Искусство программирования для Unix - Эрик Реймонд

Конструкция WPS с иерархией классов была одной из унифицирующих идей операционной системы OS/2. Другой идеей была мультипроцессная обработка. OS/2-программисты использовали организацию параллельной обработки в большой степени как частичную замену IPC между равноправными процессами. Традиции создания взаимодействующих инструментов не развивались.

OS/2 имела внутренние границы, которые можно было бы ожидать в однопользовательской операционной системе. Работающие процессы были защищены друг от друга, пространство ядра было защищено от пользовательского пространства, но пользовательских групп привилегий не было. Это означало, что файловая система не была защищена от злонамеренного кода. Другим следствием было отсутствие аналога каталога "/home"; данные приложений были разбросаны по всей системе.

Еще одним следствием недостатка многопользовательских возможностей было то, что в пользовательском пространстве не могло быть осуществлено разграничение привилегий. Таким образом, разработчики были склонны доверять только коду ядра. Многие системные задачи, которые в Unix обрабатывались бы демонами пользовательского пространства, были нагромождены в ядре или WPS-оболочке, в результате чего обе эти подсистемы сильно разрастались.

OS/2 имела текстовый, а не двоичный режим (т.е. режим, в котором последовательность CR/LF читалась как один символ конца строки, в сравнении с режимом, в котором подобная интерпретация не осуществлялась), но другой структуры записи файлов не было. Описываемая система поддерживала атрибуты файлов, которые использовались для сохранения постоянства рабочего стола подобно Macintosh. Системные базы данных хранились главным образом в двоичных форматах.

Предпочтительным стилем пользовательского интерфейса постоянно оставалась оболочка WPS. Пользовательские интерфейсы часто были более эргономичными, чем в Windows, хотя и не достигали стандартов Macintosh (период наиболее активного применения OS/2 наблюдался относительно раньше). Подобно Unix и Windows, пользовательский интерфейс OS/2 был организован вокруг множества независимых групп окон для различных задач, вместо захвата рабочего стола действующим приложением.

Целевой аудиторией OS/2 были предприятия и нетехнические пользователи, в связи с чем предполагалась низкая толерантность относительно сложности интерфейса. Данная система использовалась как в качестве клиентской, так и в качестве файлового сервера и сервера печати.

В начале 90-х годов разработчики сообщества OS/2 начали переходить к Unix-подобной среде, эмулирующей POSIX-интерфейсы, которая называлась ЕМХ. Перенесенное с Unix программное обеспечение начало регулярно появляться в OS/2 во второй половине 90-х годов прошлого века.

Система ЕМХ была доступна для загрузки без ограничений и включала в себя коллекцию GNU-компиляторов и другие средства разработки с открытым исходным кодом. Компания IBM периодически предоставляла копии системной документации по инструментарию OS/2-разработчика, которая была доступна на многих BBS-системах и FTP-серверах. Вследствие этого размер FTP-архива, разработанного пользователями программного обеспечения для OS/2 ("Hobbes"), к 1995 году превысил гигабайт. Жизнеспособная традиция небольших инструментов, исследовательского программирования и условно бесплатных программ развивалась и привлекала верных последователей в течение нескольких лет после того, как OS/2 была отправлена на свалку истории.

После выхода операционной системы Windows 95, сообщество OS/2, находясь под влиянием окружения Microsoft и будучи поддерживаемым IBM, стало все более интересоваться языком Java. После того как в начале 1998 года был опубликован исходный код браузера Netscape, направление миграции изменилось (достаточно неожиданно) в сторону Linux.

OS/2 представляет интерес как учебный пример того, как далеко может продвинуться конструкция многозадачной, но однопользовательской операционной системы. Большинство наблюдений в этом учебном примере применимы к другим операционным системам того же общего типа, в особенности AmigaOS[29], и GEM[30]. Очень многие материалы по OS/2, включая несколько хороших архивов, в 2003 году все еще оставались доступными в Web[31].

3.2.4. Windows NT

Windows NT (New Technology) — операционная система корпорации Microsoft для использования на мощных персональных компьютерах и серверах. Она поставляется в нескольких вариантах, которые в контексте данного обзора могут рассматриваться как одно целое. Все операционные системы Microsoft с момента упадка Windows ME в 2000 году основываются на технологии Windows NT. Windows 2000 была NT версии 5, a Windows XP (текущая версия в 2003 году) — NT 5.1. Windows NT генетически произошла от операционной системы VMS, с которой она имеет несколько общих важных характеристик.

Windows NT выросла путем приращений, а поэтому испытывает недостаток унифицирующей метафоры, соответствующей идее Unix о том, что "каждый объект является файлом", или идее рабочего стола в MacOS[32]. Поскольку основные технологии не связаны в небольшом наборе устойчивых центральных метафор, они устаревают каждые несколько лет. Каждое из поколений технологии — DOS (1981), Windows 3.1 (1992), Windows 95 (1995), Windows NT 4 (1996), Windows 2000 (2000), Windows XP (2002) и Windows Server 2003 (2003) — требует, чтобы разработчики по-новому повторно изучали фундаментальные принципы, при этом прежний путь объявляется устаревшим и более не поддерживается на достаточном уровне.

Имеются также другие последствия такого подхода.

• Средства GUI неудобно соседствуют со слабым, отжившим интерфейсом командной строки, унаследованным от DOS и VMS.

• Программирование сокетов не имеет унифицирующего объекта данных, аналогичного Unix-идее "каждый объект является файлом", поэтому мультипрограммирование (multiprogramming) и сетевые приложения, являющиеся простыми в Unix, предполагают наличие нескольких более фундаментальных концепций в Windows NT.

Windows NT имеет атрибуты файлов в некоторых типах ее файловых систем. Они используются ограниченным способом для реализации списков доступа в некоторых файловых системах и не очень сильно влияют на стиль разработки. Кроме того, данная система характеризуется тем, что запись текстовых и двоичных файлов осуществляется по-разному, и это приводит к определенным неудобствам (как NT, так и OS/2 унаследовали этот симптом от DOS).

Хотя в системе поддерживается вытесняющая многозадачность, создание дочерних процессов является затратным, правда, не таким, как в VMS, но (на уровне 0,1 с на создание подпроцесса) почти на порядок более затратными, чем в современных Unix-системах. Средства создания сценариев слабые, и операционная система вынуждает широко использовать двоичные форматы. В дополнение к ожидаемым последствиям, которые были рассмотрены выше, рассмотрим ряд менее очевидных.

• Большинство программ вообще невозможно связать в сценарий. Для взаимодействия друг с другом программы опираются на сложные, неустойчивые методы удаленного вызова процедур (Remote Procedure Call — RPC), которые являются причиной многочисленных ошибок.

• Общих инструментов вообще не существует. Документы и базы данных невозможно читать или редактировать без специализированных программ.

• С течением времени CLI-интерфейс все более игнорируется, поскольку все реже используется в среде. Проблемы, связанные со слабым CLI-интерфейсом, скорее усугубляются, нежели решаются. (Отчасти в Windows Server 2003 предпринята попытка изменить данную тенденцию.)

Системные и конфигурационные данные пользователей централизованы в главном системном реестре, а не разбросаны во многих скрытых пользовательских файлах конфигурации и системных файлах данных, как в Unix. Это также имеет несколько последствий для всей конструкции.

• Реестр делает систему полностью неортогональной. Одиночные сбои в приложениях могут повредить данные реестра, часто делая невозможным использование всей системы и вызывая необходимость переустановки.

• Феномен сползания реестра (registry creep): по мере роста реестра увеличивающиеся затраты на доступ замедляют работу всех программ.

NT-системы в Internet печально известны своей уязвимостью для "червей", вирусов, повреждениями и взломами всех видов. Для этого имеется множество причин, некоторые из них более существенные, чем другие. Наиболее фундаментальной причиной является то, что внутренние границы в NT являются чрезвычайно проницаемыми.

В Windows NT предусмотрены списки управления доступом, с помощью которых возможна реализация групп привилегий пользователей, но большое количество унаследованного кода игнорирует их, а операционная система допускает это для того, чтобы не повредить обратной совместимости. Отсутствуют средства управления безопасностью сообщений между GUI-клиентами[33], а их добавление также нарушило бы обратную совместимость.

Несмотря на то, что в NT используется MMU, в версиях данной системы после 3.5, исходя из соображений производительности, графический интерфейс системы встроен в то же адресное пространство, что и привилегированное ядро. Последние версии содержат в пространстве ядра даже Web-сервер в попытке достичь скорости, присущей Web-серверам на основе Unix.