Каталог :: Программирование и комп-ры

Доклад: Операционная система LINUX

Самым популярным проектом UNIX-системы конца XX века стала недорогая
альтернатива дорогостоящим (HP-UNIX, SUN Solaris, Digital UNIX) решениям - ОС
Linux. Сегодня темпы освоения рынка данной системой по сравнению с остальными
известными ОС являются самыми интенсивными.
Сильной стороной ОС Linux является ее универсальность: система покрывает весь
диапазон применений -- от настольного PC до сверхмощных многопроцессорных
серверов и кластеров. В настоящее время многопроцессорная ОС Linux устойчиво
работает на платформах PC, Alpha, PowerPC, Macintosh, SGI MIPS, Strong ARM, SGI
Visual Workstations, VAX, 8086, PC-98, Palm Pilot, HP PA-RISC, Sparc &
UltraSparc64 systems, m68k.
Будучи операционной системой, Linux выполняет многие из функций, характерных
для DOS и Windows. Однако следует отметить, что эта ОС отличается особой
мощью и гибкостью. Большинство операционных систем персональных компьютеров,
например DOS, создавались для небольших ПК, обладавших ограниченными
возможностями и лишь недавно превратившихся в универ­сальные машины. Такие ОС
постоянно модернизируются, поскольку они должны соответствовать непрерывно
развивающимся возможностям аппа­ратных средств персональных компьютеров.
Система же Linux разрабатыва­лась совершенно в ином контексте. Она
представляет собой ПК-версию операционной системы Unix, которая десятилетиями
используется на мэйн­фреймах и мини-ЭВМ и является основной ОС рабочих
станций. Linux предоставляет в распоряжение вашего ПК скорость, эффективность
и гиб­кость Unix, используя при этом все преимущества современных
персональ­ных машин.
С финансовой точки зрения Linux обладает одним весьма существенным
достоинством — она не коммерческая. В отличие от операционной системы Unix,
Linux распространяется бесплатно по генеральной открытой лицензии GNU в
рамках Фонда бесплатного программного обеспечения (Free Software Foundation),
благодаря чему эта ОС доступа всем желающим. В действитель­ности система
Linux защищена авторским правом и не находится в обще­доступном пользовании,
однако открытая лицензия GNU — это почти то же самое, что и передача в
общедоступное пользование. Она составлена таким образом, что Linux остается
бесплатной и в то же время стандартизированной системой. Существует лишь один
официальный вариант Linux.
Некоммерческий характер Linux иногда создает у людей неверное впе­чатление о
ней: некоторые считают, что эта операционная система не относится к числу
профессиональных. По сути дела, Linux является ПК-вер­сией ОС Unix. Для того
чтобы оценить ее по достоинству, нужно уяснить тот особый контекст, в котором
разрабатывалась система Unix. В отличие от большинства других операционных
систем, Unix разрабатывали в универси­тетской, академической среде. Для
университетов и исследовательских ла­бораторий Unix — то, что надо. Ее
разработка шла параллельно с революцией в области вычислительной техники и
коммуникаций, которая длится вот уже несколько десятилетий. Профессионалы по
части компьютерной техники нередко разрабатывали на базе Unix новые
технологии. В частности, это касается средств для работы в Internet. Будучи
весьма сложной системой, Unix, тем не менее, с самого начала строилась как
система очень гибкая. Ее можно запросто модифицировать, создавая тем самым
различные версии. Так, многие фирмы-производители поддерживают разные
официальные варианты Unix. Фирмы IBM, Sun, Hewlett-Packard продают и
осуществляют техническое сопровождение собственных вариантов. Специалисты,
занятые в научно-исследовательских программах, создают свои версии,
соответст­вующие их конкретным задачам. Эта внутренняя гибкость структуры ОС
Unix никоим образом не сказывается на ее высочайшем качестве. Наоборот, она
подтверждает ее устойчивость, позволяя в то же время адаптировать систему
практически к любой среде. Именно в этом контексте разрабатыва­лась ОС Linux.
В этом смысле Linux — всего лишь еще один вариант Unix, версия для ПК.
Процесс ее разработки компьютерными профессионалами, работающими в научной и
околонаучной среде, соответствует обычной процедуре разработки версий Unix.
Однако Linux распространяется по открытой лицензии. Linux — это
высококлассная операционная система, доступная всем, причем бесплатно.
     Операционная система — это программа, которая управляет аппаратными и
программными средствами компьютера, предназначенными для выполне­ния задач
пользователя. На первой стадии своего развития операционные системы
предназначались для выполнения базовых задач по управлению аппаратными
средствами. Эти задачи в основном касались управления файлами, выполнения
программ и приема команд от пользователя. Взаимо­действие пользователя с
операционной системой осуществляется через поль­зовательский интерфейс. Этот
интерфейс позволяет операционной системе принимать и интерпретировать
инструкции, вводимые пользователем в компьютер. Для выполнения задачи —
например, чтения файла или печати документа — достаточно лишь послать
соответствующую инструкцию в операционную систему.
Управление файлами, управление программами и взаимодействие с поль­зователями
— это традиционные функции, общие для всех операционных систем. У Linux, как
и у всех версий Unix, есть еще две особенности: она является
многопользовательской и многозадачной системой. Многозадач­ность означает,
что систему можно "попросить" выполнить несколько задач одновременно. Пока
выполняется одна задача, вы работаете с другой. Например, когда печатается
один файл, можно редактировать другой, не ожидая окончания процесса печати.
Многопользовательский режим означает, что в системе одновременно могут быть
зарегистрированы несколько поль­зователей, каждый из которых взаимодействует
с нею через свой терминал.
Первоначально операционные системы предназначались для повышения
эффективности работы аппаратных средств. Возможности первых компью­теров были
ограниченными, и операционной системе приходилось извлекать их них максимум
возможного. В этом отношении операционные системы были рассчитаны не на
пользователя, а на аппаратные средства. Как правило, ОС отличались
жесткостью, вынуждая пользователя приспосабливаться к требованиям
эффективности использования аппаратных средств.
Как версия системы Unix, Linux отличается характерной для этой ОС гибкостью,
обусловленной в первую очередь тем, что эта ОС развивалась в среде
исследователей и ученых. Операционную систему Unix разработал Кен Томпсон,
сотрудник фирмы Bell Laboratories концерна AT&T, в конце 60-х — начале 70-х
годов. Unix вобрала в себя целый ряд новых разработок в области операционных
систем. Она создавалась как операционная система для исследователей. При
разработке Unix была поставлена задача создать систе­му, которая могла бы
удовлетворять непрерывно изменяющимся требовани­ям сотрудников, занимающихся
разнообразными исследованиями. Для дос­тижения этой цели Томпсону пришлось
разрабатывать систему, которая могла решать множество разнотипных задач.
Гибкость системы стала более важным качеством, нежели эффективность работы
аппаратных средств. Как и Unix, Linux позволяет пользователям справиться с
решением чрезвычайно широкого круга задач.
ОС рассматривается как ме­ханизм, предоставляющий в распоряжение пользователя
набор высокоэф­фективных инструментов. Такая ориентация на пользователя
означает, что вы можете конфигурировать и программировать систему в
соответствии со своими конкретными потребностями. В случае с Linux операционная
систе­ма действительно становится операционной средой.
История создания Linux и Unix
Естественно, история Linux начинается с Unix. Свой рассказ я начну с конца 60-х
годов, когда прилагались согласованные усилия по выработке новых подходов к
созданию операционных систем. В 1968 году консорциум исследователей,
представляющих фирмы General Electric, AT&T Bell Labora­tories и
Массачусетский технологический институт, завершил работу над
научно-исследовательским проектом Multics, результатом которого стала
одноименная операционная система, вобравшая в себя последние достиже­ния в
решении проблем многозадачности, управления файлами и взаимо­действия с
пользователем. В 1969 году уже упомянутый нами Кен Томпсон разработал
операционную систему Unix, в которой использовались многие результаты проекта
Multics. Он приспособил эту систему, предназначенную для работы на мини-ЭВМ, к
потребностям исследователей. С самого начала Unix стала удобной для всех и
эффективной многопользовательской и многозадачной операционной системой.
Со временем популярность Unix в Bell Laboratories росла, и в 1970 году Деннис
Ритчи и Кен Томпсон переписали код системы на языке програм­мирования С.
Деннис Ритчи, коллега Томпсона по Bell Labs, создал этот язык с целью
обеспечения гибкости при разработке программ. Одно из преиму­ществ языка С
состоит в том, что он позволяет обращаться непосредственно к аппаратным
средствам компьютера за счет использования обобщенного набора команд. До
этого текст программы операционной системы нужно было специально переписывать
на аппаратно-зависимом языке ассемблера для каждого типа компьютера. Язык С
позволил Ритчи и Томпсону написать всего одну версию операционной системы
Unix, которую затем можно было компилировать С-компиляторами на различных
машинах. Операционная система Unix стала мобильной, т.е. способной работать
на разных типах машин практически без перепрограммирования.
Постепенно Unix выросла из персонального творения одного человека в стандартный
программный продукт, распространяемый многими фирмами, включая Novell и IBM.
Сначала эту ОС считали исследовательским продуктом, поэтому первые версии Unix
распространялись бесплатно по факультетам вычислительной техники многих
известных университетов. В 1972 году Bell Labs начала выпускать официальные
версии Unix и продавать лицензии на нее различным пользователям. Одним из таких
пользователей был факультет вычислительной техники Калифорнийского университета
в Беркли. Его специалисты ввели в систему много новых особенностей, которые
впослед­ствии стали стандартными. В 1975 году в Беркли была выпущена
собственная версия Unix, известная как Berkeley Software Distribution (BSD).
Эта версия Unix стала основным соперником версии AT&T Bell Labs. Постепенно
стали появляться и другие независимо разрабатываемые версии Unix. В 1980 году
фирма Microsoft выпустила версию Unix для ПК, получившую название Xenix.
Компания AT&T разработала несколько версий Unix, а в 1982 году выпустила
первую коммерческую версию, System 3. За ней последовала System V, которая
стала весьма серьезно поддерживаемым программным продуктом.
Параллельно с этими событиями выпускались версии BSD. В конце 70-х годов BSD
Unix стала основой исследовательского проекта, выполняемого в Агентстве
перспективных исследований и разработок (DARPA) министерст­ва обороны США. В
результате в 1983 году Калифорнийский университет выпустил мощную версию Unix
под названием BSD 4.2. Она включала в себя достаточно совершенную систему
управления файлами и сетевые средства, основанные на использовании протоколов
TCP/IP, применяемых сейчас в Internet. Версия BSD 4.2 широко распространилась
и была выбрана многими фирмами-производителями, в частности Sun Microsystems.
Распространение разных версий Unix привело к необходимости выработ­ки стандарта
на эту ОС. Иного способа узнавать о том, в каких версиях будут работать
предназначенные для использования в среде Unix программы, у разработчиков этих
программ не было. В середине 80-х годов появились два конкурирующих стандарта:
один был создан на основе версии AT&T, а второй — на основе версии BSD.
Сегодня в магазинах можно найти множе­ство книг, посвященных разным вариантам
Unix. В некоторых из них освещается Unix System V, а в других — BSD Unix.
Компания AT&T передала работы по Unix новой организации, Unix System
Laboratories, которая сосредоточила свои усилия на разработке стан­дартной
системы, объединяющей основные версии Unix. В 1991 году Unix System
Laboratories разработала System V версии 4, в которой были реализо­ваны
практически все возможности вариантов System V версии 3, BSD версии 4.3, SunOS
и Xenix. В ответ на System V версии 4 несколько компаний, в частности IBM и
Hewlett-Packard, создали Фонд открытого программного обеспечения (Open Software
Foundation, OSF), целью которого стала разра­ботка собственной стандартной
версии Unix. В результате появились два конкурирующих коммерческих стандартных
варианта Unix — версия OSF и System V версии 4. В 1993 году компания AT&T
продала свою долю прав на Unix фирме Novell, и некоторое время Unix Systems
Laboratories принадлежала Novell. За это время фирма выпустила собственные
версии Unix на базе System V версии 4, получившие общее название UnixWare.
UnixWare предназначена для взаимодействия с системой NetWare разработки Novell.
В настоящее время Unix System Laboratories принадлежит фирме Santa Cruz
Operation.
На протяжении почти всего своего развития Unix оставалась большой и
требовательной по отношению к аппаратным средствам операционной сис­темой,
для эффективной работы которой необходимо было иметь рабочую станцию или
мини-ЭВМ. Некоторые версии Unix были рассчитаны в основ­ном на рабочие
станции. Систему SunOS разработали для рабочих станций Sun, а систему AIX —
для рабочих станций IBM. По мере наращивания мощи персональных компьютеров
стали появляться сообщения о разработке вер­сий Unix для ПК. В частности,
Xenix и System V/386 — коммерческие версии Unix для IBM-совместимых ПК. AUX —
версия Unix, которая работает на ПК Macintosh. To, что Unix устанавливается
на компьютерах практически всех типов (рабочих станциях, мини-ЭВМ и даже
супер-ЭВМ), — лишнее свидетельство присущей ей мобильности, которая и
обеспечила возможность создания эффективной версии Unix для персональных
компьютеров.
Система Linux предназначена специально для персональных компьюте­ров с
элементной базой Intel. Ее разработка начиналась проектом Линуса Торвальда,
студента факультета вычислительной техники Хельсинкского университета. В то
время студенты пользовались программой Minix, которая демонстрировала
различные возможности Unix. Эта программа, которую разработал профессор Эндрю
Таннебаум, широко распространилась по сети Internet среди студентов всего
мира.
В намерения Линуса входило создать эффективную ПК-версию Unix для
пользователей Minix. Он назвал ее Linux и в 1991 году выпустил версию 0.11.
Linux широко распространилась по Internet и в последующие годы подверглась
доработкам со стороны других программистов, которые ввели в нее возможности и
особенности, присущие стандартным Unix-системам. В Linux, в частности, были
перенесены прак­тически все основные программы-менеджеры окон. В этой ОС
используются утилиты Internet, имеется и полный набор средств разработки
программ, включая компиляторы и отладчики C++. Несмотря на такие широкие
возможности, операционная система Linux остается небольшой, стабильной и
быстродействующей. В минимальной конфигурации она может эффективно работать
даже на 386 компьютерре при наличии оператив­ной памяти объемом  4 Мбайта.
Linux имеет несколько редакций. Каждая фирма комплектует свою систему и ее
програмное обеспечение по-своему, а затем выпускает пакет с соственной
радакцией этой системы. Редакции могут включать в себя модифицированные
версии програми, новое програмное обеспечение. Среди наиболее популярных
редакций, и практичных дистpибутивы - RedHat based (RedHat, KSI, Mandrake,
Caldera), Debian, SuSe, Slackware.
Slackware, Red Hat, Caldera, Debian, KSI-Linux.
Сегодня Linux - это полноценная ОС семейства UNIX. Практически все важнейшие
программные пакеты написаны  и на Linux. Существуют эмуляторы других
операционных систем: DOS, WINDOWS, Macintosh.
А совсем недавно для Linux был создан создан wmware – эмулятор способный
эмулировать полноценный компьютер в окне.
Тоесть работая под Linux можно запустить десяток W95, или  еще раз тот-же
Linux в котором вы сейчас работаете.
     Используемая литература:
1.   "Linux. Руководство по операционной системе". Р.Петерсен  BHV, 1997.
2.      "Операционная система UNIX" Андрей Робачевский
3.      Журналы Компьютерра. ( www.computerra.ru )
4.      Интернет:      http://xtalk.price.ru/linux
http://t37.nevod.perm.su/
http://slackl.cargolink.cnt.ru/~ivanp
http://www.aha.ru/~agb/
http://www.linux.org.ru/
http://www.linux.opennet.ru/
news group:  fido7.ru.linux