تاريخ Unix وLinux من 1969 إلى اليوم

تاريخ Unix وLinux باختصار

تاريخ Unix وLinux هو نقاش طويل حول الجهة التي يُسمح لها بامتلاك الشيفرة المصدرية. بدأ Unix في Bell Labs عام 1969. وبدأ Linux في هلسنكي عام 1991، ولا يشترك مع تلك الشيفرة الأصلية في أي جزء. ما انتقل بين النظامين كان تصميماً ومجموعة من الواجهات المنشورة: الملفات، والعمليات، والأنابيب، وshell الذي يربط البرامج الصغيرة معاً. انتشر Unix في الجامعات خلال سبعينيات القرن الماضي لأن تسوية لمكافحة الاحتكار تعود إلى عام 1956 منعت AT&T (American Telephone and Telegraph) من بيع البرمجيات، ولذلك رخّصت Bell Labs الشيفرة المصدرية بتكلفة منخفضة بدلاً من ذلك. انتهى الأمر بـUnix إلى الانتشار في كل مكان، مع بقائه مملوكاً لـAT&T وحدها خارجها، وحسمت نزاعات الترخيص التي تلت ذلك أي نظام Unix-like حر سينتهي به المطاف على خادمك.

1969: جهاز PDP-7 فائض، وأفكار استمرت

انسحبت Bell Labs من مشروع Multics في 1969. كان Multics ‏(خدمة المعلومات والحوسبة متعددة الإرسال) نظاماً كبيراً للمشاركة الزمنية، بُني بالتعاون مع MIT وGeneral Electric، وقررت Labs أنه أكبر من أن يكتمل. احتفظ Ken Thompson بالأفكار التي أعجبته وأسقط ما عداها، وكتب نظاماً صغيراً للمشاركة الزمنية على حاسوب PDP-7 المصغّر، الذي لم تعد هناك حاجة إليه. انضم إليه Dennis Ritchie. وكان اسم Unix نكتة على حساب Multics.

في 1970 انتقل النظام إلى PDP-11 اشترته Labs لكتّاب قسم براءات الاختراع، لأن تمويل أداة لمعالجة النصوص كان أسهل من تمويل نظام تشغيل. احتوت تلك الآلة على 24 KB من الذاكرة الأساسية، مقسّمة بين النظام وبرامج المستخدم. يفسّر هذا الحادث في التمويل سبب كون أول دليل لـUnix، المؤرخ في نوفمبر 1971، مجموعة من المستندات المنسّقة، كما يفسّر سبب استمرارك في كتابة man 5 crontab. وأرقام الأقسام في ذلك الدليل هي أرقام الأقسام في دليلك.

جعل تغييران التصميم دائماً. ظهرت الأنابيب في Version 3 عام 1973، لأن Doug McIlroy ظل يجادل لسنوات بضرورة إمكانية وصل البرامج من طرف إلى طرف، وأضاف Thompson المعامل | بحيث يصبح خرج برنامج ما دخل البرنامج التالي. ثم أُعيدت كتابة Version 4، في وقت لاحق من عام 1973، بلغة C. ويمكن لنظام تشغيل مكتوب بلغة قابلة للنقل أن ينتقل إلى عتاد لم يُكتب له أصلاً، ولهذا تجاوز Unix عمر كل آلة بدأ عليها.

لماذا انتشر Unix: لم يكن مسموحاً لـAT&T ببيعه

حسم مرسوم موافقة صدر في 1956 قضية مكافحة الاحتكار المرفوعة ضد AT&T. احتفظت AT&T باحتكارها للهاتف، وقبلت في المقابل قيداً يقضي بالبقاء خارج الأنشطة التجارية الأخرى غير الاتصالات. وكان البرمجيات أحد هذه الأنشطة. لذلك، عندما طلبت الجامعات Unix، لم تتمكن Bell Labs من بيعه كمنتج. بل رخّصت الشيفرة المصدرية مقابل رسم رمزي، من دون دعم أو ضمان.

كان الأثر كبيراً، ولم يكن هذا ما خططت له AT&T. فقد وصل Unix الإصدار السادس، الذي صدر في 1975، إلى مئات أقسام علوم الحاسوب مع الشيفرة المصدرية الكاملة. وطبع John Lions من University of New South Wales شيفرة النواة هذه مع شرح سطر بسطر، ودرّسها للطلاب. وتعلم جيل كامل كيفية عمل نظام التشغيل من خلال قراءة نظام حقيقي.

ثم تغيّر الترخيص. فقد منع ترخيص الإصدار السابع في 1979 استخدام الشيفرة المصدرية في الصفوف، لذلك انتشر شرح Lions على شكل نسخ مصورة من نسخ مصورة. هذه هي صورة القصة بأكملها. كان Unix موجوداً في كل مكان، وغير حر في الوقت نفسه، ولذلك كان كل تحسين يجريه أي شخص تحسيناً لشيفرة مملوكة لشخص آخر.

Berkeley: أجزاء Unix التي تكتبها فعلياً

أمضى Ken Thompson العام الأكاديمي 1975 إلى 1976 في University of California, Berkeley، وترك وراءه مجموعة نشطة جداً تهتم بـUnix. أرسلت Berkeley's Computer Systems Research Group (CSRG) أشرطةً تحتوي على تحسينات محلية، وأصبحت تلك الأشرطة BSD، أي Berkeley Software Distribution. كتب Bill Joy جانباً كبيراً من العمل المبكر: الإصدار 1BSD في 1978، ثم الإصدار 2BSD في 1979، الذي تضمّن محرر vi وC shell.

من C shell جاء !! و!$. ورث Bash هذه الصياغة، ولهذا لا يزال توسيع سجل bash يفاجئ المستخدمين الذين يكتبون علامة التعجب داخل علامتي اقتباس مزدوجتين بعد أكثر من أربعين عاماً.

دفعت DARPA (وكالة مشاريع البحوث المتقدمة للدفاع التابعة للولايات المتحدة) إلى Berkeley لإضافة بروتوكولات الإنترنت الجديدة إلى Unix. صدر 4.2BSD في August 1983، وتضمّن TCP/IP (بروتوكول التحكم في الإرسال عبر بروتوكول الإنترنت) وواجهة برمجة تطبيقات المقابس. لا تزال كل خدمة شبكة على خادمك تستدعي socket() ثم bind() ثم listen() ثم accept() بهذا الترتيب، لأن Berkeley اختارت هذه الأسماء في 1983.

حسمت تفصيلة واحدة مسار العقد التالي. لم يكن شريط BSD نظاماً كاملاً. كان مجموعة إضافات إلى Unix الخاص بـAT&T، وكنت تحتاج إلى ترخيص مصدر صالح من AT&T لتشغيله بصورة قانونية. استبدلت Berkeley أجزاء AT&T بشيفرتها الخاصة على مدى عدة سنوات، ملفاً بعد ملف. وكان السؤال الذي انتقل لاحقاً إلى المحكمة هو ما إذا كان هذا الاستبدال مكتملاً فعلاً.

1984: التفكك، ثم حروب Unix

تفكك Bell System في 1 January 1984، وانتهى معه مرسوم الموافقة الذي كان يمنع AT&T من دخول مجال البرمجيات. أصبح بإمكان AT&T بيع Unix كمنتج، وهذا ما فعلته. ارتفعت تكلفة تراخيص الشفرة المصدرية التجارية، فلم يعد Unix البرنامج الرخيص الذي تسلّمه الجامعة إلى طلابها.

كان المورّدون قد أنشؤوا بالفعل نسخاً متفرعة منه. كانت كل شركة مصنّعة لمحطات العمل توفّر Unix الخاص بها على أجهزتها الخاصة، ولذلك كان يلزم نقل البرنامج المكتوب لأحدها إلى النظام التالي بحلول أواخر الثمانينيات. انقسمت الصناعة إلى معسكرين للمعايير في 1988: Open Software Foundation من جهة وUnix International من جهة أخرى. واستمر الطرفان لسنوات في إصدار أنظمة غير متوافقة، بينما كانا يتجادلان حول أي Unix هو Unix الحقيقي.

ظهر POSIX (واجهة نظام التشغيل القابلة للنقل) نتيجةً لهذه الفوضى. نُشرت IEEE 1003.1 في 1988، ووثّقت ما يجب أن يفعله النظام الشبيه بـUnix: استدعاءات النظام، وسلوك shell، والأدوات القياسية، وواجهات مكتبة C. وهذا أهم مما يبدو، لأن المعيار مواصفة، ولا يغطيه أي ترخيص. وبعد 3 سنوات، كتب طالب kernel بالاعتماد على تلك الوثائق.

Minix والفجوة التي خلّفها

أصدر Andrew Tanenbaum نظام Minix في عام 1987 ليكون النظام المستخدم في تدريس كتابه عن أنظمة التشغيل. كان Minix نظاماً صغيراً شبيهاً بـUnix، وكان مصدره البرمجي مرفقاً بالكتاب، كما كان يعمل على أجهزة الكمبيوتر الشخصية منخفضة التكلفة التي كان الطلاب يملكونها فعلياً. وكان من القانوني قراءته داخل قاعة الدراسة، بخلاف Unix الإصدار السابع الذي لم يعد ذلك قانونياً بالنسبة إليه.

حافظ Minix على صغر حجمه عمداً، لأنه كان يجب أن يكون قابلاً للشرح في كتاب. كما رفض Tanenbaum تصحيحات كانت ستحوّله إلى نظام مناسب للإنتاج. ولم يكن الترخيص حراً أيضاً: كان عليك شراء الكتاب، ولم يكن قرار إعادة توزيع نسخة Minix المعدّلة متروكاً لك. لذلك، بحلول عام 1991، كان بإمكان الطالب قراءة نواة عاملة شبيهة بـUnix، لكنه لم يكن قادراً على بناء شيء قابل للاستمرار عليها.

لم يكن لدى GNU سوى نواة

أعلن Richard Stallman عن مشروع GNU في سبتمبر 1983، بهدف إنشاء نظام كامل حر شبيه بـUnix. وبحلول 1991، كان GNU قد أنتج معظم الأجزاء المحيطة بالنواة: مُصرّف GCC، ومكتبة GNU C، والأدوات الثنائية، وbash، وهي الصدفة التي كتبها Brian Fox في 1989 والتي لا يزال خادمك يبدأ تشغيلك فيها. أما نواة GNU، Hurd، فكانت الجزء الذي استمر تأخره.

نُشرت رخصة GNU العمومية الإصدار 2 في يونيو 1991. وقاعدتها قصيرة. يمكنك استخدام الشيفرة وتعديلها، وإذا وزّعت النتيجة، فيجب أن توزّع الشيفرة المصدرية وفق الشروط نفسها. وستصبح هذه القاعدة محور هذه القصة بعد قسمين من الآن.

أغسطس 1991: المنشور في comp.os.minix

في 25 أغسطس 1991، نشر طالب في هلسنكي رسالة في مجموعة Usenet ‏comp.os.minix:

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.

صدر الإصدار 0.01 في سبتمبر 1991. ولم يشترك في الشيفرة مع Unix أو Minix. كان نواة جديدة لمعالج 386، طُوِّرت على جهاز يعمل بنظام Minix، وكُتبت وفق واجهات POSIX، واقترنت بأدوات GNU الموجودة آنذاك. أخبر Tanenbaum، Torvalds في يناير 1992 أن النواة الأحادية التصميم قديمة. وكان لديه وجهة نظر وجيهة بشأن التصميم، لكن Torvalds كان يجيب عن سؤال مختلف: ما الذي يعمل جيداً على جهاز الكمبيوتر الرخيص الوحيد الذي يملكه طالب؟

في فبراير 1992، أُعيد ترخيص الإصدار 0.12 بموجب GPL. وقد وصف Torvalds ذلك لاحقاً بأنه أفضل قرار اتخذه. كان ترخيص Linux الأصلي يحظر انتقال الأموال بين الأطراف، وهو ما كان سيمنع بائعي الأقراص المضغوطة وشركات الدعم التي ظهرت لاحقاً. سمحت GPL بالأنشطة التجارية، مع إلزام كل تغيير موزَّع بالعودة إلى شجرة الشيفرة المشتركة نفسها.

الدعوى القضائية: من أبريل 1992 إلى فبراير 1994

أصدرت Berkeley الإصدار الثاني من Networking Release (Net/2) في يونيو 1991. كان النظام قريباً من الاكتمال كنظام BSD، بعد إزالة الملفات المشتقة من AT&T. وكانت ستة ملفات من النواة مفقودة. كتب Bill وLynne Jolitz بدائل لها، وأصدرا 386BSD 0.0 في مارس 1992، ثم 386BSD 0.1 في 14 يوليو 1992. أصبح هناك حينها نظام BSD مجاني ومتكامل وناضج لمعمارية 386، في الوقت الذي كانت فيه Linux لا تزال نواة هواية. وكانت Berkeley Software Design, Inc. (BSDi) تبيع إصداراً تجارياً مدعوماً باسم BSD/386، وتعلن عنه باستخدام رقم الهاتف 1-800-ITS-UNIX.

في أبريل 1992، رفعت Unix System Laboratories (USL)، وهي الشركة التابعة لـAT&T التي كانت تملك Unix آنذاك، دعوى قضائية ضد BSDi أمام محكمة اتحادية في New Jersey بشأن الأسرار التجارية والعلامة التجارية Unix. عُدّلت الدعوى لاحقاً لإضافة Regents of the University of California. وردّت الجامعة برفع دعوى مضادة في California عام 1993، بحجة أن AT&T كانت قد أدرجت شيفرة Berkeley داخل System V من دون الإقرار الذي اشترطته رخصتها نفسها.

انهار جوهر النزاع القانوني في عام 1993. رفض القاضي Dickinson Debevoise إصدار أمر قضائي تمهيدي لصالح USL، ورأى أن مطالبة USL بحقوق الطبع والنشر في شيفرة 32V الأقدم كانت على الأرجح غير صحيحة، لأن AT&T وزّعت تلك الشيفرة لسنوات من دون إشعارات حقوق الطبع والنشر. اشترت Novell شركة USL من AT&T في منتصف عام 1993، وكانت إدارة Novell تريد إنهاء النزاع. تمت تسوية القضية في فبراير 1994. ومن بين نحو 18,000 ملف في توزيعة Berkeley، أزيلت ثلاثة ملفات، وأضيفت إشعارات حقوق طبع ونشر لصالح USL إلى نحو سبعين ملفاً.

أصدرت Berkeley الإصدار 4.4BSD-Lite في يونيو 1994، وكان خالياً من المشكلات القانونية. تأسس كل من FreeBSD وNetBSD في عام 1993 على شيفرة Net/2 المتنازع عليها، ولذلك كان عليهما إعادة بناء نظاميهما على الأساس الجديد، واستغرق ذلك معظم ما تبقى من عام 1994. صدر Linux 1.0 في مارس 1994، أثناء عملية إعادة البناء تلك.

لماذا استحوذ Linux على الخوادم بدلاً من BSD؟

تُعد الدعوى القضائية الإجابة الشائعة، وهي جزء من الإجابة فعلاً. بين April 1992 وFebruary 1994، كان على أي شخص يختار Unix حراً لمنتج أن يوازن بين دعوى قائمة يرفعها محامو AT&T وبين نواة كتبها طالب فنلندي ولم يكن من الممكن مقاضاته بسببها. كانت تلك الفترة تحديداً هي الفترة التي ظهر فيها الويب وصدرت فيها توزيعات Linux الأولى: Slackware في July 1993، وDebian في August 1993، ثم Red Hat وSUSE. حوّلت Red Hat هذه الأفضلية المبكرة إلى المعيار التجاري، ويوضح المسار من Red Hat Linux إلى CentOS ثم إلى Rocky وAlmaLinux سبب استمرار توزيعة تأسست في 1993 في تحديد ما يعمل على عدد كبير من خوادم الشركات.

كانت هناك أربعة عوامل أخرى لا تقل أهمية عن القضية أمام المحكمة.

• العتاد. استهدف Linux حاسوب 386 الشخصي التجاري منذ السطر الأول من شفرته، وهو العتاد الذي أصبح منخفض التكلفة. كان مركز ثقل BSD هو VAX ومحطات العمل، وكان نقل BSD إلى 386 جهداً خارجياً نفذه شخصان.
• الترخيص. يفرض GPL على الشركة التي تصدر نواة معدّلة نشر تغييراتها، لذلك عادت أعمال المورّدين إلى شجرة واحدة. ويسمح ترخيص BSD للشركة بإبقاء تغييراتها خاصة، وقد أبقتها الشركات خاصة فعلاً.
• نموذج التطوير. كان Torvalds يدمج التصحيحات الواردة من أشخاص لا يعرفهم بسرعة ويصدر الإصدارات باستمرار. وكان إصدار 386BSD بطيئاً بما يكفي لأن يقوم مستخدموه بتفريعه مرتين في 1993 إلى NetBSD وFreeBSD، ثم مرة أخرى إلى OpenBSD في 1995.
• الزخم. يتجه المطورون إلى النظام الذي يوجد فيه المطورون الآخرون بالفعل، وتُكتب برامج التشغيل للنظام الذي لديه أكبر عدد من المستخدمين.

لنكن دقيقين بشأن السؤال التقني. كان BSD في 1994 نظاماً أكثر اكتمالاً، بقاعدة متماسكة، وتاريخ موثق، وشيفرة شبكات احتاج Linux إلى سنوات للحاق بها. لم يختر أحد Linux في 1994 لأنه كان أفضل. اختاره الناس لأنه كان متاحاً، وغير مقيّد قانونياً، ويعمل على عتاد يملكونه بالفعل، ويتحسن كل أسبوع.

ما الذي حافظ عليه BSD، وأين يعمل الآن

استمر BSD في التطور، لكنه فقد موقعه الافتراضي. أوضح دليل موجود على جهازك نفسه: طوّر مشروع OpenBSD برنامج OpenSSH في عام 1999، وهو خادم SSH الموجود في كل أنظمة Linux تقريباً التي تُصدر اليوم. لذلك فإن عادات مفاتيح SSH التي تستحق التعلم متطابقة في العائلتين.

تقدّم Netflix الفيديو من أجهزة FreeBSD. ويعتمد Junos، نظام التشغيل على موجّهات Juniper، على FreeBSD في الأساس. كما تنحدر برمجيات نظام PlayStation من FreeBSD. وتضم macOS وiOS من Apple شيفرة BSD في النواة وفي أنحاء userland. وقد وضعت الرخصة المتساهلة، التي كلّفت BSD شجرة الخوادم المشتركة، شيفرة BSD داخل قدر كبير من الأجهزة التي لا تذكرها أصلاً.

إذا كنت تختار اليوم، فالسؤال عملي لا تاريخي. تنحصر مقارنة Linux وFreeBSD كخادمين في ZFS وjails وشجرة ports، وفي مدى افتراض برمجيات الجهات الخارجية وجود Linux في الطبقة الأساسية. يُعد FreeBSD 15 كخادم نظاماً حديثاً يخضع للصيانة، وليس قطعةً في متحف. أما Linux مقابل Windows Server فهو سؤال منفصل، وتعتمد إجابته على حزمة تطبيقاتك.

تصميم 1969 الذي تستخدمه اليوم على VPS

كل عنصر من هذه العناصر أقدم من معظم الأشخاص الذين يستخدمونه.

• الأنبوب. يحصي who | wc -l المستخدمين المسجّلين الدخول لأن Version 3 Unix في 1973 سمح بأن يصبح خرج برنامج واحد إدخالاً لبرنامج آخر.
• أقسام الدليل. يستخدم man 1 ls وman 5 crontab مخطط الترقيم الوارد في دليل نوفمبر 1971.
• تقسيم نظام الملفات. يوجد /usr لأن القرص الجذري على ذلك PDP-11 امتلأ في 1971، فنقل المطوّرون الملفات إلى حزمة الأقراص الثانية. ألغت التوزيعات هذا التقسيم منذ ذلك الحين: شغّل ls -ld /bin على Ubuntu 24.04 أو Debian 13، وستحصل على رابط رمزي إلى usr/bin.
• استدعاءات المقابس. كتبتها Berkeley من أجل 4.2BSD في 1983، ولا يزال كل network daemon يستخدمها.
• POSIX. يعمل نص #!/bin/sh مكتوب وفقاً للمعيار دون تغيير على Linux وFreeBSD وmacOS وSolaris، لأن المعيار هو الشيء الذي نفّذته جميع هذه الأنظمة.

لم يصمد إرث واحد أمام هذا الانتقال: تسلسل إقلاع shell script الذي ورثه Linux من System V اختفى الآن من كل توزيعة تقريباً، والحجة التي استبدلته بـ systemd هي أحدث خلاف حول ما ينبغي أن يكون عليه النظام الشبيه بـUnix.

عندما تستأجر خادماً افتراضياً خاصاً وتسجّل الدخول، فأنت تكتب في واجهة صُمّمت لجهاز بذاكرة سعتها 24 KB وقسم براءات اختراع يتولى خدمته. استمرت هذه الواجهة لأنّها نُشرت، وخضعت للنقاش، ووُحّدت، ثم أعاد أشخاص لم يُسمح لهم قط برؤية الشفرة الأصلية تنفيذها من الصفر.

FAQ

هل يحتوي Linux على أي شيفرة أصلية من Unix؟

لا. كتب Linus Torvalds النواة من الصفر بدءاً من عام 1991، مستهدفاً واجهات POSIX بدلاً من أي شيفرة مصدرية من AT&T. يتمثل إرث Unix في التصميم والواجهة المنشورة: الملفات والعمليات والأنابيب وأسماء استدعاءات النظام. كما كُتبت أدوات GNU المحيطة بالنواة من الصفر، بدءاً من عام 1983. وهذا الاستقلال هو سبب عدم تأثير النزاع القضائي بين AT&T وBSD في Linux على الإطلاق.

متى رفعت AT&T دعوى قضائية ضد BSD، وهل أدت إلى إنهاء BSD؟

رفعت USL، وهي الشركة التابعة لـAT&T التي كانت تملك Unix، دعوى ضد BSDi في أبريل 1992، ثم أضافت University of California مدعى عليها. في عام 1993، رفض القاضي إصدار أمر قضائي أولي، وقضى بأن مطالبة حقوق النشر المتعلقة بالشيفرة الأقدم 32V يُرجَّح أن تكون باطلة. اشترت Novell شركة USL في منتصف عام 1993، وتسوت القضية في فبراير 1994، مع إزالة 3 ملفات من أصل نحو 18,000 ملفاً، ووضع إشعارات حقوق نشر جديدة على نحو 70 ملفاً. لم يؤد ذلك إلى إنهاء BSD. لكنه جمّد اعتماد BSD خلال العامين اللذين كان العالم يختار فيهما Unix حراً.

لماذا سيطر Linux على الخوادم بدلاً من BSD؟

كان اليقين القانوني أحد الأسباب: طوال عامي 1992 و1993، لم تكن هناك دعوى قضائية ضد Linux، بينما كانت هناك دعوى ضد BSD. ومن الأسباب الأخرى استهداف 386 منذ اليوم الأول، وإعادة GPL تغييرات المورّدين إلى شجرة مصدر واحدة، وسرعة عملية الدمج بما يكفي للحفاظ على اهتمام المساهمين، في حين انقسم 386BSD إلى 3 مشاريع. لم تكن الأفضلية التقنية هي العامل الحاسم، لأن BSD كان النظام الأكثر اكتمالاً في عام 1994.

هل لا يزال FreeBSD يستحق التشغيل اليوم؟

نعم، ولأسباب عملية محددة: تكامل ZFS مع النظام الأساسي، وjails كنموذج ناضج للعزل، وتطوير النظام الأساسي كوحدة متماسكة، ووثائق تحافظ على دقتها. لكن التكلفة تتمثل في أعمال التوافق، لأن معظم برامج الخوادم التابعة لجهات خارجية، وأدوات الحاويات، ودعم المورّدين تفترض استخدام Linux. اختر FreeBSD عندما تبرر مزايا التخزين والشبكات فيه هذه التكلفة، لا بدافع الولاء إلى السلالة الأقدم.