Лекция 2. Основные семейства операционных систем

В лекции рассматриваются следующие вопросы:

Причины популярности Unix

ОC семейства Unix

ОС компании Microsoft

Отличия семейства UNIX/Linux от операционных систем Windows и MS DOS

2.1. Причины популярности Unix

Современные операционные системы можно разбить на два больших семейства: Unix-системы и операционные системы фирмы Microsoft.

Семейство операционных систем UNIX уникально по нескольким причинам:

  • оно является долгожителем и, претерпев многочисленные изменения, "завоевало" разнообразную аппаратуру;
  • при переходе UNIX на другие аппаратные платформы возникали интересные задачи, решение которых принесло много нового в компьютерные технологии;
  • на одной из версий UNIX были реализованы протоколы обмена данными в компьютерных сетях с разной аппаратной платформой, что позволяет считать UNIX предвестницей сегодняшнего Интернета, а также основой для широкого развития локальных сетей;
  • авторы ее первых версий создали язык программирования высокого уровня С, который можно назвать (с учетом его последующего совершенствования) самым распространенным среди разработчиков;
  • использование этого языка дало возможность принять участие в разработке операционной системы тысячам специалистов;
  • появившиеся в семействе UNIX свободно распространяемые операционные системы внесли много нового в представление о том, как разрабатывать и распространять программы для компьютеров. [4]

Основными чертами UNIX, позволяющими понять причины долгожительства этой системы, являются:

  1. Код системы написан на языке высокого уровня С, что сделало ее простой для понимания, изменений и переноса на другие платформы. UNIX является одной из наиболее открытых систем. Несмотря на то, что большинство UNIX поставляется сегодня не в исходных текстах, а в виде бинарных файлов, система остается легко расширяемой и настраиваемой.
  2. UNIX — многозадачная многопользовательская система с широким спектром услуг. Один мощный сервер может обслуживать запросы большого количества пользователей. При этом необходимо администрирование только одной системы. Система может выполнять различные функции — работать как вычислительный сервер, обслуживающий сотни пользователей, как сервер базы данных, как сетевой сервер, поддерживающий важнейшие сервисы сети (telnet, ftp, электронную почту, службу имен DNS и т.д.), или даже как сетевой маршрутизатор.
  3. Наличие стандартов. Несмотря на многообразие версий UNIX, основой всего семейства являются принципиально одинаковая архитектура и ряд стандартных интерфейсов. Опытный администратор без большого труда сможет обслужить другую версию системы, для пользователей переход на другую версию и вовсе может оказаться незаметным.
  4. Простой, но мощный модульный пользовательский интерфейс. Имея в своем распоряжении набор утилит, каждая из которых решает узкую специализированную задачу, можно конструировать из них сложные комплексы.
  5. Использование единой, легко обслуживаемой иерархической файловой системы. Файловая система — это не только доступ к данным, хранящимся на диске. Через унифицированный интерфейс файловой системы осуществляется доступ к терминалам, принтерам, магнитным лентам, сети и даже к памяти.
  6. Очень большое количество приложений, в том числе свободно распространяемых, начиная от простейших текстовых редакторов и заканчивая мощными системами управления базами данных.

2.2. ОC семейства Unix

К широко известным версиям Unix-систем относятся:

  1. USL, Unixware;
  2. BSD;
  3. Xenix (разработка Microsoft, от которой она отказалась);
  4. Sun OS, Solaris;
  5. OSF/1;
  6. AIX;
  7. HP-UX;
  8. IRIX;
  9. AUX, Mac OS;
  10. GNU/Linux.

Самые распространённые дистрибутивы Linux (GNU/Linux):

  • Debian GNU/Linux — один из старейших дистрибутивов, разрабатываемый обширным сообществом разработчиков. Служит основой для создания множества других дистрибутивов. Отличается строгим подходом к включению несвободного ПО. Самый стабильный дистрибутив.
  • Ubuntu — дистрибутив, основанный на Debian и быстро завоевавший популярность. Поддерживается сообществом, разрабатывается Canonical Ltd. Основная сборка ориентирована на лёгкость в освоении и использовании, при этом существуют серверная и минимальная сборки.
  • Linux Mint — дистрибутив, основанный на Ubuntu и полностью с ним совместимый, включающий в себя по умолчанию Java, Adobe Flash и многое другое.
  • openSUSE — дистрибутив, разрабатываемый сообществом при поддержке компании Novell. Отличается удобством в настройке и обслуживании благодаря использованию утилиты YaST (Yet another Setup Tool).
  • Fedora — поддерживается сообществом и корпорацией RedHat, предшествует выпускам коммерческой версии RHEL. Успешный коммерческий проект, имеющий в своем составе коммерческий дистрибутив Red Hat Enterprise и бесплатный – Fedora.
  • Mageia — дистрибутив Linux, основанный на Mandriva Linux бывшими сотрудниками компании Mandriva, разрабатываемый в цикле, составляющем 9 месяцев.
  • Slackware — один из старейших дистрибутивов, отличается консервативным подходом в разработке и использовании.
  • Gentoo — дистрибутив, полностью собираемый из исходных кодов. Позволяет очень гибко настраивать конечную систему и оптимизировать производительность, поэтому часто называет себя мета-дистрибутивом. Ориентирован на экспертов и опытных пользователей.
  • Arch Linux — ориентированный на применение самых последних версий программ и постоянно обновляемый, поддерживающий одинаково как бинарную, так и установку из исходных кодов.
  • CentOS — дистрибутив Linux, основанный на свободных исходных текстах коммерческого дистрибутива Red Hat Enterprise Linux компании Red Hat, и совместимый с ним.
  • PCLinuxOS — LiveCD дистрибутив Linux с возможностью установки операционной системы на жёсткий диск. Основанный изначально на Mandrake 9.2, PCLinuxOS придерживается собственного пути развития.

Дистрибутивы ОС семейства Unix:

  • семейство BSD (изначально платное, отличается файловой системой, командной оболочкой): NetBSD, FreeBSD, OpenBSD, ClosedBSD, MirBSD, DragonFly BSD, PC-BSD, DesktopBSD, SunOS, TrueBSD, Frenzy, Ultrix.
  • Solaris (Sun OS) – платное, но открытая часть кода, для серверов.
  • macOS (Mac OS X) и iOS – гибридное ядро, платное, для мобильных устройств Apple.
  • Android – на ядре Linux, открытый исходный код, но драйверы платные.

2.3. ОС компании Microsoft

Фирма Microsoft, в сваю очередь, разработала и выпустила несколько десятков операционных систем для разной аппаратуры, но в основном для персональных компьютеров IBM PC. Их можно разделить на такие группы:

  1. MS DOS. Серия операционных систем, поддерживающих только командную строку как интерфейс пользователя.
  2. Windows 1, 2, 3 и 3.11. Надстройки над операционными системами MS DOS, обеспечивающими режим графического интерфейса пользователя. Они не были полноценными операционными системами, а являлись оболочками, обеспечивающими стандартизацию использования аппаратного обеспечения и единообразие интерфейсов для пользовательских программ. Первая их версия появились в 1985году, а последняя – в 1995 году.
  3. Windows 9X. Эта серия операционных систем представлена такими версиями: Windows 95, Windows 98 и Windows Me. Они были предназначены для работы пользователей на персональных компьютерах IBM PC. Графический интерфейс этих систем оказал большое влияние на стандарты работы пользователей с персональным компьютером.
  4. Windows NT. Сокращение в NT ее названии образовано от NewTechnology. Первая ее версия, созданная к 1993 году, должна была вытеснить MS DOS, чего не произошло. Следующие версии должны были потеснить на рынке Windows 95, что случилось только в начале 2000 годов. Создавались варианты этой системы как для работы пользователя на локальном компьютере, так и для управления локальной сетью. Версии этого направления до определенного времени назывались NT, а с 2000 года получала разные имена: NT 5.0 – Windows2000, NT 5.2 – Windows 2003, NT 6.0 – Windows Vista и Windows 2008, NT6.1 – Windows 7.
  5. Windows СЕ. Эти операционные системы начали разрабатываться в 1996 году. В настоящий момент они созданы для разнообразных мобильных устройств. Последняя версия в этой линейке – Windows mobile 6.

2.4. Отличия семейства UNIX/Linux от операционных систем Windows и MS DOS

В целом можно сказать, что в работе UNIX и MS DOS, а теперь UNIX в графическом режиме и современных версий Windows, есть много общего, иногда даже в мелочах. Однако приведем несколько пунктов, где семейство ОС UNIX/Linux существенно отличается от операционных систем фирмы Microsoft. Далее везде, где встречается термин "система", подразумевается семейство UNIX/Linux.

  1. Исходные тексты компонентов системы доступны для просмотра и модификации. Чаще всего они располагаются в подкаталоге с именем source, который подчинен каталогу /usr.
  2. Модифицировать систему можно перекомпилировав ядро – основу системы, которая непрерывно развивается и настраивается на конфигурацию вычислительной установки.
  3. Существует несколько уровней настройки параметров работы системы: работа с утилитами, в том числе в режиме графического интерфейса; корректировка файлов конфигурации; внесение изменений в исходные тексты и их дальнейшая перекомпиляция.
  4. Первоначально загружается командный режим, а графический интерфейс требует дополнительного вызова. Последний имеет несколько методов реализации.
  5. В инсталляторы системы Linux включается полный набор программного обеспечения, необходимый для работы как в качестве офисного или домашнего компьютера, так и сервера.
  6. Интересной особенностью работы системы является возможность одновременной регистрации нескольких пользователей на виртуальных терминалах.
  7. В системе существует множество оболочек (аналог командного интерпретатора comand.com в MS DOS). В процессе работы можно получить их полный список (команда chsh – listshell) и выбрать любую (команда chsh).
  8. Помимо работы с основной файловой системой, можно получить доступ к информации, подготовленной в других операционных системах.
  9. Файловая система Linux на жестком диске может расположиться на нескольких разделах диска, а для области подкачки всегда выделяется отдельный дисковый раздел с типом файловой системы, отличной от основной. Также в отдельных разделах диска можно разместить следующую информацию: данные о загрузке (/boot); области диска, куда заносится постоянно изменяемая системная информация, например, системные файлы, почтовые сообщения, (/var); области диска выделяемые для работы обычным пользователям (/home); информация, предназначенная для всех пользователей (/usr).
  10. Доступ к данным, получаемым с разнообразного оборудования, осуществляется не в одной из вершин верхнего уровня файловой системы, а в одной из вершин, подчиненных единственному корню иерархической файловой системы (её имя /). [1]

Источники:
1. Назаров, С. В. Современные операционные системы [Электронный ресурс] / С. В. Назаров, А. И. Широков. — Электрон. текстовые данные. — М. : Интернет-Университет Информационных Технологий (ИНТУИТ), 2016. — 351 c. — 978-5-9963-0416-5. — Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/52176.html