Операционные системы

 

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Назначение и преминение ОС Unix       3

Назначение и преминение ОС  Linux      6

Назначение и преминение ОС  Solaris      8

Основная часть

Файловая система Unix         9

Файловая система Linux        11

Файловая система Solaris        13

Ядро ОС Unix          14

Ядро ОС Linux          17

Ядро Solaris          18

Заключение

Различия между Linux и Unix        19

ОС Solaris сегодня          26

Перспективы развития Unix-подобных систем     29

Список литературы         30

 

Введение

 

Что такое Unix

Термин Unix и не вполне эквивалентный ему UNIX используется в разных значениях. Начнем со второго  из терминов, как более простого. В двух словах, UNIX - зарегистрированная торговая марка, первоначально принадлежавшая корпорации AT&T, сменившая за свою долгую жизнь много хозяев и ныне являющаяся собственностью организации под названием Open Group. Право на использование имени UNIX достигается путем своего рода "проверки на вшивость" - прохождения тестов соответствия спецификациям некоей эталонной ОС Процедура эта не только сложна, но и очень недешева, и потому ей подверглись лишь несколько оперционок из ныне здравствующих, и все они являются проприетарными, то есть представляют собой собственность неких корпораций.

В числе корпораций, заслуживших  право на имя UNIX потом разработчиков и кровью владельцев, можно назвать следующие:

Sun с ее SunOS (более известной  миру под именем Solaris);

IBM, разработавшая систему  AIX;

Hewlett-Packard - владелец системы  HP-UX;

IRIX - операционка компании SGI.

Кроме этого, собственно имя UNIX применяется к системам:

True64 Unix, разработанная  фирмой DEC, с ликвидацией коей  перешедшая к Compaq, а ныне, вместе  с последней, ставшая собственностью  той же Hewlett-Packard;

UnixWare - собственность  компании SCO (продукту слияния фирм Caldera и Santa Cruz Operation).

Будучи проприетарными, все эти системы продаются за немалые деньги. Однако это - не главное препятствие к распространению собственно UNIX'ов. Ибо общей их особенностью является привязка к определенным аппаратным платформам: AIX работает на серверах и рабочих станциях IBM с процессорами Power, HP-UX - на собственных машинах HP-PA (Precission Architecture), IRIX - на графических станциях от SGI, несущих процессоры MIPS,True64 Unix - предназначена для процессоров Alpha. Лишь UnixWare ориентирована на "демократическую" платформу PC, а Solaris существует в вариантах для двух архитектур - собственной, Sparc, и все той же PC. Что, однако, не сильно поспособствовало их распространенности - вследствие относительно слабой поддержки новой PC-периферии.

Таким образом, UNIX - это  понятие в первую очередь юридическое. А вот за термином Unix закрепилась  технологическая трактовка. Так  в обиходе IT-индустрии называют все  семейство операционных систем, либо происходящих от "первозданной" UNIX компании AT&T, либо воспроизводящих ее функции "с чистого листа", в том числе свободные ОС, такие, как Linux, FreeBSD и другие BSD, никакой проверке на соответствие Single Unix Standard никогда не подвергавшиеся. И потому их часто называют Unix-подобными.          

Широко распространен также  близкий по смыслу термин "POSIX-совместимые  системы", которым объединяется семейство  ОС, соответствующих одноименному набору стандартов. Сами по себе стандарты POSIX (Portable Operation System Interface based on uniX) разрабатывались на основе практики, принятой в Unix-системах, и потому последние все являются по определению POSIX-совместимыми. Однако это - не вполне синонимы: на совместимость со стандартами POSIX, претендуют операционки, связанные с Unix лишь косвенно (QNX, Syllable), или несвязанные вообще.

Чтобы прояснить вопрос взаимоотношений UNIX, Unix и POSIX, придется немного углубиться в историю. Собственно, история этого вопроса подробно рассмотрена в соответствующей  главе книги "Свободный Unix: Linux, FreeBSD и другие" и в статьях по истории Linux и BSD-систем.

Операционная система Unix была разработана сотрудниками Bell Labs в 1969-1971 годах. Первые ее авторы - Кен  Томпсон и Деннис Ричи, - делали это  исключительно для собственных  целей, в частности, для того, чтобы можно было развлекаться любимой игрой StarTravel. И по ряду юридических причин сама компания не могла использовать ее как коммерческий продукт. Однако практическое применение Unix нашлось довольно быстро. Во-первых, она использовалась в Bell Labs для подготовки разного рода технической документации. А во-вторых, на Unix базировалась коммуникационная система UUCP (Unix to Unix Copy Programm - программа копирования из Unix в Unix).

Другая сфера применения Unix в 70-х - начале 80-х годов прошлого века, оказалась совсем необычной. А именно, в исходных текстах она распространялась среди научных учреждений, ведущих работы в области Computer Science. Целью такого распространения  были: образование и исследования в вышеуказанной области знаний.

Наибольшую известность получила система BSD Unix, созданная в Университете Беркли, Калифорния. Которая, постепенно освобождаясь от проприетарного кода первозданной Unix, в конце концов, после драматических перипетий, дала начало современным свободным BSD-системам - FreeBSD, NetBSD и другим.

Одним из наиболее важных результатов работы университетских  хакеров оказалось внедрение  в Unix поддержки протокола TCP/IP, на котором  основывалась тогдашняя сеть. Это  стало препосылкой к доминированию Unix во всех сферах, связанных со Всемирной Сетью. И это оказалось следующим практическим применением этого семейства операционок - к тому времени о единой Unix говорить уже не приходилось. Потому что она, как было сказано ранее, обособились две ее ветки - происходящая от первозданной UNIX и система берклианского происхождения. С другой же стороны, System V легла в основу тех разнообразных проприетарных UNIX'ов, которые, собственно, и имели юридическое право претендовать на это имя.

Последнее обстоятельство - разветвление некогда единой ОС на несколько линий, постепенно утрачивающих совместимость, - вошло в противоречие с одним из краеугольных камней Unix-идеологии: переносимости системы между разными платформами, и ее приложений - из одной Unix-системы в другую. Что вызвало к жизни деятельность разного рода стандартизирующих организаций, завершившуюся в конце концов созданием набора стандартов POSIX, о котором говорилось ранее.

Именно на стандарты POSIX опирался Линус Торвальдс, создавая "с нуля" свою операционную систему - Linux. А та, быстро и успешно освоив традиционные сферы применения Unix-систем, со временем открыла для них и новую - настольные пользовательские платформы общего назначения. Что и обеспечило ее популярность в народе - популярность, превосходящую таковую всех прочих Unix-систем, вместе взятых, как проприетарных, так и свободных.

Далее речь пойдет о работе в Unix-системах в самом широком  смысле этого слова, без учета  всякого рода торговых марок и  прочих юридических заморочек. Хотя основные примеры, относящиеся к  приемам работы, будут взяты из области свободных их реализаций - Linux, в меньшей степени FreeBSD, и еще в меньшей - из прочих BSD-систем.

 

Что такое 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.

 

Solaris

Solaris — компьютерная операционная система, разработанная компанией Sun Microsystems, которая ныне принадлежит Oracle Corporation. Несмотря на то, что Solaris — операционная система с закрытым исходным кодом, бо́льшая его часть открыта и опубликована в проекте OpenSolaris. В начале 1990-х годов Sun Microsystems заменила основанную на BSD SunOS 4 на UNIX System V Release 4 (SVR4), разрабатываемую совместно с AT&T, а также изменила имя SunOS 5 на Solaris 2. После выхода версии 2.6 Sun Microsystems отбросила из имени «2.», и следующая версия называлась уже Solaris 7.

Solaris — это операционная система SunOS с графической оболочкой и некоторыми дополнительными компонентами.

Начиная с версии Solaris 9, Sun Microsystems предлагает для загрузки общедоступную некоммерческую версию Solaris по лицензии CDDL. От коммерческой версии она отличается отсутствием технической поддержки Sun Microsystems, печатной документации и некоторого объёма дополнительного проприетарного программного обеспечения —англ. Value Added Software.

В июне 2005 года Sun Microsystems приняла решение открыть часть исходного кода Solaris 10 и запустить проект OpenSolaris. Разработка следующей версии Solaris — Solaris 11 (рабочее название проекта — Nevada) ведется уже в сотрудничестве с OpenSolaris Community. На данный момент Sun Microsystems практически закончила открытие исходного кода Solaris 10. Вдобавок к исходному коду операционной системы Solaris Sun Microsystems открыла целый ряд программного обеспечения собственной разработки, для Solaris, в рамках проекта OpenSolaris.

С апреля 2010 года новый владелец, Oracle Corporation, изменил условия лицензирования системы Solaris 10. По новым правилам продуктом бесплатно, в коммерческих целях, можно будет пользоваться только в течение 90 дней.

Операционная система Solaris обеспечивает безопасное соединение с другими системами и лучше  защищена от вирусов и "червей", от которых страдает программное  обеспечение, разработанное без  должного внимания системам безопасности и сетевой работы. Безопасность сетей и платформ имеет критически важное значение независимо от того, создаете ли Вы корпоративную сеть или предоставляете услуги миллионам пользователей через Интернет.

 

 

 

Основная часть 

 

Файловая система Unix

В старых Unix-ах отводилось 14 букв на имя, в новых это ограничение снято. В директории кроме имени файла находится его идентефикатор inode - целое число, определяющее номер блока, в котором записаны атрибуты файла. Среди них: номер пользователя - хозяина файла; номер группы; количество ссылок на файл даты и время создания, последней модификации и последнего обращения к файлу; атрибуты доступа. Атрибуты доступа содержат тип файла, атрибуты смены прав при запуске и права доступа к нему для хозяина, одногрупника и остальных на чтение, запись и выполнение. Право на стирание файла определяется правом записи в вышележащую директорию.

Каждый файл может быть известен под несколькими именами, но обязательно лежащими на одном разделе. Все ссылки на файл равноправны; файл стирается, когда удаляется последняя ссылка на файл. Если файл открыт (для чтения и/или записи), то число ссылок на него увеличивается еще на единицу; так многие программы, открывающие временный файл, сразу удаляют его, чтобы при аварийном завершении, когда операционная система закрывает открытые процессом файлы, этот временный файл был удален операционной системой.

Есть еще одна интересная особенность  файловой системы: если после создания файла запись в него шла не подряд, а с большими интервалами, то для этих интервалов место на диске не выделяется. Таким образом суммарный объем файлов в разделе может быть больше обьема раздела, а при удалении такого файла освобождается меньше места, чем его размер.

Файлы бывают следующих типов:

• обычный файл прямого доступа;
• директория (файл, содержащий имена и идентефикаторы других файлов);
• символьный линк (строка с именем другого файла);
• блочное устройство (диск или магнитная лента);
• последовательное устройство (терминалы, последовательные и параллельные порты; диски и магнитные ленты тоже имеют интерфейс последовательного устройства)
• поименованный канал.