Как финский студент создал Linux и изменил мир технологий

Сегодня в 17:10 Прокомментировать Просмотры: 28

Сентябрь 1991 года. Простой студент из Хельсинки публикует в новостной группе анонс первой версии своей операционной системы Linux и с напускной скромностью добавляет: «Глобальных целей не преследую». Исходный костяк содержал 10 239 строк кода и не включал ни единого юриста. Спустя три с лишним десятилетия эта «скромная» разработка управляет тремя миллиардами смартфонов, функционирует на 95% веб-серверов планеты и обеспечивает работу Международной космической станции.

Эта летопись повествует о том, как заурядное хобби финского программиста Линуса Торвальдса переросло в крупнейший проект по совместной разработке программного обеспечения с открытым исходным кодом.

В эпоху, когда Финляндия диктовала моду на технологическом рынке благодаря триумфу Nokia, существовало немало знаковых инноваций, о финском происхождении которых догадываются лишь немногие.

Многим известно, что именно финны подарили миру стандарт SMS и культовую мобильную игру «Змейка» (Snake). Но знали ли вы, что в 1992 году в Финляндии создали первый в истории веб-браузер с графическим интерфейсом, способный отображать иллюстрации, а не только текстовые массивы?

Для более искушенных читателей напомним: протокол Internet Relay Chat (IRC) также был разработан финским инженером Яркко Ойккариненом в 1988 году.

Молодое поколение может скептически пожать плечами, ведь эти артефакты далеки от реалий 2020-х годов, однако существует еще одно детище финской инженерной мысли, увидевшее свет в сентябре 1991 года, о котором слышал каждый, — операционная система Linux.

Названная в честь своего создателя, финского энтузиаста Линуса Торвальдса, эта система коренным образом преобразила мир цифровых вычислений. Подобно Всемирной паутине Тима Бернерса-Ли, она зарождалась как одиночный некоммерческий проект, который подарили человечеству безвозмездно, позволив каждому использовать и дорабатывать код по собственному усмотрению.

Сегодня трудно однозначно утверждать, за кем именно — Linux или Википедией — закреплен статус величайшего коллективного творения человечества. Всё зависит от того, какими критериями измерять этот масштаб.

❯ Эпоха закрытых стандартов

В 1990 году интернет уже существовал, но концепция World Wide Web еще не оформилась. Стандартом де-факто для мощных вычислительных систем вроде PDP-11 и корпоративных сетей являлась ОС UNIX. Она была создана в 1969 году как проприетарное программное обеспечение в стенах американской лаборатории Bell Labs.

Исходный код оригинального UNIX породил множество ответвлений, наиболее известным из которых стала коммерческая версия Unix System III, выпущенная компанией AT&T в 1982 году. Продукт успешно продавался на рынке как закрытое ПО. Альтернативой выступала система BSD, развивавшаяся по принципам открытого кода, что позволяло покупателям лицензий изучать и модифицировать внутреннее устройство.

На протяжении 1980-х годов IT-сфера активно использовала самые разнообразные адаптированные версии UNIX, базировавшиеся либо на наработках AT&T, либо на решениях BSD. К примеру, архитектура первой Mac OS восходила к вариациям BSD, не говоря уже о бесчисленных региональных клонах.

Взаимная несовместимость многочисленных версий UNIX создавала колоссальные трудности. Производители оборудования оказались в эпицентре настоящего хаоса, переросшего в так называемые «войны Unix». Ситуация усугубилась судебным иском AT&T против разработчиков BSD за якобы имевшее место заимствование исходного кода. Те отвергали обвинения, а индустрия тем временем годами топталась на месте в ожидании развязки этого затяжного юридического противостояния.

❯ На арену выходит Линус Торвальдс

Будущий создатель Linux родился в 1969 году в Хельсинки в семье шведоязычных финнов и принадлежит к поколению X. В двенадцатилетнем возрасте дедушка подарил юному Линусу домашний компьютер Commodore VIC 20.

Этот подарок воспламенил в мальчике страсть к вычислительной технике. Дни напролет он проводил за написанием кода, пытаясь досконально постичь аппаратную начинку и принципы работы машин.

Позже в распоряжении Линуса оказался компьютер Sinclair QL с нестандартной ОС и специфическими аппаратными решениями, включая накопители Micro Drive. Торвальдс хотел подключить привычные дисководы, однако архитектура Sinclair не предусматривала подобной возможности и изначально не поддерживала дискеты.

Тем не менее, имевшихся знаний об аппаратном и программном обеспечении казалось достаточно для преодоления этого ограничения.

Приобретя дисковод, он самостоятельно написал специализированный драйвер, объяснивший машине правила взаимодействия с новым накопителем.

В процессе отладки выяснилось, что сбои кроются не в самом коде, а в ограничениях операционной системы Sinclair, защищенной от любых изменений. Засучив рукава, юный программист нашел способ обойти защитные механизмы, чтобы заставить систему принимать модифицированные компоненты при загрузке.

Следующие два года ушли на создание игр и утилит для Sinclair. Линус успешно взломал штатную ОС, внедрив собственные оптимизации для повышения производительности, а также разработал собственный редактор кода и ассемблер.

Исчерпав потенциал платформы и реализовав все мыслимые улучшения, он завершил учебу в школе, отдал долг родине во время обязательной армейской службы и поступил в университет.

К 1990 году молодой студент остро нуждался в амбициозной технической задаче. Одним из профильных предметов в вузе стало изучение UNIX, но до начала лекций оставалось целое лето, и Линус решил погрузиться в тему самостоятельно.

Судьбоносным моментом стало приобретение книги Эндрю Таненбаума «Операционные системы: разработка и реализация», навсегда изменившей его жизненный путь.

❯ В поисках подходящей задачи

Очарованный возможностями UNIX, Линус горел желанием опробовать систему на практике, однако она попросту не запускалась ни на его домашнем Sinclair, ни на обычных IBM PC-совместимых ПК.

Полноценный UNIX требовал дорогостоящего оборудования, выходившего далеко за рамки студенческого бюджета. Даже при наличии подходящей машины лицензия на исходный код UNIX System V стоила астрономические 50 000 долларов.

Выходом стала учебная операционная система MINIX, созданная автором упомянутой книги для ознакомления студентов с базовыми принципами UNIX. Ее главным достоинством была возможность работы на стандартных персональных компьютерах.

В декабре 1990 года, объединив денежные подарки на день рождения и Рождество, Линус внес первый взнос за покупку долгожданного ПК и заказал из США копию MINIX.

Экспериментируя с системой, он быстро столкнулся с тем, что MINIX создавалась исключительно как образовательный макет, а не как полноценная рабочая среда. Впрочем, энтузиаст обнаружил в сети множество любительских патчей и улучшений, созданных энтузиастами со всего мира.

Используя университетский терминал, Линус получил доступ к глобальным сетям и различным коммуникационным платформам раннего интернета (до наступления эры World Wide Web), таким как Usenet, профильные форумы и доски объявлений BBS.

Он начал собирать сторонние исправления, стремясь объединить лучшие решения в единую, более совершенную версию MINIX.

Тем не менее, в его кастомизированной сборке по-прежнему зияли серьезные пробелы. Многие функции взаимодействия с университетскими серверами в MINIX были реализованы лишь в виде эмуляторов из-за изначальных архитектурных ограничений.

Исчерпав терпение в тупиковых поисках компромиссов, Линус принял радикальное решение: написать собственную, гораздо более совершенную операционную систему с нуля.

❯ Архитектурные основы

Для лучшего понимания сути происходящего можно провести простую аналогию: представьте операционную систему как кабину пилота пассажирского лайнера. Каждая кнопка, тумблер и рычаг транслируют команды физическим механизмам — поднимают закрылки, выпускают шасси или регулируют тягу двигателей.

Операционная система выступает связующим звеном, управляющим всем аппаратным обеспечением. Без нее компьютер представляет собой лишь бесполезную груду металла и кремния, подобно смартфону с полностью разряженной батареей.

Прикладные программы и приложения запускаются ПОВЕРХ операционной системы. Им требуется постоянное посредничество ОС для доступа к компонентам «железа» — звуковой плате, беспроводным модулям, экрану или органам управления.

Сложность заключалась в том, что оригинальный UNIX функционировал на мощных серверных станциях, в то время как домашний ПК Линуса работал на другой архитектуре. Программа MINIX решала эту проблему с помощью эмуляции, выступая в роли переводчика команд на язык UNIX.

Оценив ситуацию, Торвальдс решил не модифицировать студенческий симулятор MINIX, а спроектировать собственный, подлинный эмулятор и базовую среду с чистого листа.

У него появилась грандиозная цель. Как и многие талантливые программисты до и после него, он прекрасно понимал: лучший способ овладеть сложным ремеслом — это создание реального продукта своими руками.

❯ Одержимость процессом

Месяцы упорного кодинга принесли долгожданный результат: появился работоспособный эмулятор, в который начали постепенно добавляться новые возможности, включая поддержку передачи файлов. Погружение в пучину низкоуровневого программирования стало тотальным.

Сконцентрировавшись на задаче, Линус практически забросил внешний мир, прерываясь лишь на сон и скудную еду. О соблюдении гигиены или смене одежды речь не шла — домашнего халата и шорт было вполне достаточно. Это классические ритуалы посвящения, знакомые многим поколениям великих разработчиков.

По мере расширения функционала границы первоначального «эмулятора» раздвинулись настолько, что в один прекрасный день автор с удивлением осознал: перед ним полноценная операционная система.

❯ Стандарты и рождение бренда

Тем временем затяжные судебные баталии между AT&T и BSD подталкивали индустрию к выработке универсальных стандартов совместимости, получивших название POSIX (Portable Operating System Interface — переносимый интерфейс операционных систем).

Эти спецификации стали главным ориентиром для Торвальдса. Не имея доступа к оригинальному коду UNIX, он занялся обратным проектированием системных команд, реализуя их по-своему.

17 сентября 1991 года Линус выложил в новостную группу comp.os.minix первую рабочую, хотя и несовершенную версию своей ОС, получившую название Linux. Это был релиз под номером 0.0.1, задуманный как демонстрация концепции (proof-of-concept), о котором он сообщил лишь узкому кругу товарищей. Исходный код насчитывал 10 239 строк — объем небольшой повести.

«Глобальных целей не преследую», — скромно написал создатель в своем сообщении.

Однако отзывы первых тестировщиков показали высокое качество системы: пользователи MINIX стали массово переходить на новый продукт. Количество предложений по доработке лавинообразно росло — сначала поступали десятки откликов, затем сотни и тысячи.

Вскоре последовали версии 0.02 и 0.03, и стало очевидно, что проект перерос рамки студенческой шутки.

Торвальдс всерьез задумался о будущем своего детища. Руководствуясь хакерской этикой, он хотел гарантировать абсолютную свободу распространения Linux. Главной целью было не обогащение, а развитие совместного потенциала созданной операционной системы.

❯ Непредвиденная революция

Поскольку проект стремительно набирал популярность, главной угрозой для него мог стать корпоративный захват со стороны дельцов, оценивших коммерческий потенциал системы. Стремясь защитить проект от закрытия, Линус сознательно выбрал лицензию General Public License (GPL) с концепцией «копилефта» (copyleft).

В ту эпоху все операционные системы контролировались коммерческими монополиями и армиями юристов. Торвальдс же предложил принципиально иной подход, обратившись к миру: «Пользуйтесь, модифицируйте, улучшайте и делитесь с другими».

Многие сочли этот шаг безумным: зачем отдавать результаты колоссального труда даром?

Пока споры вокруг прав на UNIX продолжались в судах, в марте 1994 года состоялся официальный релиз стабильной версии Linux 1.0, эмблемой которой стал очаровательный пингвин, победивший в конкурсе логотипов. У человечества появилась абсолютно бесплатная альтернатива UNIX, свободная от юридических и финансовых пут.