Операционная система, призванная уничтожить Windows

Однако вместо грандиозного триумфа проект фактически погубил сам себя. Перед вами хроника амбициозной операционной системы Apple Copland, с которой связывали будущее компании, но реализация которой обернулась чередой фатальных ошибок…

Источник: The Long View.

Увертюра

Первая половина 1990-х годов представляла собой уникальное историческое окно: рынок операционных систем еще позволял молодым игрокам совершить дерзкий прорыв, застолбить за собой внушительную долю рынка и на долгие годы закрепиться в элите софтверной индустрии.

Подобные амбиции вынашивали и в Apple, ведь в начале девяностых компания столкнулась с грозным конкурентом. Рынок стремительно заполонили так называемые платформы Wintel — плод технологического симбиоза Windows и процессоров Intel. Лишь за 1990 год объемы продаж Windows 3.0 достигли внушительных 2,75 миллиона копий, заложив основу будущей гегемонии Microsoft.

К тому же классическая Mac OS от Apple к тому моменту неумолимо устаревала. Будучи безусловным прорывом в бурные 1980-е, она тем не менее несла в себе серьезные архитектурные изъяны. В частности, система была лишена вытесняющей (приоритетной) многозадачности (preemptive multitasking), позволяющей ОС самостоятельно распределять кванты процессорного времени в пользу критически важных задач, тем самым предотвращая зависания и фатальные системные сбои.

Интерфейс классической System 6 от Apple. Источник: Wikipedia.

Вместо полноценного диспетчера в System 7 использовалась так называемая кооперативная многозадачность, предложенная легендарным инженером Энди Херцфельдом еще в 1985 году. В спартанских условиях работы на чипах Motorola 68000 инженерам приходилось бороться за каждый байт памяти, и кооперативная модель отлично выручала: фоновые процессы не прерывались принудительно, передавая управление планировщику лишь тогда, когда само приложение обращалось к системным вызовам в моменты отсутствия пользовательского ввода. Это минимизировало частоту переключения контекста и практически не нагружало скромный CPU.

Легендарный инженер и разработчик Энди Херцфельд. Источник: Wikipedia.

На страницах авторитетного журнала Byte, освещавшего зарождение мира персональных компьютеров, этот компромисс подвергся достаточно жесткой критике:

«Macintosh не обладает истинной многозадачностью, лишь пытаясь ее имитировать. Он навязывает сложный графический интерфейс, перекладывая при этом основную вычислительную нагрузку на само приложение. Это критические недостатки, и трудно представить по-настоящему изящные пути их решения.» Адам Брукс Веббер, журнал Byte, сентябрь 1986 г.

Обложка журнала Byte. Источник: Auxiliary Memory.

Однако вычислительные мощности росли бурными темпами, и раскрыть потенциал нового аппаратного обеспечения на базе старой программной платформы было уже невозможно. В исследовательском подразделении Apple прозвучал четкий сигнал: настало время масштабной переработки архитектуры.

Рапсодия в розово-голубых тонах

Так началась масштабная и сумбурная гонка. На дворе стоял 1988 год: до выхода Windows 95, сыгравшей ключевую роль в этой драме, оставалось еще немало времени, но первые камни в основание мертворожденного Copland были заложены именно тогда.

Процесс проектирования System 7 достоин стать хрестоматийным примером в учебниках по управлению проектами о том, как категорически нельзя выстраивать разработку. С первых же дней вместо структурированной работы воцарился классический управленческий хаос, где каждое изолированное направление развивалось по собственной нескоординированной траектории.

Техническое руководство разделило разработчиков на три группы: «голубых», «розовых» и «красных». Столь необычная цветовая дифференциация родилась из практики фиксировать концептуальные идеи будущей ОС на стандартных библиотечных карточках соответствующих цветов.

Индексные карточки, на которых фиксировались архитектурные замыслы новой ОС. Источник: Wikipedia.

На голубых карточках формулировались реалистичные функциональные улучшения, которые можно было воплотить в жизнь в сжатые сроки без срыва дедлайнов. Эта команда в шутку прозвала себя Blue Meanies («Голубые злюки») — в честь персонажей битловского анимационного фильма Yellow Submarine.

Те самые Blue Meanies из Yellow Submarine. Источник: Artnet.

Розовые карточки отводились под долгосрочные, ресурсоемкие фундаментальные задачи — именно там значилась реализация вытесняющей многозадачности. «Красный» же отдел отвечал за концепции далекого горизонта вроде объектно-ориентированной файловой системы.

В итоге «голубая» команда сумела довести задуманное до логического завершения, выпустив в 1991 году релиз System 7. «Розовые» же завязли в непрекращающемся кадровом кризисе: наиболее квалифицированных программистов постоянно перебрасывали на закрытие брешей у «голубых», из-за чего ключевой проект оказался обескровлен.

Провал «розовой» группы связывают с широко известным «эффектом второй системы», концептуализированным системным архитектором Фредом Бруксом в труде «Мифический человеко-месяц». Данный феномен описывает ситуацию, когда разработчики, опираясь на горький опыт первого поколения, пытаются внедрить в следующую версию абсолютно все когда-либо отложенные идеи. Система непомерно разрастается, тонет в избыточных функциях и страдает от классического расползания рамок проекта (feature creep).

Руководство проигнорировало проблемы «розовых», а команду «красных» (прозванных «Рапторами») просто слили вместе с их наработками с остатками розовой группы.

В то же время, в начале 1991 года, рынок всколыхнуло появление передовой ОС NeXTSTEP — детища Стива Джобса, который к тому моменту уже шесть лет находился за пределами созданной им Apple. Инновационность NeXTSTEP произвела сильное впечатление на индустрию и вызвала откровенную тревогу у руководства Apple, особенно у Джона Скалли.

Пользовательский интерфейс платформы NeXTSTEP. Источник: Wikipedia.

Было решено заключить стратегический альянс с IBM. Для совместного предприятия Apple выделила урезанную ветку наработок Pink, а сам проект окрестили Taligent (словослияние «talented» и «intelligent»). Ситуация еще сильнее усугубилась: сотрудники Apple надевали футболки с мрачными предостережениями о том, что IBM полностью поглотит их проект. Попытка масштабировать систему за пределы макинтош-экосистемы провалилась: к 1995 году Apple разорвала этот странный союз, после чего проект окончательно угас.

Рондо

Официальный дебют System 7 состоялся 13 мая 1991 года, ознаменовав закат поколения System 6. Новинка принесла множество важных инноваций: полную поддержку 32-битного адресного пространства, расширение потолка оперативной памяти с 8 МБ до колоссальных 4 ГБ, а также превращение Корзины в постоянную системную папку, сохраняющую файлы между перезагрузками. Именно с этого этапа закрепилась традиция именовать платформу Mac OS.

Установочный комплект System 7. Источник: The Center for Computing History.

В целом System 7 получила исключительно теплый прием как в профильной прессе, так и среди пользователей, которые особенно высоко оценили переработанный файловый менеджер Finder.

Однако спустя всего три-четыре года архитектура System 7 уперлась в непреодолимый технологический барьер. Ей катастрофически недоставало современных механизмов: аппаратной защиты памяти для изоляции нестабильных процессов, нативной многопоточности и полноценной вытесняющей многозадачности.

Рабочий стол System 7. Источник: Apple Wiki.

Фундаментальной проблемой оставался гигантский массив легаси-кода. Кодовая база, непрерывно разраставшаяся с 1984 года, ни разу не переписывалась начисто. Новая ОС несла в себе груз компромиссных решений эпохи первых компьютеров Macintosh, когда инженерам приходилось втискивать функционал в скромные 128 КБ оперативной памяти.

Архитектура изобиловала низкоуровневыми ассемблерными вставками, прямыми обращениями к адресам памяти и глобальными переменными, на которые слой за слоем нагромождались свежие программные модули. Этот хрупкий «спагетти-код» превращал систему в карточный домик, способный рухнуть из-за малейшего непредвиденного исключения в приложении.

Загрузочная дискета System 7. Позже дистрибутив перенесли на CD-ROM из-за громоздкости пакета из 15 дискет. Источник.

Чтобы спасти позиции на рынке, требовались бескомпромиссные меры. Так родилась концепция проекта Copland — операционной системы, призванной обогнать Windows по всем ключевым параметрам.

Крещендо и кульминация

Анимация загрузочного экрана Mac OS Copland. Источник: Paul’s Old Junk.

Ставки на Copland были колоссальными. Ее ядром должно было стать микроядро NuKernel. Хотя частично оно использовало наработки Taligent, в основном его писали заново на базе архитектуры Mach 3.0 со значительными модификациями: например, в планировщик задач добавили алгоритмы «мягкого» реального времени для существенного ускорения обработки мультимедиа.

Интерфейс встроенного органайзера. Источник: lowendmac.com.

Новую систему изначально проектировали под перспективную RISC-архитектуру PowerPC (PPC). Прежняя ОС полагалась на эмулятор 680×0 для поддержки старого софта на PPC-машинах, что существенно снижало общую производительность. В Copland же планировалось встроить прозрачную среду совместимости для устаревших приложений, а возросшая вычислительная мощность новых процессоров должна была наконец обеспечить стабильную работу полноценной вытесняющей многозадачности.

Прототип графического редактора Design Goals. Источник: Paul’s Old Junk.

По-настоящему визионерским шагом стало внедрение полноценной многопользовательской среды. Для того времени это было революционным новшеством: пользователи могли конфигурировать защищенные паролем профили с персональными правами доступа и рабочей средой. В стане Windows подобный механизм появится лишь с релизом Windows 98.

Анимированный ассистент «Spock». Источник: CodingItWrong.

Инновации коснулись и визуального оформления. В полном соответствии с эстетическими идеалами Apple интерфейс Copland стал более глубоким и объемным: появились плавные тени и насыщенная палитра, пришедшие на смену монохрому. Предусматривались сразу три графические темы.

Основной выступала сдержанная платиновая тема. Для юных пользователей предназначалась мультяшная тема Z со скругленными линиями и сочными цветами. Но самым впечатляющим решением стала тема P — футуристичная, элегантная и абсолютно темная. По сути, Apple спроектировала прообраз современного Dark Mode еще в середине 1990-х!

Интерфейс детской темы оформления. Источник: The Long View.

Темная тема оформления в Copland. Источник: lowendmac.com.

Особого внимания заслуживала архитектура составных документов OpenDoc. Эта технология позволяла разработчикам и пользователям легко внедрять функциональные блоки одних программ в структуру других. К примеру, текстовый документ мог бесшовно содержать полноценный интерактивный веб-модуль. Фактически OpenDoc являлась прямым, но куда более гибким и мощным аналогом технологии Microsoft OLE.

Диалоговое окно OpenDoc. Источник: lowendmac.com.

Казалось, стратегический вектор был выбран безупречно: передовые идеи и востребованные функции. Однако организационные пороки времен System 7 проявились с новой силой.

Команду охватила острая фаза «синдрома накопления функций», когда бесконечный поток новых идей вытеснил саму задачу выпустить рабочий продукт. Издатель отраслевого бюллетеня Softletter Джеффри Тартер отмечал: «Едва инженеры замечали очередную эффектную фичу, они тут же пытались интегрировать ее в свою ОС».

Внутри проекта царила дезорганизация. Специалистов непрерывно переводили между разрозненными модулями, тимлиды ожесточенно боролись за кадры, утверждая, что именно их компонент критичен для выживания системы. Эта междоусобица длилась месяцами, полностью лишив команду понимания общих приоритетов.

Финальный аккорд

На Всемирной конференции разработчиков (WWDC) генеральный директор Apple Джил Амелио увлеченно рассказывал об успехах Copland, уверяя собравшихся, что разработка новой ОС идет полным ходом и в нее вовлечены все ключевые силы компании. Однако на практике оценить функционал системы оказалось нетривиальной задачей.

Существовала тестовая сборка на компакт-диске, с которой можно было запустить компьютер в закрытых лабораториях для сторонних разработчиков. Однако впечатления тех, кому довелось опробовать Copland в деле, были удручающими.

Коробочное издание бета-версии Copland. Упаковка была отпечатана, но сами диски так и не попали в открытую продажу. Источник: Reddit.

Очевидцы вспоминали, что функционал редактирования файлов фактически отсутствовал — документы можно было лишь просматривать. Ввод текста в системные диалоговые окна блокировался. Сама сборка отличалась чудовищной нестабильностью, регулярно падая и повреждая системные разделы. Инженерам стенда демонстрации приходилось беспрестанно форматировать жесткие диски после каждого краха.

Выпускать продукт в подобном состоянии на коммерческий рынок было невозможно, и руководство Apple это осознавало. В отделе обеспечения качества горько шутили, что с текущими темпами релиз операционной системы состоится разве что к середине 2030 года.

Попытки спасти проект ни к чему не привели. Амелио пригласил на позицию технического директора опытного топ-менеджера Эллен Хэнкок из National Semiconductor (которую Стив Джобс позднее резко раскритиковал), рассчитывая на ее управленческий аудит. Однако после нескольких месяцев детального анализа ситуации Хэнкок вынесла однозначный вердикт: дальнейшая реанимация проекта бессмысленна, его необходимо закрыть.

Стив Джобс в кампусе Apple незадолго до своего триумфального возвращения, 1996 год. Источник: AppleInsider.

В августе 1996 года разработка Copland была официально свернута. Колоссальные бюджеты и бесчисленные часы высококлассных инженеров были потрачены впустую. Но именно этот сокрушительный провал запустил цепочку исторических решений.

Поняв, что создать новую ОС собственными силами в разумные сроки не удастся, Apple пошла на поглощение компании NeXT ради готовой программной платформы OPENSTEP. Это событие открыло дорогу для возвращения Стива Джобса — сначала в роли советника, а затем временного CEO, сумевшего спасти находившуюся на грани банкротства корпорацию.

История Copland служит показательным уроком: даже самый выдающийся инженерный потенциал бессилен без четкого стратегического фокуса и жесткой управленческой дисциплины. При отсутствии единого вектора развития любые благие начинания неизбежно приводят к краху масштабного проекта.

Скачать MacOS Copland

 

Источник