Архитектура семейства операционных систем Unix

Содержание

Введение---------------------------------------------------------------------------------- ---3
Глава 1: Характеристика современных ОС---------------------------------------- 5
1.1: Принципы работы ОС------------------------------------------------------- 5
1.2: Пользовательские интерфейсы ОС-------------------------------------- 6
1.3: Файловые системы ОС------------------------------------------------------- 8
Глава 2: Характеристика и структура ОС UNIX-------------------------------- 17
2.1: UNIX – особенности и базовые принципы------------------------------- 17
2.2: Основные команды управления ОС UNIX-------------------------------- 19
2.3: Архитектура семейства ОС UNIX---------------------------------------- 29
Глава 3: Отличия ОС UNIX от других ОС ----------------------------------------- 33
Заключение------------------------------------------------------------------------------------ 37
Список использованных источников --------------------------------------------------- 39
На первый взгляд UNIX выглядит неоправданно сложной операционной системой — достаточно посмотреть на огромное количество команд, описанных в этой книге. Но под кажущейся сложностью скрывается очень простая и элегантная операционная система. Отдельные детали могут быть сложными, но общие принципы — просты.
Исторический недостаток Unix - недоступность системы для программистов, работающих вне промышленных или университетских вычислительных центров. Несмотря на то, что версии Unix для ПК существуют уже давно, они не обладают изяществом и мощью, отличающими операционные системы для миникомпьютеров, мэйнфреймов или современных серверов. Кроме того, ранние коммерческие версии Unix были слишком дороги - зачастую, дороже компьютеров, на которых им предстояло работать.
Именно указанная недоступность способствовала рождению Linux - широкодоступной операционной системы, аналогичной Unix.
Первоначально новая операционная система была дня Торвальдса всего лишь увлечением. Ранние версии Linux даже не предполагали наличия конечного пользователя. Зато предоставляемая ими голая функциональность давала программистам Unix радость творчества, позволяя заниматься программированием ядра системы. Ядро, как основа операционной системы, отвечает за бесперебойную работу всех ее частей. Операционной системы без мощного, устойчивого ядра просто не существует.
Со временем команда программистов существенно выросла, появились базовые составляющие полной операционной системы, и вскоре для всех, кто был вовлечен в процесс, стало очевидно, что Linux обретает черты полновесной операционной системы. В марте 1992 г. появилось ядро версии 1.0, и эта дата считается днем рождения первой официальной версии Linux. С этого момента стало возможным выполнять в Linux большую часть программ для Unix - от компиляторов до сетевого программного обеспечения и графической оболочки X Windows.
Linux, несомненно, - продукт культуры Unix. Как операционная система (вернее, набор операционных систем с общими свойствами), Unix возник задолго до появления настольных компьютеров. Он был разработан в середине 70-х, когда нормой в корпоративном мире было использование миникомпьютеров и мэйнфреймов. В настоящее время Unix используется в корпоративной среде, а также нередко применяется в системах клиент-сервер сетей intranet.
Linux продолжает развиваться как уникальный двойник операционной системы Unix, предназначенный для ПК. Теперь он обеспечивает широкую аппаратную поддержку, в том числе множества популярных и распространенных периферических устройств. Прекрасные характеристики новой системы, обеспечивают многим ПК мощность, сравнимую с мощностью рабочей станции среднего класса, наподобие систем SPARC компании Sun Microsystems. Технически Linux не идентичен Unix и не может претендовать на эту торговую марку. Однако прилагается максимум усилий для того, чтобы ввести в новую систему все нужные средства, которые позволили бы сертифицировать ее как операционную систему Unix.
Полное описание, а также примеры работы и функционирования операционной системы UNIX мы и рассмотрим в данной курсовой работе.
Глава 1
Характеристика современных ОС
1.1 Принципы работы ОС
Операционная система — это комплекс взаимосвязанных системных программ, назначение которого — организовать взаимодействие пользователя с компьютером и выполнение всех других программ. Операционная система выполняет роль связующего звена между аппаратурой компьютера, с одной стороны, и выполняемыми программами, а также пользователем, с другой стороны операционная система обычно хранится во внешней памяти компьютера — на диске. При включении компьютера она считывается с дисковой памяти и размещается в ОЗУ. Этот процесс называется загрузкой операционной системы.
В функции операционной системы входит:
1. осуществление диалога с пользователем;
2. ввод-вывод и управление данными;
3. планирование и организация процесса обработки программ;
4. распределение ресурсов (оперативной памяти и кэша , процессора, внешних устройств);
5. запуск программ на выполнение;
6. всевозможные вспомогательные операции обслуживания;
7. передача информации между различными внутренними устройствами;
8. программная поддержка работы периферийных устройств (дисплея, клавиатуры, дисковых накопителей, принтера и др.).
Операционная система содержит следующие основные компоненты:
1. программы управления вводом/выводом;
2. программы, управляющие файловой системой и планирующие задания для компьютера;
3. процессор командного языка, который принимает, анализирует и выполняет команды, адресованные операционной системе.
Для управления внешними устройствами компьютера используются специальные системные программы — драйверы . Драйверы стандартных устройств образуют в совокупности базовую систему ввода-вывода (BIOS), которая обычно заносится в постоянное ЗУ компьютера.
1.2: Пользовательские интерфейсы ОС
Как и большинство интерфейсов операционных систем, KDE разрабатывалась группой программистов для Linux, стремившихся создать нечто полезное. Проект KDE возник в октябре 1996 г. в Германии по инициативе Маттиаса Эттриха, (Matthias Ettrich). Первоначальной целью проекта было создание мощной среды рабочего стола для Linux и других систем Unix, аналогичной коммерческой CDE (Common Desktop Environment - Общая среда рабочего стола), входящей в коммерческие платформы Unix, например Solaris. Вскоре проект перерос свое первоначальное назначение - эмуляцию CDE.
Вклад в разработку KDE вносят сотни разработчиков во всем мире, общающиеся друг с другом по электронной почте и лишь изредка собирающиеся вместе. Желающие включиться в разработку КDЕ могут заниматься компонентами ядра - например, диспетчером окон, панелью рабочего стола и т.д. - либо создавать программы для КDЕ (использующие ее программный интерфейс).
К создателям КDЕ, кроме собственно разработчиков системы и программ для нее, относятся переводчики, составители технических описаний и дизайнеры пользовательского интерфейса, специалисты по мультимедиа.
КDЕ не заменяет систему X Windows, а лишь использует ее как основу для построения рабочего стола.
рели вам приходилось пользоваться диспетчерами окон X Windows - Sawfish, AfterStep или даже CDE, - вы сразу обратите внимание на собственный диспетчер окон КDЕ - kwin. Одна из его функций - размещение значков на рабочем столе.
Кроме диспетчера окон kwin, обеспечивающего основные функции управления окнами, КDЕ имеет несколько важных составляющих, наподобие панели задач и главного меню, обеспечивающих простой доступ к программам.
Наконец, дистрибутив KDE содержит обширный набор программ, среди которых стандартные УТИЛИТЫ, средства системного администрирования и развлекательные пакеты. В него даже входит офисный комплект, подобный GNOME Office и Microsoft Office 2000.
Если вы освоили и другие диспетчеры окон Linux, то, возможно, уже запускали с помощью программы Pager несколько рабочих столов с некоторым количеством открытых окон в каждом. Например, на одном рабочем столе можно открыть браузер, на другом - текстовый редактор, на третьем - окна терминалов.
В КDЕ реализована все та же идея - обеспечение нескольких визуальных рабочих пространств. По умолчанию в KDE четыре рабочих стола. Чтобы перейти на другой рабочий стол, щелкните на его имени в панели либо воспользуйтесь сочетаниями клавиш Ctrl+F1 (для первого рабочего стола), Ctrl+F2 (для второго) и т.д.
1.3: Файловые системы ОС
Файловая система (ФС) является важной частью любой операционной системы, которая отвечает за организацию хранения и доступа к информации на каких-либо носителях. Рассмотрим в качестве примера файловые системы для наиболее распространенных в наше время носителей информации – магнитных дисков. Как известно, информация на жестком диске хранится в секторах (обычно 512 байт) и само устройство может выполнять лишь команды считать/записать информацию в определенный сектор на диске. В отличие от этого файловая система позволяет пользователю оперировать с более удобным для него понятием - файл. Файловая система берет на себя организацию взаимодействия программ с файлами, расположенными на дисках. Для идентификации файлов используются имена. Современные файловые системы предоставляют пользователям возможность давать файлам достаточно длинные мнемонические названия.
Под каталогом в ФС понимается, с одной стороны, группа файлов, объединенных пользователем исходя из некоторых соображений, с другой стороны каталог - это файл, содержащий системную информацию о группе составляющих его файлов. Файловые системы обычно имеют иерархическую структуру, в которой уровни создаются за счет каталогов, содержащих информацию о файлах и каталогах более низкого уровня.
Рассмотрим более подробно структуру жесткого диска. Базовой единицей жесткого диска является раздел, создаваемый во время разметки жесткого диска. Каждый раздел содержит один том, обслуживаемый какой-либо файловой системой и имеющий таблицу оглавления файлов - корневой каталог. Некоторые операционные системы поддерживают создание томов, охватывающих несколько разделов. Жесткий диск может содержать до четырех основных разделов. Это ограничение связано с характером организации данных на жестких дисках IBM-совместимых .....