Unix: история, особенности и применение операционной системы, Рефераты из Информатика

Скачай Unix: история, особенности и применение операционной системы и еще Рефераты в формате PDF Информатика только на Docsity! Министерство образования и науки Российской Федерации Комитет образования Курской области Муниципальное образовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №48» РЕФЕРАТ по предмету: «Информатика» на тему: ___________________________________________________ Выполнил: студент(-ка) _____ группа _______________________________ Курск 2010 СОДЕРЖАНИЕ Введение Операционные системы семейства UNIX/Linux для встроенных систем. 1 Embedded – дистрибутивы Linux: коммерческие и некоммерческие, общий обзор и сравнительный анализ. Заключение Литература ВВЕДЕНИЕ Писать об ОС Unix чрезвычайно трудно. Во-первых, потому, что об этой системе написано очень много. Во-вторых, потому, что идеи и решения Unix оказали и оказывают огромное влияние на развитие всех современных ОС, и многие из этих идей уже описаны в этой книге. В-третьих, потому что Unix - не одна ОС, а целое семейство систем, и не всегда можно "отследить" их родство между собой, а уж описать все ОС, входящие в это семейство просто невозможно. Тем не менее, мы, ни в коей мере не претендуя на 2 Novell UnixWare (куплена SCO) i*86 Interactive Unix (куплен Sun) i*86 Linux i*86, Motorolla 680*0, DEC Alpha, IBM POWER-PC, Sun Sparc,??? Семейство BSD: BSDI, FreeBSD, NetBSD, OpenBSD i*86, Acorn ARM, Sun Sparc,??? Solaris Sun Sparc, i*86 AIX IBM RS/6000 и AS/400 на POWER- PC IRIX SGI MIPS Digital Unix (ранее Unix OSF/1) DEC Alpha HP-UX Hewlett-Packard PA-RISC Этот список не претендует на полноту, ибо кроме перечисленных есть еще множество менее распространенных Unix'ов и Unix-подобных систем, не говоря уже о древних Unix'ах для устаревших машин. Условно можно выделить семейства System V и Berkeley. System V (читается "System Five") имеет несколько вариантов, последний по моим сведениям System V Release 4. Университет Berkeley славен не только разработкой BSD, но и большинства протоколов Internet. Впрочем, многие Unix'ы сочетают свойства обеих систем. Unix состоит из ядра с включенными в него драйверами и из утилит (внешних по отношению к ядру программ). Если надо изменить конфигурацию (добавить устройство, изменить порт или прерывание), то ядро пересобирают (перелинковывают) из обьектных модулей или (напр., во FreeBSD) из исходников. /* Это не совсем верно. Некоторые параметры 5 пожно поправить без пересборки. Существуют также loadable kernel modules. */ В противоположность Unix'у Windows (если не уточняется, какая, то имеются в виду 3.11, 95 и NT) и OS/2 при загрузке фактически на ходу прилинковывают драйверы. При этом компактность собранного ядра и повторное использование общего кода на порядок ниже, чем у Unix. Кроме того, при неизменной конфигурации системы ядро Unix без переделки (потребуется изменить только стартовую часть BIOS) может быть записан в ПЗУ и выполняться не загружаясь в ОЗУ. Компактность кода особенно важна, т.к. ядро и драйверы никогда не покидают физическую оперативную память, не свопятся на диск. Unix - самая многоплатформенная OS. WindowsNT пытается подражать ему, но пока это плохо удается - после отказа от MIPS и POWER-PC, W'NT остались всего на двух платформы - традиционная i*86 и DEC Alpha. Переносимость программ с одной версии Unix на другую ограничена. Неаккуратно написанная программа, не учитывающая различий в реализациях Unix, делающая необоснованные предположения типа 'переменная integer должна занимать четыре байта' может потребовать серьезной переделки. Но все равно это на много порядков легче, чем например пернести с OS/2 на NT. Unix используется как в качестве как сервера, так и рабочей станции. В номинации серверов с ним конкурируют MS WindowsNT, Novell Netware, IBM OS/2 Warp Connect, DEC VMS и операционные системы мэйнфреймов. Каждая система имеет свою область применения, в которой она лучше других. WindowsNT - для администраторов, которые предпочитают удобный интерфейс экономному расходованию ресурсов и высокой производительности. Netware - для сетей, где нужна высокая производительность файлового и принтерного сервиса и не столь важны остальные сервисы. Главный недостаток - на сервере Netware трудно запускать приложения. 6 OS/2 хороша там, где нужен "легкий" сервер приложений. Ресурсов требует меньше чем NT, в управлении гибче (хотя в настройке может и сложнее), а многозадачность очень хорошая. Авторизация и разграничение прав доступа не реализованы на уровне ОС, что с лихвой окупается реализацией на уровне приложений-серверов. (Впрочем, зачастую остальные OS делают то же самое). Многие станции FIDOnet и BBS сделаны на базе OS/2. VMS - мощный, ничем не уступающий Unix'ам (а во многом и превосходящий его) сервер приложений, но только для платформ VAX и Alpha фирмы DEC. Мэйнфреймы - для обслуживания очень большого количества пользователей (порядка нескольких тысяч). Но работа этих пользователей как правило организована в виде не клиент-серверного взаимодействия, а в виде хост-терминального. Терминал же в этой паре скорее не клиент, а сервер (Мир Internet, N3 за 1996-й год). К преимуществам мэйнфреймов надо отнести более высокую защищенность и устойчивость к сбоям, а к недостаткам - соответствующую этим качествам цену. Unix хорош для квалифицированного (или желающего стать таковым) администратора, т.к требует знания принципов функционирования происходящих в нем процессов. Реальная многозадачность и жесткое разделение памяти обеспечивают высокую надежность функционирования системы, хотя в производительности файл - и принт-сервисов Unix'ы уступают Netware. Недостаточная гибкость предоставления прав доступа пользователей к файлам по сравнению с WindowsNT затрудняет организацию _на_уровне_файловой_системы_ группового доступа к данным (точнее, к файлам), что на мой взгляд компенсируется простотой реализации, а значит меньшими требованиями к аппаратуре. Впрочем, такие приложения, как SQL-сервер решают проблему группового доступа к данным своими силами, так что отсутствующая в Unix возможность запретить доступ к _файлу_ конкретному пользователю на мой взгляд является явно избыточной. 7 способная работать как на мощнейшем сервере, так и на стареньком "пентиуме" где-нибудь в офисе. Сеть Linux по умолчанию работает со своим «родным» протоколом TCP/IP, протоколом, на котором функционирует Интернет. Также Linux способна работать, при установке соответствующего оборудования, с протоколами IPX/ SPX фирмы Novell Netware, протоколами NetBIOS (Microsoft Windows 3.1x, Windows9x/Me, Windows NT/2000) и AppleTalk (Apple Mac OS). И это еще не все, что она понимает и поддерживает, хотя перечисленные 4 сетевых протокола сегодня используют наверное более чем в 95% случаев. Из аппаратных средств Linux способна работать практически с любым оборудованием, предназначенным в том или ином виде для использования в сетевых соединениях: сетевые карты Ethernet, Radio Ethernet, ArcNet, аппаратура для спутникового Интернета, ISDN, ATM, обычные модемы и многое другое. Сетевые сервисы. Что интересует пользователя в Интернете? На первый, поверхностный, взгляд Web-сайты, FTP, электронная почта и новости. Но для нормального и комфортного функционирования Интернета необходимо множество других сервисов – это и DNS, и прокси-серверы, и серверы точного времени и многое другое. Все это для Linux есть, и не в единственном экземпляре, нужно только выбрать, какой тяжести инструмент необходим. Сказанное касается и серверного программного обеспечения, и клиентского. Файловые менеджеры Для пользователей старой закалки, знакомых еще с DOS, непременным атрибутом работы за компьютером был файловый менеджер. Хотя адепты Linux упорно твердят о ненужности файлового менеджера для Linux, тем не менее спрос рождает предложение. Есть несколько файловых менеджеров и для Linux. Есть они как и для текстовой консоли так и для Х Windows. Самый известный из них– Midnight Commander (почти полный эквивалент Norton Commander). 10 Текстовые редакторы Тут выбор широчайший – от простейшего строчного текстового редактора до пакетов, которые текстовыми редакторами и назвать трудно. Графические оболочки Неоднократное опровергаемое утверждение, что Linux – чисто текстовая среда, почему-то очень живучее. Хотя по разнообразию графических оболочек (или менеджеров окон) он оставляет далеко позади семейство windows, да и большинство UNIX- собратьев. В отличие от Windows, в Linux (UNIX) графическая оболочка (Х Window) разделена на два приложения: Х-сервер и менеджер окон. Сервер в какой-то мере специфичен для аппаратных средств (зависит от видеокарты, шины данных и пр.) и выполняет роль рабочей лошадки, а менеджер окон обеспечивает внешний вид приложений, отрисовку окон, меню и прочих элементов графического интерфейса. Благодаря такой независимости пользователь получает богатейший выбор средств для персонализации своего рабочего места. Графические редакторы В этой категории тоже достаточно много программ. От самых простых до очень сложных, ничем не уступающих по возможностям CorelDRAW и Photoshop. Как обычно редакторы есть векторные и растровые. Для примера Gimp – мощнейший редактор, перенесенный в частности, под Windows, StarDraw – программа создания рисунков на основе векторной графики, StarImage – программа создания рисунков на основе битовых образов, KimageShop и множество других. Web- инструментарий Традиционно лучшим редактором для Web- дизайнера считается простой текстовый редактор, однако достаточно много людей работают в специализированных HTML- редакторах. Для Linux, однако, выбор HTML редакторов не очень большой. К примеру, программа подготовки HTML файлов StarWriter/Web, WebMarker (разработка Алексея Дець, Россия) или Quanta Plus (разработка Дмитрия Поплавского и Александра Яковлева, Украина). 11 Базы данных Под Linux разработано и перенесено большое количество серверов данных – от настольных до уровня предприятия. В их числе IBM DB2, Informix, Oracle, Sybase SQL Anywhere, Interbase, PostgreeSQL, MySQL. Средства разработки программ Для Linux и для UNIX родным языком является С/С++ но это не означает, что кроме них никаких компиляторов языков не существует. Трудно найти какой-либо язык, компилятора или интерпретатора которого не существует для Linux: С/С++, Pascal, Perl, Java, Lisp, Rexx, Fortan и т.д., и т.п. Не обойдены стороной и интегрированные среды разработки. Мультимедиа – приложения. Аудио Звуковые средства должны воспроизводить, как минимум, WAV и MIDI файлы, MPEG 3, а также обычные аудио CD.Поддерживаются почти все мало-мальски распространенные устройства. В том числе и дешевые ISA и PCI карты. Видео Для воспроизведения видео СD специально предназначены программы mtv и Xthearter. Для воспроизведения видео, записанного в получающем все большее распространение формате MPEG4(DVX), можно воспользоваться программой Mplayer. V Файловые системы Linux Идеология файловой системы Одним из столпов операционной системы является файловая система. От ее архитектуры, возможностей, надежности во многом зависит работоспособность операционной системы. Помимо продуманной "родной" файловой системы крайне желательно, чтобы была возможность также работать с другими наиболее распространенными файловыми системами (например, FAT 16/FAT 32). В этой главе мы подробно рассмотрим, что нам предлагает Linux. История развития файловых систем Linux 12 При помощи OpenELEC можно превратить любой компьютер в медиацентр, работать с которым не сложнее, чем с DVD-проигрывателем или телеприставкой. Основной принцип дистрибутива "всё просто работает", для получения полностью готового к работе окружения достаточно просто загрузить OpenELEC с Flash-накопителя. Пользователю нет необходимости заботиться о поддержании системы в актуальном состоянии - в дистрибутиве используется система автоматической загрузки и установки обновлений, активируемая при подключении к глобальной сети. Предусмотрена возможность расширения функциональности дистрибутива через систему дополнений, которые устанавливаются из отдельного репозитория, развиваемого разработчиками проекта. Кроме обновления до ветки Kodi 15 в новом выпуске OpenELEC добавлена поддержка устройств WeTek-Play с возможностью установки как на внутренний Flash, так и загрузки с SD-карты. В сборки для iMX6 добавлена поддержка всех устройств серии Solidrun CuBox-i/TV, Solidrun Hummingboard и OSMC Vero. Произведено обновление версий программ, в том числе задействованы ffmpeg 2.6, mesa 10.6, Xorg-1.17, libva 1.6, systemd v219, binutils 2.25, Glibc 2.22, libressl 2.1.7, LLVM-3.6 и ядро Linux 4.1. Большинство кодировщиков/декодировщиков звука, модулей PVR и дополнений визуализации теперь специально не собираются для OpenELEC, а доступны через штатный каталог плагинов Kodi. Прекращено формирование 32-разрядных сборок для архитектуры i386. В сборки для платформы x86_64 включены свежие драйверы NVIDIA, что привело к прекращению поддержки некоторых старых моделей видеокарт. 15 ЗАКЛЮЧЕНИЕ Операционная система UNIX, являющаяся первой в истории мобильной ОС, обеспечивающей надежную среду разработки и использования мобильных прикладных систем, одновременно представляет собой практическую основу для построения открытых программно- аппаратных систем и комплексов. Именно широкое внедрение в практику ОС UNIX позволило перейти от лозунга Открытых Систем к практической разработке этой концепции. Большой вклад в развитие направления Открытых Систем внесла деятельность по стандартизации интерфейсов ОС UNIX. Можно выделить несколько ветвей ОС UNIX, различающихся не только реализацией, но временами интерфейсами и семантикой (хотя, по мере развития процесса стандартизации, эти различия становятся все менее значительными). Сегодня популярен новый свободно распространяемый вариант ОС UNIX, называемый FreeBSD. Ведутся работы над более развитыми версиями BSDNet. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. История и общая характеристика семейства операционных систем UNIX osys/ 16 2. Эбен М., Таймэн Б. «FreeBSD. Энциклопедия пользователя» - К: ООО «ТИД «ДС», 2002. 3. Керниган Б.В., Пайк Р. «UNIX - универсальная среда программирования» - М.: Финансы и статистика, 1992. 4. С.Д. Кузнецов, «Операционная система UNIX» - статья в Интернете. 17