Вопросы истории: UNIX, Linux, BSD и другие - Алексей Федорчук

Однако имеет ли скорость загрузки системы к быстродействию ее при реальной работе? Отнюдь. Достаточно вспомнить, что MS DOS 3.3 на IBM PC/XT грузилась быстрее, чем любой Linux на любом супер-мега-Ivy Bridge. Перефразируя слова Сергея Образцова, измерение скорости загрузки ОС, строго говоря, даже к скорости загрузки ОС никакого отношения не имеет. Потому как зависит скорость загрузки в первую очередь от количества подгружаемых модулей и стартовых сервисов. Так что измерение её на самом деле меряет радиус кривизны рук пользователя, меру его лени или, напротив, количество свободного времени, которое он способен выделить на доведение системы до ума. А в последнее время, с распространением SSD-накопителей, скорость загрузки ОС вообще измеряет толщину кошелька пользователя или степень его жадности.

Не лучше и с тестами на реальных приложениях под разными ОС. Например, со столь любимым сравнением скорости обработки запросов web-сервером под Linux и FreeBSD, на основании чего делается вывод о превосходстве одной операционки над другой. Кстати, и не помню даже, кого над кем, да это и не важно. Потому что сразу же возникает закономерный вопрос: а что меряется в этом случае? Сравнительное быстродействие ОС? Или все-таки качество реализации конкретной версии Apache или, например, MySQL под ту и другую систему?

В общем, отдав в свое (не такое уж давнее) время дань увлечению всякого рода тестированием (это занятие было бы точнее классифицировать как пузометрию или … ну, то, что в этнографической литературе называют «сравнением мужей», подробно описанному в книжке: Мир FOSS. Заметки гуманитария), я пришел к стойкому убеждению, что в большинстве случаев это либо измерение аршином с точностью до ангстрема, либо, по изящному выражению Таненбаума, сравнение яблок с апельсинами.

И тем не менее, методика тестирования, предложенная командой Таненбаума, производит впечатление. Во-первых, она (команда) поставила себе целью оценить влияние на быстродействие системы одного-единственного фактора: выноса драйверов за пределы ядра и перемещения их в пользовательское пространство. И потому тестирование быстродействия MINIX 3 проводилось… на MINIX 2. Каким образом? Очень просто: в качестве сравнительных объектов использовались каноническая MINIX 2, с одной стороны, и она же, пересобранная с удалением из ядра драйверов устройств и еще некоторыми модификациями, что фактически превратило её в MINIX 3.

Во-вторых, в качестве тестов выполнялись процедуры, скорость которых действительно зависит от ОС исключительно или очень существенно: время исполнения системных вызовов, скорость чтения из файла и записи в файл, а также чтения непосредственно из блочного устройства (винчестера). Тесты с реальными приложениями тоже проводились – но предельно простыми (в смысле – мало подверженными посторонним по отношению к ОС влияниям): пересборка образа системы и набора контрольных тестов POSIX, а также обработка текстового файла утилитами типа sed, grep.

Результаты оказались парадоксальными. Разумеется, квази-Minix 3 проиграла MINIX 2 по всем статьям. Но давайте посмотрим, где и насколько.

По чисто «ядерным» тестам вроде исполнения системных вызовов отставание первой составило 12%, по тестам на файловых операциях и запросах к базам данных – 8-9%, по тестам на реальных приложениях – 6%. Последнее на современных машинах практически равнозначно отсутствию визуальной разницы вообще.

Чего нет у рыб?

Результаты тестов, о которых я только что говорил, были опубликованы в работе  «A Lightweight Method for Building Reliable Operating Systems Despite Unreliable Device Drivers» ещё в январе 2006 года. Они показали, что катастрофического провала производительности при переходе к «чистому» микроядру не наблюдается. И, следовательно, идея, положенная в основу архитектуры MINIX 3:

   • имеет право на существование, и

   • заслуживает дальнейшего развития.

Так что дело оставалось за малым: воплотить идею во что-то, реально работающее. А до этого на момент публикации результатов тестов, MINIX 3 было также далеко, как омарам – нетрадиционным способом пробраться до города Пекина.

Обычно, когда описывают особенности некоей системы, разговор начинается с того, что в ней есть. Я же нарушу традицию, и расскажу о том, чего с MINIX 3 не было. И даже не в момент её анонса, а более чем год спустя, на рубеже 2006-2007 годов, когда мне довелось познакомиться с ней воочию – в актуальной на тот момент версии 3.1.2.

По поводу возможностей, отсутствующих в MINIX 3 на момент моего с ней знакомства, хочется сделать небольшое литературное отступление.

Выдающийся русский филолог и писатель Лев Успенский (автор, в числе многого прочего, замечательной книжки «Занимательная топонимика») в своих воспоминаниях рассказывает, как в студенческие годы сдавал экзамен по какой-то биологической дисциплине. И на вопрос, вынесенный в заглавие этого раздела, ответил: «У рыб нет монокля и полного собрания сочинений Шпильгагена». А на уточняющий вопрос, знает ли он, чего ещё нет у рыб, сказал: «Знаю. Но монокля и собрания сочинений Шрильгагена у них точно нет». За что и был удостоен отличной отметки.

С MINIX 3 – случай аналогичный. Монокль к установочному ее диску не прилагается, и полное собрание сочинений Шпильгагена на нем не присутствует (да и вряд ли вообще существует в оцифрованном виде). Однако, как и с рыбами, список отсутствующих в MINIX 3 функций моноклем и Шпильгагеном далеко не исчерпывается.

Итак, в MINIX 3 отсутствовали:

   • поддержка огромного количества современного оборудования – от шины USB до интерфейса SATA, а видеоподсистема обеспечивала работу только в VESA-режиме;

   • возможность динамической линковки приложений с функциями системных библиотек;

   • поддержка каких-либо файловых систем, кроме своей собственной – даже доступ к ISO 9660 осуществлялся через устройство, которое у людей располагается обычно чуть ниже спины;

   • поддержка виртуальной памяти.

Ясное дело, что с прикладным софтом дело обстояло не лучше. В свежеустановленной системе имелся набор классических UNIX-утилит в реализации, примерно соответствующей стандарту POSIX, то есть далеко не самых богатых возможностями. Конечно, эту проблему можно было частично решить путём доустановки дополнительных пакетов (а их уже тогда было). Но вот с поддержкой устройств, файловых систем и прочего системного инвентаря рядовой пользователь ничего поделать не мог – это была вахта разработчиков.

И они стояли её доблестно: постепенно в MINIX 3 появилась поддержка виртуальной и разделяемой памяти, иных файловых систем, вплоть до подсистемы FUSE с экспериментальной поддержкой NTFS. Обрастала она и драйверами устройств, расширялся круг портированных приложений, в том числе за счёт задействования системы pkgsrc – той же самой, что была принята на вооружение в DragonFlyBSD.

Описывать хронологию всех этих изменений в деталях я не буду: заинтереосвавшийся читатель легко может отследить их по новостному разделу официального сайта или его русскоязычного его гомолога. На последнем, кроме того, можно видеть, как крепла поддержка в MINIX 3 русского языка – сначала усилиями отечественных добровольцев, а потом и на официальном уровне.

И ныне, пожалуй, в MINIX 3 не найти разве что, действительно, монокля и полного собрания сочинений Шпильгагена – большинство остальных атрибутов полноценной операционки в ней имеется. Что внушает оптимизм относительно его дальнейшего развития.

Заключение

Вот о будущем всех трёх родившихся на наших глазах операционных систем я и хотел бы сказать несколько слов под занавес. С одной стороны, и DragonFlyBSD, и MINIX 3 развиваются – может быть, не такими темпами, как хотелось бы их поклонникам, но поступательно и необратимо. Правда, о Syllable этого не скажешь – её жизнь протекает ни шатко, ни валко. Но относительный успех хотя бы двух систем из трёх, на фоне бурного развития Linux»а, показателен. Это при том, что разработчики Free- и других BSD тоже не сидят сложа руки.

С другой стороны, Год Великого перелома, о котором речь пойдёт в одной из следующих статей цикла, смешал карты: сначала интенсивная десктопизация Linux, а затем внедрение её инкарнации – Android»а , казалось бы, не оставил для всех других операционных систем места под солнцем.

Однако у этой медали, как ни странно, есть и третья сторона: Linux буквально в последнее время пошёл по пути, от которого в восторге далеко не все применители, майнтайнеры и разработчики. И кто знает, не сделает ли это востребованными более иные операционки, как давно существующие, так и недавно рождённые. Однако это область, где кончается история и начинается политика, да ещё и приправленная предсказаниями и пророчествами.

Глава девятая. UNIX: хождения в народ