Minix

Minix
Семейство ОС	UNIX-подобная операционная система
Тип ядра	Микроядро
Состояние	Актуальное

Minix — свободная Unix-подобная микроядерная операционная система, распространяемая по лицензии BSD. Эндрю Таненбаум создал первую версию Minix в 1987 в качестве «иллюстрации» учебника «Операционные системы: Разработка и реализация». Среди студентов, изучающих теорию операционных систем по исходникам Minix, наибольшей известности достиг Линус Торвальдс, разработчик Linux. Изначально, целью Minix являлось обучение студентов строению компьютеров и основ операционных систем. Исходные коды Minix совершенно отличны от кодов ОС Linux, но как и Linux, Minix является Unix-подобной операционной системой с аналогичным набором команд.

Исходный код MINIX 3 с переведёнными на русский язык комментариями можно получить на CD вместе с книгой «Операционные системы: разработка и реализация» (Таненбаум Э. С., Вудхалл А. С., 3-е издание опубликовано в России в 2007 году), в которой детально расписано строение ОС на примере Minix.

1 ноября 2008 года Эндрю Таненбаум получил грант в 2,5 млн евро от Европейского исследовательского совета для работы над проектом: «Исследование действительно надёжного и безопасного системного программного обеспечения». Грант позволит продолжить работы по дальнейшему развитию ОС MINIX 3 в течение не менее пяти лет (до ноября 2013 года).

История

Minix

Эндрю Таненбаум создал Minix в Амстердамском свободном университете для наглядной демонстрации принципов, описываемых в его книге «Operating Systems: Design and Implementation» (1987). ISBN 0-13-637406-9. Сокращённые 12000 строк исходного кода ядра, подсистемы управления памятью и файловой системы Minix были напечатаны в книге. Minix написан преимущественно на языке программирования C.

В далёком 1987 году Таненбаум относился к Minix только как к учебному пособию. Чтобы оставить код ОС доступным для изучения в течение семестра, Эндрю Таненбаум отвергал предложения усовершенствовать Minix или принять патчи, которые поступали от читателей его учебника. Роль проекта, в котором читатели Таненбаума воплотили своё стремление разрабатывать операционные системы, взял на себя Linux.

Изначально Таненбаум разработал Minix для компьютеров IBM PC и IBM PC/AT, доступных в то время. Minix версии 1.5 был портирован на Motorola 68000, что обеспечило совместимость с популярными платформами Amiga, Atari ST, Apple Macintosh. Кроме того, были сделаны версии для SPARC, National Semiconductor NS32032 и транспьютеров.

Minix 2

Minix 2.0 снова поддерживал только архитектуру x86. Он прилагался ко второй редакции книги Таненбаума, написанной им в соавторстве с Альбертом Вудхаллом (Albert Woodhull). Minix 1 и 2 были средствами обучения.

Minix 3

Minix версии 3 был анонсирован 24 октября 2005 года Эндрю Таненбаумом во время его речи на конференции по принципам операционных систем, организованном Association for Computing Machinery (ACM Symposium on Operating Systems Principles). Несмотря на то, что Minix всё ещё служит в качестве учебного примера в новой редакции книги Таненбаума и Вудхалла, он был переработан и доведён до годности к использованию в качестве надёжной операционной системы для микроконтроллеров и других встраиваемых систем. Он доступен на LiveCD, с которым можно работать без необходимости установки системы на жёсткий диск, а также в виде, совместимом со многими эмуляторами, такими, как Bochs, QEMU, VMware, VirtualBox и Virtual PC.

Эта операционная система является компактной. Части, которые работают в пользовательском режиме, разделены на небольшие модули и хорошо изолированы друг от друга. Например, каждый драйвер устройства выполняется как отдельный процесс пользовательского режима, и ошибка в драйвере (безусловно, источник большинства ошибок в любой операционной системе) не может полностью нарушить работу системы в целом. В Minix, когда драйвер терпит крах, он автоматически перезапускается, не требуя пользовательского вмешательства, перезагрузки, и не затрагивая выполняющихся программ. Перечисленные особенности, микроядерная архитектура и другие аспекты значительно повышают надёжность этой операционной системы.

Начиная с версии 3.1.4 Minix поддерживает виртуальную память.

Анонс изменений в релизе 3.1.5:

улучшена производительность,
добавлена поддержка разделяемой памяти (Shared memory),
добавлена функция setitimer,
улучшен код обработки сигналов,
добавлены порты PostgreSQL, QEMU и Sudo.

Анонс изменений в релизе 3.1.6:

Добавлены новые драйверы: Atheros L2, Intel E1000, Realtek 8169, DEC Tulip;
Поддержка VirtualPC Network (DEC Tulip);
Поддержка PipeFS;
Поддержка HGFS — монтирование каталогов VMware как файловой системы;
Поддержка FPU;
Поддержка System Event Framework (SEF);
Экспериментальная поддержка APIC (по умолчанию отключена);
Добавлены порты:
- набор базовых системных утилит из OpenBSD — bsd-utils;
- интерпретатор Lua 5.1.4;
- файловый менеджер Midnight Commander;
- эмулятор QEMU 0.12.2;
- средства для измерения производительности aim9, lmbench3;
- tcpdump.

Анонс изменений в релизе 3.1.7:

Планирование ресурсов на пользовательском уровне (Userspace scheduling) и поддержка серверов-планировщиков;
Корректная поддержка одновременной работы с несколькими Ethernet-картами одного типа;
Исправлены ошибки, мешающие запуску Minix под управлением системы виртуализации KVM;
Загрузчик теперь может работать с образами, размер которых превышает 16 Мб;
Размер корневого раздела увеличен до 64 Мб, скрипт установки изменен с целью корректной работы с корневыми разделами нестандартного размера;
В системе сборки появилась поддержка сборки MINIX с использованием GCC (ранее использовался набор компиляторов ACK), ведётся работа по обеспечению поддержки icc, clang и llvm-gcc;
Проведена реорганизация и чистка дерева исходных текстов;
Добавлены новые порты: Git и GCC 4.4.3;
Реализован вторичный уровень кеширования ФС в VM, использующий всю доступную память для минимизации задержки при вводе-выводе;
Поддержка кодировок CP-1251 и KOI8-U.

Анонс изменений в релизе 3.2.0:

Сегодня Эндрю Таненбаум благосклонно относится к участию в развитии MINIX 3.

Литература

• Таненбаум Э., Вудхалл А. Операционные системы: разработка и реализация. 2-е издание. ISBN 5-469-00148-2
• Таненбаум Э., Вудхалл А. Операционные системы: разработка и реализация. 3-е издание. 2007 год. ISBN 5-469-01403-7

Ссылки

• [www.minix3.org/ Официальный сайт MINIX 3]  (англ.)
• [minix1.hampshire.edu/ Официальный сайт поддержки MINIX 2]  (англ.)
• [www.minix3.ru/ Русскоязычное сообщество разработчиков и пользователей MINIX 3]
• [minix3.ru/forum/ Форум поддержки ОС Minix / MINIX 3 на сайте Романа Игнатова]
• [tuxmobil.org/mobile_minix.html Minix на лаптопах и КПК]
• [www.cs.vu.nl/~ast/brown/ История Minix от Эндрю Таненбаума]
• [www.oreilly.com/catalog/opensources/book/appa.html Спор Линуса Торвальдса и Эндрю Таненбаума о технологиях Minix и Linux]
• [minix1.hampshire.edu/faq/mxlicense.html Minix под лицензией BSD]
• comp.os.minix — Minix Usenet newsgroup
• [www.minix3.ru/articles/Tanenbaum_interview_ru.html Интервью Таненбаума для русского сообщества разработчиков и пользователей MINIX 3]
• Minix в каталоге ссылок Open Directory Project (dmoz).  (рус.)
• Minix в каталоге ссылок Open Directory Project (dmoz).  (англ.)

Отрывок, характеризующий Minix

Она слышала, или ей показалось, что были упомянуты имена Курагина и Болконского. Впрочем, ей всегда это казалось. Ей всегда казалось, что все, глядя на нее, только и думают о том, что с ней случилось. Страдая и замирая в душе, как всегда в толпе, Наташа шла в своем лиловом шелковом с черными кружевами платье так, как умеют ходить женщины, – тем спокойнее и величавее, чем больнее и стыднее у ней было на душе. Она знала и не ошибалась, что она хороша, но это теперь не радовало ее, как прежде. Напротив, это мучило ее больше всего в последнее время и в особенности в этот яркий, жаркий летний день в городе. «Еще воскресенье, еще неделя, – говорила она себе, вспоминая, как она была тут в то воскресенье, – и все та же жизнь без жизни, и все те же условия, в которых так легко бывало жить прежде. Хороша, молода, и я знаю, что теперь добра, прежде я была дурная, а теперь я добра, я знаю, – думала она, – а так даром, ни для кого, проходят лучшие годы». Она стала подле матери и перекинулась с близко стоявшими знакомыми. Наташа по привычке рассмотрела туалеты дам, осудила tenue [манеру держаться] и неприличный способ креститься рукой на малом пространстве одной близко стоявшей дамы, опять с досадой подумала о том, что про нее судят, что и она судит, и вдруг, услыхав звуки службы, ужаснулась своей мерзости, ужаснулась тому, что прежняя чистота опять потеряна ею.
Благообразный, тихий старичок служил с той кроткой торжественностью, которая так величаво, успокоительно действует на души молящихся. Царские двери затворились, медленно задернулась завеса; таинственный тихий голос произнес что то оттуда. Непонятные для нее самой слезы стояли в груди Наташи, и радостное и томительное чувство волновало ее.
«Научи меня, что мне делать, как мне исправиться навсегда, навсегда, как мне быть с моей жизнью… – думала она.
Дьякон вышел на амвон, выправил, широко отставив большой палец, длинные волосы из под стихаря и, положив на груди крест, громко и торжественно стал читать слова молитвы:
– «Миром господу помолимся».
«Миром, – все вместе, без различия сословий, без вражды, а соединенные братской любовью – будем молиться», – думала Наташа.
– О свышнем мире и о спасении душ наших!
«О мире ангелов и душ всех бестелесных существ, которые живут над нами», – молилась Наташа.
Когда молились за воинство, она вспомнила брата и Денисова. Когда молились за плавающих и путешествующих, она вспомнила князя Андрея и молилась за него, и молилась за то, чтобы бог простил ей то зло, которое она ему сделала. Когда молились за любящих нас, она молилась о своих домашних, об отце, матери, Соне, в первый раз теперь понимая всю свою вину перед ними и чувствуя всю силу своей любви к ним. Когда молились о ненавидящих нас, она придумала себе врагов и ненавидящих для того, чтобы молиться за них. Она причисляла к врагам кредиторов и всех тех, которые имели дело с ее отцом, и всякий раз, при мысли о врагах и ненавидящих, она вспоминала Анатоля, сделавшего ей столько зла, и хотя он не был ненавидящий, она радостно молилась за него как за врага. Только на молитве она чувствовала себя в силах ясно и спокойно вспоминать и о князе Андрее, и об Анатоле, как об людях, к которым чувства ее уничтожались в сравнении с ее чувством страха и благоговения к богу. Когда молились за царскую фамилию и за Синод, она особенно низко кланялась и крестилась, говоря себе, что, ежели она не понимает, она не может сомневаться и все таки любит правительствующий Синод и молится за него.
Окончив ектенью, дьякон перекрестил вокруг груди орарь и произнес:
– «Сами себя и живот наш Христу богу предадим».
«Сами себя богу предадим, – повторила в своей душе Наташа. – Боже мой, предаю себя твоей воле, – думала она. – Ничего не хочу, не желаю; научи меня, что мне делать, куда употребить свою волю! Да возьми же меня, возьми меня! – с умиленным нетерпением в душе говорила Наташа, не крестясь, опустив свои тонкие руки и как будто ожидая, что вот вот невидимая сила возьмет ее и избавит от себя, от своих сожалений, желаний, укоров, надежд и пороков.
Графиня несколько раз во время службы оглядывалась на умиленное, с блестящими глазами, лицо своей дочери и молилась богу о том, чтобы он помог ей.
Неожиданно, в середине и не в порядке службы, который Наташа хорошо знала, дьячок вынес скамеечку, ту самую, на которой читались коленопреклоненные молитвы в троицын день, и поставил ее перед царскими дверьми. Священник вышел в своей лиловой бархатной скуфье, оправил волосы и с усилием стал на колена. Все сделали то же и с недоумением смотрели друг на друга. Это была молитва, только что полученная из Синода, молитва о спасении России от вражеского нашествия.
– «Господи боже сил, боже спасения нашего, – начал священник тем ясным, ненапыщенным и кротким голосом, которым читают только одни духовные славянские чтецы и который так неотразимо действует на русское сердце. – Господи боже сил, боже спасения нашего! Призри ныне в милости и щедротах на смиренные люди твоя, и человеколюбно услыши, и пощади, и помилуй нас. Се враг смущаяй землю твою и хотяй положити вселенную всю пусту, восста на ны; се людие беззаконии собрашася, еже погубити достояние твое, разорити честный Иерусалим твой, возлюбленную тебе Россию: осквернити храмы твои, раскопати алтари и поругатися святыне нашей. Доколе, господи, доколе грешницы восхвалятся? Доколе употребляти имать законопреступный власть?
Владыко господи! Услыши нас, молящихся тебе: укрепи силою твоею благочестивейшего, самодержавнейшего великого государя нашего императора Александра Павловича; помяни правду его и кротость, воздаждь ему по благости его, ею же хранит ны, твой возлюбленный Израиль. Благослови его советы, начинания и дела; утверди всемогущною твоею десницею царство его и подаждь ему победу на врага, яко же Моисею на Амалика, Гедеону на Мадиама и Давиду на Голиафа. Сохрани воинство его; положи лук медян мышцам, во имя твое ополчившихся, и препояши их силою на брань. Приими оружие и щит, и восстани в помощь нашу, да постыдятся и посрамятся мыслящий нам злая, да будут пред лицем верного ти воинства, яко прах пред лицем ветра, и ангел твой сильный да будет оскорбляяй и погоняяй их; да приидет им сеть, юже не сведают, и их ловитва, юже сокрыша, да обымет их; да падут под ногами рабов твоих и в попрание воем нашим да будут. Господи! не изнеможет у тебе спасати во многих и в малых; ты еси бог, да не превозможет противу тебе человек.
Боже отец наших! Помяни щедроты твоя и милости, яже от века суть: не отвержи нас от лица твоего, ниже возгнушайся недостоинством нашим, но помилуй нас по велицей милости твоей и по множеству щедрот твоих презри беззакония и грехи наша. Сердце чисто созижди в нас, и дух прав обнови во утробе нашей; всех нас укрепи верою в тя, утверди надеждою, одушеви истинною друг ко другу любовию, вооружи единодушием на праведное защищение одержания, еже дал еси нам и отцем нашим, да не вознесется жезл нечестивых на жребий освященных.
Господи боже наш, в него же веруем и на него же уповаем, не посрами нас от чаяния милости твоея и сотвори знамение во благо, яко да видят ненавидящий нас и православную веру нашу, и посрамятся и погибнут; и да уведят все страны, яко имя тебе господь, и мы людие твои. Яви нам, господи, ныне милость твою и спасение твое даждь нам; возвесели сердце рабов твоих о милости твоей; порази враги наши, и сокруши их под ноги верных твоих вскоре. Ты бо еси заступление, помощь и победа уповающим на тя, и тебе славу воссылаем, отцу и сыну и святому духу и ныне, и присно, и во веки веков. Аминь».