Является ли macOS UNIX? (И что это значит?)

macOS: UNIX или нет?

Эта тема поднимает кучу разных вопросов. Какова родословная macOS? Сколько из этого наследственного материала все еще присутствует в современных macOS, и имеет ли это значение? Прежде чем мы сможем ответить, является ли что-то UNIX, Unix или Unix-подобным, нам нужно понять, что означают эти термины. Кто решает, является ли что-то Unix или UNIX, и какие критерии они используют?

Давайте начнем с самого начала.

Unix был создан пятьдесят лет назад в Bell Labs , научно-исследовательской компании AT & T. Перенесемся в 1973 г. и в версию 4 Unix, которая была переписана на языке программирования C. Это сделало операционную систему намного более переносимой и более легкой для переноса на другие аппаратные платформы. В том же году Кен Томпсон и Деннис Ритчи , два основных архитектора Unix, представили на конференции доклад об операционных системах. Сразу же они получили запросы на копии операционной системы.

Связанный указом о согласии от 1956 года, AT & T должен был отказаться от «любого бизнеса, кроме предоставления услуг связи обычных операторов связи». Unix не квалифицировался как нечто, от чего AT & T могла бы извлечь выгоду. Итак, компания сделала что-то примечательное для того времени: распространил Unix в качестве исходного кода с либеральной лицензией. Небольшие сборы покрывали доставку и упаковку, а также «разумный гонорар».

Распространение Unixes

Поскольку Unix был предоставлен «как есть», он пришел без поддержки. В результате сообщество Unix начало объединяться, чтобы помогать участникам, а также исправлять и расширять Unix. Таким образом, вы можете получить исходный код, изменить его и получить поддержку от сообщества. Это знакомое кольцо. Различные разновидности Unix начали появляться, адаптироваться и настраиваться в соответствии с организацией, выполняющей работу.

Боб Фабри , профессор компьютерных наук в Калифорнийском университете в Беркли, был в программном комитете симпозиума по принципам операционных систем 1973 года. Он слушал презентацию Томпсона и Ричи, озаглавленную «Система разделения времени UNIX» .

Фабри запросил копию операционной системы, и в 1974 году Unix был установлен на PDP / 11 в Исследовательской группе по компьютерным наукам (CSRG) в Калифорнийском университете в Беркли. Примечательно, что Кен Томпсон провел там год, работая над тем, что быстро стало собственной разновидностью Unix в университете. Копии изменений и дополнений UC Berkeley были распространены и стали называться Berkeley Software Distribution (BSD). В конце концов, они стали дистрибутивами всей системы Unix, все еще известной как BSD. Номера версий, такие как 4.2BSD, идентифицировали разные версии.

В 1984 году AT & T была освобождена от строгих условий соглашения о согласии 1956 года и способна правильно продавать свою операционную систему. Он включает в себя код BSD, такой как TCP / IP , vi и оболочку C, csh . Даже при таком перекрестном опылении и сотрудничестве возникли трудности с лицензированием. BSD содержал код AT & T, который не был открытым исходным кодом, но элементы BSD были.

Версия BSD без кода AT & T была разработана, чтобы обойти эти проблемы. Однако когда код AT & T был удален, около 20 процентов ядра отсутствовало. Уильям Джолиц написал недостающие части, и эта версия Unix была выпущена как 386BSD . Проект 386BSD застопорился, но в 1993 году его база исходного кода породила проекты NetBSD и FreeBSD .

Это дало нам один кусок головоломки: FreeBSD.

Следующий шаг

После того, как он был уволен из Apple, Inc. в 1985 году, Стив Джобс основал компанию NeXT, Inc. Чтобы предоставить операционную систему для своей линейки продуктов для рабочих станций, NeXT разработал NeXTSTEP . Он использовал BSD в качестве кодовой базы, но представил совершенно другое ядро.

NeXT использовал модифицированную версию микроядра Mach и 4.3BSD для формирования NeXTSTEP, который является второй частью этой головоломки. Mach был разработан в Carnegie Mellon для облегчения исследований в области распределенных и параллельных вычислений. Исследовательская группа использовала BSD в качестве операционной системы и заменила ядро, а не написала свою собственную операционную систему.

XNU

В 1996 году Apple Inc. приобрела NeXT, Inc. и тем самым приобрела NeXTSTEP. Apple начала разрабатывать операционную систему, которая в конечном итоге стала macOS с помощью Mac OS X. Он обновил ядро ​​Mach и заменил его более продвинутой версией, разработанной и использованной Open Software Foundation в операционной системе OSF / 1 . Apple также обновила компоненты BSD обновленными и улучшенными версиями из дистрибутива FreeBSD.

Apple вернула элементы ядра BSD обратно в ядро ​​Mach. Он также разработал гибридное ядро, которое объединило характеристики как монолитной, так и микроядерной архитектуры.

Также был включен комплект ввода / вывода , разработанный Apple на основе DriverXit NeXTSTEP. Это позволило добавлять драйверы в ядро ​​без необходимости каждый раз изменять его.

XNU — третья часть головоломки.

Стандарты POSIX и SUS

В 1996 году два органа по стандартизации — X / Open и Open Software Foundation — объединились, чтобы сформировать The Open Group .

Open Group является органом по сертификации торговой марки UNIX. Другими словами, перед тем, как вы сможете назвать ее UNIX, она должна проштамповать вашу операционную систему как соответствующую ее стандартам. UNIX во всех заглавных буквах является знаком соответствия.

Итак, категории следующие:

• Unix: семейство операционных систем. Это семейство включает как операционные системы UNIX, так и Unix-подобные операционные системы.
• Операционные системы UNIX : они были сертифицированы как соответствующие стандартам.
• Unix-подобные операционные системы : они выглядят и работают как Unix, но не были сертифицированы как совместимые.

Конечно, вполне возможно, что некоторые операционные системы в категории «Unix-like» могут быть протестированы завтра и признаны совместимыми. Сейчас это, по сути, UNIX, но их можно отнести только к категории Unix, потому что у них еще нет штампов.

Есть два стандарта, которые сертифицируют UNIX: POSIX и Single UNIX Specification (SUS) . SUS — это расширенный набор POSIX. Итак, что-то может быть POSIX-совместимым, но это не делает его UNIX. Однако, если что-то совместимо с SUS, это UNIX.

POSIX и SUS образуют большие коллекции документов (около 3700 страниц). Они определяют работу и ожидаемое поведение каждого аспекта совместимой системы UNIX. Все, от асинхронного и синхронного ввода-вывода до интерфейса сценариев и программ уровня пользователя, каталогизируется и определяется.

Стандарты определяют интерфейсы приложений и поведение во время выполнения, но не определяют, как они реализованы .

Итак, MacOS UNIX?

Ответ должен быть да.

Вы можете проследить его происхождение через FreeBSD до BSD, а оттуда — до Unix, распространяемого Bell Labs, до увеличения платы за лицензию от AT & T.

Но это не имеет значения.

Если вы пишете операционную систему с нуля прямо сейчас, если она удовлетворяет требованиям SUS, она считается UNIX. И не важно, как вы это реализуете. Ядро XNU в основе macOS представляет собой гибридную архитектуру. Он объединяет код Apple с частями ядер Mach и BSD.

Но это тоже не важно. Важно то, что он соответствует требованиям стандартов, по которым он измеряется.

Часть BSD ядра XNU предоставляет интерфейсы прикладного программирования POSIX (такие как различные системные вызовы API и BSD). Сохранение этого элемента ядра BSD без изменений в XNU является ключом к получению сертификации в качестве UNIX. Это позволяет XNU говорить о совместимости и совместимости UNIX с остальной частью системы.

macOS — это совместимая с UNIX 03 операционная система, сертифицированная The Open Group. Это было с 2007 года, начиная с MAC OS X 10.5. Единственным исключением был Mac OS X 10.7 Lion, но соответствие было восстановлено с OS X 10.8 Mountain Lion.

Забавно, но так же, как GNU означает «GNU — не Unix», XNU — «X не Unix ».