Plan 9 — 把"一切皆文件"真的做到极致的下一代 UNIX

是什么

Plan 9 是 1990 年代 Bell Labs（写出 UNIX 的同一拨人：Pike / Thompson / Ritchie）做的下一代 UNIX。一句话：他们觉得 UNIX 当年说的”一切皆文件”其实没说话算数，于是重写一遍，这次真的让一切都是文件。

日常类比：UNIX 像 1970 年代承诺”全屋一个开关控制所有电器”的智能家居，结果 30 年后冰箱有自己的 app、空调有自己的遥控、灯泡有自己的协议。Plan 9 是 1995 年回头说：“好吧，我们重做。这次冰箱、空调、灯泡、邻居家的电视、楼下的咖啡机，真的全都用同一个开关。”

那个”统一开关”叫 9P 协议——13 种消息（open / read / write / walk / create…），任何东西想被使用，就开一个 9P 服务，把自己暴露成文件树。本地硬盘、远程进程、声卡、显示器、网卡、CPU 算力——全部是文件。

为什么重要

1995 年的 Plan 9 工业上失败了——但你今天用的几乎所有”现代基建”都在偷它：

Docker / 容器：每进程独立命名空间（per-process namespace）是 Plan 9 1992 就有的；Linux 2002 起抄进 mainline，2013 年被 Docker 包装一下成了云原生
WSL：早期 WSL 用 9P 做 Windows 和 Linux 子系统的文件共享，直接复用 Plan 9 协议
Linux v9fs：内核里就有 9P 客户端（2005 年进主线），KVM 的 virtio-9p 让虚拟机和宿主共享文件
Go 语言：Pike / Thompson 两位 Plan 9 作者后来到 Google 做 Go；Go 的并发原语、汇编语法、runtime 风格全是 Plan 9 血统
FUSE（用户态文件系统）：思想直接来自 Plan 9——任何程序都能当文件服务器

不读 Plan 9，看到 Docker、WSL、Go 都觉得是”现代发明”；读了之后发现这些核心点子 30 年前就完整存在。

核心要点

1. 9P 协议：万物的统一接口

UNIX 说”一切皆文件”，但实际上：网络是 socket（独立 API）、显示是 X11（独立协议）、进程间通信是 pipe / shm / msgq（一堆独立 API）。

Plan 9 把这些全部改成文件树：

网络栈：/net/tcp/0/data 写入就是发 TCP 包，/net/tcp/0/local cat 出来是本地地址
进程：/proc/<pid>/mem 是该进程内存，echo kill > /proc/<pid>/ctl 杀进程
窗口：/dev/mouse 读出鼠标事件，/dev/cons 写入显示在窗口

任何资源只要实现 9P 协议就能加进来。9P 在网络上传输——所以远程文件和本地文件没区别。

2. Per-process namespace：每个进程一棵自己的树

UNIX 全系统共享一棵 /。Plan 9 让每个进程有自己的文件树视图：

$ bind /n/remote/bin /bin     # 把远程目录叠到本地 /bin
$ mount tcp!server!9fs /n/share  # 挂个远程 9P 服务

这些操作只影响当前进程及子进程，不动别人。这就是后来 Linux mount namespace（Docker 容器隔离的底层）的源头——只是 Plan 9 是默认每个进程都用，没有 “需要 root” 这一说。

3. 三类机器靠 9P 缝在一起

90 年代工作站时代：终端轻量带屏幕、CPU 服务器算力强、文件服务器存数据。Plan 9 让这三类机器通过 9P 拼成一个虚拟系统：

用户在终端登录，命名空间挂载文件服务器的 /usr
想跑大计算？把 CPU 服务器的 /proc mount 进来，进程在远端跑，I/O 走 9P 回到终端
“跨机器开进程” 不是分布式 API，是命名空间编排

实践案例

案例 1：用 cat 跟远程进程”说话”

Plan 9 里跑一个进程，pid=42。你想看它内存？

$ cat /proc/42/mem | xxd | less

想杀它？

$ echo kill > /proc/42/ctl

想 attach 调试？

$ acid 42   # acid 内部就是读 /proc/42/regs /proc/42/mem

Linux 的 /proc 抄了一半（只读信息），但写控制那部分没敢抄——Plan 9 真敢让 echo 杀进程。

案例 2：bind 一行做出 chroot+overlayfs

Plan 9 的 bind 比 UNIX 强大：

$ bind -a /n/remote/bin /bin     # /bin 现在是本地+远程的合并
$ bind -b /tmp/override /etc      # /etc 优先看 /tmp/override，找不到才看原 /etc

这就是 union directory——两个目录叠成一个，read 时合并显示。Linux 2014 才用 overlayfs 做出来，Plan 9 1992 就有，而且不用 root。

案例 3：9P 在今天的 WSL 里还活着

WSL 1 早期把 Windows 文件系统暴露给 Linux 子系统，用的就是 9P 协议——\\wsl$\Ubuntu\home 这种路径背后就是个 9P 服务器。微软直接拿 Plan 9 的协议来用，不用重新发明。

踩过的坑（Plan 9 自己的）

拒绝 POSIX 兼容：跑不了 GCC / Emacs / X11，应用池太小，开发者不来——这是工业上失败的最大原因
9P 在广域网慢：walk 一段路径要逐段 9P 往返，跨地理距离体验差。后来 9P2000.u 增加批量操作缓解
CPU 服务器模型超前但过时：90 年代后期 PC 算力涨得太快，“借远程 CPU”成了伪需求；要等 2010 年代云计算才真正回来
GUI 反主流：Acme / Rio 极简到没有标题栏没有右键菜单，新人完全不会用
没有发行版生态：Bell Labs 内部 + 几个大学研究者自用，从没像 Linux 那样有 Debian/RedHat 这种推广者

适用 vs 不适用场景

思想适用（今天还在用）：

容器隔离（每进程命名空间）→ Docker、LXC、systemd-nspawn
虚拟机共享文件（9P）→ KVM virtio-9p、WSL、QEMU
用户态文件系统（FUSE 思想源头）→ sshfs、s3fs、各种”把 X 暴露成文件”
把”分布式”退化成”命名空间编排”→ Kubernetes 部分思想（Pod 共享 namespace）

直接用 Plan 9 不适用：

跑现代应用栈（Chrome / VSCode / Docker 本身）→ 9front 也跑不动
大规模生产环境 → 没有商业支持，2026 年只剩社区 fork（9front）
团队协作开发 → 工具链（git/IDE）支持极弱

历史小故事（可跳过）

1985-1989：Bell Labs 内部 UNIX 已演进到 v8/v9/v10，但 Pike / Thompson 觉得修不动了，开始想”如果重做会怎样”
1992：Plan 9 第一次外发，给少数大学研究者
1995：本论文发表在 Computing Systems 期刊（Bell Labs 内部刊物文化，没投 SOSP）
1995-1996：衍生出 Inferno（小型嵌入式版本，带 Limbo 语言——后来 Limbo 的 channel 直接变成 Go 的 channel）
2000s：商业上死了。Pike / Thompson 进 Google
2007-2009：Pike / Thompson / Griesemer 在 Google 做 Go——Go 的 runtime 用 Plan 9 汇编语法写的，goroutine + channel 是 Plan 9 libthread/Limbo 的直接继承
2014-至今：9front 社区 fork 活跃维护，Plan 9 思想在容器、WSL、Go、FUSE 里持续生根

名字 “Plan 9” 来自 1959 年 B 级科幻片《Plan 9 from Outer Space》，号称”史上最烂电影”——Bell Labs 故意选这个反叛 UNIX 的严肃感。

学到什么

失败的产品 + 成功的思想：Plan 9 工业上彻底失败，但它的核心点子（namespace / 9P / 一切皆文件极致化）30 年后塞满你每天用的 Docker / WSL / Go
正交性 > 功能堆：UNIX 30 年累积出 socket/ioctl/sysfs/X11 一堆独立 API；Plan 9 用一个 9P 全包了。少而强 > 多而专
重做的勇气：UNIX 原班人马敢说”我们当年没做对，再来一次”。这种自我否定在工业界极少见
思想会迁徙：Plan 9 死了，思想搬进 Linux namespaces；Linux namespaces 死板，思想搬进 Docker；Docker 太重，思想搬进 WASM。好点子永远在找新宿主

关联

unix-time-sharing —— Plan 9 是 UNIX 的第二次尝试，对比看”原版承诺 vs 极致兑现”
mccarthy-lisp —— 共享”少量正交原语”哲学
lambda-calculus —— Pike 后来做 Go 时把 Plan 9 思想 + 函数式血统揉在一起