Операционная система LINUX

 

 

Оглавление

 

 

Введение.

В современном мире сложно представить свою жизнь без персонального компьютера. Все многообразие программ, используемых на современном компьютере, называется программным обеспечением - ПО (software).

Программы, составляющие ПО, можно разделить на три группы: системное ПО, системы программирования, прикладное ПО. Ядром системного ПО является операционная система (ОС).

ОС - это неотъемлемая часть ПО, управляющая техническими средствами компьютера (hardware).. Операционная система - это программа, координирующая действия вычислительной машины; под ее управлением осуществляется выполнение программ.

Основные функции операционной системы:

• 1.      Обмен данными между компьютером и различными периферийными устройствами (терминалами, принтерами, гибкими дисками, жесткими дисками и т.д.). Такой обмен данными называется "ввод/вывод данных".
• 2.      Обеспечение системы организации и хранения файлов.
• 3.      Загрузка программ в память и обеспечение их выполнения.
• 4.      Организация диалога с пользователем.

 

 

ОС – это комплекс взаимосвязанных системных программ, назначение которого – организовать взаимодействие пользователя с компьютером и выполнение всех других программ.

Состав операционной системы.

Структуру ОС составляют следующие модули:

• базовый модуль (ядро ОС)- управляет работой программы и файловой системой, обеспечивает доступ к ней и обмен файлами между периферийными устройствами;
• командный процессор - расшифровывает и исполняет команды пользователя, поступающие прежде всего через клавиатуру;
• драйверы периферийных устройств - программно обеспечивают согласованность работы этих устройств с процессором (каждое периферийное устройство обрабатывает информацию по разному и в различном темпе);
• дополнительные сервисные программы (утилиты) - делают удобным и многосторонним процесс общения пользователя с компьютером.

 

1.Операционная  система LINUX

( Кирсанова  Алина  Эдуардовна)

LINUX – многозадачная и многопользовательская операционная система для образования, бизнеса, индивидуального программирования. LINUX принадлежит к семейству UNIX-подобных операционных систем. UNIX - одна из самых популярных в мире операционных систем благодаря тому, что ее сопровождает и распространяет большое число компаний. Первоначально она была создана как многозадачная система для миникомпьютеров и мэйнфреймов в середине 70-ых годов, но с тех пор она выросла в одну из наиболее распространенных операционных систем, несмотря на свой временами, обескураживающий интерфейс и отсутствие централизованной стандартизации.

Первоначально LINUX создавался Линусом Торвальдсом как хобби. Дальше LINUX стал разрабатываться группой энтузиастов UNIX. Сегодня LINUX – полноценная операционная система UNIX, способная работать с “X Windows”, TCP/IP, Emacs и прочими пакетами. Гланое отличие этой ОС в том, что он был создан и продолжает совершенствоваться и развиваться группой добровольцев. Все желающие приглашаются подключиться к этой работе. Единственное, что требуется – это интерес к семейству UNIX и желание совершенствовать свои навыки в этой среде.

Ключевые черты LINUX.

• Многопользовательская операционная система, защищенного 32-х разрядного режима, в ее составе нет 16-ти разрядного кода, кроме подпрограммы загрузки.
• Отсутствует ограничение 640к. LINUX может выделить до 3Гб на процесс, если у вас есть достаточно виртуальной памяти.
• Система безопасности файлов и процессов пользователя.
• Общие библиотеки (“Shared libraries”) для повышения эффективности использования памяти и дискового пространства.
• Встроенная поддержка сети TCP/IP включая оба протокола и стандартный набор инструментов BSD.
• Широкий спектр WWW инструментов.
• Широкий ряд сетевых высокопроизводительных драйверов.
• Драйверы для звуковых плат и приводов СD-ROM.
• Эмулятор DOS.
• Практически бесплатная система. Лицензия позволяет не только копировать и распространять soft, но и предоставляются исходные тексты.
• Действительно надежная система, шансы на то, что одна задача повалит всю систему, практически равны нулю.
• 2-6 миллионов пользователей по всему миру.

Linux поддерживает большинство свойств, присущих другим реализациям UNIX, плюс ряд тех, которых больше нигде нет. Эта глава - поверхностный обзор характеристик ядра Linux. Linux - это полная многозадачная многопользовательская операционная система.  Это означает, что одновременно много пользователей могут работать на одной машине, одновременно выполнять много программ. 

Большинство свободно распространяемых по сети Internet программ для UNIX может быть откомпилировано для LINUX практически без особых изменений. Кроме того, все исходные тексты для Linux, включая ядро, драйверы устройств, библиотеки, пользовательские программы и инструментальные средства распространяются свободно. Другие специфические внутренние черты Linux включают контроль работ по стандарту POSIX (используемый оболочками, такими как csh и bash), псевдотерминалы (pty), поддержка национальных и стандартных клавиатур, динамически загружаемыми драйверами клавиатур.

Linux также поддерживает виртуальные консоли (“virtual consoles”), которые позволяют “переключать экраны” на консоли в текстовом режиме, также позволяют войти в систему под несколькими именами в одно время.

Linux поддерживает различные типы файловых систем для хранения данных. Некоторые файловые системы были созданы специально для Linux. Реализована также файловая система MS-DOS, позволяющая прямо обращаться к файлам MS-DOS на жестком диске. Поддерживается также файловая система ISO 9660.

Ядро Linux поддерживает загрузку только нужных страниц, то есть с диска в память загружаются те сегменты программы, которые действительно используются. Возможно использование одной страницы, физически один раз загруженной в память, несколькими выполняемыми программами.  

С точки зрения пользователя, Linux идеально вписывается в концепцию “клиент/сервер”, реализуемую на базе протоколов TCP/IP. При этом Linux позволяет превратить казалось бы устаревшее оборудование в мощный файл-сервер, факс-сервер, работающий как шлюз для отправки факсов через внутреннюю систему электронной почты или postscript-ориентированный принт-сервер, который обслуживает обычные матричные или лазерные принтеры. При этом, Linux зачастую работает устойчивее, чем его коммерческие собратья.

Система компактна и шустра, а кроме того, может быть перекомпонована для решения вполне определенных задач. В Linux встроены средства поддержки электронной почты и доступа к ресурсам Internet. Система отлично документирована и получает все большее распространение во всем мире.

Подводя итоги, отметим, что Linux оказывается неожиданно мощной системой, которая разработана неорганизованной группой программистов-любителей. Идеи положенные в его основу проверены временем. Количество и качество свободно распространяемых приложений просто завораживает. Возможности этой системы открывают все новые и новые пользователи. И с эволюционным развитием всех трех систем наблюдается устойчивый рост количества пользователей Linux.

 

2. Операционная  система MICROSOFT WINDOWS

(Иванова Надежда  Александровна)

 

Microsoft Windows  — семейство проприетарных HYPERLINK операционных систем корпорации Microsoft, ориентированных на применение графического интерфейса при управлении. Изначально Windows была всего лишь графической надстройкой для MS-DOS и ее хотели назвать Interface Manager. По состоянию на март 2013 года под управлением операционных систем семейства Windows по данным ресурса NetMarketShare работает около 90% персональных компьютеров HYPERLINK]. Операционные системы Windows работают на платформах x86, x86-64, IA-64 и ARM. Существовали также версии для DEC Alpha, MIPS, PowerPC иSPARCHYPERLINK .

Первые версии Windows не были полноценными операционными системами, а являлись надстройками к операционной системе MS-DOS и были по сути многофункциональным расширением, добавляя поддержку новых режимов работы процессора, поддержку многозадачности, обеспечивая стандартизацию интерфейсов аппаратного обеспечения и единообразие для пользовательских интерфейсов программ.

Windows 1.0 (1985)

Windows 2.0 (1987)

Windows 2.1 (Windows 386, 1987) — в системе появилась возможность запуска DOS-приложений в графических окнах, причём каждому приложению предоставлялись полные 640 Кб памяти. Полная поддержка процессора 80286. Появилась поддержка процессоров 80386.

Windows 3.0 (1990) — улучшена поддержка процессоров 80386 и защищённого режима.

Windows 3.1 (1992) — серьёзно переработанная Windows 3.0; устранены UAE (Unrecoverable Application Errors — фатальные ошибки прикладных программ), добавлен механизм OLE, печать в режиме WYSIWYG («что видите, то и получите»), шрифты TrueType, изменён Проводник (диспетчер файлов), добавлены мультимедийные функции.

Windows для рабочих групп (Windows for Workgroups) 3.1/3.11 — первая версия ОС семейства с поддержкой локальных сетей. В системе также испытывались отдельные усовершенствования ядра, применённые позднее в Windows 95.

Первая система данного семейства Windows 95 была выпущена в 1995 году. Её отличительными особенностями являлись: новый пользовательский интерфейс, поддержка длинных имён файлов, автоматическое определение и конфигурация периферийных устройств Plug and Play, способность исполнять 32-битные приложения и наличие поддержки TCP/IP прямо в системе. Windows 95 использовала вытесняющую многозадачность и выполняла каждое 32-битное приложение в своём адресном пространстве. К данному семейству относятся также Windows 98 и Windows ME.

Операционные системы этого семейства в настоящее время работают на процессорах с архитектурами x86, x86-64, и Itanium, ARM. Ранние версии (до 4.0 включительно) также поддерживали некоторые RISC-процессоры: Alpha, MIPS, иPower PC. Все операционные системы этого семейства являются полностью 32- или 64- битными операционными системами, и не нуждаются в MS-DOS даже для загрузки.

Только в этом семействе представлены операционные системы для серверов. До версии Windows 2000 включительно они выпускались под тем же названием, что и аналогичная версия для рабочих станций, но с добавлением суффикса, например, «Windows NT 4.0 Server» и «Windows 2000 Datacenter Server». Начиная с Windows Server 2003 серверные операционные системы называются добавлением суффикса «Server» и года выпуска.

В основу семейства Windows NT положено разделение адресных пространств между процессами. Каждый процесс имеет возможность работать с выделенной ему памятью. Однако он не имеет прав для записи в память других процессов, драйверов и системного кода.

Разделение процессорного времени между потоками происходит по принципу «карусели». Ядро операционной системы выделяет квант времени (в Windows 2000 квант равен примерно 20 мс) каждому из потоков по очереди при условии, что все потоки имеют одинаковый приоритет. Поток может отказаться от выделенного ему кванта времени. В этом случае система перехватывает у него управление (даже если выделенный квант времени не закончен) и передаёт управление другому потоку. При передаче управления другому потоку система сохраняет состояние всех регистров процессора в особой структуре в оперативной памяти. Эта структура называется контекстом потока. Сохранение контекста потока достаточно для последующего возобновления его работы.

Семейство ОС «WINDOWS» для смартфонов - это семейство операционных систем реального времени было специально разработано для мобильных устройств. Поддерживаются процессоры ARM, MIPS, SuperH и x86. В отличие от остальных операционных систем Windows, операционные системы этого семейства продаются только в составе готовых устройств, таких как смартфоны, карманные компьютеры, GPS-навигаторы, MP3-проигрыватели и другие. В настоящее время под термином «Windows CE» понимают только ядро операционной системы. Например, Windows Mobile 5.0 включает в себя ядро Windows CE 5.0.

Windows Embedded — это семейство операционных систем реального времени, было специально разработано для применения в различных встраиваемых системах. Ядро системы имеет общее с семейством ОС Windows CE и поддерживает процессоры ARM,MIPS, SuperH и x86.

Windows Embedded включает дополнительные  функции по встраиванию, среди которых фильтр защиты от записи (EWF и FBWF), загрузка с флеш-памяти, CD-ROM, сети, использование собственной оболочки системы и т. п.

В отличие от операционных систем Windows, операционные системы этого семейства продаются только в составе готовых устройств, таких как: банкоматы, медицинские приборы, навигационное оборудование, «тонкие» клиенты, VoIP-терминалы, медиапроигрыватели, цифровые рамки (альбомы), кассовые терминалы,платёжные терминалы, роботы, игровые автоматы, музыкальные автоматы и другие.

2.1Интегрированные программные продукты

Пакет Windows включает в себя «стандартные» приложения, такие как браузер (Internet Explorer), почтовый клиент (Outlook Express или Почта Windows), музыкальный и видеопроигрыватель (Проигрыватель Windows Media). С помощью технологий COM и OLE их компоненты могут быть использованы в приложениях сторонних производителей. Эти продукты бесплатны и могут быть свободно скачаны с официального сайта Microsoft, однако для установки некоторых из них необходимо иметь лицензионную версию Windows (верно только для ранних версий до Windows, начиная с Windows 98 являются неотъемлемой частью системы). Запуск этих программ под другими операционными системами возможен только с помощью эмуляторов среды Windows (Wine).