Unix 和 AIX 发展史

一. UNIX 的历史

UNIX 起源于 20 世纪 60 年代晚期。Ken Thompson 于 1966 年加入贝尔实验室的计算机研究部门，他最初从事 Multics 项目，这个雄心勃勃的项目力求创建下一代可移植操作系统，但是最终失败了。Dennis Ritchie 于 1968 年加入贝尔实验室，最初也是从事 Multics。这个项目由贝尔实验室、MIT 和 GE 共同参与，目标是开发一种新的计算机操作系统。经过 Dennis Ritchie 和 Ken Thompson 的努力，在 1969 年开发出了 UNIX。Ken Thompson 在 GE-645 大型机上开发了一个名为 Space Travel 的游戏。但是，这个游戏在 GE 机器上运行得太慢了，所以 Thompson 在 Dennis Ritchie 的帮助下针对 DEC 的 PDP-7 重写了它。这个移植过程促使 Ken 为 PDP-7 开发一个新的操作系统。这包括一个文件系统和新的多任务操作系统本身。还包括一个命令行解释器和一些小的实用程序。

这个项目最初命名为 Unics，它最终可以同时支持两个用户，得到了贝尔实验室提供的一些经济支持。1970 年，UNIX 成为这种操作系统的正式名称。它在 PDP-11/20 上运行，还包含 roff（一个文本格式化程序）和一个文本编辑器。1973 年，用 C 语言重写了它，这使它具有可移植性，改变了这种操作系统的历史。

为什么要创建 UNIX？尽管移植游戏是直接动机，但是还有另外两个因素。程序员需要共享同一台机器上的资源，还需要多任务功能。这些革新家认识到操作系统需要提供可移植性、多任务和多用户功能。

二. UNIX 发展和兴旺的过程

在 70 年代，UNIX 经过许多次改进，逐渐流行起来。1977 年，Interactive Systems 提供了第一个商业版本。在此期间，加州大学伯克利分校也在改进 UNIX。他们发布了自己的发行版 —— BSD 版本，其中包含 C shell。AT&T 版本在 1978 年发展到了 release 7，其中包含 Bourne shell。1983 年，安装 AT&T System V 的用户数达到了 45,000。差不多同时，加州大学伯克利分校发布了 Berkeley released 4.2BSD，它包含 TCP/IP 功能。竞争由此开始了 —— System V 对决 BSD。

1986 年，NFS 出现了。AIX 也在此时首次发布了。安装 UNIX 的用户数达到了 250,000。1989 年，为了巩固市场领先地位，AT&T 与伯克利版本的主要推动者 Sun Microsystems 签定了一份合约。这催生出了 System V, release IV。这个版本实际上统一了 System V、BSD 和 Xenix。到此时，安装 UNIX 的用户数超过了一百万。

在 1993 年年初，AT&T 把它的权利出售给 Novell，Novell 当时正在寻找一种有望标准化的操作系统。但是，Novell 没有很好地利用这个机会，几年后他们通过 SUSE 进入 Linux® 领域时认识到了这一点。最终，SCO 收购了 Novell 的 UNIX 系统业务，UNIX 系统源代码和技术由 SCO 继续开发。因为 SCO 没有通过这次收购赚到很多钱，几年后他们起诉了 Linux 发行商，试图通过法律手段获得收入，他们声称 Linux 了 UNIX 的源代码。IBM 也卷入了这次诉讼，因为 IBM 支持 Linux 发行商。最终，SCO 败诉了。

目前，有三个厂商在 UNIX 领域占据优势：HP (HP-UX)、Sun (Solaris) 和 IBM® (AIX)。大多数 UNIX 用户实际上不太关心 BSD 还是 System V 命令等次要因素，而是更关心 RAS（可靠性、可用性和可伸缩性）因素、性能、虚拟化和硬件集成。由于在这些方面比较出色，IBM 近几年在 UNIX 领域很成功。

2.1 SunOS/Solaris

SunOS version 1.0 于 1983 年发布，它支持 Sun-1 和 Sun-2 系统。SunOS Version 2.0 于 1985 年发布，它提供虚拟文件系统（Virtual File System，VFS） 和 NFS。1987 年，AT&T 和 Sun 宣布他们将合作把 System V 和 BSD 合并为一个基于 System V release 4 的版本。SunOS 最初是在 1983 年基于 BSD 版本开发的。1993 年，它改名为 Solaris（从 version 5 开始），基于 AT&T System V release IV。Sparc Solaris 7 的第一个 64 位版本增加了文件系统元数据日志记录支持。2002 年引入的 Solaris 9 增加了对 Solaris Volume Manager 和 Linux 功能的支持。最重要的版本是 2005 年引入的 Solaris 10，它包含许多新特性，比如支持新的 ZFS 文件系统、Solaris 容器和逻辑域。

2.2 HP-UX

HP 的 UNIX (HP-UX) 的第一版于 1984 年发布。它最初基于 System V release 3，只能在 RISC - PA-RISC HP 9000 平台上运行。Version 9 引入了基于字符的图形用户界面 (GUI) SAM，让用户可以管理系统而不需要使用命令行。Version 10 于 1995 年引入，它修改了系统文件和目录结构的布局，在许多方面与 AT&T SVR4 更相似了。Version 11 于 1997 年引入，这是第一个支持 64 位寻址的版本。2000 年发布了 11i，它引入了操作环境，也就是用于特定 IT 用途的分层的应用程序组。2001 年，Version 11.20 引入了对 Itanium 系统的支持。有意思的是，HP-UX 是第一种使用 Access Control Lists (ACL) 管理文件权限的 UNIX。它还首先引入了对 Logical Volume Manager 的内置支持。

2.3 UNIX 为什么会兴旺起来

许多人还记得 1990 年的 Byte Magazine 文章提出 “UNIX 死亡了吗” 这个置疑？当时，Windows NT® 即将发布，让人觉得 UNIX 前景不妙了。但是 20 年后，大多数 IT 主管都不愿意在 Windows 服务器上运行重要的应用程序。是什么让 UNIX 生存了下来？

（1）硬件支持和集成。与 Linux 和 Windows 等其他操作系统不同，UNIX 通常是随厂商硬件打包提供的，操作系统已经针对特定的硬件平台优化过，所以提供更好的性能和可靠性。

（2）操作系统支持。对于 UNIX 操作系统，所有补丁和更新包都由特定 UNIX 品牌的生产商处理。用户不需要在网上搜索解决问题所需的补丁。在许多情况下，电话支持人员会指导用户获取补丁，甚至一步步带领用户安装。厂商提供 24x7 的操作系统支持。当机器崩溃（甚至所有机器都崩溃）时，总有寻求帮助的办法。

（3）客户舒适度。如果您喜欢与高水平的公司打交道，他们能够帮助您解决所有问题，那么 UNIX 就是最佳选择。所有厂商都对硬件和操作系统提供标准的 24x7 服务合约。因为厂商支持硬件和操作系统，如果有什么东西出了问题，总是有人能够解决问题。

（4）安全性。UNIX 是目前最安全的操作系统之一。

（5）可移植性。UNIX 可以在许多不同的平台上运行。尽管转移到不同风格的 UNIX 上比较麻烦，但是这主要取决于硬件生产商决定如何修改他们的 UNIX 风格，与 UNIX 本身关系不大。

（6）可靠性。UNIX 是极其成熟的系统，不像 Windows 等其他商业操作系统那样脆弱。尽管 Linux 越来越成熟了，但是 UNIX 的历史比它长差不多 20 年。

（7）硬件。UNIX 系统可以在非常高端的强大硬件上运行，比如 IBM 的 Power® 平台。性能比其他任何平台都出色。

三. AIX 的历史

AIX (Advanced Interactive eXecutive) 是 IBM 自行开发的 UNIX 操作系统。AIX 于 1986 年首次引入。IBM 在 1989 年把 AIX 移植到 RS/6000® 平台上。AIX Version 3 与第一批 RS/6000 机型同时发布。这些系统的整数计算性能比其他所有机器都出色，还把浮点计算性能提高了 10 倍。

Version 4 于 1994 年引入，它为第一批 RS/6000 SMP 服务器添加了对称多处理 (SMP) 支持。这个操作系统一直发展到 1999 年 AIX 4.3.3 引入了工作负载管理 (WLM)。2001 年 5 月，IBM 发布了 AIX 5L，L 代表 “Linux affinity”；同时发布了 POWER4™ 服务器，它们提供服务器逻辑分区功能。IBM 围绕这个组合创建了第一个中档系统管理程序。这些进步让 IBM 取得了挑战 HP 和 SUN 所需的突破。在短短几年内，IBM 占据了市场优势地位。2002 年 10 月，IBM 发布了动态逻辑分区 (DLPAR) 和 AIX 5.2。2004 年 8 月发布的 AIX 5.3 提供许多新特性：虚拟化、安全性、可靠性、系统管理。更重要的是，AIX 5.3 完全支持 POWER 体系结构的 Advanced Power Virtualization (APV) 功能；这包括微分区、虚拟 I/O 服务器和对称多线程 (SMT)。

IBM 于 2007 年 11 月发布了 AIX 6.1。这个版本的主要改进包括与 Solaris 容器相似的工作负载分区 (WPAR) 和 Solaris 中没有的 Live Application Mobility，允许在不停止应用程序的情况下转移分区。AIX 是第一个引入日志型文件系统 (JFS) 的操作系统，这可以避免在重新引导时对磁盘执行文件系统检查 (fsck)，从而加快引导速度。AIX 还有内置的 Logical Volume Manager (LVM)（早在 1990 年就引入了），它帮助对磁盘组进行分区和管理。另一个重要的创新是共享库，它可以避免应用程序静态地链接使用的库。因此使用的二进制代码更少，运行所需的硬件 RAM 更少，安装所需的磁盘空间也更少。

AIX 是第一个符合 The Open Group 制定的 UNIX03 标准的 64 位 UNIX 操作系统，也是第一个支持 UNIX 1998 标准的操作系统。从 1997 年开始，AIX 还支持 TCP/IP V6，并于 2006 年获得了 “Ready for IPv6” 认证。

四. Power 系统和 AIX

2006 年 1 月 AIX 庆祝了它的 20 周年纪念日，它在 UNIX 领域的前景非常光明。IBM 的 AIX 是惟一一种多年来市场份额持续增加的 UNIX 风格，IBM 还会继续占据 UNIX 服务器市场的主要份额。目前，UNIX 市场的增长主要来源于 IBM。AIX 已经受益于 POWER 平台提供的许多硬件创新，而且以后会有更多改进。它还受益于虚拟化引擎 PowerVM™。

AIX 的优势：性能、创新、虚拟化、可用性和连贯的发展路线

最近一次关于操作系统可靠性的调查向 27 个国家的用户发出问卷，调查表明 IBM 的 AIX 在停机时间方面领先于所有服务器操作系统 —— 每年只有大约 30 分钟的停机时间。这主要得益于 AIX 接近连续的可用性特性。

在 90 年代早期，有五种不同的 RISC 体系结构，竞争非常激烈。IBM 与 Apple 和 Motorola 合作推出了一种满足联盟标准的通用体系结构（A High-Performance Architecture with a History，2006）。它的第一个设计非常简单，所有指令都在一个时钟周期内完成。它缺少浮点和并行处理功能。Power 体系结构试图弥补这个缺陷。它包含超过 100 种指令，被称为复杂的 RISC 系统。Power1 芯片由 800,000 个晶体管组成，按功能分区。它有单独的浮点寄存器，可以从低端工作站扩展到高端工作站。第一个芯片实际上在一个主板上有几个芯片，但是优化为一个包含超过一百万个晶体管的 RISC 芯片。火星探索者项目使用它作为 CPU。尽管在 90 年代有许多其他设计，但是 IBM 确实落后于 HP、Sun 和其他厂商，90 年代的 UNIX 市场处于混战局面。

多年以来，IBM 一直在对 IBM 专有的基于 RISC 的硬件进行改进，使用新的体系结构实际上需要大型机的一些组件。HMC（硬件管理控制台）和系统管理程序（在硬件机器上运行并管理一个或多个操作系统的软件）等系统是 Power 体系结构的重要部分。

2003 年引入的 POWER5™ 体系结构在每个处理器上包含 2.76 亿个晶体管。它基于 130 纳米铜/SoI 工艺和先进的芯片多处理，具有更大的缓存、片上内存控制器、并行多线程 (SMT)、高级电源管理和改进的系统管理程序技术。

2007 年 6 月推出的 POWER6® 大约有 7.9 亿个晶体管。它采用双核设计，频率达到 4.7 GHz。尽管性能增加了差不多一倍，但是电源和制冷方面的创新让它的能耗与 POWER5 相当。POWER6 为十进制计算提供硬件支持。它还首次在芯片中集成了十进制浮点单元。还有几个重要的 PowerVM 虚拟化改进与 POWER6 一起发布，包括 Live Partition Mobility、Decimal Floating Point 和 Dynamic Energy Management。基于 Power6 5.00 GHz 处理器的 Power 595 是目前最快的 UNIX 服务器系统。64 核服务器的核数只有 128 核 HP Integrity Superdome 的一半，但是性能更好。595 的性能达到 256 核 Sun SPARC Enterprise M9000 的 90%，而核数只有它的四分之一。

Power 系统基于源自大型机的可靠性、可用性和可服务性 (RAS) 特性，比如 First Failure Data Capture。基于 POWER6 处理器的服务器进一步扩展了这些特性，包括 Processor Instruction Retry、Alternate Processor Recovery、Partition Availability priority、Live Application Mobility 和 Live Partition Mobility。这些特性有助于消除与系统相关的计划内和计划外停机。如果为了重新配置、固件更新或其他原因需要停止系统，可以把应用程序转移到另一个服务器上，不会对生产运营有任何影响。不需要重新引导，不需要重新启动，不会中断服务，服务对于用户连续可用。

AIX 本身如何利用硬件功能防止停机？一个例子是存储键。这种新功能利用 POWER6 硬件进一步隔离内核和应用程序数据。它防止编程错误导致非法修改内存。在 AIX 5.3 和 AIX 内核中允许应用程序使用 POWER6 存储键。在 AIX 6.1 中允许 AIX 内核使用 POWER6 键。

IBM 提供目前最好的中档虚拟化产品 PowerVM。最近的改进包括 Live Application Mobility（可以把应用程序转移到另一个工作分区，不需要停止服务）、Active Memory Sharing 和多个共享处理器池。其他 UNIX 厂商都无法提供这些虚拟化特性，IBM 有 40 年发展虚拟化的经验（PowerVM 是从大型机/System z 虚拟化发展出来的），这也是无人能及的。

AIX 只在 IBM Power 系统上运行，这些系统是最强大的中档 UNIX 服务器。IBM 认为 AIX 只在 Power 上运行是一个优点，因为它针对这种体系结构进行全面优化，而且它有清晰的发展路线，IBM 会坚持发展它。AIX 一直有集成的 Logical Volume Manager，而其他 UNIX 风格需要附加产品。

From：

http://www.ibm.com/developerworks/cn/aix/library/au-unix40/

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