聲明:本文來自于微信公眾號 CSDN（ID:CSDNnews），作者: Aholiab ，授權(quán)轉(zhuǎn)載發(fā)布。
道生一，一生二，二生三，三生萬物
——老子
與人類的歷史相比，軟件的歷史很短，但如果給軟件的歷史找一個奇點，那這個奇點就是UNIX。
UNIX是什么?它是計算機(jī)歷史上的一座豐碑、一種文化、一種哲學(xué)、一個傳奇。它看不見，但萬物中都有它的影子。如果沒有它，谷歌、臉書、亞馬遜可能不會存在;Office辦公軟件可能要晚很多年出現(xiàn);蘋果電腦也不再優(yōu)雅，因為沒有了MacOS;導(dǎo)航軟件、智能家電、物聯(lián)網(wǎng)也不會大大改變?nèi)藗兊纳?而如今人人離不開的手機(jī)，也會因缺少安卓系統(tǒng)而少了很多精彩。
自1969年在貝爾實驗室的閣樓中誕生以來，UNIX的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了創(chuàng)造者們的想象。本期視頻就讓我們走近UNIX的傳奇，回到計算的「原點」。
UNIX的起點
1969年的美國是傳奇的一年，阿姆斯特朗在月球邁出了「人類的一大步」;胡士托音樂節(jié)上，50萬人在陰雨中，被「和平、反戰(zhàn)、博愛」點燃;在紐約一個叫「石墻」的酒吧里，同性戀者與警察的對抗，成為了世界同性戀權(quán)利運動的起點。在這樣的背景下，一個運行在一臺過時計算機(jī)上的操作系統(tǒng)的誕生，并沒有引起人們的注意，但隨著50年的發(fā)展，它卻真正改變了世界。
上世紀(jì)60年代，麻省理工大學(xué)希望對當(dāng)時的「兼容分時系統(tǒng)」CTSS進(jìn)行升級，做一套向大眾提供計算服務(wù)的信息處理工具，他們把這套系統(tǒng)命名為MULTICS。這么大的項目MIT一個人肯定搞不定，所以它拉上了通用電氣和貝爾實驗室。
可能是勁兒使大了，什么功能都想往MULTICS上加，導(dǎo)致它越來越復(fù)雜，最后變成了一個巨大的四不像。
眼看著MULTICS要跨，貝爾實驗室率先決定退出這個項目。當(dāng)時實驗室里有六七個研究員參加了MULTICS項目，其中就包括肯·湯普森和丹尼斯·里奇。雖然項目不做了，但肯·湯普森仍然想繼續(xù)研究操作系統(tǒng)，但一朝被蛇咬，實驗室死活都不愿意給湯普森批預(yù)算，想買硬件更是沒門。
無奈之下，湯普森只好找來一臺沒人用的PDP-7計算機(jī)來折騰，這款機(jī)器是1964年出產(chǎn)的，距離當(dāng)時已經(jīng)五年，早就過時了。它只有16KB內(nèi)存，而且還是做電路設(shè)計用的。好在它的圖形顯示非常漂亮，湯普森就為它寫了個「太空旅行」的游戲。
跟今天小巧的電腦不一樣，PDP-7十分巨大，上面高聳著磁盤驅(qū)動器，里面是高速運轉(zhuǎn)的磁盤，一不小心飛出來，可以把人瞬間KO。湯普森想這也太危險了，于是他寫了個磁盤調(diào)度算法;為了測試這個算法，他還需要寫一個批量寫數(shù)據(jù)的程序。這個程序包含三個部分:a）用來創(chuàng)建代碼的編輯器;b)將代碼轉(zhuǎn)化為機(jī)器語言的匯編器;c)再加上內(nèi)核的外層。要是一周寫一個，三周就能寫完。一個操作系統(tǒng)的雛形基本就實現(xiàn)了。
巧的是，這個時候湯普森的老婆正好休假，要帶著兒子去加州看公婆，來回正好三周。
1969年末，第一版有明確UNIX特征的系統(tǒng)已可以運行，UNIX正式誕生。
從PDP-7到PDP-10
雖然UNIX的雛形完成了，但第一版UNIX直到2年后的1971年才正式運行。這兩年間湯普森和里奇對UNIX進(jìn)行了持續(xù)的改進(jìn)。但巧婦難為無米之炊，PDP-7根本帶不動這么大的系統(tǒng)，當(dāng)務(wù)之急是要換一臺更好的計算機(jī)。
他們首先句瞄上了當(dāng)時在高校和科研機(jī)構(gòu)里最受歡迎的PDP-10，它的性能強大，當(dāng)然價格也不菲，要50萬美元。
貝爾實驗室是個巨大的研究機(jī)構(gòu)，每年都會產(chǎn)出大量的專利。專利申請的文檔有嚴(yán)格的格式要求。現(xiàn)有的計算機(jī)系統(tǒng)無法滿足，所以公司只能購買專門的硬件來處理，但有些格式仍然無法實現(xiàn)，例如「標(biāo)出行號」等。
這不正是個機(jī)會嗎，于是他們提議，可以買一臺PDP-11，讓UNIX小組在上面編寫專門申請專利的程序。PDP-11是當(dāng)時DEC新出的計算機(jī)，但售價只有PDP-10的十分之一，只要6.5萬美元。
PDP-11到手后，湯普森和里奇將UNIX系統(tǒng)從之前的PDP-7上移植了過來。湯普森和里奇在新電腦上的工作卓有成效，他們白天寫專利申請軟件，晚上寫UNIX系統(tǒng)。兩項工作在同一臺計算機(jī)上運行，互不干擾，一個小小的失誤就會造成系統(tǒng)崩潰、文件丟失。領(lǐng)導(dǎo)也對他們的工作很滿意，終于批準(zhǔn)他們再買一臺PDP-11用于UNIX的研發(fā)。
UNIX的重要里程碑
在UNIX的發(fā)展中，第六版和第七版是兩個重要的里程碑，分別發(fā)布于1975年和1979年。這兩個版本，一個是正式對外發(fā)布的版本;一個是后面遍地開花的「類UNIX系統(tǒng)」的分叉點。C語言和C++也是在這兩個版本中誕生的。
第六版包含了眾多令人驚嘆的功能，如分層文件系統(tǒng);可兼容的I/O;管道、正則表達(dá)式、grep等。但最引人注目的，還是C語言。
C語言的基礎(chǔ)是湯普森發(fā)明的B語言，它跟Fortran很像。在PDP-11到貨后，里奇發(fā)現(xiàn)它的操作單位是字節(jié)，而非之前的字（PDP-7的塊單位是18位，約2字節(jié)）。B語言并不適合以字節(jié)為操作單位的PDP-11，所以開始著手對B語言進(jìn)行改造，并為其編寫了編譯器。他給這個語言起名為NewB，NewB最后進(jìn)化成了C。第6版UNIX的內(nèi)核就是由9000行C語言和700行匯編語言寫成的。
C語言讓系統(tǒng)的維護(hù)和修改變得更加容易，也讓其可以更方便地移植到不同架構(gòu)的計算機(jī)，打破了操作系統(tǒng)互不兼容的局面。
1975年，湯普森帶著UNIX第6版在加州大學(xué)伯克利分校教授「操作系統(tǒng)課程」，有個叫比爾·喬伊的研究生對這個系統(tǒng)很入迷，他修改了UNIX的本地版本，添加了一些自己的程序，包括vi編輯器和csh，以及至今仍在使用的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)接口。后來他修改的這一版本演化成了UNIX最重要的分支BSD（伯克利發(fā)行版）。
從第7版開始，UNIX有了兩條發(fā)展線:官方商業(yè)版和BSD版。
第7版是最后一個發(fā)布并被廣泛使用的UNIX的版本。第8版、第9版分別于1985年、1986年問世;1989年，第10版完成，這是最后的科研版本，但沒有對外發(fā)行。此后，肯·湯普森等人開始研發(fā)新的操作系統(tǒng)——Plan9，此項目創(chuàng)造了UTF-8編碼，今天互聯(lián)網(wǎng)上幾乎所有文本都是用它來編碼的。
第7版之所以有兩條路線，一方面，是看到UNIX有利可圖，貝爾實驗室的母公司AT&T于1984年發(fā)行了其第一個商業(yè)版本SVR4搶占市場，并注冊了UNIX的商標(biāo);另一邊BSD也不弱，先后對UNIX進(jìn)行重構(gòu)，用新的代碼來重寫相同的功能，還在1991年發(fā)布了不包含AT&T專利材料的UNIX版本，不但一舉打贏了跟AT&T的專利官司，還締造了龐大的BSD家族——FreeBSD、OpenBSD、NetBSD。就連蘋果操作系統(tǒng)MacOS的核心Darwin所使用的NextSTEP也是BSD的衍生版本。
從80年末，到90年代初，AT&T圍繞UNIX的版權(quán)之爭曠日持久，一團(tuán)亂麻。最后以網(wǎng)威買下了UNIX的版權(quán)，而不打算繼續(xù)扯皮而告終。
在這場持續(xù)了十年的版權(quán)拉鋸戰(zhàn)中，還誕生了另外兩個最著名的UNIX分叉——Minix和Linux。
如當(dāng)初湯普森和里奇沒有想到UNIX的成功一樣，林納斯也沒想到自己做著玩的東西竟然能以商品化操作系統(tǒng)的形態(tài)，運行在今天全球數(shù)十億臺設(shè)備上。從谷歌、亞馬遜、臉書的服務(wù)器;到汽車、電視、手機(jī)、Kindle的操作系統(tǒng)。
Linux早已成為了互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的一部分。它的代碼也從當(dāng)年的幾千行，發(fā)展到了今天的兩千多萬行。
UNIX即出，則萬物生
會不會有另一個UNIX橫空出世，在幾十年內(nèi)占領(lǐng)世界?歷史是否會重演?不太可能。但可以肯定的是，操作系統(tǒng)會變得更好，只是同時繼續(xù)攜帶這大量的UNIX的基因。UNIX的成功技術(shù)固然重要，但更多來源于貝爾實驗室伊甸園般的研發(fā)環(huán)境和一系列幸運的意外。
在一個遠(yuǎn)離喧囂的園區(qū)中，一群天才沒有生存壓力、沒有KPI、不需要做工作計劃，可以年復(fù)一年的根據(jù)自己的興趣研究一個課題。晶體管、太陽能電池、負(fù)反饋放大器、激光機(jī)、手機(jī)、通信衛(wèi)星，都是那個時期的重要發(fā)明。從貝爾實驗室中走出了9個諾貝爾獎。
更有甚者，喜歡飛行的湯普森，還帶著一幫研究員成立了一個「1127空軍」（1127:貝爾實驗室計算科學(xué)研究中心內(nèi)部編號）。在蘇聯(lián)解體后，他還專門跑去俄羅斯開了一次米格戰(zhàn)斗機(jī)。
如今UNIX早已化為了DNA寫進(jìn)了互聯(lián)網(wǎng)的基因中，他是「道」，一既出，則萬物生。
