Лицензии на программное обеспечение и документацию

С появлением Linux и подобных ей систем распространяемые свободно программы стали вытеснять коммерческие продукты. Для разных платформ существует много бесплатных программ семейства UNIX/Linux. Большая часть из них разрабатывалась в соответствии со специальной лицензией GPL (General Public License), которая была издана в рамках проекта GNU, начатого в 1984 году Ричардом Столменом (Richard Stollman) [16].

Информацию о Ричарде Столмене как одном из плеяды "выдающихся программистов мира" можно посмотреть в Интернете [53]. Ричард Столмен окончил Гарвардский университет по специальности "физика". Затем поступил на работу в Массачусетский технологический институт, где участвовал в нескольких проектах по разработке программного обеспечения. К примеру, он написал включенный во многие версии UNIX текстовый редактор emacs. С 1984 года он работает над проектом, первоначальной целью которого было создание на основе идей UNIX свободно распространяемой (бесплатной) операционной системы. Для ее разработки были нужны другие программные средства, например, транслятор с одного из языков программирования и редактор текстов. Но они также должны были быть бесплатными, иначе их авторы могут заявить свои права на часть созданной операционной системы.

Мысли Столмена были перенаправлены на создание новых методов разработки программного обеспечения. Для этого была создана лицензия GPL, в рамках которой разрабатываются свободно распространяемые программы. Для развития такого направления основывается FSF (Free Software Foundation), который возглавил Столмен. Его идеи заключаются в том, что программы обязательно должны иметь открытые исходные тексты. Любой программист может воспользоваться фрагментом чужой программы, но открыв исходный текст, созданный им самим. Кроме изменений, связанных с возможностью использовать чужие фрагменты, такой метод разработки программ улучшает и процедуру тестирования программ.

Удачные алгоритмы применяются многими программистами и подвергаются неоднократной и разнообразной проверке. Вообще Столмен сравнивал такой способ разработки программ с обменом кулинарными рецептами. Заметим, что разрабатываемые в соответствии с GPL программы не обязательно должны быть бесплатными. Можно включить программы других авторов как часть своего продукта и продавать последний. Конечно, при этом надо указать всех авторов всех частей проекта.

Что же такое свобода программного обеспечения по Столмену [8]?

1. Разрешается запускать программу и использовать ее по назначению в любых целях.
2. Разрешается изучать устройство программы, то, как она создана. При этом можно и даже необходимо использовать ее свободно предоставляемые исходники.
3. Разрешается копировать программу в любых количествах и распространять бесплатно всем, кому она нужна.
4. Разрешается изменять код программы, изменять ее в соответствии со своими представлениями и распространять как на коммерческой основе, так и на некоммерческой (платно или бесплатно).

Приведем и еще одну интерпретацию четырех пунктов "свободы" для разработчиков программ по Столмену [54]. Разработка свободно распространяемого ПО была очень важным шагом, но еще большей заслугой Р. Столмена следует признать создание "Стандартной Общественной Лицензии GNU" (GNU General Public License, или GPL). На русский язык это название разные авторы переводят по-разному: "Универсальная общественная лицензия", "Обобщенная Публичная Лицензия" и т.п. Но считается, что юридическую силу имеет только английский вариант этой лицензии. Основная идея GPL состоит в том, что пользователь должен обладать следующими четырьмя правами (или четырьмя свободами):

• правом запускать программу для любых целей (свобода 0);
• правом изучать устройство программы и приспосабливать ее к своим потребностям (свобода 1), что предполагает доступ к исходному коду программы;
• правом распространять программу, имея возможность помочь другим (свобода 2);
• правом улучшать программу и публиковать улучшения в пользу всего сообщества (свобода 3), что тоже предполагает доступ к исходному коду программы.

Публичная лицензия первой версии была выпущена в 1989 году. Через пару лет вышла ее вторая версия, а третья была написана в 2005 году, но окончательный вариант был принят в 2007 году. Эти лицензии обозначаются так: GPL vX (где Х может быть 1, 2 или 3). Из-за ограниченности размера книги приводим только название частей второй версии GPL:

1. Определения.
2. Право на копирование и распространение.
3. Изменение программы.
4. Требование предоставления исходного кода.
5. Прекращение действия лицензии при нарушении ее условий.
6. Акты, означающие принятие лицензии.
7. Запрещение дополнительных ограничений при дальнейшем распространении.
8. Внешние ограничения не снимают обязательства выполнять условия лицензии.
9. Возможность географических ограничений.
10. Будущие версии GNU GPL.
11. Запросы на исключения из правил.
12. Отказ от предоставления гарантий.
13. Отказ от ответственности.

Иногда, в противовес правам на интеллектуальную собственность (в том числе и на программы), именуемым сopyright, программы, распространяемые в соответствии с лицензией, разработанной Столменом, связывают с термином copyleft (копилефт-лицензии).

Также сегодня, в противовес чисто коммерческому направлению разработки и распространения программного обеспечения, существует и другое направление – "открытые исходники" (Оpen Source). Его определение сформулировал Брюс Перенс (Bruce Perens) в 1997 году. С изменениями оно было опубликовано на сайте [54]. В Интернете об этом движении много самой разнообразной информации. Дадим только одну ссылку [55], содержащую адреса этой тематики в Рунете.

Отметим, что Оpen Source не эквивалентен GNU или FSF. Яркие последователи каждого из них часто высказывают свое несогласие между собой. Сам же разработчик Linux (Торвальс) старается держаться "поодаль" от перечисленных и других подобных движений. Эти два термина отличаются расстановкой приоритетов. Сторонники open source делают упор на эффективность открытых исходников как метода разработки, модернизации и сопровождении программ. Сторонники free software считают, что именно права на свободное распространение, модификацию и изучение программ является достоинством свободного ПО.

Linux – один из самых ярких представителей программного продукта, реализованного по методу открытых исходников. Но в этой разработке есть и нечто большее. Об этом ярко написал Эрик С. Рэймонд в статье "Базар и Собор" (The Cathedral and the Bazaar) Русский перевод можно найти в [56]. Там в противовес централизованному методу разработки программ предлагается другой метод – параллельный. При его использовании, разрабатывая программу, надо публиковать ее исходный текст с ранних стадий. Тогда создаются условия участия в проекте, например, на уровне обсуждения идей или частичной отладки, многих программистов. Об этом можно прочитать и статью Безрукова [57, 58].

Оpen Source имеет как много сторонников, так и противников. Его сторонники собираются на различные мероприятия, обсуждают свои проблемы в открытой печати и Интернете. Среди противников, что естественно, находим, прежде всего, представителей компьютерного бизнеса. Глава Microsoft неоднократно высказывался об Оpen Source. Например, в интернете есть публикация "Гейтс о бесплатном ПО" [59].

Исходные тексты своих программ публикуют и самые мощные представители компьютерного бизнеса. Это сделали, к примеру, Sun и даже Microsoft. Правда, последнюю фирму вряд ли можно "заподозрить" в приверженности к Оpen Source. Просто они оказались вынужденными передать исходные тексты своих программ, например, операционной системы Windows, под давлением [60].

Заметим, что параллельно с выпуском GPL v2 был разработан и в 1991 году оформлен документ, названный GNU Lesser General Public License (англ. "Стандартная общественная лицензия ограниченного применения GNU", сокращенно – GNU LGPL). Она была основана на GNU Library General Public License (англ. "Стандартная общественная лицензия GNU для библиотек"). Эти лицензии действуют на свободное программное обеспечение и одобрены Фондом свободного программного обеспечения. Их цель – достигнуть компромисса между GPL и простыми разрешительными лицензиями (например, BSD License, MIT License, Mozilla Public License). LGPL была написана в 1991 году, а затем обновлена в 1999 и 2007 годах Ричардом Столлмэном и Эбеном Могленом. На странице "Лицензии открытого ПО" Википедии приведен список из более 50 элементов. Естественно, это создает определенные трудности.

В семейства GNU есть еще одна лицензия. Ее имя FDL, а с описанием можно познакомиться на http://ru.wikipedia.org/wiki/GNU_Free_Documentation_License – "Свободная лицензия GNU на документацию". Может рассматриваться как дополнение к основной лицензии GPL.

Эта копилефт-лицензия первоначально разрабатывалась для пользовательских руководств, учебников и документации, сопровождающей программы для компьютеров. Как и основная лицензия GNU (GPL), предполагает возможность воспроизведениия, распространения и изменения исходных документов (в том числе и в коммерческих целях). При этом обязательно указывать авторов первоисточника. Заметим, что последний может содержать неизменяемые разделы.

Основные понятия, связанные с интерфейсом операционных систем

В области информационных технологий имеется несколько фундаментальных понятий. Одно из них – "интерфейс". Отметим, что оно может трактоваться с различных точек зрения. В предыдущей главе описано понятие "Интерфейс системных вызовов". Если искать такой термин в "Словарях" Yandex, то будет получено более десятка определений термина, большая часть которых дана в сочетаниях с другими терминами, например: "Интерфейс передачи данных", "Программный интерфейс", "Прикладной интерфейс". В словаре "Естественные науки" на ГЛОССАРИЙ.RU дается следующее определение фундаментальному понятию.

Интерфейс в широком смысле – определенная стандартами граница между взаимодействующими независимыми объектами. Интерфейс задает параметры, процедуры и характеристики взаимодействия объектов.

В "Издательском словаре-справочнике" [61] есть такое определение основному термину "интерфейс". Это:

1. Система связей и взаимодействия устройств компьютера.
2. Средства взаимодействия пользователей с операционной системой компьютера, или пользовательской программой. Различают графический интерфейс пользователя (взаимодействие с компьютером организуется с помощью пиктограмм, меню, диалоговых окон и пр.) и интеллектуальный интерфейс (средства взаимодействия пользователя с компьютером на естественном языке пользователя).

Как видим, здесь этот термин имеет два значения. Но мы кратко остановимся на втором – "интерфейс пользователя". На уже упомянутом нами источнике ГЛОССАРИЙ.RU он определяется так: "Интерфейс пользователя – это элементы и компоненты программы, которые способны оказывать влияние на взаимодействие пользователя с программным обеспечением, в том числе:

• средства отображения информации, отображаемая информация, форматы и коды;
• командные режимы, язык пользователь-интерфейс;
• устройства и технологии ввода данных;
• диалоги, взаимодействие и транзакции между пользователем и компьютером;
• обратная связь с пользователем;
• поддержка принятия решений в конкретной предметной области;
• порядок использования программы и документация на нее".

По мере развития вычислительной техники методы и средства взаимодействия пользователя с операционной системой менялись. Широкое распространение цифровых вычислительных машин привело к режиму общения между человеком и ЭВМ на специальном языке. Сначала, в период пакетной обработки заданий, это реализовалось с применением специальных носителей информации (например, перфокарт, на которые наносились задания для компьютера). Но в дальнейшем, с широким распространением терминалов и клавиатуры, основным стал командный режим работы пользователя, при котором взаимодействие строилось на основе системы встроенных команд. В свободной энциклопедии "Википедия" он определен так.

Интерфейс командной строки (англ. Command line interface, CLI) – разновидность текстового интерфейса (CUI) между человеком и компьютером, в котором инструкции компьютеру даются в основном путем ввода с клавиатуры текстовых строк (команд), в UNIX-системах возможно применение мыши. Также известен под названием "консоль".

Приведем приблизительный фрагмент экрана, который появляется в режиме командной строки (рис. 4.1).

Рис. 4.1.

Слева в строке появляется приглашение ( [asplinux@asplinuxlive ~] ), после него можно набрать команду, результаты которой выводятся далее. Приведем пример выполнения команды date в системе Linux (рис. 4.2).

Рис. 4.2.

Первые операционные системы фирмы Microsoft для персональных компьютеров IBM PC (они назывались MS DOS) также поддерживали командный режим, схожий с другими системами. Строка, в которой набирались команды, была схожей с приведенными выше. Сегодня командный режим операционных систем обеспечивается эмуляторами cmd.exe (для 32-х разрядного режима) или command.com (для 16-х разрядного режима). В графическом режиме семейства UNIX/Linux командная строка эмулируется программой Терминал (xterm).

Отметим, что для компьютеров с операционной системой MS DOS удачным дополнением реализации такого интерфейса пользователя стала легендарная программа Norton Commander. Она минимизировала действия по набору текста в командной строке, позволяя оперировать, прежде всего, выбором подходящей команды из меню. В этой программе также активно используются функциональные клавиши компьютера. Википедия эту систему описывает следующим образом:

"Norton Commander (NC) – популярный файловый менеджер для DOS, первоначально разработанный американским программистом John Socha (некоторые дополнительные компоненты были полностью или частично написаны другими людьми: Linda Dudinyak – Commander Mail, вьюеры; Peter Bradeen – Commander Mail; Keith Ermel, Brian Yoder – вьюеры). Программа была выпущена компанией Peter Norton Computing (глава – Питер Нортон), которая позже была приобретена корпорацией Symantec".

Приведем пример снимка экрана этого файлового менеджера (рис. 4.3).

Рис. 4.3. Легендарный файловый менеджер Norton Commander

Популярность программы была настолько велика, что появились многочисленные клоны, которые более или менее точно копировали нортоновский интерфейс. К примеру, DOS Navigator, визуально схожий с Norton Commander-ом, предоставлял даже большие возможности. Для операционной системы Microsoft Windows появились Volkov Commander, FAR Manager, Total Commander и другие аналогичные программы. Впоследствии клоны появились и на других операционных системах: BSD, GNU/Linux – Midnight Commander, Krusader.

Norton Commander не только спровоцировал целую серию собственных клонов и реплик, но и внес в русский язык пару новых слов – "нортон" и "коммандер" стали в жаргоне пользователей ПК синонимами словосочетания "файловый менеджер".

Введенная программой парадигма работы с файлами (2 одинаковые панели, между которыми происходят операции; большинство команд выполняется по "горячим клавишам") до сих пор применяется в подавляющем большинстве файловых менеджеров.

Norton Commander также стал персонажем серий притч и анекдотов. Первая серия была написана Александром Голубевым, несколько последующих выпускались и дополнялись различными авторами, имена которых постепенно были утеряны, после чего эти рассказики перешли в состояние фольклора.

Также имеется музыкальная группа Nord'n'Commander.

В разных версиях Linux используется аналог такой программы, называемой Midnight Commander. Приведем ее вид (рис. 4.4), когда она вызвана в режиме эмуляции командной строки.

увеличить изображение
Рис. 4.4. Программа Midnight Commander, выполненная в Терминале

Но идея разделений окна на две части, в которых представлено содержимое каталогов, осталась привлекательной и при появлении операционной системы только с графическим интерфейсом – Windows 95. Аналоги Norton Commander для этой и последующих версий многочисленны. В интегрированной графической среде UNIX аналогом NC является GNOME Commander. Приводим вид (рис. 4.5) файлового менеджера Total Commander (ранее известного как Windows Commander) операционной системы Windows XP [62].

увеличить изображение
Рис. 4.5. Файловый менеджер Total Commander

Но сегодня командный режим уходит в прошлое, уступая место другим. Кроме командного, определяются еще два современных вида интерфейса: WIMP и SILK.

WIMP-интерфейс (Window – окно, Image – образ, Menu – меню, Pointer – указатель). Характерной особенностью этого вида интерфейса является то, что диалог с пользователем ведется не с помощью команд, а с помощью графических образов – меню, окон, других элементов. Хотя и в этом интерфейсе подаются команды машине, но это делается "опосредованно", через графические образы. Этот вид интерфейса реализован на двух уровнях технологий: простой графический интерфейс и "чистый" WIMP-интерфейс.

SILK-интерфейс (Speech – речь, Image – образ, Language – язык, Knowledge – знание). Этот вид интерфейса наиболее приближен к обычной, человеческой форме общения. В рамках этого интерфейса идет обычный "разговор" человека и компьютера. При этом компьютер находит для себя команды, анализируя человеческую речь и находя в ней ключевые фразы. Результат выполнения команд он также преобразует в понятную человеку форму. Этот вид интерфейса наиболее требователен к аппаратным ресурсам компьютера, и поэтому его применяют в основном для военных целей.

Долгое время возможности компьютеров, их технические характеристики предписывали пользователям работу в командном режиме как в основном. Первые персональные компьютеры также использовали его. Но в последние годы такой режим вытеснен другим – графическим. Он потребовал от компьютера больших ресурсов, но привнес новое – удобство, разнообразный дизайн, многозадачность (правда последняя может быть реализована и в командном режиме). Для обозначения графического режима используют аббревиатуру GUI (Graphics User Interface), что дословно переводят как "графический интерфейс пользователя", но часто при переводе заменяют на "многооконный графический интерфейс".

Первое появление графического интерфейса (рис. 4.6) следует связывать с фирмой XEROX. В ее лаборатории PARC (Palo Alto Reseach Center) в 1973 году создавался компьютер Alto. Последний был оснащен мышью и хорошим монитором. Считают, что этот компьютер обладал GUI, но широкого распространения не получил. Xerox все-таки решается вдохнуть жизнь в экспериментальный Alto, выпустив на рынок его полноценного коммерческого преемника – компьютер Star.

Рис. 4.6. Первый графический интерфейс от фирмы Xerox

Приведем высказывание из статьи Олега Свиргстина [63]: "Alto был первым в мире компьютером, на котором были практически реализованы метафора "рабочего стола" и графический пользовательский интерфейс, прежде существовавшие только в теоретических разработках".

Для операционных систем семейства UNIX, как и многих других, долгое время командный режим работы был основным. Пожалуй, сегодня он используется в основном для администрирования, его потеснил режим графического интерфейса. Фирма Microsoft более 10 лет (с 1981 года) обеспечивала персональным компьютерам IBM PC только командный режим, в то время как у соперников уже в 1984 году был реализован GUI. Правда, эта компания стремилась реализовать последний режим работы, что и было достигнуто в середине 90-х.

Приведем рисунок, иллюстрирующий этапы работы операционных систем Microsoft и UNIX в командном и графическом режимах. Из него видно, что для операционных систем UNIX/Linux до настоящего времени графический режим является надстройкой над командным, а для Windows – командный режим как основной прекратил существование в 1995 году (рис. 4.7).

Рис. 4.7. Командный и графический интерфейс семейства UNIX/Linux и Windows

Отметим, что операционная система MS DOS последние свои годы снабжалась надстройкой, обеспечивающей пользователями GUI. Названия этих графических оболочек были Windows1, Windows2, Windows3.

Из других графических интерфейсов назовем OPENSTEP, реализованный на компьютерах фирмы NeXT. Его создавал Стивен Джобс, основатель фирмы Apple, в период, когда он покинул ее и пытался завоевать мир новой разработкой. Этот интерфейс в дальнейшем был перенесен и на другие компьютерные платформы (рис. 4.8).

Обратите внимание на его отличия от того, что в это время предлагала фирма Microsoft со своей Windows95 (пример рабочего стола приведен в главе 2, в части, посвященной операционным системам этой фирмы).

По адресу http://www.guidebookgallery.org/guis можно познакомиться с "галереей" графических интерфейсов пользователей на разных компьютерных платформах. Приведем два снимка экрана, на которых представлен перечень всех элементов галереи (рис. 4.9).

Рис. 4.8. Графический интерфейс OPENSTEP Jan 1997 платформы

Отдельно остановимся на списке из 5 элементов Desktop metaphor GUI (non monolitic). Они содержат ссылки на описание систем, обеспечивающих графический интерфейс пользователя UNIX. Здесь коротко упомянем только два, остальные подробно рассматриваются дальше.

Рис. 4.9а. Галерея графических интерфейсов на разной аппаратуре (часть 1)

На этих рисунках обратите внимание на более чем десяток типов рабочих столов (от Amiga OS до Xerox Star/View Point/Global View). Хотя рабочий стол Windows занимает одно из мест, но на сегодняшний день многие производители приняли его стандарты. В этом же ряду упомянуты системы, активно влиявшие на развитие операционных систем, но сегодня уже не существующие. Среди них:

• OS/2 от IBM, долгое время являвшаяся конкурентом Windows;
• BeOS, созданная корпорацией Ве Inc и обладавшая в момент своего выпуска многими пионерскими новинками. Это работа на 64-разрядной аппаратуре, удобный интерфейс пользователя и многое другое.

Рис. 4.9б. Галерея графических интерфейсов на разной аппаратуре (часть 2)

OPEN LOOK представляет собой спецификацию графического интерфейса пользователя рабочих станций UNIX. Была создана в конце 1980-х годов Sun Microsystems и AT&T при участии Xerox. Эта спецификация была основной для операционной системы на ранних стадиях реализации графического интерфейса. Впоследствии утеряла свое значение в связи с появлением графического интерфейса Motif от OSF. Common Desktop Environment (CDE) – среда рабочего стола, основанная на системе Motif. Она была создана The Open Group вместе с рядом фирм: Hewlett-Packard, IBM, Novell. Некоторое время она была промышленным стандартом для UNIX-систем.

Режим GUI используется в разных операционных системах. Многие его разработчики пытались найти свой, наиболее привлекательный для пользователей "стиль". Со временем они вынуждены были оглядываться на то, что делают другие фирмы, или даже объединяться для стандартизации составляющих графического интерфейса. Современное представление о графическом интерфейсе, на наш взгляд, объединяет все лучшее от разных производителей. Думается, поиски в этом направлении продолжатся и далее, хотя часто говорят о том, что с первых шагов становления графического интерфейса ничего принципиально не изменилось – все его основные элементы остаются прежними (рабочий стол, меню, иконки).

Пожалуй, следует отметить и еще одну тенденцию: последние варианты реализации графического интерфейса построены с "оглядкой" на то, что реализовано в операционных системах Windows. Это объясняется большой их долей (около 90%) на рынке персональных компьютеров.

Как уже говорилось выше, для систем UNIX долгое время – с начала 70-х годов и, пожалуй, до конца 80-х – единственным режимом был командный режим работы. Сегодня он уступил свое место графическому. В семействе операционных систем UNIX (напомним, работающих на разных аппаратных платформах) графический интерфейс пользователя поддерживается системой X Window System. Основной сайт с информацией о ней имеет адрес http://www.x.org. Последняя версия, представленная там, имеет имя X11R7.5.

4.2. Графический интерфейс пользователя в семействе UNIX/Linux