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即使高手也未必知曉 虛擬機的歷史
2010-11-23 10:03:32
云計算
虛擬化 在今天的計算機世界中，虛擬機的概念已經(jīng)被用來解決許多問題。從機器的分割（IBM模型），到“半平臺無關(guān)”的程序設(shè)計語言（Java模型），到開發(fā)操作系統(tǒng)（UNIX模型和OSI模型），虛擬機的概念在構(gòu)成現(xiàn)代計算機的過程中已經(jīng)被證明是一個強大的工具。然而，這個概念對每個人來說并非總是清晰，并且直到20世紀(jì)60年代中期，它才被用于實踐。
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在今天的計算機世界中，虛擬機的概念已經(jīng)被用來解決許多問題。從機器的分割（IBM模型），到“半平臺無關(guān)”的程序設(shè)計語言（Java模型），到開發(fā)操作系統(tǒng)（UNIX模型和OSI模型），虛擬機的概念在構(gòu)成現(xiàn)代計算機的過程中已經(jīng)被證明是一個強大的工具。然而，這個概念對每個人來說并非總是清晰，并且直到20世紀(jì)60年代中期，它才被用于實踐。
1965年前后，IBM的研究人員試圖去測量一些計算機科學(xué)領(lǐng)域新概念的實際效果。為了能夠測量到這些新特性開啟和關(guān)閉后機器的兩種性能，研究人員需要一種方式來關(guān)閉這些新的特性。這些人是IBM約克鎮(zhèn)（美國弗吉尼亞州東南部城鎮(zhèn)）研究中心的研究人員。他們設(shè)計了一種方案，需要把機器分割成“更小的部件”。這些部件要求能夠管理他們自己的資源，以使得研究人員能夠在同一時間在系統(tǒng)中測試測試許多不同的條件，而不用改變系統(tǒng)的其他“部件”。他們相信，對于這個實驗來講，一個虛擬機的實現(xiàn)會工作的非常好。
在這次實驗之后，IBM繼續(xù)他們的工作，并最終開發(fā)出了一個虛擬機概念的實現(xiàn)。他們把它當(dāng)作一個多用戶環(huán)境的操作系統(tǒng)來賣。許多企業(yè)和大學(xué)都使用這個操作系統(tǒng)，因為它允許他們共享主機的計算能力和資源。每個用戶在他們自己的虛擬機中工作，從而可以和其他人共享資源而不影響其他人的工作。這臺虛擬機現(xiàn)在被稱做IBM370系統(tǒng)（S/370）和IBM390系統(tǒng)（S/390）。這些機器利用IBM VM/ESA操作系統(tǒng)，并且都被歸為IBM虛擬機派系。
這個虛擬機的實現(xiàn)被證明非常的強大，因為至今它都還在銷售。虛擬機的概念從那以后開始被用來解決許多其他的計算問題，如計算機程序的可移植問題和操作系統(tǒng)的設(shè)計問題。 UNIX操作系統(tǒng)是最早利用虛擬機概念解決這些問題的實現(xiàn)之一。
UNIX操作系統(tǒng)源自貝爾實驗室的Denise Richie和Ken Thompson在1974年發(fā)表的一篇論文。他們關(guān)于UNIX的這一思想很快被用在了PDP-11計算機上。PDP-11是一種大學(xué)使用的機器。通過大學(xué)畢業(yè)生，這一思想又很快被應(yīng)用于商業(yè)計算機領(lǐng)域。從1980年到1985年，IEEE標(biāo)準(zhǔn)化委員會實施POSIX（Portable Operating System 可移植操作系統(tǒng)）項目來為UNIX庫函數(shù)提供一個標(biāo)準(zhǔn)。他們的想法是：任何軟件供應(yīng)商都可以使用標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)書寫他們的代碼，并且可以和任何UNIX系統(tǒng)對接。1990年，IEEE POSIX項目組發(fā)表了“信息技術(shù)可移植操作系統(tǒng)接口”。這為UNIX外殼和應(yīng)用例程規(guī)定了一個標(biāo)準(zhǔn)，使得UNIX應(yīng)用接口成為一種正式的規(guī)范，從而使UNIX進(jìn)程作為一個獨立的虛擬機來工作。
創(chuàng)造一種真正可移植的計算機程序是長期困擾程序員的問題之一?；蛘哒f，程序員希望能夠?qū)懗隹梢栽谌魏纹脚_上工作的程序。上世紀(jì)90年代中期，利用虛擬機的概念創(chuàng)造的JAVA語言使得這一想法幾乎成為現(xiàn)實。
但是，在上世紀(jì)90年代，JAVA程序語言的思想并不是一個新的想法。它實際上是上世紀(jì)70年代，一個叫Bill Joy的紳士的想法。Joy想通過創(chuàng)造一種語言來整合MESA和C***的優(yōu)點。但是后來其他項目組（如Sun）攙和進(jìn)來，并且實現(xiàn)這一想法需要很多年。到90年代早期，Joy對大型程序開始變的疲倦。在90年代后期，Joy寫了一篇叫“更進(jìn)一步”的論文。（譯者按：可能作者在此處的時間問題上有點錯誤，應(yīng)該是80年代后期。待查證。）在這篇論文中，他列出了對Sun工程師的建議，認(rèn)為他們應(yīng)該基于C++創(chuàng)造一個對象環(huán)境。也正是在這個時候，James Gosling已經(jīng)在一個叫做“Imagination”的SGML編輯器上使用C++工作幾個月了。因為Gosling在“Imagination”項目中使用C++時受到挫折，這使他創(chuàng)造了Oak編程語言。
1990年12月5日，Patrick Naughton開始了綠色項目（Green Project）。Naughton是這樣定義這個項目的：為實現(xiàn)“做的越少越好”而努力。在那年12月，他招募了Gosling和Mike Sheridan來幫忙啟動這個項目。Joy給他們看了自己“更進(jìn)一步”的論文，并且用C為圖形學(xué)和用戶接口的問題工作了幾個月。
1991年4月，綠色項目組（Naughton，Gosling和Sheridan）開始以“智能家電”（smart consumer electronics）為目標(biāo)市場。而Gosling開始為Oak編程語言而努力工作。Gosling用C寫了最早的編譯器，而Naughton，Gosling和Sheridan完成的運行時解釋程序也是用C完成的。1991年8月，Oak的***個程序誕生了。
到1992年秋天，一種在PDA和遠(yuǎn)程控制之間的交叉互通器“*7”準(zhǔn)備好了。是年10月，他們向Sun的董事長Scott McNealy展示了這個系統(tǒng)。接著，Sun以綠色項目為主體成立了一個全資子公司，叫First Person Inc.。1993年早些時候，綠色項目組聽說時代華納（Time-Warner）需要一個關(guān)于機頂盒操作系統(tǒng)的計劃書。First Person迅速從智能家電轉(zhuǎn)向機頂盒操作系統(tǒng)市場，并且向時代華納遞交了標(biāo)書。幸運的是Sun沒有中標(biāo)。（譯者按：這應(yīng)該是個不幸的事件。）First Person繼續(xù)研究機頂盒操作系統(tǒng)。直到1994年早些時候，他們意識到機頂盒和智能家電一樣華而不實。
1994年，因為看不到市場前景，F(xiàn)irst Person被母公司Sun兼并。也正是在那個時候，他們意識到，智能家電和機頂盒上需要的軟件（它們的特點是：短小，平臺無關(guān)，安全可靠）在新生的web上也同樣需要。綠色項目組第三次轉(zhuǎn)變他們的方向，這次是web。Patrick Naughton寫了一個叫WebRunner的瀏覽器雛形。經(jīng)過Naughton和Jonathan Payne增補，這個瀏覽器成為Hot Java。1995年，Oak更名為Java。1995年，Java***個開發(fā)工具JDK1.0alpha版發(fā)布。從那時起，已經(jīng)有許多修訂版陸續(xù)發(fā)布，直到最近的JDK1.2。
附錄：重大歷史事件
大約1965年
約克鎮(zhèn)IBM研究中心獲得一臺IBM7044機器。他們?yōu)橄到y(tǒng)的每一部分建立一個7044鏡像。每個鏡像叫做7044/44X。這是為了使IBM更好地理解多編程（multiprogrammed）操作系統(tǒng)。這是IBM虛擬機概念的開端。他們認(rèn)為，虛擬機就是真實機器的副本，只是內(nèi)存減少了。
1967年
Djiskstra在THE大學(xué)開發(fā)一個操作系統(tǒng)。它由一系列分層的虛擬機組成。每層虛擬機抽象出機器的不同層次，而每一層又是由它的下一層抽象而來。這是虛擬機***個主要的流派。
大約1968年
一個IBM小組在劍橋馬薩諸塞州建立了一個操作系統(tǒng)，并把它叫做劍橋監(jiān)視系統(tǒng)（Cambridge Monitoring System，CMS）。CMS是分時系統(tǒng)的一個實驗，并最終成為VM/370所采用的體系構(gòu)架。VM/370被當(dāng)作分時系統(tǒng)來銷售。
1974年
貝爾實驗室的Denise Ritchie和Ken Thompson發(fā)表了關(guān)于Unix操作系統(tǒng)的里程碑式的論文。因為在Unix操作系統(tǒng)上的工作，他們在1984年獲得了著名的ACM圖靈獎。
1980年-1985年
IEEE標(biāo)準(zhǔn)化委員會為了給Unix庫函數(shù)提供一個標(biāo)準(zhǔn)，啟動POSIX（Portable Operating System，可移植操作系統(tǒng)）項目。
1990年
IEEE POSIX項目組發(fā)表了“信息技術(shù)可移植操作系統(tǒng)借口（Information Technology Portable Operating System Interface）”。這為UNIX外殼和應(yīng)用例程規(guī)定了一個標(biāo)準(zhǔn)。
1990年
1990年12月5日，Patrick Naughton啟動了綠色項目。這個項目吸引了James Gosling和Mike Sheridan的參與，標(biāo)志著JAVA的早期發(fā)展。當(dāng)時JAVA被叫做Oak程序設(shè)計語言。
1995年
1995年，綠色項目組轉(zhuǎn)向web，并開發(fā)了一個瀏覽器雛形。同時，Oak更名為JAVA。
1999年
1995年5月，JAVA的***個開發(fā)工具JDK1.0alpha版發(fā)布。從那時起，已經(jīng)有許多修訂版陸續(xù)發(fā)布，直到最近的JDK1.2。
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