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<HTML><HEAD>  <TITLE>BBS水木清华站∶精华区</TITLE></HEAD><BODY><CENTER><H1>BBS水木清华站∶精华区</H1></CENTER>发信人:&nbsp;<A HREF="mailto:syc@cc.ntu.edu.tw">syc@cc.ntu.edu.tw</A>&nbsp;(Shiau&nbsp;Yong-Ching),&nbsp;看板:&nbsp;Linux&nbsp;<BR>标&nbsp;&nbsp;题:&nbsp;Unix核心&nbsp;介绍&nbsp;<BR>发信站:&nbsp;National&nbsp;Taiwan&nbsp;University&nbsp;(Wed&nbsp;Jul&nbsp;&nbsp;9&nbsp;23:23:08&nbsp;1997)&nbsp;<BR>转信站:&nbsp;sobee!netnews.ntu!not-for-mail&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>在出国前,&nbsp;送给陪伴我大学四年的TAnet&nbsp;&amp;&nbsp;UNIX...&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;UNIX&nbsp;Internals&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;The&nbsp;New&nbsp;Fronters&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;导读&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&quot;UNIX系统的安装数已经成长到10个,&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;预料此数字会持续增加中&quot;&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;--&nbsp;Ken&nbsp;Thompson和Dennis&nbsp;Ritchie&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;於UNIX程式设计师手册第二版&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;1972年6月12日&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>讨论UNIX的书籍很多,但是绝大部分都只是讨论如何使用,讨论UNIX程式设计的书不&nbsp;<BR>多,而介绍UNIX系统核心的书则是更少了..以下是几本有名的书:&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;*&nbsp;Bach的The&nbsp;Design&nbsp;of&nbsp;the&nbsp;UNIX&nbsp;Operating&nbsp;System,&nbsp;1986&nbsp;--讨论System&nbsp;V&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Release&nbsp;2&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;*&nbsp;Leffler等人,&nbsp;The&nbsp;Design&nbsp;and&nbsp;Implementation&nbsp;of&nbsp;the&nbsp;4.3BSD&nbsp;UNIX&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Operating&nbsp;System,&nbsp;1988&nbsp;--&nbsp;讨论4.3BSD&nbsp;UNIX&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;*&nbsp;Goodheart和Cox,&nbsp;The&nbsp;Magic&nbsp;Garden&nbsp;Explained,&nbsp;1994&nbsp;--&nbsp;讨论System&nbsp;V&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Release&nbsp;4.0&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>然而,这些书都只是针对单独的/特定的UNIX系统所写的,很少给读者一个整体的&nbsp;<BR>观点.&nbsp;而Uresh&nbsp;Vahalia的UNIX&nbsp;Internals&nbsp;--&nbsp;The&nbsp;New&nbsp;Frontiers这本书&nbsp;<BR>则是从一个宏观的角度来看Unix系统.在本书中,作者讨论了商业界,学术界&nbsp;<BR>的各种UNIX系统,详细的介绍了各系统的演算法,并对各系统的优缺点作了&nbsp;<BR>详细而且客观的比较,实在是系统管理员,程式设计师,电脑玩家认识各家&nbsp;<BR>UNIX核心最好的读物.&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>本书是以介绍UNIX&nbsp;System&nbsp;V&nbsp;Release&nbsp;4.2为主,并旁徵博引其他各家的UNIX,&nbsp;<BR>以讨论其中利弊得失.出版日期是1996,是介绍UNIX核心的最新参考资料.&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>我的读後感是没有基础会读起来很辛苦.有UNIX的使用,管理以及程式设计的经验&nbsp;<BR>是必须的,建议Bach的The&nbsp;Design&nbsp;of&nbsp;the&nbsp;UNIX&nbsp;Operating&nbsp;<BR>System也先读过,那麽读这本&nbsp;<BR>书就驾轻就熟了.&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>本文依序介绍本书中精采的部分,也就是大部分UNIX爱好者想要了解的部分,以飨宴&nbsp;<BR>那些无法读原文书,或者没有时间专研Unix核心者.对於读者的程度没有特定的假设.&nbsp;<BR>介绍的深度也是随兴的,请各位多多包涵.&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>Chapter&nbsp;1&nbsp;Introduction&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>失落的UNIX&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;本书对各家的UNIX皆有涉猎,唯独IBM的AIX则是几乎支字未提.如果你&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;是AIX的支持者,那麽本书可能会让你失望,因为AIX好像对UNIX核心的&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;发展不具影响力.同样的,&nbsp;HP-UX也是一样.&nbsp;唯一你会知道的,大概是&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;这两个UNIX皆属於System&nbsp;V家族的著名UNIX.&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;本书写作应在1995年左右,然而1995,1996是UNIX变动最大的一年,有许&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;多的UNIX厂商更新了他们陈旧的UNIX系统,几乎都是向SVR4看齐,所以&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;没有提到他们,&nbsp;应该影响不大吧,&nbsp;或许他们没有什麽特殊的技术,也就是&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;比较平庸:p,&nbsp;也可能是因为他们比较不开放,跟学术界不太打交道的缘故吧...&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;本章最重要的内容是UNIX的历史,不过由於1995/96变化太大了,有些东西&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;来不及走进历史&nbsp;:)&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;本书常常提到的UNIX系统有正宗的UNIX&nbsp;System&nbsp;V&nbsp;Release&nbsp;4.x,&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;UNIX最大的非主流派BSD&nbsp;UNIX&nbsp;4.x&nbsp;(基本上是4.3,&nbsp;4.4)以及UNIX的传人,&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Carnegie-Mellon大学的Mach&nbsp;(ch发k的音,念Mac).再来就是占有率最高的&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;UNIX--Sun的SunOS以及Solaris.&nbsp;Digital&nbsp;Equipment&nbsp;Corporation(简称&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Digital,或DEC)&nbsp;的OSF/1,现在改名叫Digital&nbsp;UNIX,则是因为&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;使用了Mach核心而沾了不少光,曝光率大增.&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;综观全书,&nbsp;Sun&nbsp;可以说是最有研发实力的UNIX厂商,实在不可轻忽.&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>历史课&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>1960年代末期,Bell&nbsp;Telephone&nbsp;Laboratories,&nbsp;General&nbsp;Electric&nbsp;和&nbsp;<BR>Massachusetts&nbsp;Institude&nbsp;of&nbsp;Technlogy合作研发一个多使用者的作&nbsp;<BR>业系统,&nbsp;Multics.此计划於1969年三月取消.&nbsp;取消後的故事大家有点&nbsp;<BR>熟,又有点不熟,这里把key&nbsp;part点出来:&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;*&nbsp;Ken&nbsp;Thompson在DEC&nbsp;PDP-7上写了个叫Space&nbsp;Travel的电玩.&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;*&nbsp;PDP-7欠缺程式发展环境,so,&nbsp;Ken&nbsp;Thompson&nbsp;+&nbsp;Dennis&nbsp;Ritchie写了UNIX出来.&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;*&nbsp;Ken&nbsp;Thompson写了B语言(由BCPL演化而来的直译语言)&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;*&nbsp;Dennis&nbsp;Ritchie把B改成了著名的C语言.&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;*&nbsp;1973年11月Unix&nbsp;version&nbsp;4,使用C语言改写而成.&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>Unix的第一篇Paper&nbsp;&quot;The&nbsp;UNIX&nbsp;Time&nbsp;Sharing&nbsp;System&quot;由Ken&nbsp;Thompson和Dennis&nbsp;<BR>Ritchie&nbsp;<BR>提出,在1973年十月the&nbsp;ACM&nbsp;Symposium&nbsp;on&nbsp;OS&nbsp;(SOSP)中提出来.而在次年七月的&nbsp;<BR>the&nbsp;Communications&nbsp;of&nbsp;the&nbsp;ACM发表.这是UNIX与外界的第一次接触.&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>UNIX免费流传的原因&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>1956年AT&amp;T受到反托拉斯法调查.调查期间AT&amp;T与联邦政府签订了一个协议,&nbsp;<BR>不能经营与电话电报无关之业务.BTL隶属於AT&amp;T.&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>UNIX在SOSP发表後,学术界对UNIX及其原始码索求不断,所以AT&amp;T便免费的&nbsp;<BR>提供原始码给学术界,此举造成了UNIX的广泛流传.&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>Berkeley的Computer&nbsp;Science&nbsp;Research&nbsp;Group,&nbsp;CSRG对UNIX的发展做了很多的贡献.&nbsp;<BR>Berkeley的UNIX称为BSD&nbsp;UNIX.&nbsp;BSD对UNIX的贡献有virtual&nbsp;memory,&nbsp;TCP/IP,&nbsp;Fast&nbsp;<BR>File&nbsp;System(FFS),&nbsp;reliable&nbsp;signals,&nbsp;socket介面.&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>4.4BSD把原来的VM换成Mach的VM,并引进了Logged&nbsp;File&nbsp;System.&nbsp;(LFS).&nbsp;<BR>CSRG做完BSD4.4之後就关门大吉了.原因有:&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;*&nbsp;补助的不足&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;*&nbsp;BSD的特色已经可以在商业系统上见到了(所以不用DIY了)&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;*&nbsp;系统已经大到不是一个小组可以维护的程度了&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>有一家公司Berkeley&nbsp;Software&nbsp;Design,&nbsp;Inc.(BSDI)成立来继续行销4.4BSD,&nbsp;<BR>从事商业行为.他们的BSD叫做BSD/386.&nbsp;BSDI宣称BSD/386经过了Berkeley&nbsp;<BR>的改写,已经没有AT&amp;T的原始码了.不过AT&amp;T还是对Berkeley和BSDI提出告诉.&nbsp;<BR>导火线是BSDI的电话:&nbsp;1-800-ITS-UNIX.此一诉讼延後了4.4BSD的发表.&nbsp;<BR>终於1994年二月四日,双方达成和解,撤销告诉.&nbsp;BSDI发表了不含AT&amp;T宣称&nbsp;<BR>的原始码的4.4BSD原始码,称为4.4BSD-Lite.&nbsp;接下来的故事就是在网路上&nbsp;<BR>的传奇,你可以在386BSD的讨论区看到.&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>UNIX&nbsp;System&nbsp;#&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>反拖拉司法调查结束後将AT&amp;T拆成数个子公司,&nbsp;BTL改名为AT&amp;T&nbsp;Bell&nbsp;Laboratories.&nbsp;<BR>并且AT&amp;T被允许进入电脑市场.&nbsp;AT&amp;T发表的商业版UNIX计有System&nbsp;III,&nbsp;<BR>System&nbsp;V,&nbsp;System&nbsp;V&nbsp;Release&nbsp;2&nbsp;(SVR2)&nbsp;System&nbsp;V&nbsp;Release&nbsp;3,&nbsp;System&nbsp;V&nbsp;Release&nbsp;<BR>4/4.2&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>System&nbsp;V引进了许多新的特色(相对於旧的UNIX),如regions架构的虚拟记忆体(和&nbsp;<BR>BSD的不太相同),&nbsp;IPC,&nbsp;remote&nbsp;file&nbsp;sharing,&nbsp;shared&nbsp;libraries,&nbsp;<BR>STREAMS架构等等.&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>UNIX的商业化&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>商业化的UNIX也为UNIX争添不少特色,如SunOS的Network&nbsp;File&nbsp;System&nbsp;(NFS),&nbsp;<BR>vnode/vfs&nbsp;interface支援多重档案系统,一个新的VM架构(为SVR4所采用)&nbsp;<BR>AIX是第一个支援journaling&nbsp;file&nbsp;system的商业UNIX.&nbsp;ULTRIX&nbsp;(DEC的旧UNIX)&nbsp;<BR>是支援multiprocessor&nbsp;UNIX的先趋之一.&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>Mach&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>Mach是Carnegie-Mellon大学(CMU)的microkernel(微核心)作业系统.(1980年代)&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>随著功能越来越多,UNIX也日渐庞大复杂而难以掌握,&nbsp;microkernel的概念就是&nbsp;<BR>把Kernel去芜存菁,仅留下重要的部分,其馀的功能都用user阶层的程式(称作&nbsp;<BR>server)来达成就好了,藉此减低kernel的复杂度.&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>Mach设计目标有&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;*&nbsp;与UNIX相容&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;*&nbsp;在单处理器,多处理器上都能执行&nbsp;<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;*&nbsp;适合分散式运算环境&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>最普遍的版本是Mach2.5,是许多商业UNIX如DEC&nbsp;OSF/1,&nbsp;NextStep的基础.&nbsp;<BR>Mach3.0才是真正纯粹的完全Microkernel化版本.&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>标准何在&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>UNIX的标准就像他的版本一样多.本小节仔细的介绍了各个标准与其命运.&nbsp;<BR>讨论到最新的资讯为Novell将UNIX商标卖给了X/Open,以及Sun&nbsp;Solaris&nbsp;2.5版.&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>1986年IEEE指定了一个委员会制定了一个一个开放作业系统的标准,称为&nbsp;<BR>POSIX&nbsp;(Portable&nbsp;Operating&nbsp;Systems&nbsp;Interface,最後加上个X,为了好听,也是因为&nbsp;<BR>本质上是UNIX的标准).&lt;-这是我听说的,不是书上写的.&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>X/Open是一个由国际性电脑厂商组成的机构,成立於1984.其目的比较务实,&nbsp;<BR>不是为众多的UNIX标准再添加一个.而是把重心放在汇集现有的标准,&nbsp;<BR>整理出一个共通的环境.XPG&nbsp;(X/Open&nbsp;Portability&nbsp;Guide)就是他的大作.&nbsp;<BR>目前UNIX这个商标应该是由X/Open所拥有.&nbsp;<BR>&nbsp;<BR>除了标准以外,UNIX厂商也有合纵联盟.&nbsp;<BR>

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