Oberon 操作系统：被忽略的珍宝 (2013-03-07 15:07:18)转载▼

分类： 操作系统

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它介绍的是 Niklaus Wirth 设计的一种操作系统，叫做 Oberon。Niklaus Wirth 就是大家熟知的 Pascal 语言的设计者。绝大部分人都没听说过有 Oberon 这个东西存在，更难以把它跟 Niklaus Wirth 的大名挂上钩。所以作者说：“Wirth 因为 Pascal 而闻名于世，可是接下来几年，他成为了 Pascal 的受害者。” 确实是这样。Wirth 一直都不觉得 Pascal 是他的杰作。我想他应该会更喜欢以 Oberon 闻名于世。

Oberon 比起 Unix，有很大的不同，在于它的数据都是结构化的。进程间不通过字符串交换数据，而是直接使用数据结构。很奇特的一点是，Oberon 操作系统是用一种同名的程序语言（Oberon 语言）写成。令人惊讶的是，在那个年代，ETH 计算机系的所有教职员工，学生，包括办公室的大妈，都是用的这种操作系统。

操作系统的设计，真是天外有天。

之所以找到这个系统，是因为我一直在试图利用程序语言的设计原理，设计一种超越“Unix 哲学”的操作系统。这里是我的设想：

这种系统里面的程序间通信不使用无结构的字符串，而是使用带有类型和结构的数据。在这样的系统里面，“程序”的概念基本上完全消失。系统由一个个的“函数”组成，每个函数都可以调用另外一个函数，通过参数传递数据。每个函数都可以并发执行。

由于参数是一个数据结构，而不是字符串，这避免了程序间通信繁琐的“编码”和“解码”过程。使得“进程间通信”变得轻而易举。任何函数都可以调用另一个函数来处理特定类型的数据，这使得像 “OLE 嵌入”这样的机制变得极其简单。

所有函数由同一种先进的高级程序语言写成，所以函数间的调用完全不需要“翻译”。

由于这种语言不允许应用程序使用“指针运算”，应用程序不可能产生 segfault 一类愚蠢的错误。

由于没有指针运算，系统不再需要现代处理器提供的“内存映射”机制，以及 TLB。这使得内存访问效率大幅提高。而且简化了处理器的设计。

操作系统使用与应用程序相同的高级语言写成（可能需要支持一些“特权操作”），至于“系统调用”，只不过是调用另外一个函数。

操作系统的“shell”，不过是一个这种高级语言的 REPL。用户可以在终端输入各种函数调用，从而启动进程的运行。

系统不需要 SQL，不需要关系式数据库。所有的数据都作为“对象”，保存在一个分布式的数据空间。

系统不需要“文件系统”。所有的数据，包括“进程上下文”自动被“版本控制”，在合适的时候作为对象同步到磁盘。所以即使在机器掉电的情况，绝大部分的数据和进程能够在电源恢复后自动继续运行。

程序员和用户完全不需要知道“数据库”或者“文件系统”的存在。程序假设自己拥有无穷大的空间，可以任意的构造数据。

为了减少数据的移动，系统根据数据的位置，选择： 1）迁移数据，或者 2）迁移处理数据的“进程”。程序员不需要使用 MapReduce，Hadoop 等，就能进行大规模并行计算。

这个操作系统是如此的“一致”，以至于所有的用户和程序员，只需要学会一种很简单的程序语言。

我曾经以为我是第一个想到这个做法的人。可惜的是，调查之后发现，很多人早就已经做出了类似的系统（虽然缺少对把它用于分布式计算的设想）。Lisp Machine 似乎是其中最接近的一个。Oberon 是另外一个。我只能说，英雄所见略同。

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