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          一個(gè)悄然成為世界最流行的操作系統(tǒng)

          共 2539字,需瀏覽 6分鐘

           ·

          2022-04-17 22:53


          來自公眾號:OSC開源社區(qū)

          1987,Minix 誕生了。

          Minix 介紹


          Minix 是Mini Unix 的縮寫,一個(gè)迷你版類 Unix 操作系統(tǒng)(約 300MB)。?
          Minix 原來是荷蘭阿姆斯特丹的 Vrije 大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系的安德魯·塔能鮑姆(Andrew S. Tanenbaum )教授所開發(fā)的一個(gè)類 UNIX 操作系統(tǒng),開發(fā)初衷是方便教學(xué)使用(因?yàn)?AT&T 推出 Version 7 Unix 之后,將 Unix 源碼進(jìn)行了私有化)。Minix 全部的源代碼共約 12,000 行,并置于他的著作Operating Systems: Design and Implementation(ISBN 0-13-637331-3)的附錄里作為范例。Minix 的系統(tǒng)要求在當(dāng)時(shí)來說非常簡單,只要三片磁片就可以啟動。
          安德魯·塔能鮑姆(Andrew?S.?Tanenbaum?,1944 年 3 月 16 日——)計(jì)算機(jī)科學(xué)家,阿姆斯特丹自由大學(xué)教授,專精操作系統(tǒng),類 Unix 教學(xué)操作系統(tǒng) Minix 作者,出版多部計(jì)算機(jī)科學(xué)教科書,如《現(xiàn)代操作系統(tǒng)》《計(jì)算機(jī)組成》等。
          Minix 一開始向使用者收取極低的授權(quán)費(fèi),直到?2004 年,塔能鮑姆重新架構(gòu)與設(shè)計(jì)了整個(gè)系統(tǒng),更進(jìn)一步的將程序模塊化,推出 MINIX 3。重新以 BSD 許可協(xié)議發(fā)布,成為開放源代碼軟件。
          MINIX 3 的目標(biāo)是比Windows或Linux更安全,在當(dāng)時(shí)塔能鮑姆那份獲得歐盟研究委員會(EuropeanResearchCouncil)5 年 250 萬歐元資助的研究計(jì)劃書里,Tanenbaum 解釋了為何他認(rèn)為現(xiàn)有的操作系統(tǒng)不安全:
          最嚴(yán)重的可靠性及安全問題是與操作系統(tǒng)相關(guān)的那些。核心問題在于現(xiàn)有操作系統(tǒng)都不符合 POLA ——最低授權(quán)原則 (PrincipleOfLeastAuthority)。POLA說的是系統(tǒng)劃分組件的方式,應(yīng)當(dāng)使必然存在于某個(gè)組件中的缺陷,不至于波及其他組件。每個(gè)組件僅應(yīng)該得到完成它本身工作所需的權(quán)限,不多不少。具體來說,它應(yīng)該無權(quán)讀寫屬于其他組件的數(shù)據(jù),無權(quán)讀取它自身地址空間之外的任何計(jì)算機(jī)內(nèi)存,無 權(quán)執(zhí)行與它無關(guān)的敏感操作指令,無權(quán)訪問不該訪問的 I/O 設(shè)備,諸如此類?,F(xiàn)有操作系統(tǒng)完全違反以上原則,結(jié)果就是造成眾多可靠性及安全問題。


          Minix?的流行與威脅


          說起最流行的操作系統(tǒng),我們也許會下意識地想到 Linux、Windows、macOS、iOS 和 Android 等一些當(dāng)下主流的操作系統(tǒng)。但事實(shí)恐怕不是我們以為的那樣,你可能不知道,但在英特爾近些年推出的所有處理器中都運(yùn)行著一個(gè)操作系統(tǒng)。
          沒錯(cuò),這個(gè)系統(tǒng)正是?MINIX,就是因?yàn)橛⑻貭枺闪耸澜缟献盍餍械牟僮飨到y(tǒng),不過這引起了人們的注意和擔(dān)憂。
          之所以引起人們的擔(dān)憂是因?yàn)楝F(xiàn)代英特爾處理器中都有一個(gè)核心部件 ——?英特爾管理引擎 (Intel ME-Intel's Management Engine),用來管理協(xié)調(diào)內(nèi)部的諸多模塊,尤其是傳統(tǒng)芯片組整合進(jìn)入之后,處理器已經(jīng)差不多成了 SoC 單芯片系統(tǒng),更需要一個(gè)“總管”,MINIX 正是負(fù)責(zé)這個(gè)工作。
          而一旦英特爾管理引擎受到危及,有可能給攻擊者留下嚴(yán)重的后門。研究人員特別指出,由于其在初始化硬件、電源管理和啟動主處理器等方面扮演重要角色,無法完全被禁用。這讓安全研究人員甚為擔(dān)憂,因?yàn)槌擞⑻貭柾猓l都無法審查有無后門(畢竟英特爾使用自己修改過的 MINIX 3 沒有開源)
          MINIX 在處理器內(nèi)部擁有自己的 CPU 內(nèi)核和專屬固件,完全獨(dú)立于其他部分,而且完全隱形,操作系統(tǒng)和用戶均不可見,運(yùn)行權(quán)限更是達(dá)到了 Ring -3。
          要知道,我們?nèi)粘J褂玫膽?yīng)用程序權(quán)限級別都是 Ring 3,操作系統(tǒng)內(nèi)核的是 Ring 0,這也是一般用戶能夠接觸到的最低權(quán)限,MINIX 竟然深入到了 Ring -3。
          事實(shí)上,即便是在休眠乃至關(guān)機(jī)狀態(tài)下,MINIX 都在不間斷運(yùn)行,因?yàn)橛⑻貭柟芾硪嬉谔幚砥鲉拥耐瑫r(shí)就開始執(zhí)行管理工作,還要負(fù)責(zé)芯片級的安全功能。
          這就使得 MINIX 擁有至高無上的地位,而且只要你的電腦使用的是英特爾近些年推出的處理器,都有一個(gè)它在默默運(yùn)行,這使得它成為名副其實(shí)的世界上最流行的系統(tǒng)。


          Minix 和 Linux


          Linux 是?Linus Torvalds?受到 Minix 的影響而作成的(Linus 不喜歡他的 386 計(jì)算機(jī)上的 MS-DOS 操作系統(tǒng),而安裝了 Minix,并以它為樣本開發(fā)了原始的 Linux 核心)。但是這種影響更多在于非技術(shù)層面,確切地說是一種精神上的“鼓舞”。在設(shè)計(jì)上,Linux 則和 Minix 相差很大,在 Linux 系統(tǒng)還沒有自己的原生文件系統(tǒng)之前,曾采用 Minix 的文件系統(tǒng)。Minix 在核心設(shè)計(jì)上采用微核心,即將操作系統(tǒng)分成微核心和其上的提供文件系統(tǒng)、存儲器管理、驅(qū)動程序等服務(wù)的服務(wù)程序;而 Linux 則和原始的 Unix 都采用宏內(nèi)核。在 Linux 發(fā)展之初,雙方還于 1992 年在新聞組上有過一場精彩的爭論,被稱為塔能鮑姆-林納斯辯論。Minix 的作者和支持者認(rèn)為使用宏內(nèi)核是技術(shù)上的退步,而 Linux 的支持者認(rèn)為 Minix 本身沒有實(shí)用性。
          參考鏈接:
          https://www.oschina.net/news/1766
          https://www.oschina.net/news/90374/minix-the-most-popular-os-in-the-world?p=7
          http://www.360doc.com/content/19/0129/00/277688_811876443.shtml


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