Что такое операционная система вообще и Linux в частности

БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - Что такое операционная система вообще и Linux в частности

Что такое операционная система вообще и Linux в частности

Что такое операционная система вообще и Linux в частности

1 Семейство ОС типа UNIX

Операционная система -- это комплекс программ, который обеспечивает управление аппаратными средствами компьютера, организует работу с файлами (в том числе запуск и управление выполнением программ), а также реализует взаимодействие с пользователем, т. е. интерпретацию вводимых пользователем команд и вывод результатов обработки этих команд.

Без операционной системы компьютер вообще не может функционировать в качестве такового. В таком случае он представляет собой не более чем совокупность неработающих электронных устройств, непонятно зачем собранных воедино.

На сегодняшний день наиболее известными операционными системами для компьютеров являются семейства операционных систем Microsoft Windows и UNIX. Первые ведут свою родословную от операционной системы MS-DOS, которой оснащались первые персональные компьютеры фирмы IBM. Операционная система UNIX была разработана группой сотрудников Bell Labs под руководством Денниса Ричи, Кена Томпсона и Брайана Кернигана (Dennis Ritchie, Ken Thompson, Brian Kernighan) в 1969 году. Но в наши дни, когда говорят об операционной системе UNIX, чаще всего имеют в виду не конкретную ОС, а скорее целое семейство UNIX-подобных операционных систем. Само же слово UNIX (заглавными буквами) стало зарегистрированной торговой маркой корпорации AT&T.

В конце 70-х годов (теперь уже прошлого столетия) сотрудники Калифорнийского университете в Беркли внесли ряд усовершенствований в исходные коды UNIX, включая работу с протоколами семейства TCP/IP. Их разработка стала известна под именем BSD ("Berkeley Systems Distribution"). Она распространялась под лицензией, которая позволяла дорабатывать и усовершенствовать продукт, и передавать результат третьим лицам (с исходными кодами или без них) при условии, что будет указано, какая часть кода разработана в Беркли.

Операционные системы типа UNIX, в том числе и BSD, изначально разрабатывались для работы на больших многопользовательских компьютерах -- мейнфреймах. Но персональные компьютеры постепенно наращивали мощь своего аппаратного обеспечения, и в наши дни они уже превосходят по возможностям те мейнфреймы, для которых в 70-х годах разрабатывалась ОС UNIX. И вот, в начале 90-х годов студент хельсинкского университета Линус Торвальдс (Linus Torvalds) приступил к разработке UNIX-подобной ОС для IBM-совместимых персональных компьютеров.

2 Немного истории

Вот текст сообщения, которое Торвальдс отправил в группу новостей comp.os.minix 25 августа 1991 года:

From: torvalds@klaava.Helsinki.FI (Linus Benedict Torvalds)

Newsgroups: comp.os.minix

Subject: What would you like to see most in minix?

Summary: small poll for my new operating system

Message-ID: <1991Aug25.205708.9541@klaava.Helsinki.FI>

Date: 25 Aug 91 20:57:08 GMT

Organization: University of Helsinki

Hello everybody out there using minix -

I'm doing a (free) operating system (just a hobby, won't be big and professional like gnu) for 386(486) AT clones. This has been brewing since april, and is starting to get ready. I'd like any feedback on things people like/dislike in minix, as my OS resembles it somewhat (same physical layout of the file-system (due to practical reasons) among other things).

I've currently ported bash(1.08) and gcc(1.40), and things seem to work.

This implies that I'll get something practical within a few months, and I'd like to know what features most people would want. Any suggestions are welcome, but I won't promise I'll implement them :-)

Linus (torvalds@kruuna.helsinki.fi)

PS. Yes -- it's free of any minix code, and it has a multi-threaded fs. It is NOT portable (uses 386 task switching etc), and it probably never will support anything other than AT-harddisks, as that's all I have :-(.

В этом сообщении Линус пишет, что он работает над (свободной) операционной системой для 386-х (486-х) компьютеров, и просит всех заинтересованных лиц сообщить, какие компоненты системы пользователи хотят видеть в первую очередь. Но, как видно из текста послания, оболочка bash и компилятор gcc у него уже работали. Работали они под управлением операционной системы Minix, которая была разработана профессором Э.Таненбаумом (Andy Tanenbaum) как учебное пособие для студентов-программистов. Minix работала на компьютерах с 286-ым процессором и послужила для Торвальдса прообразом новой ОС.

Файлы первого варианта Linux (версия 0.01) были опубликованы в Интернете 17 сентября 1991 года. Как пишет сам Торвальдс: "As I already mentioned, 0.01 didn't actually come with any binaries: it was just source code for people interested in what linux looked like. Note the lack of announcement for 0.01: I wasn't too proud of it, so I think I only sent a note to everybody who had shown interest." 1

1 «Как я уже упоминал, версия 0.01 распространялась без бинарников: это были просто исходные коды, предназначенные для тех, кому интересно, как выглядит linux. Обратите внимание на то, что не было объявления о выходе версии 0.01: я не очень ею гордился, так что просто послал сообщение всем, кто проявил какой-то интерес».

Затем, 5 октября 1991 г. была выпущена версия 0.02, которая уже работала. Впрочем, подробное изложение истории Linux не входит в задачи данной книги, поэтому продолжать данную тему я не буду, отсылая заинтересованных читателей к [П3.1].

Л. Торвальдс не стал патентовать или иным образом ограничивать распространение новой ОС. С самого начала (Примеч.18) Linux распространяется на условиях, определяемых лицензией General Public License (GPL), принятой для программного обеспечения, разрабатываемого в рамках движения Open Source и проекта GNU (см. [П3.2]). На Linux-сленге эту лицензию иногда называют Copyleft. Об этой лицензии, движении Open Source и проекте GNU необходимо поговорить особо.

В 1984 году американский ученый Ричард Столлман (Richard Stallman) основал Фонд Свободного Программного Обеспечения (Free Software Foundation). Целью этого фонда было устранение всех запретов и ограничений по распространению, копированию, модификации и изучению программного обеспечения. Ведь до тех пор коммерческие компании тщательно оберегали разработанное ими программное обеспечение, ограждали его патентами и знаками защиты авторских прав, держали в строжайшем секрете исходные коды программ, написанных на языках высокого уровня (типа С++). Столлман считал, что это наносит огромный вред развитию ПО, приводит к снижению качества программ и наличию в них огромного количества невыявленных ошибок. И, что хуже всего, это приводит к замедлению процесса обмена идеями в области программирования, тормозит создание нового ПО в силу того, что каждому программисту приходится полностью заново писать каждую программу, вместо того, чтобы заимствовать уже готовые куски исходного кода из готовых программ.

В рамках Фонда Свободного ПО была начата разработка проекта GNU -- проекта создания свободного программного обеспечения. Аббревиатура GNU открывается рекурсивно -- GNU's Not Unix, т. е. то, что принадлежит проекту GNU, не является частью Unix (потому что к тому времени даже само слово UNIX уже было зарегистрированной товарной маркой, т. е. перестало быть свободным). В "Манифесте GNU" [П3.3], который был написан в 1985 г., Р. Столлман в качестве главной движущей силы, которая привела к возникновению FSF и проекта GNU, ставит свое неприятие прав собственности отдельных людей на программное обеспечение.

То, что разрабатываемое в рамках проекта GNU ПО свободно, не означает, что оно распространяется без лицензии и никак не защищено в юридическом смысле. Программы, разрабатываемые в рамках движения Open Source, распространяются на условиях лицензии General Public License(GPL) [П3.2]. Если сказать очень кратко, то суть этой лицензии состоит в следующем. Программное обеспечение, распространяемое под этой лицензией, можно как угодно дорабатывать, модифицировать, передавать или продавать другим лицам при условии, что результат такой переработки тоже будет распространяться под лицензией copyleft. Последнее условие -- самое важное и определяющее в этой лицензии. Оно гарантирует, что результаты усилий разработчиков свободного ПО останутся открытыми и не станут частью какого-либо лицензированного обычным способом продукта. Оно также отличает свободное ПО от ПО, распространяемого бесплатно. Говоря словами создателей FSF, лицензия GPL "делает ПО свободным и гарантирует, что оно останется свободным".

Практически все ПО, распространяемое на условиях GPL, является почти бесплатным для пользователей (в большинстве случаев для того, чтобы получить его, Вы должны заплатить только за CD-ROM-диск с ПО или за трафик выхода в Интернет). Это не означает, что программисты перестают получать вознаграждение за свой труд. Основная мысль Р. Столлмана состоит в том, что нужно продавать не программное обеспечение, а труд программиста как такового. Например, источником дохода может быть сопровождение программных продуктов или их установка и конфигурация для внедрения на новых компьютерах и/или в новых условиях, преподавание и т. д. Хорошим вознаграждением может быть и получение автором свободных программ определенной известности, которая позволит ему в последующем получить высокооплачиваемую работу.

В рамках движения Open Source, и в частности проекта GNU, было разработано значительное количество программ, наиболее известными из которых являются редактор Emacs и компилятор GCC (GNU C Compiler) -- самый лучший и по сей день компилятор языка C. Открытость исходных кодов программ оказывает очень благотворное влияние на качество программного обеспечения: все лучшее, все новые идеи и решения сразу же широко распространяются, а все ошибки замечаются и быстро устраняются. Начинает работать механизм естественного отбора, который подавлен в том варианте подхода к распространению программ, который практикуется в коммерческом ПО.

Но вернемся к истории собственно Linux. Надо сказать, что разработка Линуса Торвальдса представляла собой только ядро операционной системы. Это ядро "упало на подготовленную почву", в том смысле, что в рамках проекта GNU уже было разработано большое количество утилит разного рода. Но для превращения GNU в полноценную ОС не хватало ядра. Разработка ядра велась (оно называлось Hurd), но по каким-то причинам задерживалась. Поэтому появление разработки Л. Торвальдса было очень своевременным. Оно ознаменовало рождение операционной системы, распространяемой с открытыми исходными кодами.

Р. Столлман, конечно, прав, когда настаивает на том, что операционная система Linux должна называться GNU/Linux. Но так уж сложилось, что название ядра стало служить названием всей операционной системы, и мы в этой книге будем поступать так же.

3 Основные характеристики ОС Linux

В силу того, что исходные коды Linux распространяются свободно и общедоступны, к развитию системы с самого начала подключилось большое число независимых разработчиков. Благодаря этому на сегодняшний момент Linux -- самая современная, устойчивая и быстроразвивающаяся система, почти мгновенно вбирающая в себя самые последние технологические новшества. Она обладает всеми возможностями, которые присущи современным полнофункциональным операционным системам типа UNIX. Приведем краткий список этих возможностей.

Реальная многозадачность

Все процессы независимы; ни один из них не должен мешать выполнению других задач. Для этого ядро осуществляет режим разделения времени центрального процессора, поочередно выделяя каждому процессу интервалы времени для выполнения. Это существенно отличается от режима "вытесняющей многозадачности", реализованной в Windows 95, когда процесс должен сам "уступить" процессор другим процессам (и может сильно задержать их выполнение).

Многопользовательский доступ

Linux -- не только многозадачная ОС, она поддерживает возможность одновременной работы многих пользователей. При этом Linux может предоставлять все системные ресурсы пользователям, работающим с хостом через различные удаленные терминалы.

Свопирование оперативной памяти на диск

Свопирование оперативной памяти на диск позволяет работать при ограниченном объеме физической оперативной памяти; для этого содержимое некоторых частей (страниц) оперативной памяти записываются в выделенную область на жестком диске, которая трактуется как дополнительная оперативная память. Это несколько снижает скорость работы, но позволяет организовать работу программ, требующих большего объема ОЗУ, чем фактически имеется в компьютере.

Страничная организация памяти

Системная память Linux организована в виде страниц объемом 4K. Если оперативная память полностью исчерпана, ОС будет искать давно не использованные страницы памяти для их перемещения из памяти на жесткий диск. Если какие-либо из этих страниц становятся нужны, Linux восстанавливает их с диска. Некоторые старые Unix-системы и некоторые современные платформы (включая Microsoft Windows) переносят на диск все содержимое ОП, относящееся к неработающему в данный момент приложению, (т. е. ВСЕ страницы памяти, относящиеся к приложению, сохраняются на диске при нехватке памяти) что менее эффективно.

Загрузка выполняемых модулей "по требованию"

Ядро Linux поддерживает выделение страниц памяти по требованию, при котором только необходимая часть кода исполняемой программы находится в оперативной памяти, а не используемые в данный момент части остаются на диске.

Совместное использование исполняемых программ

Если необходимо запустить одновременно несколько копий какого-то приложения (либо один пользователь запускает несколько идентичных задач, либо разные пользователи запускают одну и ту же задачу), то в память загружается только одна копия исполняемого кода этого приложения, которая используется всеми одновременно исполняющимися идентичными задачами.

Общие библиотеки

Библиотеки -- наборы процедур, используемых программами для обработки данных. Существует некоторое количество стандартных библиотек, используемых одновременно более чем одним процессом. В старых системах такие библиотеки включались в каждый исполняемый файл, одновременное выполнение которых приводило к непродуктивному использованию памяти. В новых системах (в частности, в Linux), обеспечивается работа с динамически и статически разделяемыми библиотеками, что позволяет сократить размер отдельных приложений.

Динамическое кеширование диска

Кеширование диска -- это использование части оперативной памяти для хранения часто используемых данных с диска, что существенно ускоряет доступ к часто используемым программам и задачам. Пользователи MS-DOS работают со SmartDrive, который резервирует фиксированные области системной памяти для кеширования диска. Linux использует более динамичную систему кеширования: память, зарезервированная под кеш, увеличивается, когда память не используется, и уменьшается, если системе или процессу пользователя требуется больше памяти.

100%-ное соответствие стандарту POSIX 1003.1. Частичная поддержка возможностей System V и BSD

POSIX 1003.1 (Portable Operating System Interface -- интерфейс мобильной операционной системы) задаeт стандартный интерфейс Unix-систем, который описывается набором процедур языка Си. Сейчас он поддерживается всеми новыми ОС. Microsoft Windows NT также поддерживает POSIX 1003.1. Linux 100%-но соответствует POSIX. Дополнительно поддерживаются некоторые возможности System V и BSD для увеличения совместимости.

System V IPC

Linux использует технологию IPC (InterProcess Communication) для обмена сообщениями между процессами, использования семафоров и общей памяти.

Возможность запуска исполняемых файлов других ОС

Linux не является первой в истории операционной системой. Для ранее разработанных ОС, включая DOS, Windows 95, FreeBSD или OS/2, разработана масса различного, в том числе очень полезного и очень неплохого программного обеспечения. Для запуска таких программ под Linux разработаны эмуляторы DOS, Windows 3.1 и Windows 95. Более того, фирмой Vmware разработана система "виртуальных машин", представляющая собой эмулятор компьютера, в котором можно запустить любую операционную систему. Имеются аналогичные разработки и у других фирм. ОС Linux способна также выполнять бинарные файлы других Intel-ориентированных Unix-платформ, соответствующих стандарту iBCS2 (intel Binary Compatibility).

Поддержка различных форматов файловых систем

Linux поддерживает большое число форматов файловых систем, включая файловые системы DOS и OS/2, а также современные журналируемые файловые системы. При этом и собственная файловая система Linux, которая называется Second Extended File System (ext2fs), позволяет эффективно использовать дисковое пространство.

Сетевые возможности

Linux можно интегрировать в любую локальную сеть. Поддерживаются все службы Unix, включая Networked File System (NFS), удалeнный доступ (telnet, rlogin), работа в TCP/IP сетях, dial-up-доступ по протоколам SLIP и PPP, и т. д.. Также поддерживается включение Linux-машины как сервера или клиента для другой сети, в частности, работает общее использование (sharing) файлов и удаленная печать в Macintosh, NetWare и Windows.

Работа на разных аппаратных платформах

Хотя ОС Linux первоначально была разработана для ПК на базе Intel 386/486, сейчас она может работать на всех версиях Intel-овских микропроцессоров, начиная с 386 и кончая многопроцессорными системами на Pentium III (с Pentium IV возникли определенные трудности, но, судя по сообщениям в Интернете, они были вызваны ошибками в реализации процессора). (Примеч.3) Так же успешно Linux работает на различных клонах Intel от других производителей; в Интернете встречаются сообщения о том, что на процессорах Athlon и Duron от AMD Linux работает даже лучше, чем на Intel. Кроме того, разработаны версии для других типов процессоров -- ARM, DEC Alpha, SUN Sparc, M68000 (Atari и Amiga), MIPS, PowerPC и других (отметим, что в настоящей книге рассматривается только вариант для IBM-совместимых компьютеров).

Количество частных пользователей различных версий Linux'а точно оценить невозможно -- ведь дистрибутивы этой системы, в отличие от полностью коммерческих программ, можно совершенно безвозмездно получить у друзей или некоммерческих дистрибуторов, а также скачать с FTP-серверов тех же самых фирм, которые успешно торгуют Linux'ом. Совершенно немыслимая в понятиях обычного капитализма схема работает и устраивает всех участников.

Скоро сказка сказывается, да не скоро дело делается. Операционная система Linux стала известна широкой публике не более двух лет назад. Те, кто давно интересуется новостями из мира высоких технологий и общается время от времени с представителями породы «сумасшедший программист» (в англоязычном варианте -- geek или nerd), знакомы со словом Linux года эдак с 95-го. Неудивительно, что сегодняшний успех Linux на многих фронтах -- от коммерческого до «идеологического» -- многим кажется поразительно, невероятно быстрым. Наберите в окошке запроса на altavista.com слово Windows -- и получите 8 670 139 ссылок. На слово Linux их выскочит 2 989 363. Восемь месяцев назад соотношение было примерно равно 6 500 000 на 900 000. Вполне примечательно, не правда ли? Так откуда этот Linux взялся и почему он успешен? Кто дернул за веревочку? Чему и почему мы рукоплещем? Давайте на секунду вернемся на тридцать лет и возьмем разбег -- так будет проще. Вся эта история началась задолго до того, как мир узнал о Линусе Торвальдсе, создателе самого, пожалуй, успешного программистского проекта последнего десятилетия. В 1971 году молодой программист и исследователь Ричард Столлмен начал работать в знаменитом Массачусетском Технологическом институте. В те времена, в эпоху «больших компьютеров», программное обеспечение зачастую разрабатывалось свободными объединениями программистов и бесплатно передавалось другим нуждающимся в нем пользователям. Нередко этим занимались даже крупные фирмы. Такой фирмой, например, была AT&T, а точнее, Bell Labs. Ей было запрещено вести коммерческую деятельность в компьютерной области, и поэтому разработчики операционной системы Unix Кен Томпсон (Ken Thompson) и Деннис Ричи (Dennis Ritchie) высылали желающим магнитные ленты с «исходниками» Unix со своего места работы только за стоимость расходных материалов. К 1983 году положение изменилось -- наступила эра персональных компьютеров, коммерческие программы и операционные системы (в частности, DOS от Microsoft) начали свое победное шествие по миру, и ржа корыстолюбия проникла в мир «больших» машин и «серьезного» программирования. И потому Столлмен, опечалившись в сердце своем, основал проект GNU (www.gnu.org), целью которого было вернуть старые добрые времена. GNU - это UNIX-совместимая система, включающая в себя набор «свободного» (или «открытого») программного обеспечения .

На основополагающем понятии «свободного» программного обеспечения стоит остановиться подробнее. В манифесте GNU отличию «свободных» программ от «бесплатных» уделено очень много места -- по-русски же это можно сказать гораздо короче, поскольку эти понятия не обозначаются, как в английском, одним словом «free». Получив в пользование или купив «свободную» программу, вы можете:

сколько угодно копировать, как угодно широко ее распространять;

изменять или совершенствовать ее исходный код (программа, распространяемая по «публичной лицензии» GNU, всегда поставляется вместе с исходным кодом разработчика -- этой самой строго охраняемой и никогда не раскрываемой частью коммерческих программ);

наконец, вы можете свободно распоряжаться измененной версией -- хоть раздавать ее даром, хоть запрашивать за нее миллиард.

Но на одну вещь пользователь такого программного обеспечения не имеет права ни в коем случае. Он не может при дальнейшем распространении скрыть исходный код программы, объявив себя его «владельцем», и остановить таким образом ее, программы, свободное совершенствование и развитие. Специально для таких программ проект GNU ввел в обиход понятие «copyleft» (в отличие от «copyright», когда создатель продукта сохраняет на него практически все авторские и имущественные права при любых обстоятельствах -- даже если и распространяет его совершенно бесплатно). Очевидно, что проблемы пиратства в случае со «свободными» программами просто не существует.

GNU успешно существует до сих пор. Не менее успешно существует и изобретенная Столлменом лицензия GPL (General Public Licence), благодаря которой придуманный Линусом Торвальдсом Linux завоевал за четыре года своего существования более 20 миллионов пользователей.

К концу прошлого года количество веб-серверов, «крутящихся» под управлением этой операционной системы, превысило количество серверов на Windows-платформе. Количество же частных пользователей точно оценить невозможно -- ведь дистрибутивы Linux, в отличие от полностью коммерческих программ, можно совершенно безвозмездно получить у друзей или некоммерческих дистрибуторов, а также скачать с FTP-серверов тех же самых фирм, которые успешно торгуют Linux'ом. Совершенно немыслимая в понятиях обычного капитализма схема работает и устраивает всех участников. Сам Линус Торвальдс три года назад переселился из Финляндии в США, в город Санта-Клара в Калифорнии, поступив на работу в загадочную компанию Transmeta (ее микропроцессоры -- тема для отдельного рассказа). Но работу над ядром Linux'а Линус не оставляет, новые версии выходят с завидной регулярностью, только теперь ему помогают в совершенствовании Linux'а -- в полном соответствии с принципами GNU -- не десятки, а тысячи разработчиков по всему миру.

Биллом Гейтсом Линусу не бывать. Да он и не стремится -- его не привлекают ни власть, ни деньги (по крайней мере, в таком объеме). Впрочем, на нарождающемся -- да что там, уже родившемся -- рынке «свободного» программного обеспечения получить сверхприбыли в стиле Microsoft вряд ли кому удастся. Нет, скажем так -- сверхприбыли по-прежнему возможны, поскольку спрос на программное обеспечение только растет. Но вот распределяться они будут несколько иначе.

Итак, настала пора вплотную, почти под микроскопом (насколько позволяют рамки этого издания) рассмотреть бизнес-модель производства и распространения «свободного» программного обеспечения. На первый, «замыленный», взгляд, она кажется вовсе невозможной или, по крайней мере, совершенно бездоходной для участников производственного процесса. На самом же деле в ней нет абсолютно ничего коммунистического. Порывы энтузиазма разработчиков, которые на первый взгляд кажутся абсолютно альтруистическими, и вопли восторга со стороны потребителей, которые кажутся проявлением бездумного фанатизма, на деле основаны на трезвом экономическом расчете. И мы сейчас это продемонстрируем. Для начала придется еще раз подчеркнуть, что никакого отдельного «феномена Linux» в природе не существует. Успех Linux -- лишь частный случай кардинальной и, вполне возможно, бесповоротной смены бизнес-модели в программной сфере. Ведь Линус был не единственным, кто раздавал свою программу совершенно бесплатно и получил взамен 20 миллионов пользователей. Можно припомнить некоего системного администратора, работавшего в компании, производившей веб-серверы, -- он всего лишь создал список рассылки «заплаток» к бесплатному серверу Apache, который его создатели перестали поддерживать. Прошло несколько лет, этот сервер -- по-прежнему бесплатный, у него до сих пор нет «хозяина», ответственного за его техническую поддержку (и не будет!), -- однако он обслуживает более чем 60 процентов веб-сайтов планеты. А компании, тратившие на рекламу и продвижение своих коммерческих веб-серверов сотни миллионов долларов, и не чают отвоевать долю рынка, сравнимую с долей «ничейного» сервера Apache. Таких примеров можно набрать целую охапку -- ведь практически все программные стандарты, на которых зиждется Интернет, основаны на программах с «открытыми текстами». Так, никому не принадлежащий транспортный протокол TCP/IP давно победил «закрытые» и принадлежащие разным корпорациям DECNET'ы, XNS'ы и прочие IPX'ы. Да что далеко ходить -- самый важный в мире комитет по компьютерным стандартам состоит из всех и любых желающих присоединиться к спискам рассылки, собирающихся (кто может) трижды в год на специальные встречи.

Всего лишь года полтора назад бесполезно было спрашивать у руководителя крупной западной компании, использует ли он «свободное» программное обеспечение с открытыми исходными текстами. Вот бы он возмутился! «Оно недостаточно отлажено», «для него нет никакой технической поддержки», «у него нет коммерческой ценности». Российский руководитель скажет и сейчас ровно то же самое (автор этих строк знаком с этим по личному опыту). А вот западный -- уже нет.

Первой ласточкой стала в январе 1998 года компания Netscape Communications, опубликовавшая исходные коды своего главного продукта -- броузера Navigator (www.mozilla.org). Напомню, что к тому моменту компания Microsoft, куда позже своего соперника обнаружившая коммерческий потенциал Интернета, начала оказывать мощное давление на Netscape, стремительно вытесняя ее с рынка. Решение руководителей Netscape тогда казалось многим последним, продиктованным отчаянием шагом. Позже оказалось, что это было единственно верным решением. Правда, сама компания теперь принадлежит корпорации AOL, но рыночная доля продуктов Netscape -- что серверов, что броузеров -- осталась практически неизменной и по-прежнему приносит AOL прибыль.

Несколько месяцев спустя большие корпорации, столпы компьютерного бизнеса (Corel, Informix и Oracle), объявили о переносе своих продуктов под операционную систему Linux. Сразу вслед за этим могущественная IBM включила «открытый» сервер Apache в состав одного из своих пакетов. Наконец, в сентябре 98 года Intel, Netscape и несколько венчурных капиталистов вложили деньги в Red Hat Software, распространяющую дистрибутивы Linux (десять месяцев спустя Red Hat станет одним из самых ошеломляющих коммерческих успехов года). Наблюдающие за этими переменами журналисты вдруг вспомнили о том, что большинство почты в Интернете пересылается с помощью «открытого» и бесплатного sendmail, на самых крупных сайтах Повсеместно Протянутой Паутины используются «открытые» языки программирования Perl, Tcl и Python. А самые любознательные обозреватели надоумили читателей, что и весь Интернет в целом первоначально был создан для того, чтобы сообщество независимых разработчиков могло быстро и с удобством обмениваться текстами программ. Так что лишь сам термин «open source» («открытые исходные тексты») является относительно молодым (его ввел в обиход два года назад известный разработчик и апологет «открытых» программ Эрик Рэйнольдс), а вот модель присутствия такого программного обеспечения на рынке отнюдь не нова.

Можно отвлечься от Интернета (который все же является особой средой) и вспомнить, как обстояло дело на рынке операционных систем четверть века назад. Тогда IBM (как сейчас Microsoft и некоторые другие фирмы, изо всех сил цепляющиеся за «закрытое» программное обеспечение с намертво засекреченным исходным кодом) не уловила вовремя, что время аппаратного обеспечения и уникального оборудования на заказ безвозвратно минуло, что публике теперь интереснее «массовое» программное обеспечение и «массовые» железки. Во времена расцвета могущества IBM «ценз» на вхождение в бизнес был необычайно высок, но с появлением платформы персональных компьютеров и выпуском первой «открытой» операционной системы (Unix) правила резко изменились, упомянутый порог снизился и погоду в отрасли стали делать зеленые новички (тот же Билл Гейтс), а «закрытые» операционные системы прошлого, безраздельно царствовавшие на рынке (вроде Apollo), безвозвратно канули в прошлое. Развитие всегда идет по спирали. Microsoft, превратившись в громадную империю, весьма неосмотрительно повела себя, ровно как IBM много лет назад, -- выставила высоченный барьер на вхождение в бизнес и не только обезопасила себя (временно) от конкурентов, но и лишила себя саму свободы маневра. И тут случился очередной виток спирали -- усилиями Рейнольдса, Торвальдса и руководителей Netscape в обиход вновь, после долгого перерыва, была введена концепция «открытого» программного обеспечения, которая станет могильщиком многих из нынешних титанов, снова сильно снизив порог «вхождения» в бизнес. И многие из титанов понимают это, переходя на сторону противника. Поклонники «открытого» программного обеспечения не пытаются победить Microsoft в ее собственной игре: вместо этого они меняют саму суть игры. По выражению Тима О'Райли, одного из самых видных идеологов движения «открытого» ПО, «реальная наша миссия -- не в том, чтобы заменить на настольных системах доминирующую там Microsoft, а скорее в том, чтобы построить такую модель бизнеса, которая бы напоминала лозунг «Intel Inside», но для следующего поколения компьютерных приложений».

На чем основана эта уверенность в своих силах? На том, что во многих ситуациях производство «открытого» и оттого во многих случаях бесплатного программного обеспечения оказывается более выгодным, чем «закрытого», с охраняемым пуще глаза исходным кодом. Приведем сначала теоретический пример, закрепив его воспитательное воздействие рядом практических. Предположим, что вы поступили на работу в фирму, которой понадобилась какая-то специфическая программа для проведения, скажем, платежей через веб. Проблему написания собственно кода никак не изменит факт «открытия» или «закрытия» кода. Возможно, сохранить его в тайне и имеет смысл -- если вы хотите продать эту программу еще раз или боитесь, что ее используют конкуренты фирмы-нанимателя. При этом первый вариант не слишком вероятен (90 процентов программ пишется фирмами для внутреннего использования), а второй стоит изучить подробнее. Тут стоит определиться, превалируют ли минусы (в случае, если «открытой» программой стал пользоваться конкурент) над плюсами (обретение практически безграничной и долговременной поддержки программистского сообщества). Многие возразят, что «открытие» программы в данном случае означает выбрасывание на ветер денег, потраченных на ее создание; однако это ложная связь, эти деньги пришлось бы потратить в любом случае. Тот же Эрик Рэйнольдс в своей книге «Магический котелок» приводит реальный пример ситуации такого рода -- два программиста были наняты известной компанией Cisco для написания распределенного принт-сервера. Работа была выполнена, и тут они сообразили, что вовсе не намерены оставаться в Cisco на всю жизнь. Между тем известно, что любая программа, особенно специфическая, нуждается в сопровождении и поддержке. А компания Cisco, естественно, не ожидала, что принт-сервер остановится через месяц после их ухода. И тогда они решились убедить менеджера... опубликовать в Интернете исходные тексты программы. Тот поломал свои убеждения о колено и разрешил; в итоге Cisco смогла без потерь перенести уход двух программистов -- ведь теперь принт-сервером пользовался еще целый ряд компаний и частных лиц, к которым в любой момент можно было обратиться за помощью.

А вот другой классический пример из совершенно другой области программной индустрии -- игровой. И игра, о которой пойдет речь, тоже классическая -- Doom (Id Software). В 1993 году, когда она появилась, для Id было экономически выгодно держать коды закрытыми. Во-первых, они сильно опередили свое время и не могли позволить себе выдавать конкурентам суперсовременное оружие. Во-вторых, сама программа не была так называемым критичным приложением, бизнес покупателей от нее никак не зависел. В третьих, игры в принципе не слишком сложны, и с багами по мере их обнаружения вполне могла справиться команда Id. Но шло время, и конкуренты стали поджимать; появилось множество игр, сильно похожих на Doom; доля рынка существенно сократилась. Doom необходимо было постоянно обновлять, «прикручивать» к нему сетевую поддержку, писать сценарии и пр. Дело кончилось тем, что в 1997 году Id выложила исходные тексты Doom в открытый доступ. Программисты фирмы получили время на то, чтобы заняться новыми играми, а сама Id -- поддержку тысяч независимых разработчиков, резко увеличившееся количество пользователей и возможность без особого напряжения зарабатывать деньги на вторичном рынке (продажа сборников сценариев и пр.). Сейчас, кстати, Doom входит во многие стандартные дистрибутивы Linux.

Наконец, третий классический пример -- дистрибуторы собственно ОС Linux. Это, в первую очередь, компания Red Hat, занимающая почти 90 процентов на Linux-рынке США. В отличие от той же Microsoft, эта компания не торгует ПО, не «продает биты». Она распространяет Linux (в пакете с сотнями других программ) бесплатно, а деньги берет исключительно за свой брэнд, помощь в инсталляции и обещание технической поддержки и исключительно с тех, кто хочет за это заплатить. Ведь можно получить все то же самое и совершенно бесплатно. Обычно за несколько дней до официального релиза очередной версии Red Hat ее уже можно скачать с публичных FTP-серверов (обратите внимание -- абсолютно легально!). Red Hat ничего не имеет против этого, ибо в противном случае тут же лишится поддержки независимых разработчиков. Взамен компания получает куда больше -- взрывообразное увеличение линукс-рынка и миллионы клиентов, нуждающихся в ее услугах по поддержке этой ОС и в ее профессиональных консультациях. Red Hat стала публичной компанией (то есть пустила свои акции в свободный оборот на бирже) менее года назад, и в первый же день торгов стоимость акций подскочила до небес, а всего за восемь месяцев акционеры Red Hat стали богаче на 1900 процентов (общая стоимость компании достигла 17 миллиардов долларов). Этой компании явно приносит деньги ее системообразующая роль на рынке. И не только ей. Стоило владельцам сайта Salon.Com заявить о том, что они будут поставлять новости для сайта Red Hat.Com, как за несколько часов биржевая стоимость их акций возросла вдвое. Совсем недавно пришло известие о том, что до сего времени убыточный торговец серверами с ОС Linux компания VALinux поставила абсолютный рекорд в американской биржевой истории -- в первый же день торгов ее акции повысились в цене на 711 процентов. Наконец, компания Andover.Net, владеющая культовыми ресурсами линуксоидов Slashdot.Org и Freshmeat.Net, за полгода торгов на бирже прибавила в стоимости в десять раз, пока ее буквально в тот момент, когда писались эти строки, не выкупила с гигантской переплатой (почти за миллиард долларов) та же VALinux, получив за свои деньги несколько сайтов, чей совокупный доход не превышает 3 миллионов долларов в год. Да что же это деется?

Обыкновенная история -- инвесторы покупают не столько свои акции, сколько свои надежды на дальнейшее взрывообразное расширение рынка. А за надежду можно много заплатить. К тому же, не исключено, что они окажутся правы не только сейчас (на спекуляциях Linux-акциями уже делаются гигантские состояния), но и в долговременной перспективе. Судите сами: еще в 1952 году замечательный писатель Роберт Хайнлайн заметил, что существуют четыре способа экстраполяции экспоненциальной кривой. Возьмем, например, гипотетическую ОС под условным названием Linux, удваивавшую свою долю рынка каждые шесть месяцев на протяжении 10 лет. Что же скажут по этому поводу четыре предполагаемых аналитика?

Консерватор предскажет сохранение status quo в течение ряда лет, а потом плавное снижение до, скажем, 1 процента рынка.

Смелый аналитик предположит дальнейшее увеличение, быстро сходящее на нет, и остановку на уровне 5 процентов.

Очень-очень смелый аналитик решит, что эту компанию ждет линейное увеличение доли рынка, которая даст 5 процентов через десять лет, 10 процентов через 20 и т.д.

И, наконец, единственно правильный с математической точки зрения способ продолжить экспоненту -- это ее продолжить. В таком случае 2,5 процента рынка превращаются в 100 через два с половиной года.

В каждой шутке есть доля правды -- доля рынка Linux перевалила через 5 процентов и приближается к заветному пределу в 10. Обычно в этот момент на подножку вагона счастливца начинают запрыгивать попутчики -- именно этот процесс мы и наблюдаем последние несколько месяцев. Когда голливудская компания Digital Domain получила контракт на разработку спецэффектов для фильма «Титаник», стало ясно, что имеющихся в ее распоряжении 350 рабочих станций SGI (от знаменитой Silicon Graphics) явно не хватит для исполнения заказа. Докупили еще 160 машин на платформе Alpha, оборудованных Линуксом, которые, по полученным результатам, были оценены специалистами выше, чем SGI, традиционно применяемые для такого рода работ. Впрочем, результаты в данном случае могли оценить не только специалисты, но и половина населения планеты. А SGI недавно объявила о полной поддержке ОС Linux. Корпоративными членами объединения Linux International стали такие почтенные игроки компьютерного рынка, как Sun, IBM Software Solutions, Compaq. Линукс устанавливают на своих серверах крупнейшие производители компьютерного оборудования (например, Hewlett Packard). О программной поддержке Линукса объявили два лидера в производстве СУБД (систем управления базами данных) Oracle и Informix. Гигант Corel не только активно торгует пакетом WordPerfect для ОС Linux, но и распространяет саму операционную систему. В общем, стоит только в биржевом зале NYSE произнести слово Linux, как у всех присутствующих сразу перехватывает дыхание в предвкушении чуда.