Sun скоординировались и создали System V version 4, а многие независимые производители, которым не понравился этот альянс гигантов, объединились в Open Software Foundation[Не путать с Free Software Foundation — ничего общего!] и попытались создать «свой» Unix по имени OSF/1 (в общем, это была неудачная попытка)[Вообще говоря, у них там все еще сложнее получилось: сначала группа независимых поставщиков Unix создала группу по его стандартизации X/Open, в ответ на это объединились AT&T и Sun; а уже это привело к появлению Open Software Foundation].

Этот жизнерадостный период (конец 80-х — начало 90-х), называемый Unix wars, имел много интересных последствий: считается, что пока юниксопроизводители воевали друг с другом, Windows захватил десктопы, а внезапно появившийся Linux — сердца простых юниксоидов, которым скандалы производителей были до фени. Впрочем, в данном контексте нам будут намного интереснее другие последствия противостояния.

А последствия были такие: программистам стало очень печально жить. Как водится, в результате маркетинговых войн (когда каждый стремится сотворить систему круче чем у прочих) совместимость различных клонов Unix пошла на убыль. То есть программа, написанная под какую-нибудь Sun OS, совершенно не обязательно станет работать под какой-нибудь другой BSDI (хотя, по идее, и то и другое — Unix). Менеджерам-маркетологам этот вопрос был, в общем, без разницы («а так даже лучше — чего это наши программы будут работать под ОС конкурента?»), но, к счастью, культура Unix всегда определялась скорее программистами и продвинутыми пользователями, нежели менеджерами.

В 1985 году за дело взялась серьезная организация IEEE, которая ведает большой частью американских и международных стандартов. При участии многих выдающихся профессионалов к 1990 году появился стандарт POSIX (о происхождении аббревиатуры — см. эпиграф; официальная расшифровка — Portable Operating System Interface[X в аббревиатуре — что-то вроде «привет юниксоидам»]).

Основная цель POSIX — обеспечить переносимость (Portable) программ между различными операционными системами, соответствующими стандарту. Причем переносимость обеспечивается на уровне исходного кода — то есть предполагается, что программа попадает на целевую систему в виде исходников, и если программа и ОС POSIX-совместимы, то первая без проблем скомпилируется и заработает на второй.

Соответственно своей цели (обеспечить переносимость прикладных программ), POSIX не предъявляет никаких требований к архитектуре операционной системы. POSIX определяет только взаимодействие между программой и ОС в стиле «системный вызов по имени А с параметром Б должен выполнить В и вернуть результат Г или ошибку Д». Это означает, что «POSIX-совместимая операционная система» не является синонимом «Unix». Например, в исходный код Linux (чтобы там ни думала себе SCO) не входит ни единой строчки из изначального AT&T Unix. Тем не менее программы, работающие в System V или BSD, без проблем запустятся в Linux. Торвальдс достиг этого результата действиями «в лоб»: взял стандарт POSIX и реализовал его. Получилось[Когда Oracle портировала свою БД (уже работавшую на Sun Solaris, наследнике Sun OS) на Linux, кто-то задал оракловским инженерам вопрос типа «и что, трудно было?» Ответ был характерен: «мы запускали make» (в смысле — собрали программу из исходников, и все заработало)].

Я вам больше скажу — Windows NT совместима с одной из частей POSIX (1003.1b, real-time extensions, описывающей переключение процессов, синхронизацию потоков и т. п.). И если скачать с сайта Microsoft набор утилит Services for Unix (SFU) — брюки превращаются… во вполне POSIX-соместимую систему (то есть теоретически любая Unix-программа на Windows+SFU должна собраться и запуститься без проблем). И еще более того — поддержка SFU корпорацией Microsoft как отдельного продукта практически прекращена — потому что он теперь будет входить в стандартную поставку Windows. Такие форточки.

Интерфейс взаимодействия операционной системы и прикладных программ (традиционно называемый OS API, Application Programming Interface) естественно, существует в каждой ОС и в очень большой степени определяет легкость программирования под нее. Использованный при создании POSIX метод «практической стандартизации», когда собираются лучшие из используемых подсистем и объявляются стандартом, показала себя существенно эффективней других вариантов: «теоретической стандартизации» (когда собираются ученые и решают «как будет умнее») и неконтролируемой проприетарной разработки (когда единственная фирма-производитель ОС предоставляет API по мере собственного разумения каждого конкретного отдела).

Образцовым примером проприетарного API является, как несложно предположить, Microsoft Windows API. Его наиболее «любимые» программистами характеристики стали уже притчей во языцех:

Далеко не все API документировано, в результате чего прикладные программы, разработанные Microsoft, имеют возможности по интеграции с ОС, недоступные другим программам.

Непоследовательность, непоследовательность, и еще раз она же. Две функции со схожим назначением могут иметь совершенно несвязанные имена, соглашения о формате параметров, побочные эффекты и т. п.

Увлеченность «новыми» технологиями: часть Windows API основывается, как и POSIX, на базовых типах и принципах языка C; другую часть невозможно использовать без знания Microsoft COM.

И просто непродуманность. Хрестоматийный пример: разрабатывая под Windows программу, работающую в командной строке, задачу вызова другой программы и перехвата ее вывода можно решить одним-единственным вызовом перекочевавшей из POSIX функции popen. Но вот разрабатывающий оконное приложение программист обязан пользоваться уже другим API, простейший пример использования которого занимает около двух страниц кода: инициализация внутренних структур, запрос и установка параметров, подготовка окружения.

К слову, и на Windows API существует международный стандарт ECMA-234; эмулятор WinAPI для POSIX-систем Wine опирается именно на этот стандарт.

Как уже было сказано, самая первая версия стандарта POSIX — он же IEEE 1003 — была подготовлена в 1985—90 годах под руководством IEEE, Института инженеров по электротехнике и электронике, международной некоммерческой организации, занимающейся как раз стандартизацией различных технологий.

Этот стандарт включал две части: 1003.1 определяла требования к системным вызовам самой ОС, а 1003.2 (появившаяся в 1992 году) — требования к «окружению», то есть к программам-утилитам, которые должны присутствовать в POSIX-совместимой системе. Еще одна часть стандарта — требования к системе реального времени, в 1993 году вышедшая как 1003.4, а в 1996-м — разделенная и переименованная в 1003.1b (собственно система реального времени) и 1003.1c (управление параллельными процессами). Стандарт был также принят международной организацией по стандартизации как ISO/IEC 9945.

Тем временем закончились Unix-войны. Усталая AT&T на все плюнула и продала все связанные с Unix права, патенты и исходные коды фирме Novell; та тоже недолго мучилась и продала Unix частями: все права на торговую марку и название ушли в упомянутую выше X/Open, а права на исходный код — в печально знаменитую SCO Group (которой эти права не принесли счастья).

А вот из X/Open, в которой объединились ведущие поставщики Unix для создания общего стандарта[Собственно, именно это, а не уход AT&T, положило конец Unix-войнам], вышел толк. Объединившись в 1996 году с Open Software Foundation, под общим названием The Open Group, заполучив в свои ряды практически всех основных unix-игроков, некоммерческая организация занялась разработкой общей спецификации Unix (Single UNIX Specification), которая и вышла в 1998 году. Некоторое время Single UNIX Specification и POSIX существовали параллельно (причиной тому — бытовавшая в IEEE странноватая практика продавать копии стандартов за большие деньги и запрещать их свободное распространение); однако, в конце 90-х была создана специальная Austin Group, занятая объединением двух стандартов. В результате, в 2001 году вышла Single UNIX Specification 3, которая является одновременно и POSIX-стандартом IEEE.

Будучи по сути одним и тем же документом, SUS и POSIX преследуют различные цели: POSIX, как уже было сказано выше, это стандарт, которому должна соответствовать операционная система для переносимости программ; в то время как SUS — стандарт, которому нужно соответствовать, чтобы иметь право употреблять торговую марку UNIX.

И здесь мы возвращаемся к началу статьи и вопросу «что есть Unix». На сегодня все *n?x-системы (в том числе и BSD-клоны, в названии которых нет ни "n", ни "x") принято делить на:

Unix по происхождению: это ОС, которые основываются на оригинальном исходном коде Unix, разработанном в AT&T. Эти ОС совершенно необязательно соответствуют каким-либо стандартам. Этот тип, как правило, включает различные «исторические» версии Unix (созданные еще до появления всяких стандартов).

Unix по праву имени: системы, которые прошли сертификацию The Open Group и имеют право употреблять торговую марку UNIX в своем названии и/или описании. При этом совершенно не обязательно использовать оригинальный код AT&T. В основном это коммерческие дистрибутивы: HP-UX, Solaris и т. п., у авторов которых есть необходимость доказать пользователю «качество» системы и достаточное количество денег и времени, чтобы пройти непростой процесс сертификации.

Unix по функциональности: системы, которые не соответствуют ни пункту (1), ни пункту (2), но тем не менее в большой степени похожи на юникс и совместимы с ним. Сюда входят практически все варианты Linux; сюда же можно отнести открытые BSD-клоны (FreeBSD, OpenBSD и т. д.), которые, хотя и основаны на оригинальном BSD, произошедшем от AT&T Unix, активно развиваются и близки к существующим стандартам. Linux и BSD, разрабатываемые энтузиастами, как правило, достаточно близки к стандартам, но их авторы не горят желанием тратить деньги и время на официальное подтверждение этого факта.

Интересно, что само имя UNIX не рекомендуется употреблять «не по делу», применительно к несертифицированным системам и без значка ®, поскольку оно является зарегистрированной торговой маркой. Зачастую, говоря о *nix-системах, употребляют написание «Unix» или «unix» — вроде бы они зарегистрированными марками не являются[С вопросом больших-маленьких букв в этом слове связан забавный казус: слово «Unix», являясь аббревиатурой, в самых старых документах пишется маленькими буквами с большой "U"; Деннис Ритчи объясняет этот факт просто: «у нас только-только появилась новая пишущая машинка, на которой большие и маленькие буквы различались, и нам очень нравилось с ней играться»].

Несмотря на некоторую отвлеченность Linux от Single UNIX Specification, у линуксоидов тоже есть свои стандарты. Во-первых, стандартно ядро (в силу своей единственности); во-вторых, всякий Linux в меру сил POSIX-соместим; в-третьих, существует LSB.

LSB — это Linux Standard Base; стандарт, расширяющий POSIX, цель которого — увеличить совместимость Linux-дистрибутивов. Помимо вопросов, оговариваемых POSIX’ом, LSB определяет «правильное» расположение основных папок в файловой системе (/bin/ для программ, /etc/ для конфигурационных файлов и пр.), некоторые расширения системы X Windows, систему распространения пакетов[Кстати, система распространения пакетов — одна из крайне спорных частей LSB. Дело в том, что их существует как минимум две («как минимум» — известных и употребляемых во многих системах): rpm (произошедшая от RadHat Linux) и deb (произошедшая от Debian); причем deb гораздо старше и считается более зрелой, но стандарт навязывает использование rpm] и т. п. В отличие от POSIX, LSB в большой степени определяет облик Linux, а не только интерфейс взаимодействия ОС и прикладного софта.

Сертификацией на соответствие LSB занимается та же The Open Group, впрочем, слово «Linux», к счастью, можно использовать и без сертификации. Из распространенных дистрибутивов сертифицированными являются SUSE и RadHat.

Университеты: Виды бесплатного сыра

Авторы: Алексей Ковязин, Кузьменко Дмитрий

Представьте, что идете вы по супермаркету, а вам предлагают не просто попробовать кусочек колбасы нового сорта или продегустировать божоле нового урожая, а бесплатно взять с собой целые батоны сервелата и круги сыра, ящики с вином и пивом. Невольно задумаешься, с чего бы вдруг такая щедрость?..

В супермаркетах, к сожалению, о таком рае для потребителей приходится только мечтать, но вот в мире баз данных сложилась ситуация, весьма сходная с описанной: за последние годы среди производителей стало принято раздавать свои продукты бесплатно, причем это касается не только открытых СУБД вроде Firebird и PostgreSQL, но и коммерческих монстров вроде IBM DB2 и Oracle. Что же стоит за этими внезапными приступами благотворительности?

Для тех, кто ничего не знает о бесплатных базах данных[Кстати, не бросайтесь сразу набивать карманы. Во-первых, эти продукты никуда не денутся, а во-вторых, некоторые дистрибутивы (например, DB2-C и Oracle XE) «весят» сотни мегабайт], сделаем небольшой обзор. Прежде всего отметим традиционные продукты с открытым кодом: PostgreSQL, Firebird и, конечно же, MySQL.

PostgreSQL

Эта СУБД, поддерживающаяся сообществом энтузиастов, особенно популярна в университетской и научной среде. Она также предлагается многими провайдерами в качестве back-end для веб-разработки. Однако в сфере бизнес-приложений PostgreSQL так и осталась «гадким утенком», поскольку для ее установки (до версии 8) под Windows требовались достаточно сложные телодвижения с установкой cygwin и другим наследием Linux.

По моему мнению, PostgreSQL представляет собой мощный и перспективный «конструктор» для продвинутых разработчиков, которые ценят возможность расширения и доработки движка под свои нужды. Хорошей иллюстрацией «духа» этой СУБД может служить то, что список рассылки ее разработчиков называется «pgsql-hackers». Если уж они сами называют себя хакерами…

Никаких ограничений на использование PostgreSQL нет — это действительно бесплатная СУБД, без всяких подводных камней (в том числе технических и юридических).

Firebird

Побочный результат эксперимента компании Borland c ее СУБД InterBase в 2000 году, когда она была опубликована под лицензией InterBase Public License. Группа бывших разработчиков InterBase и просто энтузиастов скопировала исходные коды и затеяла проект под названием Firebird (любопытно, что проектом никто не владеет — существует только некоммерческая организация Firebird Foundation для поддержки процесса разработки Firebird).

Благодаря почти полной совместимости с InterBase и наличию готовых дистрибутивов для Windows и различных вариантов Linux/Unix, новая СУБД быстро завоевала популярность. Долгое время ее называли «бесплатный InterBase». В настоящий момент готовится к выходу версия Firebird 2.0, которая хоть и сохраняет совместимость с предыдущими версиями InterBase, но сильно отличается от своего предка.

Надо отметить, что коммерческий InterBase (ныне версии 7.5) поныне живет и здравствует, причем наличие InterBase 6 Open Edition и Firebird сыграло ему только на руку в плане увеличения популярности среди начинающих разработчиков, ведь Firebird очень удобна для разработки в качестве «встраиваемого» приложения — то есть «молчаливого» сервера базы данных, который устанавливается в тиражируемых приложениях (например, Firebird используется в качестве движка для компакт-диска журнала «Upgrade»). Конечно, это не означает, что сервер годится только для маленьких приложений, он прекрасно обслуживает системы с числом пользователей 100—150 человек и размером баз данных до 60 Гбайт.

Firebird не имеет никаких юридических или искусственных технических ограничений по использованию.

MySQL

MySQL — первая база данных с открытым кодом, на которой ее создателю, компании MySQL AB, удалось-таки заработать деньги (любой OpenSource-проект финансируется либо спонсорами, как Firebird и PostgreSQL, либо живет за счет продажи услуг и платных лицензий, как MySQL). Это, по утверждению ее PR-службы, самая быстрая в мире СУБД (при определенных условиях, естественно), ее использует NASA (вернее, на ней построены несколько сайтов агентства) и большинство динамических сайтов (а вот это сущая правда).