什么是 UNIX:历史、演变以及与 Linux 的区别

什么是 UNIX:历史、演变以及与 Linux 的区别

UNIX 是现代计算的基本操作系统,也是 Linux、macOS 和 Android 等系统的基础。其简约、模块化的理念彻底改变了编程并促进了可互操作工具的创建。如今,全球大多数服务器和设备都依赖于 UNIX 或衍生系统,即使最终用户没有意识到这一点。

您是否想过 UNIX 是什么以及为什么它在推出几十年后仍然如此重要? 如果你听说过你的手机、笔记本电脑或连接的服务器使用“基于 UNIX 的东西”,这绝非巧合。如今, 世界上大多数计算设备都以某种方式基于这个传奇的操作系统。尽管许多用户只知道 Windows 或 macOS,但 UNIX 世界确实存在,虽然默默无闻,但却至关重要,几乎在您所使用的一切事物背后。

在本文中,我们将彻底分析数字时代的 UNIX 的历史、哲学、变体和差异。从起源于贝尔实验室,到成为 Linux、Android、macOS 甚至 iOS 等现代系统的基石,UNIX 改变了计算、编程以及我们与技术交互的方式。做好准备,因为在这里您将找到所需的一切知识,甚至更多。

什么是 UNIX 以及它用于什么?UNIX 首先是一个操作系统但仅仅这么说是不够的:这是一个系统 多用户和多任务,这意味着 您可以同时高效、安全地管理多个用户和流程。它于 1969 年在 AT&T 的贝尔实验室诞生,这要归功于肯·汤普森 (Ken Thompson) 和丹尼斯·里奇 (Dennis Ritchie) 的聪明才智,他们设计了一个强大的模块化系统,能够在不同类型的硬件上运行(事实上,它是最早的“便携式”系统之一)。

为什么它如此重要?因为 UNIX 为我们今天所认为的优秀操作系统奠定了基础。他引入了一些激进的概念,例如分层文件系统、“一切皆文件”的思想,以及构建小型、定义明确的应用程序的理念,这些应用程序可以组合起来创建更复杂的任务(著名的“管道”)。

如今,UNIX 不仅幸存下来,而且还以各种流行的类 UNIX 系统的形式蓬勃发展,例如 macOS、Linux、FreeBSD、Solaris、AIX、HP-UX,甚至 Android(通过 Linux 内核)。即使您不了解 UNIX,您也很可能每天都在使用它。

UNIX 历史:从贝尔实验室到征服世界一切始于60世纪XNUMX年代末,当时正值一个纯粹的实验环境。贝尔实验室(AT&T)的一群工程师和程序员与麻省理工学院和通用电气公司合作,开发一个名为Multics的雄心勃勃的系统。尽管Multics潜力巨大,但其复杂程度和成本过高,贝尔实验室最终决定放弃该项目。不过,实验室的一位工程师肯·汤普森(Ken Thompson)在丹尼斯·里奇(Dennis Ritchie)的帮助下,继续探索各种想法。正是这份好奇心催生了UNIX的雏形。

它最初是为一台资源非常有限的小型 DEC PDP-7 机器开发的。最初的名字是 UNICS(单路信息和计算服务),是 Multics 的文字游戏。后来它演变成了 UNIX,不仅名称发生了变化,系统也开始发展壮大,并因其高效和极简主义的理念而脱颖而出。 到 1970 年,UNIX 已在 PDP-11 上实现运行,并于 1972 年用 C 语言重写后,成为不同计算机之间首批可移植的系统之一。.

此后不久,AT&T 开始向大学(尤其是 BSD 的发源地加州大学伯克利分校)、企业和公共组织分发 UNIX。这使得 UNIX 迅速扩张,并在 80 世纪 90 年代和 XNUMX 年代出现了多个商业和学术版本的 UNIX。

一些关键日期:

1969 年:贝尔实验室首次开发 UNIX。1972 年:UNIX 用 C 语言重写,彻底改变了系统可移植性。1975 年:加州大学伯克利分校创建了 BSD,这是一个重要的变体。1980 年代:不同的分支和商业 UNIX 系统出现(IBM 的 AIX、惠普的 HP-UX、Sun 的 Solaris 等)。1991 年:Linus Torvalds 受到 UNIX 和 Richard Stallman 的 GNU 项目的启发,开发了 Linux 内核。后来的几十年:UNIX及其衍生产品成为各类互联网设备和服务的基石。UNIX 哲学:超越简单的操作系统没有任何系统比 UNIX 更能影响我们对软件的思考方式。它的哲学可以概括为几条准则,虽然听起来简单,但在现代编程中却具有决定性的作用:

编写只做一件事的程序,并把它做好。如果您需要做一些复杂的事情,请结合几个,不要重新发明轮子。编写可以协同工作的程序,将一个的输出链接为另一个的输入(因此“管道”非常重要)。使用 用于存储数据和设置的纯文本文件,提高清晰度和可移植性。系统必须 模块化、简单、开放扩展.这种方法使得创建一个平台成为可能,在这个平台上,工具之间的互操作性和一致性比每个程序的复杂性更重要。因此,数百个小巧但功能强大的程序应运而生,从简单的编辑器(例如 ed o vi,以及强大的实用程序,例如 grep的, AWK o 口渴.

技术特点及主要部件UNIX 具有几个基本特征,例如:

多用户:多个用户可以同时访问和操作系统,互不干扰。多任务:您可以同时运行多个进程,优化资源。可移植性:由于它是用 C 语言实现的,因此可以适应不同的硬件架构。安全和权限:权限和用户的高级管理,允许控制和保护信息。网络导向:从最早的版本开始,UNIX 就被设计为在互联环境中运行并表现出色。模块化:它由核心(内核)、命令解释器(shell)和基本实用程序组成。在 UNIX 系统中,可以清楚地区分出三个主要块:

核心(内核):它是系统的核心。它管理内存、进程、设备和文件系统。外壳:命令解释器。它允许用户通过输入文本指令与系统进行通信。实用程序和用户程序:用于执行非常具体任务的小型应用程序,它们可以相互组合。文件系统和“一切皆文件”的理念UNIX 最具革命性的思想之一是它的文件系统。 它不仅存储文档,甚至设备、进程或系统资源也以单一、连贯的层次结构中的文件形式呈现。无论是硬盘、RAM、打印机还是网络连接,在 UNIX 中,一切都可以通过文件路径访问。

这简化了资源操作和编程,因为任何内容都可以统一读写。即使是系统配置通常也保存在标准文件夹内的文本文件中,例如 /等. 如果您想更好地了解操作系统的演变,这里有一个有趣的资源。

终端和 UNIX 命令:命令行的威力如果有一件事可以定义 UNIX 体验(及其后代),那就是终端。 与系统的主要交互是通过文本编写的命令完成的尽管许多现代系统添加了图形环境(例如 GNOME、KDE ​​或 macOS 上的 Aqua),但终端在灵活性和功能方面仍然无与伦比。

一些最常用的基本命令包括:

浏览和管理文件: ls (列出目录), cd (更改目录), PWD (显示当前目录), MKDIR (创建文件夹), rm (删除文件或文件夹), cp (复制), mv (移动或重命名)。查看和编辑: 猫 (见文件), 减 o 更多 (分页文本), vi, 纳米, ed (文本编辑器)。字处理: grep的 (寻找模式), 分类, 优衣库, AWK, 口渴.系统管理: CHMOD (更改权限), 乔恩 (更改所有者), ps (参见流程)。网络和通信: FTP, SSH, 远程登录, mail.使用管道 (|) 组合命令允许您以比其他系统更少的时间和代码行创建非常强大的任务,这一切都归功于 UNIX 哲学。

主要的 UNIX 系列和变体UNIX 的开发及其早期源代码的开放,导致了一系列版本、分支和衍生产品的出现。其中最重要的是:

AT&T 家庭:最初的 UNIX。包括 System III 和 System V,它们是许多后续系统的基础。BSD(伯克利软件分销)它诞生于加州大学伯克利分校,引入了互联网基础——TCP/IP 协议栈等关键特性。其衍生版本(FreeBSD、OpenBSD、NetBSD)至今仍广受欢迎。AIX:IBM 的 UNIX,专为服务器和大型机设计。HP-UX:惠普为其自己的工作站和服务器创建的 UNIX 版本。的SolarisSun Microsystems 公司出品,以其在大型企业系统上的稳定性而闻名。其部分代码以 OpenSolaris 的形式发布。赛尼克斯:微软的一个变体(是的,你没看错),最终落入了 SCO 手中。此外,还有一些受 UNIX 启发或直接源自 UNIX 的自由和开源软件项目和运动:

GNU:由 Richard Stallman 领导的项目,最初旨在创建一个完全免费的 UNIX 系统。其工具和实用程序与 Linux 内核相结合,形成了 GNU / Linux的.Linux:虽然从技术上来说它并非 UNIX(它是一个“克隆”,因为它并非源自原始代码),但它的设计遵循 UNIX 原则。Linux 由 Linus Torvalds 于 1991 年创建,是无数现代发行版的基础,例如 Ubuntu、Red Hat、Debian、Fedora、Android 等等。更多详情及下载请访问 kernel.org.Unix 和类 Unix 系统:谁能称自己为 Unix?“UNIX”名称受注册商标保护,目前由 公开组只有符合‘单一 UNIX 规范’并且经过认证的系统才能正式使用该名称。

其余的,虽然在技术上非常相似,并且在功能和标准(如 POSIX)层面兼容,但被认为 “类Unix” o “类 UNIX 系统”例如 Linux、FreeBSD、MacOS(10.5 或更高版本经过 UNIX 认证)、Android 等等。

实际上,UNIX 一词广泛用于具有相同理念和设计的整个操作系统系列,尽管从法律上讲只有少数操作系统可以使用不带星号的名称,有时创造性地写为“UN*X”或“*NIX”。

当今使用最广泛的 UNIX 系统UNIX 及其后代的多样性非常巨大,但有些系统已经成功地确立了自己在商业、家庭或教育领域最具相关性的地位:

的Solaris:在大型公司中非常常见。如今,在 Oracle 收购 Sun 之后,它在关键任务服务器中仍然普遍存在。AIX:IBM 的 UNIX,在企业环境和大型机中很常见。HP-UX:用于工业和科学环境中的惠普服务器。macos:苹果公司为 Mac 电脑开发的操作系统。自 10.5 版(Leopard)起,该系统已正式获得 UNIX 认证。其基础是 Darwin,它是 BSD 的衍生版本。GNU / Linux的:服务器、超级计算机和嵌入式设备的王者。其主要版本包括 Ubuntu、Debian、CentOS、Fedora、Red Hat Enterprise Linux、SUSE 等等。它也是 Android 的核心,因此在手机市场占据主导地位。BSD:以 FreeBSD(用于许多 Web 服务器)、OpenBSD(安全性)和 NetBSD(可移植性)为代表。它们是 macOS 和一些视频游戏主机等系统的基础。UNIX 和 Linux 有什么区别?最常见的问题之一: Linux 是 UNIX 吗?它们一样吗?是也不是。从技术上讲,Linux 是 UNIX 的克隆版本,并非原始代码的直接继承者,但它遵循相同的设计原则和理念(模块化、多任务、多用户、可移植性等)。如果您想深入了解 UNIX 中文本编辑器的工作原理,可以查看 什么是 Vim?.

UNIX 和 Linux 之间的主要区别是:

原产地: UNIX 来自 AT&T,而 Linux 是由 Linus Torvalds 受到 UNIX 和 MINIX(另一个用于学术环境的类似系统)的启发而创建的。许可: UNIX 大多是专有的或受限制许可证约束(尽管有 BSD 等免费版本),而 Linux 则完全开放, 通用公共许可证 GPL.分布: UNIX 通常预装在特定硬件(服务器、大型机、工作站)上,而 Linux 可免费安装在无数设备上。更新和支持: Linux 得益于其社区而更新非常频繁,而 UNIX 更多地依赖于制造商的支持。兼容性和灵活性: Linux 可以轻松适应多种架构,是云计算、服务器、超级计算机甚至移动设备的理想选择。而 UNIX 通常受限于特定的硬件。这两个系统共享相同的文件系统结构、基本命令和大多数实用程序,如果您有使用经验,则可以轻松地在它们之间切换。

UNIX、Linux 和 BSD 的比较特点UNIXLinuxBSD起源AT&T贝尔实验室Linus Torvalds/GNU 项目加州大学伯克利分校许可证专有或混合(一些免费的 BSD 变体)GPL(免费开源)BSD(自由,比 GPL 更宽松)可移植性较高,但针对特定硬件非常高,存在于服务器、桌面、移动、嵌入式等中。高,在服务器和集成系统中占有显著地位开发IBM、HP、Oracle 等公司全球社区 + 公司监督自由社区EjemplosSolaris、AIX、HP-UXDebian、Ubuntu、Fedora、AndroidFreeBSD、OpenBSD、NetBSD兼容性POSIXPOSIX,LSBPOSIX分销模式连同硬件或许可证免费下载,适用于多种发行版免费下载,可包含在商业产品中一些重要的 UNIX 系统及​​其当今的相关性的Solaris 来自 Sun Microsystems(现为 Oracle)的稳定性和稳健性的基准,专为大型公司设计。 AIX IBM 仍然是许多关键基础设施的核心。 FreeBSD的 它是服务器和路由器的常见选择。 macos 已经将 UNIX 的强大功能带到了数百万台桌面,而许多用户甚至还没有意识到这一点。

甚至 路由器、NAS 和嵌入式设备 它们通常基于 UNIX 或 Linux 的某个变体。当然, 安卓它控制着绝大多数智能手机,它基于 Linux 内核,继承了 UNIX 的模块化和灵活性方法。

UNIX 对互联网和现代软件的影响BSD UNIX 上 TCP/IP 的开发是互联网创建的基石。 几乎整个全球网络基础设施都是基于 UNIX 和 Linux 的变体。。此外,UNIX 的开放性和模块化使其能够多年来快速适应新技术和标准。

UNIX 的开放和协作方法 他是自由软件、黑客文化和开源运动兴起的关键人物,为 GNU、Linux、Apache 等项目以及整个现代开放技术生态系统奠定了基础。

UNIX 及其衍生产品的优点和缺点优点:

稳定性和安全性: 它们是为苛刻的场景而设计的系统,具有很强的抗故障能力。可移植性: 相同的软件几乎不需要任何改变就可以移植到不同的机器上。灵活性和定制化: 高级用户可以根据自己的需要调整一切。可扩展性: 它们同样适用于微控制器或超级计算机。丰富的工具和文档: 感谢社区和学术传统。缺点:

学习曲线: 对于初学者来说,在终端上工作可能不太直观。碎片: 有许多变体和版本,有时会造成兼容性困难。一些专有版本价格昂贵或支持有限: 特别是在特定的硬件上。普通家庭用户默认倾向于选择更“友好”的图形环境或系统。 (尽管由于 Linux 和 macOS 的存在,这种情况已经不再那么真实了)。社区、支持和 UNIX 的未来如今,UNIX 及其变体的开发比以往更加活跃:

他维护 UNIX 标准和认证。大型社区,例如 FreeBSD的 o NetBSD的 他们不断创新。GNU/Linux 发行版,例如 Debian, Ubuntu, 红帽 y openSUSE 它们存在于所有类型的设备中,从服务器到物联网。苹果通过 macOS 将 UNIX 基础带给了数百万桌​​面用户。操作系统的完整历史:演变、类型和主角

好奇心和鲜为人知的事实许多经典的 UNIX 程序 保持活力和有用(编辑 vi, 命令 grep的等)是系统管理员和程序员必备的工具之一。模块化设计和管道的想法源于实际需要: 早期的 UNIX 程序员希望节省编写代码的时间并利用现有的代码。UNIX 的第一个有记录的版本只有 60 个用户命令,而今天却有数千个!道格·麦克罗伊UNIX 之父之一,他这样总结自己的哲学:“创建只做一件事的程序,并把它做好。让它们协同工作。”学习 UNIX:资源和入门如果您有兴趣尝试或学习 UNIX,那么今天您有很多选择:

安装 Linux 发行版 (例如 Ubuntu、Fedora 或 Debian)在您的 PC 或虚拟机上。试用 FreeBSD (如果您想要“纯粹”的体验,强烈推荐)。在 macOS 上使用终端 访问 Apple 计算机的 UNIX 基础。查看 UNIX 入门课程 国立自治大学 或指南 GCF全球.开始使用基本命令 并逐步转向执行高级脚本和任务。UNIX 的实际应用和用途现在您可以在哪里找到 UNIX 及其衍生产品? 简而言之:几乎无处不在。以下是一些例子:

Web 和邮件服务器:几乎所有互联网服务器(Google、Facebook、Amazon、Yahoo 等)都在 UNIX 或 Linux 系统上运行。超级计算机:超过 90% 的超级计算机使用 Linux。智能手机和平板电脑:Android(Linux)和iOS(基于BSD)。路由器和 NAS许多网络设备使用“类 Unix”系统管理其功能。空间站Debian GNU/Linux 系统正在国际空间站上运行。公司和公共行政:UNIX 仍然是许多管理系统的基础。这似乎令人难以置信,但 UNIX,这个计算机领域的老将,每年都变得更加重要。

家庭用户也能使用 UNIX?比想象中更近许多人将 UNIX 与困难的、面向专家的系统联系在一起,但那个时代已经过去了。 如今,任何人都可以享受 UNIX 环境,无论是使用 macOS、Android 手机、Raspberry Pi,还是在任何旧笔记本电脑上安装像 Ubuntu 这样的简单 Linux。

越来越多的应用程序和服务围绕基于 UNIX 的系统运行,这是个趋势。如果您想学习如何编程、管理服务器,或者只是想更好地理解这项技术的工作原理, 熟悉 UNIX 及其命令是对未来的投资.

通过这篇全面的概述,我们可以清楚地看到,UNIX 不仅仅是计算历史上的一个篇章,更是几乎整个数字世界的基石。从你的手机、你使用的浏览器、支撑互联网的服务器,到我们带回家的设备,再到我们存储数据的云端,UNIX 无处不在,默默无闻却又至关重要。理解并运用它,比以往任何时候都更意味着理解这项推动世界发展的技术是如何运作的。

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