マイクロカーネルと モノリスとMINIXの「勝利」

最近、アムステルダム自由大学の教授であり、教育およびミニチュアのUnix Minixシステムの著者であるAndrew Tatenbaumは、再び名誉あるジャンルのおかげでイベントの中心にいました。 Intel への手紙で 、彼は会社にMinixを使用してくれたことに感謝し、すべての段階でそれを宣伝していないと不満を述べ、このため、Minixが世界で最も人気のあるOSであることを知っている人はほとんどいないと言いました 。

教授に敬意を表します。教授は、電子メールで送信される簡単なメッセージの助けを借りて、大声で長続きする効果をもたらすために、宛先、時間、場所を選択する方法を知っています。 彼の以前の特派員はライナス・トーバルズであり、モノリシックおよびマイクロコアに関する彼らの通信は、ITの歴史の年代記に含まれていました。 これがないと、わずか10年でIntel IMEバックドアの動作を保証してきたMinixの成功が理由で、Andrew Tanenbaumがそれほど高く評価されている理由を理解することは困難です。

Linuxの誕生とモノリシックカーネルの批判

26年前、Unixのプログラミングはすべての種類のUnixが支払われていたため、普通の学生にとって些細なことではありませんでした。 このオペレーティングシステムを習得するために、LinusはMinixをインストールすることにしました。 当時のインターネットはまだ始まったばかりで、OSの注文は通常の郵便と配達を通過しました。 Minixのために、私は169ドルで分岐しなければなりませんでした。

Minixについて多くの苦情がありました。 最悪のことはターミナルエミュレーションでした。これは私にとって非常に重要なプログラムでした。大学のコンピューターに接続するために使用したからです。 強力なUnixシステムを使用したり、オンラインにしたりするために大学のコンピューターに接続するたびに、このエミュレーションに依存していました。

まもなく、Linuxの将来の作成者は、Minixの重大な欠陥を発見しました。 これはUnixの単なるトレーニングバージョンであったため、教授は意図的にそれを誤って伝えました。 これらの欠点の多くは、最も有名なMinixハッカーのBruce Evansのパッチで解消できますが、それをインストールするためにはかなりの運搬が必要でした。 Linusの最も重大な欠点は、ターミナルエミュレーションプログラムでした。これは独自のプログラムに置き換えられました。 その後、ファイルシステムドライバーが必要になり、起動しました。新しいOSのカーネルは、fromからのridgeの原理に基づいています。

1991年8月25日に、Linusは無料のオペレーティングシステムに取り組んでいるという有名なメッセージを送信しますが、 GNUほど大規模で専門的なプロジェクトではありません。 とりわけ、彼のオペレーティングシステムLinusがこれをはじめとする彼のオペレーティングシステムの早期発表がMinix会議に送信し、後者のユーザーを遅らせることは注目に値します。

とりあえずAndrew Tanenbaumはこれに反応しませんでしたが、Linuxは雪玉のように成長しました。 すでに1992年1月に、ディスクへのページスワッピングが実装されたバージョン0.12がリリースされました。これはMinixにはありませんでした。 その後まもなく、教授は彼に個人的に答えるために新興企業に屈服し、1月29日にLinusは道徳的な内容のcomp.os.minix



会議へのメッセージを受け取ります。 スタートは勇気づけられました。

From：ast@cs.vu.nl（Andy Tanenbaum）

それ：ニュースグループ：comp.os.minix

件名：非推奨のLINUX

日付：92年1月29日12:12:50 GMT

私は数週間米国に行ったので、LINUXについてはあまり書きませんでした（ここにいたら書くつもりはありませんでした）。 しかし、今、私はいくつかのコメントをしたいと思います。

ほとんどの人が知っているように、MINIXは本を書くことにうんざりしている夜の私にとって趣味であり、CNNでは戦争、革命、議会の公聴会を見せません。 私の主な仕事は、オペレーティングシステムの分野での教育と研究です。

これに続いて、モノリシックコア、マイクロカーネル、OSに関する背景情報が1つまたは別の原則を公言しました。 その後、オペレーティングシステムの開発の専門家の間で、この問題に関する論争はマイクロカーネルの明確な利点のためにすでに停止していたという論理の観点からは論理的ではないという議論が続きました。 Minixがプログレッシブであり、Linuxであるというさらなる宣言-1970年代への回帰。 さらに、Linuxは1つのアーキテクチャに関連付けられ、MinixはIntelプロセッサから他のプラットフォーム（Atari、Amiga、Macintosh、SPARC、NS32016）に移植されました。

これら2つのアプローチの比較優位性について多くを語ることはできましたが、オペレーティングシステムの開発の専門家の間では、論争はすでに終わっていると言えば十分です。 小核が勝ちました。 Minixはマイクロカーネルシステムです。 ファイルシステムとメモリ管理は、カーネルの外部で動作する別個のプロセスです。 I / Oも個別に実行されます。 LINUXはモノリシックシステムです。 これは70年代への大きな一歩です。 年 。

90年代前半、マイクロカーネルはオペレーティングシステムの設計者に非常に好意的でした。 彼らの意見では、OSのカーネルは最小限であり、最も必要なもののみを含むべきです：メモリ管理、スケジューラ、IPC、およびその他すべてはサービスの形で実装されます。 全体を多くの単純な部分に分割したことで、複雑さがなくなり、軽量サービスはマイクロカーネルとデータを簡単に交換します。 ファイルシステムまたはネットワークカードのドライバーに障害が発生したため、対応するサービスを再起動することで基本的に復元されました。

Linusは挑戦を受け入れます

Linusはこれについて異なる意見を持っていました。 理論的な観点から小核構造の優雅さと優雅さに敬意を表して、彼はそれにもかかわらず小核を実際の目的には不適当であると考えました。 マイクロカーネルの想像上の単純さは、マイクロカーネルの単純な部分間の相互作用とインターフェースが、そのすべての「紙」の利点を平準化する困難を生み出すことであることが判明しました。 彼の応答で、彼は問題に関する彼のビジョンを概説しました。 ライナスは相手に対する大胆な攻撃の後、要点を突き止めました。

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

件名：Re：LINUXは非推奨です

日付：29 Jan 92 23:14:26 GMT

組織：ヘルシンキ大学

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はい、Linuxはモノリシックシステムであり、マイクロカーネルの方が優れていることに同意します。 あなたのメッセージにそのような物議を醸すような見出しがなかったなら、私はおそらくあなたの声明の大部分に同意するでしょう。 理論的な（および美的な）観点から、Linuxは失います。 去年の春にGNUカーネルの準備ができていたなら、私は自分の開発を取り上げなかっただろう。問題は、それがまだ準備ができておらず、今まで準備ができていないことです。 Linuxは、主に準備ができているために勝ちます。

次に、ファイルシステムでのマルチタスクに関するMinixの問題をリストします。

これがカーネルの品質の唯一の基準であれば、あなたは正しいでしょう。 ただし、minixのマイクロカーネルが不完全であり、マルチタスク（カーネル内）に問題があると書いているわけではありません。 ファイルシステムにマルチタスクの問題があるOSを作成した場合、他の人を急いで非難することはありません。逆に、自分の失敗をみんなに忘れさせるために邪魔になりません。 はい、minixにはマルチスレッド処理を提供するパッチがたくさんあることを知っていますが、これらは単なるパッチであり、Bruce Evansはまだ多くの同期の問題があると言います。

会議の小競り合いは続き、新しい参加者が紛争に巻き込まれます。 アンドリュー・タネンバウムとライナス・トーバルズは議論を続けているが、より抑制された方法で。 以下は、選択した引用の無料翻訳です。

Andrew Tanebaum ： 私は意図的にMinixを非常に不器用に書いたので、学生は多様で安価なコンピューターハードウェアでそれを操作できましたが、私のOSの設計は普通です。 他のプラットフォームに転送することもできません。 私はあなたに試験にカップルを置きます。



David Feustel ： 大丈夫、アインシュタインは数学と物理学の成績が悪かった 。



Ken Thompson ： コンピューターに最新のソフトウェアがあるかどうかを気にするユーザーは、パフォーマンスがはるかに重要です。 はい、未来はマイクロカーネルにありますが、モノリシックなコアは作りやすいです。 ただし、急いでコードを記述すると、簡単に失敗します。



Randy Burns ： LinuxシステムコールはポータブルOSと互換性があるため、1つのプラットフォームへのバインドに関する苦情は不適切です。 それどころか、Linuxはそのギャップを埋め、 GNUプログラムを使用できるようにします 。 Hurdと低コストのBSDシステムがLinuxを普及させて時代遅れになる数年後かもしれませんが、今ではgcc、bash、bisonを無料で楽しむことができ、より良いOSのコードを書くことができます 。



Pete French ： マイクロカーネルとモノリシックカーネルは、それらが書かれているプログラミング言語のアーティファクトではありませんか？ Cで記述されたマイクロカーネルとOCCAMのモノリシックカーネルの違いは何ですか？



Linus Torvalds ： 学生たちのために一生懸命努力しましたね。 しかし、あなたのOSでのマルチタスク処理は、誰が何を言おうとも、まだ問題です。 Linux APIは移植性があるため、移植性に大きな問題はありません-希望する人がいるでしょう。 そして、良い成績はもう私には輝いていません。私は最近、OSアーキテクチャの別の教師と口論しました。



ローレンス・C・フォアード ： 理論家はそのような理論家です。 彼らは素晴らしいアイデアを持っていますが、実際にそれらをチェックすることを誰も気にしませんでした。 インテリジェントな32ビットプロセッサは、ほぼ10年間市場に出回っていますが、 Linus以外は、 UNIX AT＆Tを100,000ドルで購入しなくても感じることができるOSを作成していません 。 完成したOSには1ダースもの紙が必要です。 今日、私はLinux用のコードを書いて 、好きなように実験することができます 。



peter da silva ： Linuxが存在することは素晴らしいことであり、モノリシックカーネルが非常に迅速に作成された理由の1つです。 これは、モノリシックなコアを支持する強力な議論ですが、これは小核が遅くなければならないこと、または「紙」であることを意味しません。

当時、マイクロカーネルを支持する議論は本当に重要でしたが、現在まで、OS構築の両方の原理を使用した経験により調整が行われています。

マッハの機能にもかかわらず、現実世界でのこのようなパフォーマンスの低下は受け入れられません。 残りの開発チームが同じ結論に達すると、彼らの熱意はすぐに消え始めました。 したがって、OS開発者のコ​​ミュニティのほとんどは、OSの基盤としてIPCを使用することは当初は失敗であると考えていました。

これで、Marlezonバレエの最初の部分は終了しました。 戦いの最初のラウンドは教授と一緒に残り、Linusは彼の言葉を取り戻し、最初の議論は論争から出たが、彼の心を変えなかったので、主に彼は正しかった-彼女は準備ができていたので彼のOS は勝った。 14年後、有名な理論家と実践の論争が続いた。

使用材料

1. リーナス・トーバルズ、「楽しみのためだけに」
2. Tanenbaum Torvaldsの議論