QNX - операционная система для чайников

Сергей Трошин 
stnvidnoye@chat.ru
http://stnvidnoye.chat.ru/

Нет-нет, вы меня, вероятно, не так поняли! Не для "чайников", а для чайников - чувствуете разницу? Это, конечно, некоторое художественное преувеличение - гипербола, но по сути своей QNX - действительно операционная система, предназначенная не только для персональных компьютеров, но и для самых разных бытовых и промышленных интеллектуальных устройств - систем, управляющих технологическими процессами, станков с ЧПУ, интернет-приставок, видеовоспроизводящих агрегатов, игровых консолей, а возможно, и для холодильников, кофеварок и чайников недалекого будущего. ОС эта во многом весьма примечательна и уникальна, но обо всем по порядку…

В далеком 1982 году в не менее далекой от нас Канаде фирма "Quantum Software Systems, Limited" - QSSL, созданная некими Гордоном Беллом и Дэном Доджем (Gordon Bell & Dan Dodge), представила миру новейшую многозадачную многопользовательскую операционную систему реального времени "Quick UNIX", разработка которой, говорят, началась аж по заказу Министерства обороны США. Это была UNIX-подобная операционная система, вернее, совместимая со стандартом на переносимость приложений POSIX, в соответствии с которым сделаны также UNIX и его популярный клон Linux. 

Очень быстро, правда, новую ОС пришлось переименовать в "QNX", так как фирма AT&T имела права на торговую марку "UNIX" и ей не очень пришлось по вкусу использование этого слова в разработке малоизвестной компании. Но горевать по этому поводу особенно никто не стал, тем более что QNX серьезно отличалась от UNIX: даже файловая система у нее была своя собственная, несовместимая ни с FAT, ни с другими "никсами". Данное переименование затронуло, в конце концов, и название самой конторы, создавшей QNX, - однажды решено было расшифровывать QSSL как "QNX Software Systems, Limited", дабы не перекликаться со многими другими фирмами, активно склоняющими в своих названиях слово "Quantum". К счастью, чехарда названий мало повлияла на творческий процесс: в то время аналогов у QNX просто не было - она оказалась первой в мире системой подобного класса.

Создавалась QNX изначально для промышленного применения - управления самыми разнообразными технологическими процессами, начиная от атомной энергетики и заканчивая варкой пива и производством шоколадных батончиков. Для столь ответственных и критичных областей применения, как вы понимаете, виснущая в зависимости от погодных условий или расположения звезд на небе операционная система (не будем уточнять, о какой именно идет речь) категорически не подходит. QNX же, в отличие от большинства ныне существующих систем, является системой реального времени, что в переводе с птичьего языка означает примерно следующее: эта ОС гарантированно среагирует на любое событие в течение определенного, также гарантированного, очень малого промежутка времени.

Ряд операций QNX выполняет в 20 раз быстрее UNIX. Входные данные при этом обрабатываются почти мгновенно - ОС работает быстрее, чем они поступают, и при этом не пропадает ни один бит. Если же ОС будет обрабатывать данные медленнее, чем они приходят, то часть их может потеряться или же возникнет некая задержка - рассогласование действительных входных данных с той картиной, которую видит оператор после их обработки системой, что, разумеется, неприемлемо в промышленных условиях - такие потери данных и задержки могут привести к многомиллиардным убыткам и даже человеческим жертвам. 

Что же лежит в основе этого почти чуда, которое не виснет? Достигается этот интересный эффект в первую очередь истинной принудительной многозадачностью, используемой в QNX. То есть ни один зависший процесс не может ни при каких условиях заблокировать работу самой ОС или как-то повлиять на другие задачи. Разумеется, QNX (здесь и далее имеется в виду ее последний дистрибутив QNX RTP) является и полностью 32-разрядной системой - без этого необходимой надежности достигнуть было бы невозможно.

Следующая отличительная особенность QNX - чрезвычайно низкая требовательность к аппаратным ресурсам, что обусловлено тем, что QNX - микроядерная ОС. Ядро этой ОС, называемое Neutrino, имеет размер всего 32 кб и выполняет только самые базовые функции, остальные же сервисы реализованы в динамически подключаемых модулях. Благодаря такому решению операционная система с минимальным набором дополнительных сервисов способна полноценно работать на 386-м процессоре с 8 Мб оперативки. Именно это обстоятельство позволяет найти ей еще одну область применения - бытовые интеллектуальные устройства типа интернет-планшетов, банкоматов или кассовых аппаратов в магазинах.

Система получилась весьма удачной, всегда была далеко не самой дешевой (наиболее тяжелые дистрибутивы стоили по несколько тысяч долларов), и сегодня в работе ее можно увидеть на оборудовании, используемом многими известнейшими фирмами, например, Ford, IBM, Kodak, General Motors, DuPont, VISA, Canon, Honda, SAAB, Panasonic, Sony. Говорят, что QNX работает даже на истребителях F16 - не зря все-таки Минобороны на нее тратилось. А всего инсталляций QNX в мире зарегистрировано более 400 000!

Главная область ее применения - сложное и ответственное производство с серьезными требованиями к надежности и непрерывности управления, а также ко времени реакции в аварийных ситуациях. Наибольшее распространение она получила в добывающих отраслях, в металлургии, машиностроении, химической промышленности, энергетике, банковском деле. Небезызвестная фирма Texaco использует QNX для дистанционного управления нефте- и газодобывающим оборудованием на платформах в Мексиканском заливе. General Electric и General Dynamics - для управления холодной прокаткой стали на своих предприятиях. Что самое интересное, даже в России эта малоизвестная основной массе наших пользователей ОС сегодня весьма широко представлена - она управляет магистральными нефтепроводами в городе Ухта, автоматической работой станов холодной прокатки на Магнитогорском металлургическом комбинате, применяется в банках города Набережные Челны и в лабораториях Ачинского глиноземного комбината.

И это далеко не полный список! А ведь до 1990 года эта ОС даже попадала под запрет КОКОМ на поставки в страны Восточной Европы как технология, которую можно использовать в военных целях. Короче говоря, QNX очень известна среди специалистов, чрезвычайно надежна и давно нашла своего потребителя во многих отраслях промышленности.

Но какой интерес эта коммерческая промышленная ОС представляет для нас с вами, давно привыкшим к Windows или к Linux? А дело в том, что совсем недавно QSSL предложила всем пользователям абсолютно новый и полностью бесплатный дистрибутив своей ОС, называемый "QNX Real Time Platform". Причем это не "демонстрашка", а абсолютно полноценная система, которую вы можете получить на сайте QSSL в двух вариантах - обычном exe-файле размером 27 Мб либо в виде ISO-образа загрузочного компакт-диска для самостоятельного переноса его на CD-R. Но тут уже вам придется качать аж 270 "метров" - в основном это дополнительные программы, которые при необходимости без труда докачиваются и по отдельности. Так что теперь в полку альтернативных ОС для домашних компьютеров пополнение, а этот факт вниманием обойти никак нельзя - вдруг это окажется именно то, что мы так долго искали на замену ненавистных "форточек". Давайте же взглянем на нее с точки зрения рядового пользователя бытового ПК.

Установка

Впрочем, малюсенькая "демонстрашка" тоже есть, и есть уже довольно давно, года этак с 1997-го - она знаменита тем, что, имея полностью графический интерфейс, несколько небольших программ и интернет-браузер Voyager, умещалась всего на одной дискете (!!!), позволяя при этом выходить в интернет даже на самых слабых машинах. Что и говорить, такое чудо производило впечатление! То, что нам предлагается сегодня, устанавливается уже на жесткий диск и не имеет никаких ограничений в работе.

Рекомендуемый минимум аппаратных мощностей - Pentium 200 МГц и 32 Мб оперативной памяти. Установка QNX абсолютно никаких трудностей не вызывает - она осуществляется из-под Windows как для любой обычной программы (практически так же, как и установка еще одной альтернативной ОС - BeOS), в файл с виртуальной файловой системой QNX. Места на диске этот файл занимает совсем немного - вы сами можете выбрать его размер в довольно широких пределах - даже на 100 Мб она заработает, поскольку базовые файлы ОС занимают всего около 50 "метров".

Для первого же знакомства и начальных экспериментов с ОС и программами для нее вполне подойдет файл объемом порядка 600 Мб, из которых 128 Мб будет отведено под файл виртуальной памяти. Удалить QNX столь же просто - в меню "Пуск" ваших "форточек" появится предназначенный специально для этого ярлык. Удаление осуществляется вполне корректно - никаких "хвостов" от QNX в системе не остается за исключением зарезервированных ей копий файлов autoexec.bat и config.sys. После очень быстрой процедуры инсталляции, при которой в обязательном порядке надо создать учетные записи "админа" root и одного пользователя, инсталлятор модифицирует файл config.sys, прописывая туда загрузочное меню и вызов загрузчика QNX. Естественно, если у вас стоит "Миллениум", то такой вариант с "конфигом" не пройдет - на этот случай предусмотрено создание загрузочной дискеты.

Загрузка ОС начинается с текстовой фазы, при этом, как и положено родному брату UNIX, в случае неполадок можно вызвать довольно обширное меню с дополнительными опциями. В небольшом диалоговом окне вам потребуется задать первоначальное разрешение экрана и выбрать драйвер видеокарты. Для моего оборудования предлагался только стандартный VESA-драйвер, который не хотел воспринимать частоту обновления экрана выше 60 Гц и позднее весьма заметно тормозил работу видеосистемы. Впоследствии все заданные в этом меню параметры легко изменить уже из самой ОС. Имеющиеся в наличии жесткие диски IDE и CD-ROM монтируются в системе автоматически также на стадии загрузки. Время загрузки заметно больше, чем у Windows 9x. После входа в систему перед нами предстает давно ставший стандартом для современных ОС Рабочий стол.

Интерфейс

Собственно графическая оболочка QNX называется Photon - это очень компактная и крайне нетребовательная к ресурсам разработка самой QSSL, но его можно при желании сменить на устаревший GUI "QNX Window", тоже от QSSL, либо на "юниксовский" "X Window", гораздо более прожорливый, чем Photon, но зато и более совместимый с другими приложениями. "Фотон" же не вызывает никакой антипатии - весьма симпатичные обои Рабочего стола, справа - панель "Быстрый запуск" с иконками установленных вместе с ОС утилит, регулятором громкости и индикаторами расходования системных ресурсов. В нижней части экрана - привычная панель задач и кнопка "Launch" - аналог "виндового" меню "Пуск".

Изначальная расцветка элементов интерфейса радует глаз, при этом практически все настраивается и видоизменяется - цвета, шрифты, настройки параметров монитора. Однако не надо забывать, что родная среда для всех "Юниксов" - это командная строка, из-за чего графический интерфейс мне показался все-таки недостаточно гибким в настройке: отсутствуют Device Manager и многие другие служебные компоненты, так облегчающие работу в Windows, а для работы с командной строкой надо перелопатить нереальное количество документации - встроенных системных утилит-команд порядка 150 - попробуй удержать все это в голове. Но зато есть набор простых скринсейверов - мелочь, а приятно.

Комплектация

Изначально в состав QNX включено совсем немного программ, но что же вы хотели от 27 Мб дистрибутива? Если вам этого окажется мало, а так, скорее всего, и будет, то ничто не мешает либо скачать целиком образ компакт-диска QNX с огромным пакетом дополнительных бесплатных утилит, либо найти все, что нужно для работы, по кускам в интернете. Пока же вы имеете в своем распоряжении:

Editor - простенький текстовый редактор класса WordPad с минимальными возможностями форматирования текста.
File Manager - аналог Проводника, весьма удобный и простой. Обратите только внимание, что ваши диски надо искать в папке /FS корневого каталога. QNX позволяет работать с различными файловыми системами - POSIX, FAT12, FAT16, FAT32, ISO-9660 - так что с DOS-разделами проблем не бывает.

Image Viewer - просмотровщик графики, понимает практически все более или менее распространенные графические форматы.

Media Player - универсальный проигрыватель для звука и видео с регулировками цвета, яркости и контраста. Поддерживаются плей-листы, встроен неплохой микшер. Проигрыватель проглотит и новейший MP3, и AudioCD, и MPEG1, и MPEG2 - вот только c MPEG4 пока облом.

Voyager - достаточно современный и мощный веб-браузер, работает с Java, фреймами, в общем - все при нем.

Vmail - очень грамотный почтовый клиент, читает ньюс-группы UseNet, поддерживает автоматическую вставку подписи в текст сообщения, но не работает пока с несколькими почтовыми ящиками.

Package Mgr - менеджер программ, предельно облегчающий установку и, что немаловажно, удаление приложений.

Ну и, разумеется, всякая полезная мелочевка - калькулятор, звонилка "Dialer", менеджер печати, утилита настройки региональных установок, терминал командной строки. Для того, чтобы с этим самым терминалом разобраться, вам придется обратиться к системе помощи - это огромнейшая и очень подробная база данных по всем командам; без досконального ее изучения настроить ОС просто невозможно - это вам не Windows, где все делается методом научного тыка.

Программы

Благодаря тому, что QNX является POSIX-совместимой ОС, большинство программ для UNIX-подобных операционных систем достаточно легко переносятся в QNX. Правда, для этого вам скорее всего придется самолично компилировать исходники - полной совместимости с UNIX все-таки нет. За установку же уже готовых для QNX программ отвечает Package Mgr, однако у меня он почему-то отказался воспринимать более двух программ с установочного диска, коих на нем, разумеется, в десятки раз больше. Но диск не особенно и нужен - на ftp-сервере QSSL (http://ftp.qnx.com/) вы найдете практически все из имеющегося на диске бесплатного софта.

Наиболее примечательны среди приложений для QNX следующие.

PhAB - инструментарий визуального программирования для QNX на основе Watcom C/C++ для Photon - очень мощный пакет разработчика, позволяющий создавать все то, чего вам не хватает в этой системе.

Netscape Navigator - комментарии излишни.

Norton Commander - аналогично.

Abi Word - текстовый процессор, почти как Word, но все-таки не стоит от него ожидать восприимчивости ко всем распространенным текстовым форматам, да и русская версия отсутствует как класс.

GIMP - очень известный среди линуксоидов графический редактор, по возможностям вплотную приближающийся к Photoshop.

Apache - портированный с UNIX чрезвычайно популярный HTTP-сервер. Для работы в интернете, вообще говоря, всего хватает - это и ICQ, и IRC-клиент, и FTP, и менеджеры закачек - надо только не полениться и скачать их из Сети.

Real Player - популярный медиа-плейер, имеется на диске QNX. Кстати, там же вы найдете и DVD-проигрыватель.

Всего, конечно, не перечислить: POSIX-совместимость дает себя знать, программ для QNX в исходниках огромное количество, но вот насколько все это доступно рядовому пользователю - большой вопрос. Скорее всего, основная масса юзеров, избалованная простотой общения с Windows, просто поленится что-то там компилировать, а с уже готовыми программами дела обстоят немного хуже, хотя производством софта именно для QNX занимается немало фирм во всем мире, в том числе и в России. Но все относительно, ибо по большому счету для QNX можно найти почти все, что нужно.

Игры

Разумеется, не стоит ожидать от промышленной ОС каких-то изысков в области игрушек. Да и вообще - разве есть здесь достойный конкурент Windows? QNX, да и все остальные альтернативные операционные системы, предназначены все-таки главным образом для работы, игры для них не являются приоритетом. Максимум, что вам обычно предлагается, - немного разгрузить мозги за какими-нибудь пасьянсами или тетрисами. Видимо, чтобы подчеркнуть серьезность QNX, в состав самой ОС не включены даже самые простейшие игрушки.

Если же вы рискнете скачать себе целиком многомегабайтный образ компакт-диска с QNX, то обнаружите на нем лишь несколько классических игр, которые помогут скоротать пару часов либо немного отвлечь от занудной работы. Самая доступная игрушка - Columns, некое подобие тетриса. Для игроков "мужескаго полу" вполне подойдет великий и бессмертный Doom, ну а молодежь, видимо, отдаст предпочтение уже Quake 3 Demo. Это то, что я нашел в полной версии QNX на компакт-диске.

Правда, в моем распоряжении был только первый вариант такого диска, образ которого в 90 Мб я качал несколько вечеров подряд. Сейчас же вам уже предлагается ISO-файл размером в пару сотен "мегов" - на него меня уже не хватило, но храбрецы, не пожалевшие времени на его закачку, наверняка найдут там еще много интересного. Ну и, опять-таки, ищите любимые игры среди программ для Linux и UNIX - многие из них заработают и в QNX. Но на новинки не рассчитывайте - старички Heretic, Hexen и иже с ними - вот то, что вы, скорее всего, подберете.

Недостатки

Честно говоря, эта ОС лично меня больше раздражала в работе, чем радовала. Так, привод компакт-диска не смонтировался автоматически, модем также системой не обнаруживался, универсальные VESA-драйвера видеокарты давали максимум 60 Гц и при этом заметно тормозили. Даже программы с компакт-диска устанавливаться ни за что не хотели - сплошной геморрой, короче говоря. Заработал только звук, хотя, может, мне просто не повезло.

При этом меня никак не привлекала перспектива лазанья по всяческим "конфигам" и "хелпам" - ну какой рядовой пользователь будет тратить первые месяцы работы с новой ОС на ее изучение и настройку? Нам подавай все на блюдечке, работающее и настраивающееся автоматически. Если вы тоже столкнетесь с трудностями, попробуйте на платах расширения отключить режим Plug-n-Play, переставив на них соответствующим образом перемычки. Также рекомендуется в CMOS Setup установить параметр PnP OS Installed = No. Так что если у вас железное терпение, куча свободного времени или уже имеется опыт общения с UNIX-подобными системами, то флаг вам в руки, посмотреть на QNX действительно стоит. 

Хотя BeOS в этом плане представляется гораздо более дружелюбной для неискушенных пользователей. Больше всего поразило отсутствие графического интерфейса управления периферией (наподобие закладки "Устройства" в диалоге "Свойства системы" в Windows) - "конфиги", командная строка и еще раз "конфиги"… Для линуксоидов это, конечно, нормально, но сколько таких?

Три процента пользователей? Или два? Да и линуксоиды вряд ли променяют свой Linux на ОС с закрытым в основной своей массе кодом. Короче говоря, над интерфейсом надо работать - сложность в настройке системы отпугнет и самого опытного пользователя Windows. А ведь альтернативные ОС, наоборот, должны демонстрировать как можно больше своих преимуществ, дабы привлечь капризных поклонников Билла Гейтса.

Еще более серьезная проблема - недостаток драйверов. В последних версиях QNX список поддерживаемых устройств несколько расширен и продолжает постоянно пополняться разработчиками, что хорошо, но очень вероятно, что часть вашего оборудования останется неохваченной. Хотя здесь, похоже, дела все-таки получше, чем все в той же BeOS. Широко распространенное "железо" поддерживается более или менее нормально. Извечные проблемы с русификацией в основном решены, но она в любом случае займет у вас определенное время и потребует некоторого опыта в работе с ПК - в Сети можно найти подробнейшие инструкции со всеми нужными для русификации файлами.

Да и вообще - читайте и ищите всевозможные FAQ в интернете, наиподробнейшей документации по QNX не просто много, а очень много; и в ней ответы на большинство вопросов, которые наверняка возникнут - QNX не для слабонервных, без мощной проработки документации ее не освоить. Короче говоря, система интересная, перспективная, идеально соответствующая своему промышленному предназначению, но пока несколько сыроватая в плане совместимости с железом и абсолютно не рассчитанная на неподготовленного пользователя. В быту же вполне пойдет для слабых машин - вдохнет в них вторую жизнь. Но не для "чайников", да-с, не для "чайников"…