UNIX операциялық жүйесі: негіздері мен әлемге әсері

UNIX операциялық жүйесі: негіздері мен әлемге әсері [Английский язык]

Автор статьи : Алмас О.
Организация : Зияткерлік технологиялар институты
Должность : ағылшын тілі және информатика пәні оқытушысы
Дата : 26.01.2021
Номер журнала : 01-11-2021

Аннотация (қазақ тілінде)

Мақаланың мақсаты UNIX операциялық жүйесінің пайда болу тарихын, негізгі қағидаттарын және заманауи ақпараттық технологиялар инфрақұрылымына тигізген түбегейлі әсерін зерттеу болып табылады. Зерттеу әдістері ретінде тарихи-талдау, жүйелеу, салыстыру және статистикалық деректерді қолдану қолданылды. Мақалада UNIX жүйесінің 1969 жылы Bell Laboratories зертханасындағы (АТ&T) жасалуы, оның C тілінде жазылуы, сондай-ақ оның ашық табиғаты мен университеттер арасында таралуы қысқаша сипатталады. Негізгі назар UNIX философиясының («бір іс – бір бағдарлама», модульділік, қарапайымдылық) тұжырымдалуына және бұл принциптердің GNU жобасы мен Linux ядросының қалыптасуына әсер етуіне аударылады. UNIX-сияқты жүйелердің қазіргі кездегі таралуы статистикалық деректер (серверлер, суперкомпьютерлер, мобильді құрылғылар) көмегімен дәлелденеді. Қорытындылай келе, UNIX тек техникалық өнім емес, бүкіл ашық бастапқы кодты қозғалыстың философиялық негізі ретінде қазіргі IT-әлемін қалыптастырғаны атап өтіледі.

Аннотация на русском языке

Цель статьи – исследование истории возникновения операционной системы UNIX, ее основных принципов и фундаментального влияния на современную ИТ-инфраструктуру. В качестве методов исследования использовались историко-аналитический метод, систематизация, сравнение и применение статистических данных. В статье кратко описано создание системы UNIX в 1969 году в лаборатории Bell Laboratories (AT&T), ее написание на языке C, а также ее открытая природа и распространение среди университетов. Основное внимание уделено формулировке философии UNIX («одна программа — одна задача», модульность, простота) и влиянию этих принципов на формирование проекта GNU и ядра Linux. Распространение UNIX-подобных систем в современности доказывается с помощью статистических данных (серверы, суперкомпьютеры, мобильные устройства). В заключение отмечается, что UNIX является не просто техническим продуктом, а философской основой всего движения открытого исходного кода, сформировавшего современный ИТ-мир.

Abstract in English

The purpose of the article is to study the history of the UNIX operating system, its core principles, and its fundamental impact on modern information technology infrastructure. The research methods used were historical analysis, systematization, comparison, and the application of statistical data. The article briefly describes the creation of the UNIX system in 1969 at Bell Laboratories (AT&T), its writing in the C language, as well as its open nature and distribution among universities. The main focus is on the formulation of the UNIX philosophy ('one program – one task', modularity, simplicity) and the influence of these principles on the formation of the GNU project and the Linux kernel. The current prevalence of UNIX-like systems is demonstrated using statistical data (servers, supercomputers, mobile devices). In conclusion, it is noted that UNIX is not just a technical product, but the philosophical foundation of the entire open-source movement that has shaped the modern IT world.

Кіріспе

UNIX операциялық жүйесі (ОЖ) қазіргі заманғы ақпараттық технологиялар инфрақұрылымының дамуы мен қалыптасуында түбегейлі рөл атқарған феномен болып табылады. Ол 1969 жылы Bell Laboratories зертханасында (АТ&T) пайда болды да, тек техникалық шешім ретінде ғана емес, сонымен қатар жаңа философиялық көзқарастың нәтижесі ретінде қарастырылуы тиіс. UNIX ОЖ-нің қарапайымдылығы, модульділігі, қуатты командалық интерфейсі (shell) және көп пайдаланушылық мүмкіндігі оны зерттеушілер мен бағдарламалаушылар арасында өте танымал етті. Кейінгі онжылдықтарда осы негізде дамыған GNU жобасы мен Linux ядросы заманауи ашық бастапқы кодты программалық қамтамасыздандыру (ПҚ) экожүйесінің тірегіне айналды. Осыған байланысты, UNIX жүйесінің тарихын, оның құрылымдық ерекшеліктерін, философиясын және қазіргі заманғы технологияларға тигізген әсерін ғылыми тұрғыдан жан-жақты талдау өзектілігін жоғалтқан жоқ. Бұл тақырыпты зерттеудің практикалық маңыздылығы да аса зор, өйткені серверлік, ғаламторлық, бұлттық есептеу жүйелерінің басым көпшілігі, сондай-ақ Android сияқты мобильді платформалар UNIX-сияқты архитектураға негізделген.

Негізгі бөлім

UNIX ОЖ-нің тарихы 1969 жылы Bell Laboratories зертханасында Кен Томпсон мен Денис Ритчи жұмысынан бастау алады [1, б. 12]. Бұл екі зерттеуші алдындағы күрделі Multics (Multiplexed Information and Computing Service) жобасының тәжірибесін ескере отырып, қарапайым, ыңғайлы және көп пайдаланушылыққа арналған жүйе жасауды мақсат етті. UNIX ОЖ-нің бірінші нұсқалары ассемблер тілінде жазылса да, кейінірек оның негізгі бөлігі Денис Ритчи әзірлеген жоғары деңгейлі C бағдарламалау тіліне аударылды. Бұл шешім UNIX ОЖ-нің түрлі аппараттық платформаларға (портативтілік) оңай көшірілуіне мүмкіндік берді және оны дамытушылар үшін әлдеқайда қолжетімді етті.

1970-ші жылдардың аяғы мен 1980-ші жылдардың басында UNIX ОЖ университеттер мен зерттеу орталықтары арасында кең тарады. AT&T компаниясы оның бастапқы кодтарын академиялық қауымдастыққа арзан лицензиялық шарттармен таратты, бұл жүйенің түрлі институттарда өзгертілуіне, жақсартылуына және жаңа нұсқаларының пайда болуына әкелді. Дәл осы кезеңде BSD (Berkeley Software Distribution) сияқты UNIX ОЖ-нің ең маңызды тармақтары пайда болды, олар бүгінгі күнге дейін (FreeBSD, OpenBSD, NetBSD түрінде) өмір сүруде.

1983 жылы Ричард Столлман GNU (GNU is Not Unix) жобасын жариялады, оның басты мақсаты толығымен еркін және ашық бастапқы кодты UNIX-сияқты операциялық жүйе құру болды [3]. GNU жобасы көптеген маңызды бағдарламалық компоненттерді (мысалы, GCC компиляторлар жиынтығы, Bash командолық интерпретаторы, GNU Core Utilities) сәтті әзірледі, бірақ операциялық жүйенің өзекті бөлігі – ядро дайын болмады. Бұл олқылық 1991 жылы Финляндияның студенті Линус Торвальдс өзінің Linux ядросын жариялаған кезде толықтырылды. Linux ядросы мен GNU құралдарының бірігуі нәтижесінде толыққанды GNU/Linux операциялық жүйесі қалыптасты, бұл бүгінгі таңда ашық ПҚ әлемінің негізі болып табылады.

Қазіргі кезде UNIX-сияқты жүйелер (әсіресе Linux негізіндегілер) ақпараттық технологиялардың барлық саласында үстемдік етеді. Статистикалық деректер бойынша, Android операциялық жүйесі (Linux ядросы негізінде) әлемдегі смартфондар нарығының 60%-дан астамын құрайды [7]. Ғаламтор серверлерінің 90%-ға жуығы, әлемнің ең қуатты 500 суперкомпьютерінің 100%-ы (TOP500 тізімі бойынша) Linux ОЖ-ін пайдаланады. Деректер орталықтары, желілік құрылғылар (маршрутизаторлар, коммутаторлар), теледидарлар, автомобильдердің кіріктірілген жүйелері де көбінесе Linux ядросы негізінде жұмыс істейді. Бұл сандар UNIX философиясы мен архитектурасының техникалық тұрақтылығы мен өзгергіштігін айқын дәлелдейді.

UNIX ОЖ-нің тарихи маңыздылығы оның тек технологиялық сипаттамаларында емес, сонымен қатар белгілі бір философияны қалыптастыруында жатыр. Бұл философияның негізгі қағидаттарын Эрик Рэймонд «UNIX бағдарламалау өнері» еңбегінде былай тұжырымдаған: «бір бағдарлама бір істі, бірақ оны жақсы орындайды»; бағдарламалар бір-бірімен мәтін ағыны (text stream) арқылы өзара әрекеттесуі керек; бағдарламалар модульді және қайта қолданылатын болуы тиіс [2]. Дәл осы принциптер заманауи программалық жасақтама дамуының негізгі тенденцияларына: контейнерлеу технологиясына (Docker, Kubernetes), микросервистік архитектураға, DevOps тәжірибелеріне тікелей әсер етті. Мысалы, контейнер – бұл бір команданы орындайтын қарапайым, жеңілдетілген процесс ретіндегі UNIX философиясының заманауи түрлендірілген түрі.

Қорытынды

Осылайша, UNIX операциялық жүйесі тек 1969 жылы жасалған техникалық өнім ғана емес, бүкіл ақпараттық дәуірдің даму бағытын анықтаған мәдени-философиялық құбылыс болып табылады. Оның тарихы инновациялар, ашықтық пен ынтымақтастықтың керемет үлгісін көрсетеді. UNIX философиясының негізгі қағидаттары – қарапайымдылық, модульділік және әмбебаптық – бүгінгі күні өз өзектілігін жоғалтқан жоқ және заманауи IT-инфрақұрылымның барлық деңгейлерінде көрініс табады. GNU/Linux экожүйесінің табысы, сондай-ақ UNIX-сияқты жүйелердің серверлік, суперкомпьютерлік және тіпті мобильді сегменттердегі үстемдігі осы философияның тұрақтылығы мен тиімділігін растайды. UNIX тарихы мен принциптерін зерттеу тек тарихи қызығушылықты қанағаттандырмайды, сонымен қатар болашақтағы технологиялық инновацияларды болжауға және түсінуге көмектеседі. Болашақ зерттеулер осы принциптердің жаңа технологияларда, мысалы, жасанды интеллект жүйелерінде немесе перифериялық есептеу архитектураларында қалай дамып жатқанын тереңірек талдауға бағытталуы мүмкін.

Әдебиеттер тізімі

  1. Оскенбаев А.А. WordPress Start. Linux операциялық жүйесінің негіздері: Тәжірибелік оқу құралы. – Алматы: Зияткерлік технологиялар институты, 2021. – 156 б.
  2. Raymond E.S. The Art of Unix Programming. – Boston: Addison-Wesley, 2003. – 560 p.
  3. Stallman R.M. Free Software, Free Society: Selected Essays. – 3rd ed. – San Francisco: GNU Press, 2015. – 288 p.
  4. Tanenbaum A.S., Woodhull A.S. Operating Systems: Design and Implementation. – 3rd ed. – Upper Saddle River: Pearson, 2006. – 1080 p.