Мультики - Multics

Мультики
Multics logo.gif
РазработчикМассачусетский технологический институт, GE, Bell Labs
Написано вPL / I, язык ассемблера[1]
Рабочее состояниеЗрелый, исторический, эмулятор доступен
Исходная модельОткрытый исходный код
изначальный выпуск1969; 51 год назад (1969)
Последний релиз12.6f / декабрь 2016 г.; 3 года назад (2016-12)
Репозиторий
Отредактируйте это в Викиданных
Доступно ванглийский
ПлатформыGE-645 мэйнфреймы, Honeywell 6180 серийные машины
Ядро типМонолитное ядро
Дефолт пользовательский интерфейсИнтерфейс командной строки
ЛицензияИзначально проприетарный,
Лицензия Multics с открытым исходным кодом с 2007 г.[2][3]
Официальный веб-сайтwww.multists.org

Мультики ("Мультиплексная информационно-вычислительная служба") был влиятельным ранним совместное времяпровождение Операционная система основанный на концепции одноуровневая память.[4][5] Multics «с тех пор повлияла на все современные операционные системы, от микрокомпьютеров до мэйнфреймов».[6]

Первоначальное планирование и разработка Multics началась в 1964 году в Кембридж, Массачусетс. Изначально это был совместный проект, возглавляемый Массачусетский технологический институт (Проект MAC с Фернандо Корбато ) вместе с General Electric и Bell Labs. Он был разработан на GE 645 компьютер, специально разработанный для этого; первый был доставлен в Массачусетский технологический институт в январе 1967 года.

Multics был задуман как коммерческий продукт для General Electric и стал одним из Honeywell, правда, не очень удачно. Благодаря множеству новых и ценных идей Multics оказала значительное влияние на информатику, несмотря на ее недостатки.[7]

У Multics было множество функций, предназначенных для обеспечения высокой доступности, чтобы он поддерживал вычислительная утилита аналогично телефон и электричество коммунальные услуги. Для этого использовалась модульная аппаратная структура и архитектура программного обеспечения. Система может увеличиваться в размере, просто добавляя больше соответствующих ресурсов, будь то вычислительная мощность, основная память или дисковое хранилище. Отдельный списки контроля доступа для каждого файла обеспечивается гибкий обмен информацией, но при необходимости - полная конфиденциальность. Multics имеет ряд стандартных механизмов, позволяющих инженерам анализировать производительность системы, а также ряд механизмов адаптивной оптимизации производительности.

Новые идеи

Справочное руководство по командам Multics

Multics реализовал одноуровневый магазин для доступа к данным, отбрасывая четкое различие между файлы (называется сегменты в Multics) и процесс объем памяти. Память процесса состояла исключительно из сегментов, которые были отображены в его адресное пространство. Чтобы читать или писать им, процесс просто использовал обычный центральное процессорное устройство (CPU), а операционная система позаботилась о том, чтобы все изменения были сохранены в диск. В POSIX терминологии, казалось, что каждый файл mmap ()ed; однако в Multics не было концепции память процесса, отдельно от памяти, используемой для хранения подключенных файлов, как Unix имеет. Все память в системе была частью немного сегмент, появившийся в файловая система; это включало временную рабочую память процесса, его стек ядра и т. д.

Одним из недостатков этого было то, что размер сегментов был ограничен 256 киловордами, чуть более 1МиБ. Это было связано с особой аппаратной архитектурой машин, на которых работала Multics, имеющая 36-битный размер слова и индексные регистры (используемые для адресации внутри сегментов) вдвое меньшего размера (18 бит). Для работы с файлами большего размера приходилось использовать дополнительный код, называемый многосегментными файлами. В те дни, когда один мегабайт памяти был непомерно дорогим, и до больших баз данных, а затем и огромных битовая карта графика, этот предел встречался редко.

Еще одной важной новой идеей Multics была динамическое связывание, в котором запущенный процесс может запросить добавление других сегментов в его адресное пространство, сегментов, которые могут содержать код, который он затем может выполнить. Это позволяло приложениям автоматически использовать последнюю версию любой внешней процедуры, которую они вызывали, поскольку эти процедуры хранились в других сегментах, которые были динамически связаны только тогда, когда процесс впервые пытался начать выполнение в них. Поскольку разные процессы могут использовать разные правила поиска, разные пользователи могут автоматически использовать разные версии внешних подпрограмм. Не менее важно, что при соответствующих настройках средств безопасности Multics код в другом сегменте может получить доступ к структурам данных, поддерживаемым в другом процессе.

Таким образом, для взаимодействия с приложением, работающим частично как демон (в другом процессе) пользовательский процесс просто выполнил обычный вызов процедуры инструкция к сегменту кода, с которым он был динамически связан (сегмент кода, который реализовал некоторую операцию, связанную с демоном). Затем код в этом сегменте может изменять данные, которые хранятся и используются в демоне. Когда действие, необходимое для запуска запроса, было выполнено, простая инструкция возврата из процедуры вернула управление процессом пользователя коду пользователя.

Multics также поддерживает чрезвычайно агрессивные он-лайн реконфигурация: центральные процессоры банки памяти, дисководы и т. д. могут быть добавлены и удалены, пока система продолжает работать. В системе Массачусетского технологического института, где производилась самая ранняя разработка программного обеспечения, было обычной практикой разделять мультипроцессор систему на две отдельные системы в нерабочее время путем постепенного удаления достаточного количества компонентов, чтобы сформировать вторую рабочую систему, оставляя остальные по-прежнему работать с исходными зарегистрированными пользователями. Тестирование разработки системного программного обеспечения можно было провести на второй системе, затем компоненты второй системы были добавлены обратно в основную пользовательскую систему, даже не выключая ее. Multics поддерживает несколько процессоров; это была одна из первых многопроцессорных систем.

Multics была первой крупной операционной системой, разработанной как безопасная система с самого начала.[8] Несмотря на это, ранние версии Multics неоднократно взламывались.[9] Это привело к дальнейшей работе, которая сделала систему намного более безопасной и предустановленной современной. техника безопасности техники. Взломы стали очень редкими после того, как была принята аппаратная база второго поколения; у него была аппаратная поддержка кольцевая безопасность, многоуровневое уточнение концепции главный режим.[нужна цитата ] В 1973 году в рамках проекта тигровой команды ВВС США была протестирована безопасность Multics под кодовым словом ZARF. 28 мая 1997 года Американское агентство национальной безопасности рассекретило использование кодового слова ZARF.

Multics была первой операционной системой, которая обеспечила иерархическая файловая система,[10][11] а имена файлов могут иметь почти произвольную длину и синтаксис. У данного файла или каталога могло быть несколько имен (обычно длинная и короткая форма), также поддерживались символические ссылки между каталогами. Multics была первой, кто использовал теперь стандартную концепцию пер-процесс стеки в ядро, с отдельной стопкой для каждого защитного кольца. Он также был первым, кто командный процессор реализован как обычный пользовательский код - идея позже использовалась в Оболочка Unix. Он также был одним из первых, написанных на языке высокого уровня (Multics PL / I ), после Берроуз MCP система написана в АЛГОЛ.[1]

История проекта

В 1964 году Multics была разработана первоначально для GE-645 мэйнфрейм, а 36-битный система. Компьютерный бизнес GE, включая Multics, был передан Honeywell в 1970 году; около 1973 года Multics поддерживался на Honeywell 6180 машины, в том числе улучшения безопасности, включая аппаратную поддержку защитные кольца.

Bell Labs выведен из проекта в 1969 г .; некоторые из людей, которые там работали над этим, продолжили создавать Unix система. Разработка Multics продолжалась в MIT и General Electric.

Компания Honeywell продолжала разработку системы до 1985 года. Было установлено около 80 объектов стоимостью в несколько миллионов долларов в университетах, промышленных и государственных учреждениях. В начале 1980-х годов во французской университетской системе было несколько установок. После того, как Honeywell перестала поддерживать Multics, пользователи перешли на другие системы, такие как Unix.

В 1985 году Multics получила сертификат безопасной операционной системы уровня B2 с использованием Критерии оценки доверенных компьютерных систем от Национальный центр компьютерной безопасности (NCSC) подразделение АНБ, первая операционная система, оцененная до этого уровня.

Multics распространялся с 1975 по 2000 год компанией Groupe Bull в Европа и Bull HN Information Systems Inc. в США. В 2006 г. Бык САС с открытым исходным кодом Версии Multics MR10.2, MR11.0, MR12.0, MR12.1, MR12.2, MR12.3, MR12.4 и MR12.5.[12]

Последняя известная установка Multics. изначально оборудование Honeywell было остановлено 30 октября 2000 г. на канадском Департамент национальной обороны в Галифаксе, Новая Шотландия, Канада.[13]

Текущее состояние

В 2006 году Bull HN предоставил Массачусетскому технологическому институту исходный код MR12.5, последней версии Multics 1992 года.[14] Большая часть системы теперь доступна как программное обеспечение с открытым исходным кодом за исключением некоторых дополнительных частей, таких как TCP / IP.[15]

В 2014 году Multics успешно запускалась на текущем оборудовании с помощью эмулятора.[16] Теперь доступна версия эмулятора 1.0.[17] Выпуск 12.6f Multics сопровождает выпуск эмулятора 1.0 и добавляет несколько новых функций, включая вызов из командной строки и редактирование с помощью видеосистемы.[18]

Команды

Ниже приводится список команды для общих вычислительных задач, поддерживаемых Multics Интерфейс командной строки.[19]

Ретроспективные наблюдения

Питер Х. Салус, автор книги о ранних годах Unix,[20] заявил одну позицию: «С помощью Multics они попытались получить гораздо более универсальную и гибкую операционную систему, и это с треском провалилось».[21] Эта позиция, однако, была широко дискредитирована в компьютерном сообществе, потому что многие технические инновации Multics используются в современных коммерческих вычислительных системах.[7]

Постоянно резидентное ядро ​​Multics, системы, которую в свое время осмеивали как слишком большую и сложную, занимало всего 135 КБ кода. Для сравнения, система Linux в 2007 году могла занимать 18 МБ.[22] Первый Массачусетский технологический институт GE-645 имело 512 киловордов памяти (2 МиБ), что было поистине огромным объемом в то время, а ядро ​​использовало лишь умеренную часть основной памяти Multics.

Вся система, включая операционную систему и комплекс PL / 1 компилятор, пользовательские команды и библиотеки подпрограмм, состояли примерно из 1500 исходных модулей. В среднем они составляли примерно 200 строк исходного кода каждая и были скомпилированы для получения в общей сложности примерно 4,5 МБ кода процедуры, что было довольно большим по стандартам того времени.

Компиляторы Multics обычно оптимизированы для плотность кода чем производительность процессора, например, с помощью небольших подпрограмм, называемых операторы для коротких стандартных кодовых последовательностей, что делает сравнение размера объектного кода с современными системами менее полезным. Высокая плотность кода была хорошим выбором для оптимизации Multics в качестве многопользовательский система с дорогой основной памятью.

Влияние на другие проекты

Unix

Дизайн и особенности Multics сильно повлияли на операционную систему Unix, которая изначально была написана двумя программистами Multics, Кен Томпсон и Деннис Ричи. Поверхностное влияние Multics на Unix очевидно во многих областях, включая наименования некоторых команд. Но внутренняя философия проектирования была совершенно иной: она была сосредоточена на том, чтобы система оставалась маленькой и простой, и, таким образом, исправляла некоторые недостатки Multics из-за ее высоких требований к ресурсам на ограниченном компьютерном оборудовании того времени.

Название Unix (первоначально Unics) сам по себе каламбур на Мультики. В U в Unix, по слухам, означает несвязанный в отличие от мультиплексированный of Multics, что еще раз подчеркивает отказ разработчиков от сложности Multics в пользу более простого и работоспособного подхода для небольших компьютеров. (Гарфинкель и Абельсон[23] сослались на альтернативное происхождение: Питер Нойман из Bell Labs, наблюдая за демонстрацией прототипа, предложил каламбурное название UNICS - произносится "евнухи "- как" кастрированный мультик ", хотя, как говорят, Деннис Ричи отрицал это.[24])

Кен Томпсон в расшифрованном интервью 2007 года с Питером Сейбелем[25] называет Multics «чрезмерно спроектированным, надстроенным и над всем остальным. Он был почти непригоден для использования. Они [Массачусетский технологический институт] до сих пор заявляют, что это чудовищный успех, но это явно не так». Что касается влияния Multics на Unix, Томпсон заявил, что «вещи, которые мне достаточно понравились (в Multics), чтобы на самом деле принять, это иерархическая файловая система и оболочка - отдельный процесс, который вы можете заменить другим процессом».

Другие операционные системы

В Prime Computer Операционная система, ПРИМОС, был назван "Мультики в обувной коробке" Уильям Подуска, основатель компании. Позже Подуска перешел к основанию Аполлон Компьютер, чья AEGIS и позже Домен / ОС Операционные системы, иногда называемые «Multics в спичечном коробке», расширили дизайн Multics на среду графических рабочих станций, сильно подключенную к сети.

В Stratus VOS операционная система Stratus Computer (сейчас Stratus Technologies ) был очень сильно подвержен влиянию Multics, и его внешний пользовательский интерфейс и внутренняя структура очень похожи на более старый проект. Функции высокой надежности, доступности и безопасности Multics были расширены в Stratus VOS для поддержки новой линейки отказоустойчивой компьютерные системы, поддерживающие безопасную, надежную обработка транзакции. Stratus VOS является самым прямым потомком Multics, который все еще активно разрабатывается и используется сегодня.

Архитектура защиты Multics, ограничивающая возможность кода на одном уровне системы получать доступ к ресурсам на другом, была принята в качестве основы для функций безопасности ICL с VME Операционная система.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Р. А. Фрейбург, "Компилятор Multics PL / 1", General Electric Company, Кембридж, Массачусетс, 1969.
  2. ^ «Лицензия Multics (Multics) - Инициатива с открытым исходным кодом». opensource.org. Получено 11 апреля, 2018.
  3. ^ «Мифы о мультиках». www.multician.org. Получено 11 апреля, 2018.
  4. ^ Деннис М. Ричи, "Эволюция системы разделения времени Unix", Связь ACM, Vol. 17, 1984, стр. 365-375.
  5. ^ Дэн Мерфи (1996) [1989]. «Истоки и развитие ТОПС-20».
  6. ^ Грегори, Натан (май 2018 г.). Тымь до. Lulu.com. п. 66. ISBN  9781387824755. Получено 29 марта, 2020.
  7. ^ а б «Мифы о мультиках». www.multician.org. Получено 11 апреля, 2018.
  8. ^ Джером Х. Зальцер, «Защита и контроль обмена информацией в множественных устройствах», в «Введение в мультисигналы», MAC TR-123, Project MAC, Кембридж, февраль 1974 г .; стр. 2-41.
  9. ^ Том Ван Влек (2002). «Как ВВС взломали систему безопасности Multics».
  10. ^ "Глоссарий Multics -F-". www.multician.org. Получено 11 апреля, 2018.
  11. ^ Р. К. Дейли и П. Г. Нойман, «Файловая система общего назначения для вторичного хранилища», AFIPS '65 (осень, часть I) Труды 30 ноября - 1 декабря 1965 г.
  12. ^ История мультиков Массачусетский технологический институт
  13. ^ "Даты истории мультиков". Получено 13 сентября, 2015. Отключение DND-H (17: 08Z 30.10.00)
  14. ^ Ван Влек, Том. «Открытый исходный код для нескольких устройств». MultICAL.org. Получено 11 апреля, 2016.
  15. ^ Энтони, Чарльз. "(email) Re: [dps8m-developers] Многопроцессорность и / или сетевые Multics". Sourceforge.net. Получено 11 апреля, 2016.
  16. ^ "RingZero - возрождение Multics". WikidotCom. Получено 11 апреля, 2015.
  17. ^ «Симулятор Мультики». Получено 9 июля, 2017.
  18. ^ «Установка Multics». Получено 19 мая, 2020.
  19. ^ Unix и Multics
  20. ^ Салус, Питер Х. (1994). Четверть века UNIX (Печатается с исправлениями, январь 1995 г., ред.). Ридинг, Массачусетс: Addison-Wesley Pub. Co. ISBN  978-0-201-54777-1.
  21. ^ Уорд, Марк (20 августа 2009 г.). «40 лет Unix». Новости BBC. Получено 27 апреля, 2010. Цитата Питера Салуса.
  22. ^ Коллингс, Терри; Уолл, Курт (10 апреля 2007 г.). Сеть Red Hat Linux и системное администрирование (3-е изд.). Джон Вили и сыновья. п. 668. ISBN  978-0-7645-9949-1. Получено 4 февраля, 2017.
  23. ^ Гарфинкель, Симсон и Абельсон, Гарольд. Архитекторы информационного общества: тридцать пять лет лаборатории компьютерных наук Массачусетского технологического института. MIT Press, 1999. ISBN  978-0262071963
  24. ^ Карн, Фил (28 октября 1981 г.). «Истоки unix». Группа новостей: fa.unix-мастера. Usenet:  [email protected]. Получено 11 апреля, 2014.
  25. ^ Питер Сейбель. Кодеры за работой: размышления о ремесле программирования. Публикации APress, 2007. ISBN  978-1-4302-1948-4

дальнейшее чтение

В литературе имеется большое количество статей о Multics и различных ее компонентах; довольно полный список доступен на Библиография Multics страница. Наиболее важные и / или информативные из них перечислены ниже.

Технические детали

Безопасность

внешняя ссылка