Ptejte se Andyho Tanenbauma

22. 11. 2007 | Robert Krátký

Články - Ptejte se Andyho Tanenbauma  

Dr. Andrew S. Tanenbaum je známý především jako autor operačního systému MINIX, který byl i inspirací pro Linuse Torvaldse v začátcích Linuxu. Pan Tanenbaum souhlasil s poskytnutím rozhovoru u příležitosti své přednášky na MFF UK.

© Andy Tanenbaum,
zdroj: Wikipedia, autor: GerardM, licence: GNU FDL

Úvod

Přednáška na MFF UK bude o systému MINIX 3 a o tom, jak je navrženo jeho jádro. Jedná se o tzv. mikrokernel, což je odlišný přístup od toho, který využívá jádro Linux. Je tedy pochopitelné, že zatímco Andy Tanenbaum je zastáncem mikrokernelu, Linus Torvalds prosazuje jádro monolitické.

Andrew Stuart Tanenbaum se narodil v New Yorku a studoval na MIT a UC Berkeley. Rozdíl mezi těmito dvěma školami popsal především jako šok z toho, že po příchodu do Kalifornie najednou nebyl na škole, kde by všichni měli IQ přes 150 a kde bylo nutné studovat 12 – 14 hodin denně, jen aby člověk držel krok. V současné době působí na Vrije Universiteit v Amsterdamu, kde se věnuje výzkumu a Ph.D. studentům.

MINIX

MINIX vznikl v roce 1987 jako první open source klon unixu pro platformu IBM PC. Šlo především o výukový software, který měl studentům pomoci pochopit, jak operační systém funguje (Tanenbaum vydal kompletní zdrojový kód – 4000 řádků – s komentáři jako přílohu knihy o MINIXu). V současné době je MINIX 3 distribuován s BSD licencí a nasazován i v produkčním prostředí. Kromě toho, že byl MINIX inspirací pro Torvaldsův Linux, tak první verze Linuxu i používaly souborový systém MINIXu.

Mikro vs. mono

Andrew Tanenbaum a Linus Torvalds byli aktéry často vzpomínané debaty (kterou mnozí označují spíše jako flame war) o tom, který designový přístup je lepší; mikrokernel nebo monolitický kernel. Diskuze začala v lednu 1992, když Tanenbaum poslal do usenetové skupiny comp.os.minix zprávu s titulkem „Linux je zastaralý“. Linuxu v tu dobu nebyl ještě ani rok, ale Tanenbaum označil jeho monolitické jádro za krok zpět do 70. let. Kromě toho ještě Linuxu vyčítal přílišnou závislost na architektuře x86, o které tvrdil, že před sebou nemá dlouhou budoucnost.

Torvalds v odpovědi souhlasil s tím, že mikrokernel je lepší z „teoretického a estetického hlediska“. MINIXu však vytkl designové chyby (konkrétně absenci multithreadingu) a podotkl, že by Tanenbaum neměl proti jeho úsilí nic namítat, když je Linux vyvíjen ve volném čase a, na rozdíl od MINIXu, distribuován zdarma. Dále napsal, že je Linux vázán na architekturu 80386 mimo jiné proto, aby se o ní Torvalds mohl co nejvíce naučit.

Debata ještě pokračovala, bylo toho napsáno opravdu hodně, a dokonce se dočkala znovuoživení v roce 2006. Už od začátku se jí účastnili například vývojáři Linuxu Dave S. Miller nebo Ted T'so. Přestože byla vedena místy poměrně nesmiřitelným tónem, Tanenbaum i Torvalds zdůrazňují, že jejich neshody ohledně technických záležitostí by neměly být vykládány jako osobní hádky.

Rozhovor

Jako obvykle: každý nový dotaz vkládejte do nového vlákna. Svůj hlas jednotlivým otázkám můžete dát přidáním nějakého pochvalného výkřiku (+1 je samozřejmě striktně zakázáno :-)). Z otázek budou vybrány ty s nejvíce hlasy. Flamování si schovejte pod článek s rozhovorem, to už budeme všichni moudřejší.

Poznámka redakce: Stále nevyšel rozhovor se Samem Hocevarem, vím. Nějak se to celé protahuje, snad se to povede do vánoc.

Diskuse k tomuto článku

[Jan Včelák]

Jaký operační systém používáte na svém počítači? V případě že Linux, tak jakou distribuci?

Předpokládám, že Minix to nebude.

[michal]

http://www.computerworld.com.au/index.php/id;925218285;pp;2;fp;16;fpid;1

[Jan Kundrát (jkt)]

A ta odpoved je v uvedenem clanku kde?

[Robo]

je tam, ze z casu na cas pouzil aj linux; tipujem, ze asi pouziva len svoj minix; na net, IRC a pod. chodi v textovom rezime z konzoly ...

[frdrx]

Operační systém GNU. Distribuce Ubuntu a Debian GNU/Linux.

[frdrx]

Tím jsem chtěl říct, že Linux není příklad OS.

[Robo]

linux je OS (t.j. vrstva medzi hardware a aplikaciami); aj ked niektori mozu do OS zahrnovat aj vselijake aplikacie, ale taketo chapanie je IMHO spravne

[pasmen]

Linux je pouze kernel. Co ti spustí init, když nic nemáš?

[dayvee]

tot ta vecna otazka smyslu zivota. je OS jadro nebo aplikace kolem nej ?

[frdrx]

Ani jedno.

[pasmen]

OS je runtime environment pro aplikace. Tedy samotné jádro to není, nejsou to ani samotné aplikace. Je to jádro + API rozhraní (minimálně).

[frdrx]

IMHO ne. Linux je pouhé jádro. Skoro každý OS nějaké má. Mluvíme-li o unixotivém systému, je IMHO správné chápat jako operační systém zhruba to co dává programátovům rozhraní k programování a spouštění aplikací na nějakém hardwaru. Aby měl člověk operační systém, musí mít vedle jádra ještě někajé utility případně základní knihovny. Linux samotný je úplně na nic, takže to není operační systém.

[Black.Bandit]

+1

[Boris Dušek]

Windows XP používá; MINIX vyvíjí

[diverman]

Myslíte, že projekt kernelu Hurd bude mít někdy světlé zítřky?

[Láďa]

Nedá mi to, ale možná by se víc hodilo "Myslíte, že Hurd bude mít vůbec nějaké zítřky?" Jinak plus jedna.

[Black.Bandit]

+1

[.]

+2

[Jirka Wolny]

Možná bych dotaz ještě doplnil o větu: Můžete stručně porovnat kernely Minix a Hurd?

[Mandarinka]

No, to by mohlo být zajímavé - ale jen jestli se tím zabýval.

[disorder]

bravo! ;)

[disorder]

no, treba to z neho vypacit

[1] For instance, I tried to ask him twice if he felt that GNU Hurd was violating the micro-kernel paradigm or if he can compare it to Minix' architecture. I had the impression that both times he avoided to answer and started the usual Hurd bashing, "they have been developing it for 20+ years, but got nothing working", meanwhile "Minix is here". After the lecture/presentation somebody told me that AST shortly said that they "were similar, but different". I didn't catch that line.

http://ramblingfoo.blogspot.com/2007/11/updates-nslu2-andrew-s-tanenbaum-in-ro.html

[stativ]

JOOO!!!

[radar]

go baby go!

[otula]

+1

[Jan Včelák]

jupí ja jou

[balino]

Pochválen buď za myšlienku to hlbokú ! vivat, vivat, vivat !

[multi]

+1

[Mintaka]

Které (3) události (/technologie) z poslední doby ve vývoji operačních systémů považujete za důležité? Nebo něco v tom duchu.

Pokud znáte projekt Menuet OS, jaký je na něj váš názor?

[Martin Böhm]

Menuet nezná (dotaz padl na přednášce, pokud se pamatuji).

[Kyosuke]

O Menuetu se přinejmenším zmínil, pokud mě paměť neklame. Dokud nedostanu záznam přednášky a následného interview z diktafonu (zítra), tak toho asi moc nedoplním. Profesor Tanenbaum vypadá poměrně fixovaný na Minix - ačkoli, jak jsme se s Michalem Vyskočilem shodli, rozhodně to není jen akademik ze slonovinové věže - příjemné to překvapení .

[Martin]

Bude někde ten záznam někde k dispozici? Prosím?

rozhodně to není jen akademik ze slonovinové věže - příjemné to překvapení

Taky jsem byl mile překvapen.

[Martin Böhm]

Pokud mne paměť neklame, tak se o něm zmínil jen jeden z tazatelů, a z odpovědi jsem vyrozuměl, že ten projekt buď nezná, nebo neporozuměl tomu jménu.

Líbí se mi jeho přístup k "software bloatu", i když si myslím, že tu jsou mnohem horší exempláře, než je kernel a gcc.

[Martin]

Myslím, že řekl něco v tom smyslu, že MenuetOS nezná.

Navíc byl podle mě ten dotaz trošku off-topic, vzhledem k tomu, že má MenuetOS monolitický kernel a má tedy např. s Minixem společné akorát to, že je taky celkem malej.

[hx]

Jak velky by mikrokernel mel byt? Co by mel obsahovt a co by jiz obsahovat nemel? (narazka na ruzne mikro, nano, piko kernely )

[zde]

Debata zda mikrokernel nebo monolitický kernel je zejména o velikosti komponent a stupni jejich izolace. Pokud tvrdíte že mikrokernel přináší vyšší spolehlivost i bezpečnost, silně obhajujete malé, bezpečné kusy kódu, běžící v oddělených paměťových prostorech.

Pokud pro izolaci komponent použijeme jiné prostředky než MMU, lze váš koncept dotáhnout mnohem dál. Existují například operační systémy založené na jednom adresním prostoru (SASOS), které paměťové bezpečnosti dosahují nikoliv oddělením adresních prostorů ale omezeními vestavěnými přímo v překladači (Language-based security). Nemyslíte že vývoj by se spíše než k mikrojádru mohl pohybovat tímto směrem?

[Yin]

Mal si na mysli systémy typu MS Singularity? Pamätám si, že MS to prezentoval ako ich vlastný úžasný nápad...

[Kyosuke]

Až na to, že tenhle argument, myslím, padl už v prvním flejmu LT vs. AST v roce 1992.

[Mandarinka]

To není dobrý nápad: stačí udělat "rogue" compilátor, nebo si ten stroják nahackovat ručně - široké možnosti obejití, řekl bych. To je jako kdybyste spoléhali na to, že ve školách se odfiltrují všichni asociálové a tudíž bude na ulici bezpečno (a jste tám pádem zcela odhaleni, protože nemáte vlstní ochranu). Takový předpoklad bezpečnost operačáku hrubě podkopává.

[zde]

Kompilátor (nebo aspoň binární verifikátor) je v takovém OS logicky interní, a obejít ho nelze.

[mimi.vx]

obejit lze vse .....

je to jen otazka casu ...

[Kyosuke]

Hmm, leda prolomit expoloitem... Mělo by to ve výsledku být asi tak spolehlivé, jako MMU.

[Jirka]

1) Kde vidíte hlavní problém při vývoji (resp. dokončení vývoje) mikrokernelů a jejich uvolnění do praxe (z univerzitní půdy)?

Mikrokernely sice existují, ale stále se vyvíjejí a nevypadá to, že by nějaký (ne-hybridní) mikrokernel v blízké budoucnosti otřásl pozicí jiného (monolitického) kernelu.

Jsou to problémy spojené s implementací, výkonem nebo nedostatkem zájmu vývojářů?

2) Jak obsáhlé znalosti bych měl mít, abych pod vašim vedením složil PhD?

[Pavel Půlpán]

ad 1) +1

ad 2) +1

[Pepa]

Co vidí dobrého na jádru linuxu a co na jádru winnt.

[Mandarinka]

Ano, pro všema deseti (+1).

[Fluttershy, yay!]

Na "jádru" nevím, zato na "jádře"...

[Michal Kubeček]

Zejména po překladu do angličtiny tento rozdíl vynikne… :-)

[hroch]

jádro stř., jedn. 6. -ře i -ru, zdroj: Pravidla českého pravopisu

[v92]

V akom stave je a preco uz nevyvija Amoeba OS ?
http://www.cs.vu.nl/pub/amoeba/

[skywaker]

Vyvoj Minixu uz sledujem urcitu dobu.. Otazka by bola: preco je vyvoj minixu3 ktory je open source tak dost pomaly? hlavne malo driverov pre dnesne zariadenia, podporovana len i386 platforma.. a ake su plany do buducna?

[nemcinar]

O Tanenbaum, o tanenbaum ...

[Martin Tůma]

Taky jsem se chtěl dr. Tanenbauma zeptat, jak zelené jsou jeho listy...

[Vojtěch Trefný]

jak zelené jsou jeho listy...

Listy? Jedle má jehličí .

[Martin Tůma]

To ano, ale v té písni je fráze "jak věrné¹ jsou tvoje listy" čímž autor pravděpodobně chtěl naznačit, že jelikož na rozdíl od listnáčů jedle neopadává, má "věrné" listy. Ale nerad bych se tu pouštěl do literárních rozborů...

¹ - měl jsem za to, že v nějaké sloce je tam i verze ze zelenejma listama, asi bych si měl "prosvištět" slovíčka...

Jinak když jsem hledal slova "O Tannenbaum", prvních několik odkazů bylo na stránky německých IT blogerů, kteří tak uváděli zápisky týkající se dr. Tanenbauma, takže nejsme ani originální

[Jan Včelák]

Já jsem se teda ve škole učil, že jehlice je typ listu.

[Michal Kubeček]

To je, jen má trochu zvláštní tvar. A vzhledem k poměru jehličnatých a listnatých stromů bych si ho ani netroufl označit výrazem "neobvyklý".

[WiFi]

Preco si myslite, ze sa mikrojadra nepresadzuju tak ako monojadra? (Hoc windowsy pouzivaju nejaky hybrid pokial viem) Co by bolo potrebne spravit pre to, aby sa tento stav zmenil? Co je podla Vas najvacsia vyhoda a najvacsia nevyhoda mikrojadier oproti monilitickym jadram? Aky je Vas nazor na jadro QNXu a Windowsu. (Vieme, ze QNX ma mikrokernel, ale asi nebude uplne ucebnicovy)

[Ash]

"po příchodu do Kalifornie najednou nebyl na škole, kde by všichni měli IQ přes 150 a kde nebylo nutné studovat 12 – 14 hodin denně, jen aby člověk držel krok."

Nemyslím že by to nebylo nedobře napsané, ale nebýt ne až tak moc ne nezbytných spíše nepatřičných negací jako "nebylo" a nadbytečných podmínek jako "kde BY", nebylo by to bylo nesmyslem.

Chápu dobře, že původní smysl věty byl "po příchodu do Kalifornie najednou nebyl na škole, kde takřka všichni měli IQ přes 150 a kde bylo nutné studovat 12 – 14 hodin denně, jen aby člověk držel krok."?

[Jirka]

Já to chápu stejně. Ale po přečtení tohoto komentáře jsem v tom začal mít bordel. :-P

[springer]

Kdyz jiz hovorite o osobach s vysokou inteligenci bych se rad zeptal, zda se jiz nekdy osobne setkal s prof. Ing. Vaclavem Klausem, Dr.h.c, CSc a jakou problematiku z oblasti operacnich systemu by jste si rad od nej nechal vysvetlit?

[Fluttershy, yay!]

+1

[multi]

+1

[Jirka]

Jakou problematiku? No přeci jedině tu environmentalistickou.

[Robert Krátký]

Když ti Klaus tak leží v žaludku, tak se do něj třeba doma strefuj šipkami, ale netahej ty naprosto offtopic bláboly do nesouvisející diskuze.

[tezkatlipoka]

nechapu jak nekdo muze bejt tak kratkozrakej, a vynechat naseho pana profesora z jakekoliv debaty. Jeho nazory jsou pádné všude.

[xxx]

zajimalo by mne zda se a. tanenbaum zajimal o mikrokernel L4 a napriklad o operacni system Plan9.