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2008-03-19 16:30:24
UNIX是一个强大的多用户，多任务操作系统，支持多种处理器架构，最早由Ken Thompson，Dennis Ritchie和Douglas McIlroy于1969年在AT&T的贝尔实验室开发。
这篇文章以下问题的解答：
6.1) 声明，介绍及感谢。
6.2) Unix 简史
6.3) 主要的 Unix 流派
6.4) Unix 的标准化
6.5) 你所用的 Unix 是哪一种流派。
6.6) 请简要介绍一些知名的 (商业化/PD) Unix
6.7) 即时的 Unix
6.8) Unix 用语汇编
6.1) 声明，介绍及感谢。
我并无法保证以下内容的完整性及正确性。我只是利用有限的时间尽量去做
（常碰到互相冲突的资料），未来还有很多要做。我希望能持续改进这份文
件。欢迎您的批评与指教：。
首先让我们先为 UNIX 下个简短的定义。我们所提的 Unix 指的是一个通
常是由 C 写成的作业系统，它有阶层式的档案系统，统合了档案和装置(device)
I/O，其系统函式呼叫（system call）介面包含了如 fork()，pipe() 等服务，
而且它的使用者介面包含 cc，troff，grep，awk 之类的工具及某一种
shell。UNIX 过去是 USL(AT&T) 的注册商标，现在则是 X/Open 的注册
商标。本文所指的 UNIX 是一般通用的意义，而不是那个注册商标。
绝大多数的 Unix 或多或少都用了来自 AT&T（现在则是 Novell）的程式
码（大部分的 Unix 里面可能都还有使用第一版 C 语言所写的程式），
但是也有些是自己从头写一个一模一样的 Unix。（就是写得和 Unix 完全
相容但是却没有用到 AT&T 的程式码。）
此外还有一些建构于别种 OS 上的 Unix-like 环境，例如 VOS；以及向 UNIX
借用灵感的的 OS，例如 MS-DOS。这些都不在本文的讨论范围里。对即时（
real-time）的 Unix 本文也讨论得不多。
UNIX 的流派实在多得令人难以置信。主要的原因是因为 Unix 的原始程式容易
取得、修改与移植。一般厂商的典型作法是以某一流派为主体再加入其他流
派的特色。如此一来又产生了另一个新的流派。目前 Unix 有数百款，如果
说有一种可当成圭臬的话,那应该是 System V 吧。
本文的内容大部份取自于网路上流传的资讯。如果取自其他来源,则会在适当的章
节中加以说明。
特别感谢：, ,
, ,
, , ,
, ],
,
, ,
jpazer@usl.com,ym@satelnet.org,merritt@gendev.slc.paramax.com,
,
bud@heinous.isca.uiowa.edu,pcu@umich.edu,quinlan@yggdrasil.com,
,
, , 许多我忘了名字的人，
以及许多我曾拜读他们文章的人。
6.2) Unix 简史
Unix 的历史开始于 1969，Ken Thompson、Dennis Ritchie (K&R 里的那个
R) 与一群人在一部『位于角落且乏人问津的 PDP-7』上进行的一些工
作，后来这个系统变成了 Unix。"UNIX" 这个字（最初是写成 Unics,
Uniplexed Information and Computering System)有一点玩弄 "Multics" 这个字
的意味。
最初十年间，Unix 的发展基本上都是在 Bell Labs 里完成的。最初的几个
版本称为 "Version n" 或 "Nth Edition" ，是给 DEC 的 PDP-11(16 bits) 与
其下一代产品 Vax(32 bits)用的。主要的几个版本为：
V1 (1971): 第一版的 Unix，以 PDP-11/20 的组合语言写成。包括档案系统
(file system)、fork()、roff、ed 等东西。是用来给 AT&T 的专利部门
处理文件用的。Pipe() 出现于 V2。
V4 (1973): 以 C 语言从头写过，这或许是 OS 历史上最重要的一个事
件，这表示 Unix 修改容易，可以几个月内移植到新的硬体架构上。最
初 C 语言是为 Unix 设计的，所以 C 与 Unix 间有紧密的关系。
V6 (1975): 第一个在 Bell Labs 外（尤其是大学中）广为流传的 Unix 版
本。这也是 Unix 歧异的起点与广受欢迎的开始。1.xBSD(PDP-11) 就
是由这个版本衍生出来的。J. Lions 的“A Commentary on the Unix
Operating System" 也是以 V6 为本。
V7 (1979): 在许多 Unix 玩家的心目中,这是『最后一个真正的 UNIX』，
也是『空前绝后的一个 Unix』[Bourne 说的]，这个版本包括一个完整
K&R C、Bourne shell。V7 移植到 VAX 上称为 32V。 V7 的 kernel
只有 40 Kbytes！
底下列出 V7 的系统呼叫,供「后进之辈」们凭吊瞻仰：
_exit, access, acct, alarm, brk, chdir, chmod, chown,
chroot, close, creat, dup, dup2, exec*, exit, fork, fstat,
ftime, getegid, geteuid, getgid, getpid, getuid, gtty,
indir, ioctl, kill, link, lock, lseek, mknod, mount,
mpxcall, nice, open, pause, phys, pipe, pkoff, pkon,
profil, ptrace, read, sbrk, setgid, setuid, signal, stat,
stime, stty, sync, tell, time, times, umask, umount,
unlink, utime, wait, write.
以上这些 "Vn" 版都是由 Bell Labs 里?nbsp;Computer Research Group(CRG)
发展的。另一个Unix Support Group(USG) 负责支援服务。Bell Labs 里还
有另一个与 Unix 发展相关的团体 Programmer's WorkBench(PWB) 则做出
了 sccs、named pipe 及一些其它的东西。USG 与 PWB 后来于 1983 年
合并成 Unix System Developement Lab。
此外 Bell Labs 在 Columbus 的分支机构，负责发展 Operations Support
System 也做了一版的 Unix 称为 CB Unix (Columbus Unix)。System V IPC
就是从 CB Unix 来的。
到了1980 年代 Bell labs 未放弃 Unix。CRG 仍继续发展 V 系列的
Unix (Stroustrrup 在它的 C++ 第二版里就提到了 V10)，不过并未对外发
表。目前发展 Unix(System V) 的公司是 Unix System Laboratories(USL)。
USL 本为 AT&T 所有，'93 年初被 Novell 收购。Novell 于 '93 年末将
"UNIX" 这个注册商标转给 X/Open。
除了 AT&T 所属的机构外，有不少地方也对 Unix 的改进做出了贡献，例
如 Berkeley 就自成一大流派。有不少厂商（尤其是卖工作站的）也对 Unix
的发展有所贡献（如 Sun 的 NFS)。
对任何对 Unix 有兴趣的人而言 Don Libes 与 Sandy Ressler 所写的 "Life
with Unix" 是一本有趣的书。此书讲了许多 Unix 的历史与发展及一些轶
事。本文多采此书之说。
/* 译注: Life with Unix 在台湾并没有书局代理进口, 非常可惜！
这本书里面有很多关于 Unix 的故事, 有兴趣可以来我们这儿泡泡茶,
看看这本故事书 */
6.3) 主要的 Unix 流派
目前为止，UNIX 有两大流派：那就是 AT&T 的 System V (读 five, 不读 v)
与 BSD (Berkeley Software Distribution)。SVR4 是两大流派融合后的产物。
'91 年底，与 System V 针锋相对的 Open Software Foundation 推出了 OSF/1，
或许 OSF/1 会改变市场生态。
/* 译注：由今日('95)观之，OSF/1 应该是无法挑战 System V 了 */
以下是 System V、BSD、OSF/1 的主要版本以及特色。
AT&T 的 System Ｖ。Intel 系列的机器多半使用此系列。移植版本最多的 Unix，
当然在移植时都会加入一些由 BSD 发展的有用功能,例如 csh、job control、
termcap、curses、vi、symbolic link。目前 System V 的发展是由 Unix
International(UI) 负责监控。UI 的成员包括 AT&T、Sun 等。
网路讨论区: comp.unix.sysv[23]86。主要版本:
- System III (1982): AT&T 第一个拿来卖钱的 UNIX
- FIFOs (named pipes) (later?)
- System V (1983):
- IPC package (shm, msg, sem)
- SVR2 (1984):
- shell 函数 (sh)
- SVID (System V Interface Definition)
- SVR3 (1986) for ? platforms:
- STREAMS (从 V8 得来的灵感), poll(), TLI (网路软体)
- RFS
- 共用程式库（shared libs）
- SVID 2
- demand paging (如果硬体有支援的话)
- SVR3.2:
- 并入 Xenix (Intel 80386)
- 网路
- SVR4 (1988), 融合了 System V、BSD、SunOS 是各种 UNIX 中
的主流
- 取自 SVR3 者: 系统管理, terminal 界面, 印表机 (from BSD?),
RFS, STREAMS, uucp
- 取自 BSD 者: FFS, TCP/IP, sockets, select(), csh
- 取自 SunOS 者: NFS, OpenLook GUI, X11/NeWS,
具有记忆体映对档案的虚拟记忆体子系统（virtual memory
subsystem with memory-mapped files）, 共用程式库
(!= SVR3 ones?)
- ksh
- ANSI C
- 国际化（Internationalization） (8-bit clean)
- ABI (Application Binary Interface -- routines instead of traps)
- POSIX, X/Open, SVID3
- SVR4.1
- 非同步 I/O (from SunOS?)
- SVR4.2 (based on SVR4.1ES)
- Veritas FS, ACLs
- 动态载入核心模组
- Future:
- SVR4 MP (多处理器)
- 使用 Chorus 微核心?
Berkeley Software Distribution (BSD)。VAX、RISC、各式工作站多用之。
比起 System V 来 BSD 的变动比较快而且学术研究的味道比较浓一点。
Unix 之所以能够流行,BSD 居功阙伟。许多对 Unix 的加强改进都是由
BSD 先做出来的。在 UCB (University of California at Berkeley) 中负责 BSD
的是 Computer System Research Group(CSRG)。CSRG 已于 1992 年关门大吉。
网路讨论区: comp.unix.bsd。主要的版本如下：
- 2.xBSD (1978) 给 PDP-11 用的, 这个系统好像还活著的样子(1992
还推出了 2.11BSD!).
- csh
- 3BSD (1978):
- 虚拟记忆体
- 4.?BSD:
- termcap, curses
- vi
- 4.0BSD (1980):
- 4.1BSD (?): 后来 AT&T CRG 版本皆以此为本
- job 控制
- automatic kernel config
- vfork()
- 4.2BSD (1983):
- TCP/IP, sockets, ethernet
- UFS: 长档名, symbolic links
- 新的 reliable signals (SVR3 采用了 4.1 的 reliable signals)
- select()
- 4.3BSD (1986) for VAX, ?:
- 4.3 Tahoe (1988): 4.3BSD 附加对 Tahoe(一款32位元的超级迷你电脑)
的支援及一些新东西
- Fat FFS
- 新的 TCP 演算法
- 4.3 Reno (1990) for VAX, Tahoe, HP 9000/300:
- 大部份的 P1003.1
- NFS (from Sun)
- MFS (记忆体档案系统)
- OSI: TP4, CLNP, ISODE's FTAM, VT and X.500; SLIP
- Kerberos
- Net1 (?) 与 Net2 (June 1991) 磁带: BSD 中不侵犯 USL 版权的部份
- 4.4BSD (alpha June 1992) for HP 9000/300, Sparc, 386, DEC, others;
已经不支援 VAX 与 Tahoe; 有两个版本, 一个是 lite (大约是 Net2 的
内容,加上修正与新的架构); 另一个是 encumbered (内容一应俱全,但需
USL 授权):
- 以 Mach 2.5 为基础的新型虚拟记忆体系统 (VMS),
- 虚拟档案系统介面, log-structured 档案系统, 本地档案系统
的大小可达 2^63, NFS (可以免费流传,可以跟 Sun 的 NFS 并存,
架在 UDP 或 TCP 之上)
- ISO/OSI 网路支援 (以 ISODE 为基础): TP4/CLNP/802.3 以及
TP0/CONS/X.25, session 及更高层的协定则放在 user space;
FTAM, VT, X.500。
/*
译注: FTAM 跟 TCP/IP 网路的 ftp 协定相当
VT 则跟 telnet 相当, X.500 则是 directory service
*/
- 大部分是 POSIX.1 (特别是新增的 SV 形式终端机驱动程式),有很多
POSIX.2, 改进过的 job control; ANSI C 表头档
- Kerberos 以整合入系统内许多地方 (包含 NFS)
- TCP/IP 加强 (包含表头预测, SLIP)
- 重要的核心修改 (新式系统呼叫惯例, ...)
- 其他改进: FIFOs, 以位元组为范围做档案锁定
正式的 4.4BSD 版本原来预计在 alpha 版 6 个月后发表。
/* 译注: 结果是在 '93 年六七月间发表 */
Open Software Foundation(OSF) 于 1991 年底推出了OSF/1。OSF/1 需要
SVR2 授权。符合 SVID 2、SVID 3、POSIX、X/Open 等标准。
Apollo、Dec、HP、IBM 等大厂商都是 OSF 的成员。
- OSF/1 (1991):
- 以 Mach 2.5 的核心为基础
- 对称式多重处理, 平行化的核心, 处理绪（thread)
- 逻辑式容量（logical volumes), 磁碟镜射(disk mirroring),
UFS (原生的), S5 FS, NFS
- 系统安全之加强(B1 加一些 B2, B3 或 C2), 4.3BSD 的系统管理
- STREAMS, TLI/XTI, sockets
- 共用程式库, 动态程式载入器 (包括核心)
- Motif GUI
- Release 1.3 (Jun 94)
- 以 MACH 3.0 的微核心为基础
- 符合目前规格 1170 草案的标准
（在 X/Open 的 Fast Track 程序中考虑过要将此标准化）
- Data Capture I/F, Common Data Link I/F,
- 支援ISO 10646 与 64-bit
- 以 Mach 3.0 为基础的 OSF/1 MK (mircokernel)
以上关于 Unix 主要流派的列表或许该把 Microsoft 的 Xenix 也列出，因
为有不少 Unix 的分支是拿 Xenix 去改的。Xenix 是从 V7、System III、
System V 改出来的，外观没什么重大的改变，内部则为了求得在微电脑上
使用时有较好的表现而做了小的更动。
关于 Unix 两大流派的内部有两本好书可供参考。
- System V: "Design of the Unix Operating System", M.J. Bach.
- BSD: "Design and Implementation of the 4.3BSD Unix Operating System",
Leffler, McKusick, Karels, Quaterman.
关于 OSF/1 的介绍可参考 O'Reilly 出版的 "Guide to OSF/1, A Technical
Synopsis" 一书。关于 SunOS，可参考 Summer 1989 USENIX Proceedings
里的“Virtual Memory Architecture in SunOS" 与 "Shared Libraries in
SunOS"。
92 年 4 月号的 Unix Review 有一系列关于各种 Unix 之发展方向。BSD-
FAQ极有参考价值，本文中所提到的几个网路讨论区也值得看看。
6.4) Unix 的标准化
目前（95年初） Unix 标准化的主要参与者：
- Novell 在 93 年初买下 USL 成为原始程式的拥有者。
- X/Open 可决定谁能使用 "UNIX" 这个商标当产品名称。
- OSF 具有双重身分：其一为 OSF/1 与 Motif 的发展者，其二为 COSE
之发展的监控组织。 OSF 于 1994 年重组后，Sun 成为了 OSF 中
的一员，OSF 与 X/Open 之间的关系也正常化了。
- IEEE 订定 POSIX 与 LAN 的相关标准。
- IBM、Apple、Motorola、Bull 以及其他厂商合组了 PowerOpen 来推动
PowperPC。别把它与一个也叫做 PowerOpen 的图形环境搞混了。
底下是一些与 Unix 有关的标准之简述：
- IEEE:
- 802.x (LAN) standards (LLC, ethernet, token ring, token bus)
- POSIX (ISO 9945?): Portable Operating System I/F (Unix, VMS
and OS/2!) (目前唯一已定案的标准?)
- 1003.1: 函数库(大部分是 system call) -- 除了 signals 与
terminal 界面外多取自于 V7
- 1003.2: shell 与公用程式
- 1003.3: 测试方法与合格标准
- 1003.4: real-time: binary semaphores, process memory
locking, memory-mapped files, shared memory,
priority scheduling, real-time signals, clocks and
timers, IPC message passing, synchronized I/O,
asynchronous I/O, real-time files
/* 译注: 翻了反而看不懂... :)
即时性: 双态信号、执行体记忆体锁定、记忆体映对档案、
共用记忆体、优先序排程、即时通告、时脉与定时器、
IPC 讯息传送、同步输出入、非同步输出入、即时档案。
*/
- 1003.5: Ada language bindings
- 1003.6: 系统安全
- 1003.7: 系统管理(包括印表)
- 1003.8: 透通式档案存取（transparent file access）
- 1003.9: FORTRAN language bindings
- 1003.10: 高速计算（super computing）
- 1003.12: 与协定种类无关的介面（protocol-independent I/Fs）
- 1003.13: 即时外观（real-time profiles）
- 1003.15: 高速计算批次处理介面（supercomputing batch I/Fs）
- 1003.16: C-language bindings (?)
- 1003.17: directory services
- 1003.18: POSIX standardized profile
- 1003.19: FORTRAN 90 language bindings
- X/Open (由厂商筹设的组织, 成立于 1984 年):
- X/Open Portability Guides (XPGn):
- XPG2 (1987), 非常倾向 SV
Vol 1: 命令与公用程式
Vol 2: 系统呼叫与函数库
Vol 3: terminal 界面(curses, termio), IPC (SV),
国际化
Vol 4: 程式语言 (C, COBOL!)
Vol 5: 资料管理(ISAM, SQL)
- XPG3 (1989) adds: X11 API
- XPG4 (1992) adds: XTI? 22 个元件
- XOM 系列的介面：
- XOM (X/Open Object Management) 需遵循的通用介面机制（generic
I/F mechanisms for following）
- XDS (X/Open Directory Service)
- XMH (X/Open Mail ??)
- XMP (X/Open Management Protocols) -- 不是 Bull's CM API?
- X/Open 此时已有权管理 "UNIX" 商标 ('93 年底);
- "Spec 1170"
- 此规格目前正在筹备当中,是一个共通的 API, 要使用 UNIX 这个
名称的厂商必需遵循此 API 的规格。这是结合 SVID、OSF 的 AES
与其他东东而成。
- AT&T
(在 1994 年后这些已经无关紧要了? 现在是谁负责 SVID, TLI, APLI?)
- System V Interface Definition (SVID)
- SVID1 (1985, SVR2)
Vol 1: 系统呼叫与函数库(类似XPG2.1)
- SVID2 (1986, SVR3)
Vol 1: 系统呼杏牒
