从技术史看：Unix 从何而来

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如今，许多人认为"Unix"和"Linux"是同一个东西。但从 2024 年起，对于大多数我们认为是"Unix"和"Linux"的发行版来说，情况基本如此。

但 Unix 的历史悠久。如果你只了解我们今天所熟知的 Linux 系统，很难想象"Unix 早期的情况是什么样的"，因为自那时以来发生了太多变化。

❯ 从原型到 Unix

让我们回顾一下 Unix 的起源。1969 年，贝尔实验室的研究员 Ken Thompson 正在尝试操作系统设计。

当时，贝尔实验室有一台 PDP-7 计算机，它配备了一些有趣的外设：一个速度非常快（在当时来说）的磁盘驱动器。汤普森对这台驱动器在处理数据时所能达到的最大吞吐量很感兴趣，于是他编写了自己的程序来与硬盘驱动器进行交互。这是一项艰巨的任务：在那个年代，所有程序都是用汇编语言编写的，而编写一个硬盘驱动器驱动程序需要大量的底层代码。

汤普森意识到，这个接口已经投入了大量精力，几乎可以算作一个成熟的操作系统内核了。他估算，只需要三周时间就能完善内核。一周用来创建新的编辑器，一周用来编写汇编程序，一周用来编写内核原型。Unix 操作系统的历史就是从这个原型开始的。

这个早期原型及其蕴含的理念似乎很有意思，于是汤普森和他在贝尔实验室的同事们开始开发它。新系统的唯一设计模式是：多个实用工具，每个工具专注于解决一个问题。贝尔实验室的另一位研究员布莱恩·科尼汉建议将新系统命名为"Unix"------与贝尔实验室几年前也在开发的Multis操作系统形成对比。然而，Multis项目最终失败了，因为该操作系统过于复杂。

❯ 早期 Unix

1971 年 11 月，贝尔实验室编译完成了新操作系统的代码，Unix 第一版应运而生。随后，Unix 第二版于 1972 年 7 月发布，Unix 第三版于 1973 年 2 月发布，Unix 第四版于 1973 年 11 月发布。

这些早期版本的 Unix 与现代 Linux 系统并没有太大区别。我们今天使用 Linux 时所依赖的许多命令在 Unix 第二版中就已经存在。例如，用于显示文件的 cat 命令， 用于管理目录、管理 文件和 控制文件访问的mkdir 和 命令 。df 和 du 命令允许您检查磁盘空间使用情况，而 和 命令 （类似于 cd）允许您浏览文件。此外还有许多其他熟悉的命令rmdir``cp``mv``rm``chmod``chown``ls``chdir``cmp, date``echo``find``ln``man``mount``umount``sort``wc``who

摘自《Unix 第四版》手册。该手册分为几个部分，第一部分涵盖了通用用户命令：

1. 自定义命令；

2. 系统调用；

3. 编程程序；

4. 特殊文件；

5. 文件格式；

6. 用户支持的程序；

7. 各种各样的;

8. 支持。

您可能对其中许多命令都很熟悉。它们中的大多数仍然保留在现代 Linux 系统中，但有些已被其他功能几乎与旧命令相同的命令所取代。例如， ar 命令以前用于归档，但现在您可以使用 zip 或 tar。

早期版本的 Unix 还包含其他一些至今仍保留但很少使用的命令，例如ar 用于文件归档、 dc 桌面计算器、 ed 文件编辑和校验和 sum 计算的命令。Unix 第二版还支持早期的电子邮件概念（有一个用于电子邮件的命令mail）和一种即时通讯工具：使用命令 mesg 和 ， write 您可以通过终端与其他用户交换消息。

使用早期 Unix 版本的程序员使用各种编译器和工具来帮助他们创建新程序。命令as 用于构建程序，而 bas 对于 BASIC 编程，还有诸如 cc (C 编译器)、 db (调试器)、 fc (FORTRAN 编译器)、 ld (链接器)、 nm (列表名称)、( od 八进制转储)、 strip (字符串符号) 和 un (查找未定义符号) 之类的命令。您可能在现代 Linux 系统上认出了这些工具，但其中许多现在都有不同的名称。例如，用于编译 C 程序的命令是gcc。

一些 Unix 命令随着时间的推移而发生了变化，但它们的早期版本在 Unix 第二版中很容易辨认。shell sh 支持早期版本的标签 goto和运算符 if。您可能习惯于在 Bash shell 中工作，因为 Bash 语言可以完成所有这些功能以及更多功能。该程序 roff 用于准备文档，是基于几年前出现的 RUNOFF 程序的简化实现。check 和 命令salve 提供与大致相同的文件系统检查fsck，命令 dsw 删除了类似的文件 rm -i，命令 istat 返回 inode 的状态， m6 是最早的宏处理程序之一，并且类似于现代的 m4，并tm 显示系统时间和有关系统保持活动时间的信息。

早期 Unix 系统的其他命令长期以来被保留下来，并用于支持不再存在的系统。例如，Unix 第二版手册描述了与 Honeywell 6070 大型机通信的工具，包括 dpd （通过电话提供数据服务）、 tss （与分时系统通信）以及 opr （离线）文件打印到 Honeywell 6070 系统。

❯ 文本处理

在Unix的第一个版本发布之后，汤普森试图发明一个更强大的系统，以便他能够继续使用Unix。不幸的是，他的管理层不愿投资操作系统研究，因为公司已经因与Multics的失败合作而遭受重创。购买新计算机系统的请求被拒绝了。

但 Unix 团队最终还是抽出时间处理了这件事。大约在同一时间，法律部门正计划购买一套新的文档准备系统，以帮助他们提交专利申请，这需要特定的格式。但他们想买的新软件还没有准备好。Unix 团队提出了一项协议：专利部门为他们购买一台新的 PDP-11 电脑，Unix 专家则负责升级文字处理器roff，实现准备专利申请所需的所有缺失功能。

此外，从技术上讲，没有人会研究操作系统。

这就是为什么 Unix 第二版还包含许多用于处理文档和打印的工具，包括 nroff （新 版本 roff） ov 用于拼版打印页面、 pr 用于印前以及 type 用于在打字机等 TeleType 机器上打印页面的工具。

后来，当公司购置了一台照排机时，Unix 团队重写了 nroff，将其变成了troff （排版 版本 roff）------该命令包含在 Unix 第 4 版中。其他文本处理工具也支持troff。例如，该工具 eqn 可以生成科学文档的公式并tbl 用于格式化表格。

其他如今已习以为常的 Unix 特性出现在 Unix 的后续版本中。一个典型的例子是使用 管道 将一个命令作为输入传递给另一个命令。该特性首次出现在 Unix 第三版中。管道使得创建充当过滤器的新程序成为可能。例如，该命令 grep允许比较文本文件并搜索匹配项（Unix 第四版），以及 tee 保存管道命令的中间输出（Unix 第五版）。在 Unix 第七版中，该命令sh最终被提供更多功能的 Bourne Shell 取代。

❯ Unix 中的常见根源

我们很少会思考日常生活中使用的 Linux 命令的起源。这些命令诞生于计算机运行缓慢、内存以千字节为单位的时代。那时的工具必须小巧且高度专业化。

从最初的 Unix 到现代 Linux 发行版，可用的命令行选项范围发生了显著变化。随着计算机速度的提升和内存的充裕，每个工具都开始承担越来越多的工作。例如，ls Unix 第二版中的命令仅支持五个选项： 以长 -l格式 列出 、 按时间而非名称排序、 列出所有文件、 显示每个文件的大小以及 列出目录名称而非其内容。现代GNU 命令不仅支持这些原始选项，还支持超过 50 个扩展选项。-t``-a``-s``-d``ls

所有现代类 Unix 系统的起源都可以追溯到最初的 Unix。Linux 就是这样一个系统，它使用 GNU 工具链。GNU 工具链基于 Unix 工具。2024 年，Linux 不再出现在最初的 Unix 架构中，原因很简单：Linux 现在支持 Unix 诞生之初无法想象的架构和工具。但使用命令行的一般原则与 20 世纪 70 年代 Unix 首次开发时大致相同。下次您使用 []ls列出目录中的文件时，请记住，您使用的是已有五十多年历史的工具。