Unix的特点
现在的文献中提到Unix基本上是说,由Ken Thompson和Dennis Ritchie共同开发的。而通过历史我们也能发现,Unix的主要是由Ken Thompson写下的。但在学术界,Dennis Ritchie的名字往往被排在了Ken Thompson前面的。这就是因为,Dennis Ritchie不但发明了C语言,而且当时他设计Unix操作系统的设计思想,影响了整个世界,直到今天。
当时,他们开发UNIX,没有正式立项,是Ken Thompson和Dennis Ritchie等少数几个人偷偷干的,如果一切都要从头从新设计,那几乎是不可能的。所以,Unix吸取与借鉴了Multics的经验,如内核,进程,层次式目录,面向流的I/O,把设备当作文件,……等等。但是Unix在继承中又有创新,比如Unix采用一种无格式的文件结构,文件由字节串加\0组成。这带来两大好处:一是在说明文件时不必加进许多无关的“填充物”,二是任何程序的输出可直接用作其他任何程序的输入,不必经过转换。后面这一点叫做“管道”(piping),这就是Unix首创的。此外,像把设备当作文件,从而简化了设备管理这一操作系统设计中的难题,虽然不是UNIX的发明,但是实现上它采用了一些新方法,比Multics更高明一些。
下面是Unix的特点:(30多年过去了,这些东西早已变成经典)
Everything (including hardware) is a file
所有的事物(甚至硬件本身)都是一个的文件。
Configuration data stored in text
以文本形式储存配置数据。
Small, single-purpose program
程序尽量朝向小而单一的目标设计
Avoid captive user interfaces
尽量避免令人困惑的用户接口
Ability to chain program together to perform complex tasks
将几个程序连结起来,处理大而复杂的工作。
Unix的影响和哲学
Unix是第三次工业革命中计算机软件领域最具代表性的产物。在这近40年中,由Unix造成的影响是最有深远意义的。就我看来,Unix为软件领域带来了至少以下有积极的东西,由这些东西所引发的直接或间接的事物更是举不胜数。
软件开发的若干哲学和思想。
全民参与推动软件,代码共享的模式。
开启了黑客文化和开源项目。
免费和商业的完美结合的Linux。
C语言,而后发展的C++,Java等等类C的语言和脚本。(参看《C语言的演变史》)
TCP/IP,其的Socket编程已成为今天通用的网络编程主流。(参看《到处都是Unix的胎记》)
不能不说,AT&T虽然发展了Unix,但今天Unix的混乱的局面也和AT&T 有着直接原因。但反过来说,如果没有AT&T的反面教材,今天的GNU/Linux很有可能也不会出现。AT&T究竟是限制了Unix的发展,还是以反面示例促进了Unix社区,已不好评说。今天,软件是商业化好还是开源好的争论还在继续,纵观这几十年来Unix的历史,Linux的划时代地出现。相信你会得出自己的结论。不管怎么样,Unix的经历对计算机领域贡献的不单单是技术,他给我们提供了丰富而生动的教材。特别是Unix引发的哲学,让今天的我们依然受益不浅。
说到Unix为我们所带来的软件开发的哲学,我必需要说一说。Unix遵循的原则是KISS(Keep it simple, stupid)。在http://en。wikipedia。org/wiki/Unix_philosophy 上有很多的基本上大同小异的Unix哲学,都是很经典的。
Doug McIlroy 是认为UNIX的哲学是这样的:三条哲学,简明扼要,就是这三条哲学贯穿着整个Unix世界。尤其是第一条“do one thing and do it well”真是相当精彩!
Write programs that do one thing and do it well。
Write programs to work together。
Write programs to handle text streams, because that is a universal interface。
只要是Unix的程序员,他们会比别的程序员在任何时候都会不停地强调着这三条哲学。
而《The Art of Unix Programming》总结了下面这些哲学,都是至理名言啊。
Rule of Modularity: Write simple parts connected by clean interfaces。
Rule of Clarity: Clarity is better than cleverness。
Rule of Composition: Design programs to be connected to other programs。
Rule of Separation: Separate policy from mechanism; separate interfaces from engines。
Rule of Simplicity: Design for simplicity; add complexity only where you must。
Rule of Parsimony: Write a big program only when it is clear by demonstration that nothing else will do。
Rule of Transparency: Design for visibility to make inspection and debugging easier。
Rule of Robustness: Robustness is the child of transparency and simplicity。
Rule of Representation: Fold knowledge into data so program logic can be stupid and robust。
Rule of Least Surprise: In interface design, always do the least surprising thing。
Rule of Silence: When a program has nothing surprising to say, it should say nothing。
Rule of Repair: When you must fail, fail noisily and as soon as possible。
Rule of Economy: Programmer time is expensive; conserve it in preference to machine time。
Rule of Generation: Avoid hand-hacking; write programs to write programs when you can。
Rule of Optimization: Prototype before polishing。 Get it working before you optimize it。
Rule of Diversity: Distrust all claims for “one true way”。
Rule of Extensibility: Design for the future, because it will be here sooner than you think。
X Windows 的设计者 Mike Gancarz 给出了下面九条哲学思想
Small is beautiful。
Make each program do one thing well。
Build a prototype as soon as possible。
Choose portability over efficiency。
Store data in flat text files。
Use software leverage to your advantage。
Use shell scripts to increase leverage and portability。
Avoid captive user interfaces。
Make every program a filter。
在今天,这种思想依然被传承着,在影响着世界上各个角落的每一个程序员。
Unix痛恨者手册
这里还需要值得一提的是一本叫《The Unix-Haters Handbook》,中文译做《Unix痛恨者手册》。可以在这里下载:http://research。microsoft。com/~daniel/uhh-download。html。其中以调侃的语气声讨了Unix的种种不是。虽然这是十年前的一本书了,但还是值得一读。这本书指出了许多Unix的设计错误,指出了种种看起来很合理的设计走向了荒谬,还这样调侃了C语言——“如果说C语言给足了让你上吊的绳子,那么,C++在给了你足够的绳子把你的邻居全部捆起来之后,还给了你足够的绳子让你为一艘小帆船装上帆,最后你还有足够的绳子把自己吊死在帆船的桅杆上”。呵呵,相当的尖酸刻薄吧。里面有一句对操作系统的评价是这样的:“The fundamental difference between Unix and the Macintosh operating system is that Unix was designed to please programmers, whereas the Mac was designed to please users。 (Windows, on the other hand, was designed to please accountants。”(Windows设计给会计人员?!连计算机用户都不是了,呵呵)
不过,我可以感觉得到这本书的作者在书中对Unix的感情是比较复杂的,爱恨交加,在书的最后有这样一句话“would anyone have spent this much time and effort writing about how much they hated Unix if they didn’t secretly love it? I’ll leave that to the readers to judge, but in the end, it really doesn’t matter: If this book doesn’t kill Unix, nothing will”。是的,如果Unix能够存活这么长的时间,那么,不会有什么东西可以把他消灭了。
从《Unix痛恨者手册》这本书,再加上Unix的历史,我们可以感到Unix的经历的风风雨雨,在Unix上面出现有种种教训,近40年的历程,Unix历经磨难,几近夭折,一路走来的确很不容易,让人由衷感叹。今天的Unix,今天的软件工业和以前相比已是不可同日而语。很大程度上,这些都要归功于这个充满苍桑的Unix。
后记
在中国我们开始学习计算机的时候,我们被Microsoft所创造的文化所笼罩里。就在Unix出现革命性的转变,在Unix影响计算机世界文化的那几年里,科班出生专业开发人员学习的是MS-DOS和微软的文化,我们犹如一个井底之蛙一样,对外面的翻天覆地的变化无动于衷。微软创造的文化在我们这里尤其地根深蒂固,我们几乎忘记了另外一边的Unix(参看《Unix 40年:Unix年鉴》、《Unix 40年:昨天,今天和明天》)。
在那充满激情的Unix的岁月里,大伙为了科研目的或个人兴趣在Unix上进行各种开发,并且不计较金钱利益,将这些源码公开,互相共享。在那里,开发和自由成为主题,正因为如此,当今的世界才如此丰富多采。在40年Unix文化和技术积淀的里面,蕴涵着比较纯正的计算机文化和思想。
纵观整个Unix的历史过程中,许许多多的程序员、工程师前辈们在Unix中所摸爬滚打,他们的辛勤地、他们呕心沥血地跟随Unix,努力建立一个繁荣的计算机世界的文明。Unix不是一个简简单单的操作系统。有人说,Unix是程序员设计给程序员的,一点没错。Unix的近40年历史造就了它的博大精深,它给程序员们带来的绝不仅仅只是技术上的知识。它的失误,它的无奈,它的精神,它的荣耀,它从技术和思想上都启迪着我们。对于程序员来说,学习Unix就等同于向前辈程序学习。无论你是什么样的程序员,你都应该了解Unix,这是开发人员的根,前面的开发者造就了它,而它又在引领后面的开发人员,它是前辈程序员们交给我们的一份礼物,一个接力棒,它是开发人员赖以生存的土壤,是上一辈程序员留给我们这一代程序员开启未来的钥匙。Unix就像一个程序员教父一样,理当受到我们的尊敬和崇拜。