計(jì)算機(jī)歷史博物館軟件策展人Al Kossow成功恢復(fù)了上個(gè)月在猶他大學(xué)發(fā)現(xiàn)的超過(guò)半世紀(jì)之久的磁帶內(nèi)容。

UNIX V4是第一個(gè)內(nèi)核用當(dāng)時(shí)全新的C編程語(yǔ)言編寫(xiě)的UNIX操作系統(tǒng)版本，已經(jīng)從1970年代的九軌磁帶驅(qū)動(dòng)器中成功恢復(fù)。你可以從互聯(lián)網(wǎng)檔案館下載它，并在SimH中運(yùn)行。在Mastodon上，"Flexion"發(fā)布了它在SGI IRIX下運(yùn)行的截圖。

上個(gè)月，我們報(bào)道了猶他大學(xué)卡勒特計(jì)算學(xué)院Robert Ricci教授發(fā)現(xiàn)的一卷遺失的早期Unix版本磁帶的重大發(fā)現(xiàn)。當(dāng)時(shí)，我們引用了聲名卓著的Kossow（他也運(yùn)營(yíng)著B(niǎo)itsavers）的話，他說(shuō)這卷磁帶"恢復(fù)的可能性相當(dāng)大"。事實(shí)證明他是對(duì)的，在上周末，他成功完成了恢復(fù)工作。Ricci也在Mastodon上分享了一段視頻片段。

這里有一個(gè)恢復(fù)過(guò)程的視頻。雖然只有五分鐘多一點(diǎn)，但那時(shí)UNIX V4還很�。豪�，內(nèi)核大約只有27KB的代碼。

數(shù)據(jù)是使用計(jì)算機(jī)歷史博物館Len Shustek編寫(xiě)的readtape程序恢復(fù)的。由于我們微機(jī)世界的大多數(shù)人很少接觸磁帶，用于歸檔舊軟盤(pán)的Greaseweazle工具可能是一個(gè)更熟悉的對(duì)比：readtape和Greaseweazle不是試圖從介質(zhì)中復(fù)制字節(jié)或扇區(qū)（換句話說(shuō)，是處理過(guò)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)），而是采樣和記錄原始磁通量變化。然后可以使用這些數(shù)據(jù)重建數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，使一些錯(cuò)誤恢復(fù)成為可能。在這種情況下，只有兩個(gè)塊無(wú)法正確讀取，但有足夠的信息來(lái)重建它們的內(nèi)容。

因此，在互聯(lián)網(wǎng)檔案館的恢復(fù)文件中，你可以看到從一卷只能容納大約40MB數(shù)據(jù)的磁帶中創(chuàng)建了一個(gè)1.6GB的文件。你可能不想下載那個(gè)文件。

幸運(yùn)的是，Angelo Papenhoff提供了一個(gè)處理過(guò)的版本，完整包含了告訴你如何運(yùn)行它的README文件。為了進(jìn)一步指導(dǎo)，在Reddit上，drop_table_allusers建議：

在你下載所有Unix v4文件的目錄中，啟動(dòng)SimH pdp-11可執(zhí)行文件，并將Unix v4文件中找到的boot.ini作為參數(shù)傳遞。然后按"k"，輸入"unix"，按回車(chē)鍵即可啟動(dòng)...

它非常小：包含大約55,000行代碼，其中約25,000行是C語(yǔ)言，注釋不到1,000行。但是，已故的Dennis M. Ritchie和共同創(chuàng)造者Ken Thompson絕對(duì)是真正的程序員，正如古老智慧所記錄的：

真正的程序員不需要注釋——代碼是顯而易見(jiàn)的。

Thompson仍然很活躍，最近與計(jì)算機(jī)歷史博物館進(jìn)行了第二次口述歷史訪談，題目恰當(dāng)?shù)胤Q(chēng)為"一位計(jì)算傳奇人物的發(fā)言"。

我們?cè)诰W(wǎng)上看到了很多對(duì)此及其所代表意義的誤解，所以我們將嘗試將其置于某種背景下。

Unix的第一個(gè)版本，后來(lái)被稱(chēng)為"第零版"，是Thompson在1969年用匯編語(yǔ)言手工編碼的。他為貝爾實(shí)驗(yàn)室的一臺(tái)備用PDP-7編寫(xiě)了它，這是數(shù)字設(shè)備公司1965年的一臺(tái)小型機(jī)。PDP-7是一臺(tái)18位機(jī)器：它以18位字為單位處理內(nèi)存。這是很久以前的事了，像八位字節(jié)這樣的東西還沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化。PDP-7 UNIX在2016年到2019年期間從打印輸出重建。

它運(yùn)行得很好，幾年后，Thompson拿到了一臺(tái)PDP-11。Thompson為這臺(tái)16位機(jī)器重寫(xiě)了他的操作系統(tǒng)——仍然使用匯編語(yǔ)言——?jiǎng)?chuàng)建了UNIX第一版。起初，這臺(tái)機(jī)器只有一個(gè)RS11硬盤(pán)，總共只有半兆字節(jié)的存儲(chǔ)空間，雖然重建的源代碼來(lái)自后來(lái)有第二個(gè)硬盤(pán)的機(jī)器。

隨后在同年晚些時(shí)候推出了UNIX v2，仍然運(yùn)行在PDP-11/20上。正如我們今年早些時(shí)候報(bào)道的，類(lèi)似UNIX V2測(cè)試版的東西最近被重建了。

1972年推出了UNIX V3，引入了管道這一新功能。這是第一個(gè)使用當(dāng)時(shí)全新的C編程語(yǔ)言編寫(xiě)的版本。

現(xiàn)在，長(zhǎng)期丟失的UNIX V4被發(fā)現(xiàn)，其文件得以恢復(fù)。這是第一個(gè)內(nèi)核大部分用C語(yǔ)言重寫(xiě)的版本。UNIX V4只能在更高端的PDP-11型號(hào)PDP-11/45上運(yùn)行。

如今，人們對(duì)UNIX早期階段的性質(zhì)和演進(jìn)了解不夠。例如，有些事情的發(fā)生只是因?yàn)镵en和Dennis在非常有限的硬件上工作。有一次，他們只有一個(gè)DEC RK05硬盤(pán)，容量為巨大的1.5MB。當(dāng)他們獲得第二個(gè)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器時(shí)，他們將所有主目錄移到了那里。這些保存在/usr中——它是"users"的縮寫(xiě)，包含了ken和dmr的主目錄，這意味著它也包含了大部分二進(jìn)制文件——構(gòu)成操作系統(tǒng)本身的實(shí)際程序。這給他們帶來(lái)了一個(gè)問(wèn)題：當(dāng)掛載命令本身就在那個(gè)磁盤(pán)上時(shí)，你怎么掛載第二個(gè)硬盤(pán)？解決方案：在第一個(gè)硬盤(pán)上建立一個(gè)特殊的/sbin目錄，其中包含訪問(wèn)任何額外硬盤(pán)等所需的工具。

Rob Landley在15年前在Busybox郵件列表上寫(xiě)了一個(gè)關(guān)于分割歷史的出色解釋?zhuān)豪斫鈈in、sbin、usr/bin、usr/sbin分割。Landley很了解情況：他是Toybox的作者，這是Bruce Perens的BusyBox多命令二進(jìn)制文件的替代品——在Alpine Linux中使用。

今天，Unix傳說(shuō)的一部分是根目錄中的二進(jìn)制文件（/bin、/sbin、/lib等）和/usr樹(shù)下保存的二進(jìn)制文件（/usr/bin、/usr/sbin、/usr/lib等）之間存在重要的功能區(qū)別。試圖調(diào)解這種分割的過(guò)程被稱(chēng)為usr合并，有趣的是，最新的Alpine Linux 3.23還沒(méi)有完成它，盡管原計(jì)劃要完成。

UNIX最初只是兩個(gè)天才在業(yè)余時(shí)間的快速開(kāi)發(fā)，這樣他們就可以使用一臺(tái)備用計(jì)算機(jī)——在1960年代極其稀有的東西——來(lái)玩其中一人編寫(xiě)的視頻游戲：SPACEWAR，這是Computer Space的一個(gè)版本，第一個(gè)商業(yè)電子游戲。

他們?nèi)粘９ぷ髦械捻?xiàng)目MULTICS操作系統(tǒng)因龐大和過(guò)于復(fù)雜而不公平地出名。事實(shí)上，它被使用了很多年，前用戶都很懷念它。

這兩個(gè)天才Ken和Dennis編寫(xiě)了一些小而簡(jiǎn)單的東西，與此保持一致，他們使用了小而神秘的縮寫(xiě)和非常短的文件和目錄名。他們的同事，偉大的Brian Kernighan——"K&R C"和"AWK"中的"K"——甚至開(kāi)玩笑地建議將名稱(chēng)改為UNICS。

問(wèn)題是這個(gè)小小的實(shí)驗(yàn)性操作系統(tǒng)逃出了實(shí)驗(yàn)室。第6版流傳出去，成為著名的Lions書(shū)的基礎(chǔ)，這是史上最著名代碼注釋的來(lái)源：

如果新進(jìn)程因?yàn)楸粨Q出而暫停，將堆棧級(jí)別設(shè)置為savu(u_ssav)的最后一次調(diào)用。這意味著在調(diào)用aretu之后立即執(zhí)行的返回實(shí)際上是從執(zhí)行savu的最后一個(gè)例程返回的。你不應(yīng)該理解這個(gè)。

（如果你好奇的話，它在帶注釋源代碼的第2238行。注釋本身啟發(fā)了一本書(shū)。）

Unix V7是真正造成損害的版本：它像病毒一樣傳播，其后代、分支和重寫(xiě)被工業(yè)界和學(xué)術(shù)界廣泛采用。

現(xiàn)在，它已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)臃腫的混亂，比激發(fā)它的操作系統(tǒng)大了數(shù)百萬(wàn)倍。那些在神秘文件夾中開(kāi)玩笑的神秘文件名現(xiàn)在被奉為神圣的經(jīng)文，維護(hù)系統(tǒng)的人們已經(jīng)忘記了它們的起源。

與此同時(shí)，原始開(kāi)發(fā)者繼續(xù)努力工作，改進(jìn)、重構(gòu)和簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，一直到第十版——然后，它被徹底重寫(xiě)，成為網(wǎng)絡(luò)感知的貝爾實(shí)驗(yàn)室Plan 9。今天，這項(xiàng)工作作為9front繼續(xù)進(jìn)行，我們已經(jīng)寫(xiě)過(guò)它，包括它在歷史中的地位。

不過(guò)，現(xiàn)在一個(gè)關(guān)鍵的早期進(jìn)化步驟已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)、成像并且可以工作。這幾乎就像是圣誕奇跡一樣！

Q&A

Q1：UNIX V4有什么特別之處？

A：UNIX V4是第一個(gè)內(nèi)核用C編程語(yǔ)言編寫(xiě)的UNIX操作系統(tǒng)版本，標(biāo)志著UNIX從純匯編語(yǔ)言向高級(jí)編程語(yǔ)言的重要轉(zhuǎn)變。它只能在PDP-11/45這種更高端的機(jī)器上運(yùn)行，內(nèi)核大約只有27KB代碼，整個(gè)系統(tǒng)包含約55,000行代碼。

Q2：這個(gè)UNIX V4磁帶是如何被恢復(fù)的？

A：計(jì)算機(jī)歷史博物館的專(zhuān)家使用readtape程序恢復(fù)數(shù)據(jù)，該程序不是復(fù)制處理過(guò)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，而是采樣和記錄原始磁通量變化，然后重建數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。雖然有兩個(gè)數(shù)據(jù)塊無(wú)法正確讀取，但專(zhuān)家有足夠信息重建了它們的內(nèi)容。

Q3：為什么早期UNIX系統(tǒng)的目錄結(jié)構(gòu)看起來(lái)很奇怪？

A：這是因?yàn)橛布拗圃斐傻�。Ken Thompson和Dennis Ritchie在極其有限的硬件上工作，最初只有1.5MB的硬盤(pán)空間。當(dāng)他們獲得第二個(gè)硬盤(pán)時(shí)，將用戶目錄移到/usr下，但這創(chuàng)造了掛載問(wèn)題，所以需要/sbin目錄來(lái)存儲(chǔ)基本工具。這種分割一直延續(xù)至今。