Операционные системы семейства unix реферат

Обновлено: 08.07.2024

В числе корпораций, заслуживших право на имя UNIX потом разработчиков/тестировщиков и кровью (точнее, долларом) владельцев, можно назвать следующие:

Sun с ее SunOS (более известной в 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 (даже по американским масштабам) 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 (к сожалению, в бозе почивших). 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 (вплоть до Windows NT/2000/XP).

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" (в ближайшее время выходит в издательстве БХВ-Петербург) и в статьях по истории Linux и BSD-систем.

Операционная система Unix (точнее, ее первый вариант) была разработана сотрудниками Bell Labs (подразделения компании AT&T) 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 (в том числе патентной) 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 (оно не было вполне свободным в нынешнем понимании, но фактически оказывалось весьма либеральным) 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 (подробно описанных здесь), дала начало современным свободным BSD-системам - FreeBSD, NetBSD и другим.

Одним из наиболее важных результатов работы университетских хакеров оказалось (1983 год) внедрение в Unix поддержки протокола TCP/IP, на котором основывалась тогдашняя сеть ARPANET (и который стал основой основ современного Интернета). 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 (со временем она получила имя System V) 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" (то есть не используя ранее существовавшего кода) свою операционную систему - Linux. А та, быстро и успешно освоив традиционные сферы применения Unix-систем (разработка софта, коммуникации, Интернет), 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.

Писать об ОС Unix чрезвычайно трудно. Во-первых, потому, что об этой системе написано очень много. Во-вторых, потому, что идеи и решения Unix оказали и оказывают огромное влияние на развитие всех современных ОС, и многие из этих идей уже описаны в этой книге. В-третьих, потому что Unix - не одна ОС, а целое семейство систем, и не всегда можно "отследить" их родство между собой, а уж описать все ОС, входящие в это семейство просто невозможно. Тем не менее, мы, ни в коей мере не претендуя на полноту, попытаемся дать беглый обзор "мира Unix" в тех его областях, которые представляются нам интересными для целей нашего учебного курса.

Рождение ОС Unix относится к концу 60-х годов, и эта история уже обросла "легендами", которые подчас по-разному повествуют о деталях этого события. ОС Unix родилась в исследовательском центре Bell Telephone Laboratories (Bell Labs), входящем в состав корпорации AT&T. Изначально этот инициативный проект для ЭВМ PDP-7 (впоследствии - для PDP-11) представлял собой то ли с файловую систему, то ли компьютерную игру, то ли систему подготовки текстов, то ли и то, и другое, и третье. Важно, однако, то, что с самого начала проект, превратившийся в итоге в ОС, задумывался как программная среда коллективного пользования. Автором первой версии Unix является Кен Томпсон, однако в обсуждении проекта, а впоследствии - и в его реализации принимал участие большой коллектив сотрудников (Д. Ритчи, Б. Керниган, Р. Пайк и другие). На наш взгляд, несколько счастливых обстоятельств рождения Unix определили удачу этой системы на много лет вперед.

Для большинства сотрудников того коллектива, в котором родилась ОС Unix, эта ОС была "третьей системой". Существует мнение (см., например [1]), что системный программист достигает высокой квалификации только при выполнении третьего своего проекта: первый проект получается еще "ученическим", во второй разработчик пытается включить все, что не получилось в первом, и в итоге он получается слишком громоздким, и только в третьем достигается необходимый баланс желаний и возможностей. Известно, что до рождения Unix коллектив Bell Labs участвовал (совместно с рядом других фирм) в разработке ОС MULTICS. Конечный продукт MULTICS (Bell Labs не принимала участия в последних стадиях разработки) носит все признаки "второй системы" и не получил широкого распространения. Следует, однако, заметить, что в этом проекте были рождены многие принципиально важные идеи и решения, и некоторые концепции, которые многие считают рожденными в Unix, на самом деле имеет своим источником проект MULTICS.

ОС Unix была системой, которая делалась "для себя и для своих друзей". Перед Unix не ставилась задача захвата рынка и конкуренции с какими-либо продуктами. Сами разработчики ОС Unix были и ее пользователями, и сами оценивали соответствие системы своим нуждам. Без давления рыночной конъюнктуры такая оценка могла быть предельно объективной.

ОС Unix явилась системой, которая сделана программистами и для программистов. Это определило изящество и концептуальную стройность системы - с одной стороны, а с другой - необходимость понимания системы для пользователя Unix и чувства профессиональной ответственности для программиста, разрабатывающего программное обеспечение для Unix. И никакие последующие попытки сделать "Unix для чайников" не смогли избавить ОС Unix от этого достоинства.

В 1972-73 гг. Кен Томпсон и Деннис Ритчи написали новую версию Unix. Специально для этой цели Д. Ритчи создал язык программирования C, представлять который теперь уже нет необходимости. Более 90% программного кода Unix написано на этом языке, и язык стал неотъемлемой частью ОС. То, что основная часть ОС написана на языке высокого уровня, обеспечивает возможность ее перекомпиляции в коды любой аппаратной платформы и является обстоятельством, определившим широкое распространение Unix.

В период создания Unix антимонопольное законодательство США не давало корпорации AT&T возможности выходить на рынок программных продуктов. Поэтому ОС Unix была некоммерческой и свободно распространялась, прежде всего - в университетах. Там ее развитие продолжалось, и наиболее активно оно велось в Калифорнийском университете в г. Беркли. При этом университете была создана группа Berkeley Software Distribution, которая занималась развитием отдельной ветви ОС - BSD Unix. На протяжении всей последующей истории основная ветвь Unix и BSD Unix развивались параллельно, неоднократно взаимно обогащая друг друга.

По мере распространения ОС Unix стал все более возрастать интерес к ней коммерческих фирм, которые стали выпускать собственные коммерческие версии этой ОС. Со временем стала коммерческой и "основная" ветвь Unix от AT&T, для ее продвижения была создана дочерняя фирма Unix System Laboratory. Ветвь BSD Unix в свою очередь разветвилась на коммерческую BSD и Free BSD [18]. Различные коммерческие и свободно распространяемые Unix-подобные системы строились на базе ядра AT&T Unix, однако в них включались и свойства, заимствуемые из BSD Unix, а также и оригинальные свойства. Несмотря на общий источник, различия между членами семейства Unix накапливались и в итоге привели к тому, что перенос приложений из одной Unix-подобной ОС в другую стал чрезвычайно затруднен. По инициативе пользователей Unix возникло движение за стандартизацию API Unix. Это движение было поддержано Международной организацией стандартов ISO и привело к возникновению стандарта POSIX (Portable Operation System Interface eXecution), который развивается и в настоящее время и является самым авторитетным стандартом для ОС. Однако, оформление спецификаций POSIX как официального стандарта - процесс довольно медленный, и он не может удовлетворять потребностей производителей программного обеспечения, что привело к возникновению альтернативных промышленных стандартов.

С переходом AT&T Unix к компании Nowell название этой ОС изменилось на Unixware, а права на торговую марку Unix перешли к консорциуму X/Open. Этот консорциум (в настоящее время - Open Group) разработал свои (более широкие, чем POSIX) спецификации системы, известные как Single Unix Specification. Недавно вышла вторая редакция этого стандарта, значительно лучше согласованная с POSIX.

Наконец, ряд фирм - производителей собственных версий Unix образовал консорциума Open Software Foundation (OSF), который выпустил собственную версию Unix - OSF/1, сделанную на базе микроядра Mach. OSF также выпустил спецификации системы OSF/1, на основе которой фирмы-члены OSF стали выпускать собственные Unix-системы. Среди таких систем: SunOS фирмы Sun Microsystems, AIX фирмы IBM, HP/UX фирмы Hewlett-Packard, DIGITAL UNIX фирмы Compaq и другие.

Поначалу Unix-системы этих фирм в большей степени базировались на BSD Unix, но сейчас большая часть современных промышленных Unix-систем строятся на базе использовании (по лицензии) ядра AT&T Unix System V Release 4 (S5R4), хотя наследуют и некоторые свойства BSD Unix. Мы не берем на себя ответственность сравнивать коммерческие Unix-системы, так как периодически появляющиеся в печати сравнения такого рода зачастую представляют совершенно противоположные результаты.

Компания Nowell продала Unix компании Santa Crouse Operations, которая выпускала собственный Unix-продукт - SCO Open Server. SCO Open Server [16] базировался на более ранней версии ядра (System V Release 3), но был великолепно отлажен и отличался высокой стабильностью. Фирма Santa Crouse Operations интегрировала свой продукт с AT&T Unix и выпустила Open Unix 8 [30], однако затем продала Unix фирме Caldera, которая и является владельцем "классической" ОС Unix сегодня (в конце 2001 г).

Фирма Sun Microsystems начала свое представительство в мире Unix системой SunOS, созданной на основе ядра BSD. Однако впоследствии заменила ее системой Solaris на основе S5R4 [34]. В настоящее время распространяется версия 8 этой ОС (существует также v.9-бета). Solaris работает на платформе SPARC (RISC-процессоры, изготовляемые по спецификациям Sun) и Intel-Pentium.

Фирма Hewlett-Packard предлагает ОС HP-UX. v.11 на платформе PA-RISC [22]. HP-UX базируется на S5R4, но содержит много свойств, "выдающих" ее происхождение от BSD Unix. Конечно же, HP-UX будет доступна и на платформе Intel-Itanium.

Фирма IBM выступает с ОС AIX, последняя на сегодняшний день версия - 5L (о ней еще пойдет речь впереди) [12]. IBM не объявляла "родословную" AIX, это в основном оригинальная разработка, но первые версии носили признаки происхождения от FreeBSD Unix. Сейчас, однако, AIX больше похожа на S5R4. Первоначально ОС AIX была доступна и на платформе Intel-Pentium, но впоследствии (в соответствии с общей политикой IBM) перестала поддерживаться на этой платформе. В настоящее время AIX работает на серверах IBM RS/6000 и в других вычислительных платформах на базе процессоров PowerPC (в том числе и на суперкомпьютерах IBM).

ОС DIGITAL UNIX фирмы DEC была единственной промышленной реализаций системы OSF/1. ОС DIGITAL UNIX работала на RISC-серверах Alpha фирмы DEC. Когда в 1998 г. фирма DEC была поглощена фирмой Compaq, в фирму Compaq перешли и серверы Alpha, и DIGITAL UNIX. Фирма Compaq имеет намерение восстановить присутствие на рынке серверов Alpha и в связи с этим интенсивно развивает и ОС для них. Нынешнее название этой ОС - Tru64 Unix (текущая версия - 5.1A), она продолжает базироваться на ядре OSF/1 и несет в себе много признаков BSD Unix [37].

Несмотря на то, что большинство коммерческих Unix-систем базируется на одном ядре и удовлетворяет требованиям POSIX, каждая из них имеет собственный диалект API, и различия между диалектами накапливаются. Это приводит к тому, что перенос промышленных приложений с одной Unix-системы на другую затрудняется и требует, как минимум, перекомпиляции, а часто - и корректировки исходного кода. Попытка преодолеть "разброд" и сделать единую для всех ОС Unix была предпринята в 1998 г. альянсом фирм SCO, IBM и Sequent. Эти фирмы объединились в проекте Monterey с целью создания единой ОС на базе Unixware, владельцем которой в то время была SCO, IBM AIX и ОС DYNIX фирмы Sequent. (Фирма Sequent занимает лидирующие позиции в производстве ЭВМ архитектуры NUMA - несимметричной многопроцессорной - и DYNIX - это Unix для таких ЭВМ). ОС Monterey должна была работать на 32-разрядной платформе Intel-Pentium, 64-разрядной платформе PowerPC и на новой 64-разрядной платформе Intel-Itanium. О поддержке проекта заявили почти все лидеры производства аппаратных средств и промежуточного программного обеспечения. Даже фирмы, имеющие собственные клоны Unix (кроме Sun Microsystems), объявили, что на платформах Intel они будут поддерживать только Monterey. Работа над проектом продвигалась, по-видимому, успешно. ОС Monterey была в числе первых, доказавших свою работоспособность на Intel-Itanium (наряду с Windows NT и Linux) и единственной, которая при этом не прибегала к эмуляции 32-разрядной архитектуры Intel-Pentium. Однако в финальной стадии проекта произошло фатальное событие: SCO продала свое Unix-отделение. Еще раньше фирма Sequent вошла в состав IBM. "Наследником" всех свойств ОС Monterey стала ОС IBM AIX v.5L. Однако, не совсем всех. Платформа Intel-Pentium не является для IBM стратегическим направлением, и на этой платформе ОС AIX недоступна. А поскольку другие лидеры компьютерной индустрии не разделяют (или не вполне разделяют) такую позицию IBM, идея общей ОС Unix так и не реализовалась.

Наконец, нельзя не сказать и о некоммерческих ОС, которые в той или иной степени могут считаться относящимися к семейству Unix. О FreeBSD мы уже упоминали. Это, по-видимому, лучший из некоммерческих продуктов, и эта ОС уже давно нашла себе применение в промышленной обработке данных.

Последние годы отмечены шумной экспансией ОС Linux [9, 26]. Ядро этой ОС было разработано в 1991 Линусом Торвальдсом (Финляндия) прежде всего "для личного пользования". Торвальдс сделал исходный код своей ОС открытым. При фиксированном ядре любой программист может написать собственные сервисы ОС Linux и опубликовать их через Internet. Трудно сказать, что послужило причиной такой популярности ОС Linux. Она не является ни уникальной, ни лучшей ни как свободно распространяемая, ни как открытая, ни как Unix для компьютеров небольшой вычислительной мощности. По-видимому, этот феномен объясняется некоторым совпадением объективных и субъективных факторов, анализ которых не входит в наши цели.

До 1997 г. ОС Linux была популярна почти исключительно в университетской среде. Однако в 1997 г. ряд фирм объявил о выпуске собственных версий Linux. Некоторые из этих версий (например, Red Hat) остались бесплатными, некоторые (например, Caldera) стали коммерческими. Принципиально важно то, что у Linux появились "хозяева", которые несли ответственность (в том числе и коммерческую) за сопровождение ОС. Это вызвало стремительное возрастание интереса к Linux пользователей, которые решают задачи промышленной обработки информации. Такой интерес объясняется, с одной стороны, желанием иметь "почти настоящую" ОС Unix со значительно меньшими расходами, с другой, нежеланием попадать в полную зависимость от Microsoft. Фирмы-лидеры информационных технологий не могли игнорировать настроения рынка и объявили либо о выпуске собственных версий Linux (например, Hewlett-Packard), либо о поддержке определенных версий Linux на своих аппаратных платформах и в своем промежуточном программном обеспечении (например, IBM). Интересно, что эти фирмы являются производителем собственных коммерческих версий ОС Unix. В последних версиях всех коммерческих ОС Unix, рассмотренных выше, в API ОС внесены системные вызовы, обеспечивающие возможность выполнения в них приложений, написанных для Linux. Пока, по-видимому, гранды информационных технологий не видят в Linux серьезного конкурента для своих ОС в сфере промышленной обработки данных и систем высокой готовности и предусматривают перенос информационных систем с Linux на коммерческие Unix при достижении ими определенной степени зрелости. Не без помощи "грандов" достигнут перенос Linux на большое число платформ - от встроенных вычислительных устройств до мейнфреймов и суперкомпьютеров. Возможно, с достижением Linux промышленного уровня, в этой ОС сможет воплотиться идея, не удавшаяся в проекте Monterey - единая ОС Unix для всех.

Следует отметить еще одну интересную сферу применения Linux. Ряд стран (например, Китай, Россия) объявил о принятии в качестве базовой ОС для информационных системах в своих силовых структурах ОС, "изготовляемой на основе Linux". Основную роль здесь играет открытость исходного кода. Доступность исходного кода Linux позволяет правительственным специалистам этих стран с одной стороны убедиться в отсутствии в ОС "закладок", занимающихся "электронным шпионажем", а с другой - провести исчерпывающую верификацию ОС и добиться ее высокой надежности и безопасности.

В следующем изложении мы ориентируемся прежде всего на "классическую" ОС Unix, ведущую свою родословную от Bell Labs, и ее последнюю на сегодняшний день версию - Open Unix 8, но рассматриваем также и некоторые особенности других коммерческих и некоммерческих ОС семейства Unix.

Что такое Unix?

Unix - полноценная, изначально многопользовательская, многозадачная и многотерминальная операционная система. Точнее, это целое семейство систем, почти полностью совместимых друг с другом на уровне исходных текстов программ.

Какие бывают Unixы и на каких машинах они запускаются?

Писать об ОС Unix чрезвычайно трудно. Во-первых, потому, что об этой системе написано много. Во-вторых, потому, что идеи и решения Unix оказали и оказывают огромное влияние на развитие всех современных ОС, и многие из этих идей уже описаны в этой книге. В-третьих, потому что Unix - не одна ОС, а целое семейство систем, и не всегда можно "отследить" их родство между собой, а уж описать все ОС, входящие в это семейство просто невозможно. Тем не менее, мы, ни в коей мере не претендуя на полноту, попытаемся дать беглый обзор "мира Unix" в тех его областях, которые представляются нам интересными для целей нашего учебного курса.

Файлы: 1 файл

REFERAT.docx

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение

Высшего Профессионального Образования

Южно-Уральский государственный университет (НИУ)

Операционные системы семейства UNIX

Проверил, (преподаватель)
___________/Н.Ю. Аверина/
___________20_г.

Автор работы
студент группы
___________/Н.А. Никонов/
___________20_г.

Реферат защищён
с оценкой (прописью, цифрой)
___________//
___________20_г.

Н.А. Никонов, Операционные системы семейства UNIX. Челябинск: ЮУрГУ, Э-109, 26 с., 4 ил., 1 табл.

Цель реферата – изучить историю и особенности операционных систем Unix
Задача реферата – познакомиться с историей развития ОС семейства Unix, подробно разобрать особенности и выявить причины такой популярности систем Unix, в частности дистрибутивов Linux.

Введение

Для большинства сотрудников того коллектива, в котором родилась ОС Unix, эта ОС была "третьей системой". Существует мнение, что системный программист достигает высокой квалификации только при выполнении третьего своего проекта: первый проект получается еще "ученическим", во второй разработчик пытается включить все, что не получилось в первом, и в итоге он получается слишком громоздким, и только в третьем достигается необходимый баланс желаний и возможностей. Известно, что до рождения Unix коллектив Bell Labs участвовал (совместно с рядом других фирм) в разработке ОС MULTICS. Конечный продукт MULTICS (Bell Labs не принимала участия в последних стадиях разработки) носит все признаки "второй системы" и не получил широкого распространения. Следует, однако, заметить, что в этом проекте были рождены многие принципиально важные идеи и решения, и некоторые концепции, которые многие считают рожденными в Unix, на самом деле имеет своим источником проект MULTICS.

По мере распространения ОС Unix стал все более возрастать интерес к ней коммерческих фирм, которые стали выпускать собственные коммерческие версии этой ОС. Со временем стала коммерческой и "основная" ветвь Unix от AT&T, для ее продвижения была создана дочерняя фирма Unix System Laboratory. Ветвь BSD Unix в свою очередь разветвилась на коммерческую BSD и Free BSD. Различные коммерческие и свободно распространяемые Unix-подобные системы строились на базе ядра AT&T Unix, однако в них включались и свойства, заимствуемые из BSD Unix, а также и оригинальные свойства. Несмотря на общий источник, различия между членами семейства Unix накапливались и в итоге привели к тому, что перенос приложений из одной Unix-подобной ОС в другую стал чрезвычайно затруднен. По инициативе пользователей Unix возникло движение за стандартизацию API Unix. Это движение было поддержано Международной организацией стандартов ISO и привело к возникновению стандарта POSIX (Portable Operation System Interface eXecution), который развивается и в настоящее время и является самым авторитетным стандартом для ОС. Однако, оформление спецификаций POSIX как официального стандарта - процесс довольно медленный, и он не может удовлетворять потребностей производителей программного обеспечения, что привело к возникновению альтернативных промышленных стандартов.

Фирма Sun Microsystems начала свое представительство в мире Unix системой SunOS, созданной на основе ядра BSD. Однако впоследствии заменила ее системой Solaris на основе S5R4. В настоящее время распространяется версия 8 этой ОС (существует также v.9-бета). Solaris работает на платформе SPARC (RISC-процессоры, изготовляемые по спецификациям Sun) и Intel-Pentium.

Фирма HP предлагает ОС HP-UX. v.11 на платформе PA-RISC. HP-UX базируется на S5R4, но содержит много свойств, "выдающих" ее происхождение от BSD Unix. Конечно же, HP-UX будет доступна и на платформе Intel-Itanium.

Фирма IBM выступает с ОС AIX. IBM не объявляла "родословную" AIX, это в основном оригинальная разработка, но первые версии носили признаки происхождения от FreeBSD Unix. Сейчас, однако, AIX больше похожа на S5R4. Первоначально ОС AIX была доступна и на платформе Intel-Pentium, но впоследствии (в соответствии с общей политикой IBM) перестала поддерживаться на этой платформе. В настоящее время AIX работает на серверах IBM RS/6000 и в других вычислительных платформах на базе процессоров PowerPC (в том числе и на суперкомпьютерах IBM).

Последние годы отмечены шумной экспансией ОС Linux ядро этой ОС было разработано в 1991 Линусом Торвальдсом (Финляндия) прежде всего "для личного пользования". Торвальдс сделал исходный код своей ОС открытым. При фиксированном ядре любой программист может написать собственные сервисы ОС Linux и опубликовать их через Internet. Трудно сказать, что послужило причиной такой популярности ОС Linux. Она не является ни уникальной, ни лучшей ни как свободно распространяемая, ни как открытая, ни как Unix для компьютеров небольшой вычислительной мощности. По-видимому, этот феномен объясняется некоторым совпадением объективных и субъективных факторов.ц

Содержание

Что такое Unix?
Где взять бесплатный Unix?

Основная часть. (Описание Unix).
1. Основные понятия Unix.
2. Файловая система.
2.1. Типы файлов.
3. Командный интерпретатор.
4. Ядро ОС UNIX.
4.1. Общая организация традиционного ядра ОС UNIX;
4.2. Основные функции ядра;
4.3. Принципы взаимодействия с ядром;
4.4. Принципы обработки прерываний.
5. Управление вводом/выводом.
5. 1. Принципы системной буферизации ввода/вывода;
5. 2. Системные вызовы для управления вводом/выводом.
6. Интерфейсы и входные точки драйверов.
6. 1. Блочные драйверы;
6. 2. Символьные драйверы;
6. 3. Потоковые драйверы.
7. Команды и утилиты.
7. 1. Организация команды в ОС UNIX;
7. 2. Перенаправление ввода/вывода и организация конвейера;
7. 3. Встроенные, библиотечные и пользовательские команды;
7. 4. Программирование на командном языке.
8. Средства графического интерфейса пользователей.
8.1. Идентификаторы пользователя и группы пользователей;
8.2. Защита файлов;
8.3. Перспективные ОС, поддерживающие среду ОС UNIX.

Заключение.
Основные отличия Unix от других OS.
Области применения Unix.

Прикрепленные файлы: 1 файл

доклад Крайновой К.В. СГС-411.docx

«Информационные технологии в проектировании и строительстве

гр. СГС – 411 Крайнова К.В.

ст. преподаватель Коршунова И.С.

Где взять бесплатный Unix?

Основная часть. (Описание Unix).

1. Основные понятия Unix.

2. Файловая система.

3. Командный интерпретатор.

4.1. Общая организация традиционного ядра ОС UNIX;

4.2. Основные функции ядра;

4.3. Принципы взаимодействия с ядром;

4.4. Принципы обработки прерываний.

5. Управление вводом/выводом.

5. 1. Принципы системной буферизации ввода/вывода;

5. 2. Системные вызовы для управления вводом/выводом.

6. Интерфейсы и входные точки драйверов.

6. 1. Блочные драйверы;

6. 2. Символьные драйверы;

6. 3. Потоковые драйверы.

7. Команды и утилиты.

7. 1. Организация команды в ОС UNIX;

7. 2. Перенаправление ввода/вывода и организация конвейера;

7. 3. Встроенные, библиотечные и пользовательские команды;

7. 4. Программирование на командном языке.

8. Средства графического интерфейса пользователей.

8.1. Идентификаторы пользователя и группы пользователей;

8.2. Защита файлов;

8.3. Перспективные ОС, поддерживающие среду ОС UNIX.

Основные отличия Unix от других OS.

Области применения Unix.

В числе корпораций, заслуживших право на имя UNIX потом разработчиков/ тестировщиков, можно назвать следующие:

Sun с ее SunOS (более известной в 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:

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

Будучи проприетарными, все эти системы продаются за немалые (даже по американским масштабам) 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 процессорыMIPS,True64 Unix - предназначена для процессоров Alpha. Лишь UnixWare ориентирована на "демократическую" платформуPC, 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.

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 вUnix-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 (вплоть до Windows NT/2000/XP).

Операционная система Unix (точнее, ее первый вариант) была разработана сотрудниками Bell Labs (подразделения компании AT&T) 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 (в том числе патентной) документации. А во-вторых, на Unix базировалась коммуникационная система UUCP (Unix to Unix Copy Programm -программа копирования из Unix в Unix).

Одним из наиболее важных результатов работы университетских хакеров оказалось (1983 год) внедрение в Unix поддержки протокола TCP/IP, на котором основывалась тогдашняя сеть ARPANET (и который стал основой основ современного Интернета). 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 (со временем она получила имя System V). С другой же стороны, System V легла в основу тех разнообразных проприетарных UNIX'ов, которые, собственно, и имели юридическое право претендовать на это имя.

Именно на стандарты POSIX опирался Линус Торвальдс, создавая "с нуля" (то есть не используя ранее существовавшего кода) свою операционную систему - Linux. А та, быстро и успешно освоив традиционные сферы применения Unix-систем (разработка софта, коммуникации, Интернет), 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.

Где взять бесплатный Unix?

Основная часть. (ОписаниеUnix).

1. Основные понятия Unix

Unix базируется на двух основных понятиях: "процесс" и "файл". Процессы являют собой динамическую сторону системы, это субьекты; а файлы - статическую, это обьекты действия процессов. Почти весь интерфейс взаимодействия процессов с ядром и друг с другом выглядит как запись/чтение файлов. Хотя надо добавить такие вещи, как сигналы, разделяемая память и семафоры.

Процессы можно весьма условно разделить на два типа - задачи и демоны. Задача - это процесс, который выполняет свою работу, стремясь побыстрее закончить ее и завершиться. Демон ждет событий, которые он должен обработать, обрабатывает произошедшие события и снова ждет; завершается он как правило по приказу другого процесса, чаще всего его убивает пользователь, дав команду "killномер_процесса". В этом смысле получается, что интерактивная задача, обрабатывающая ввод пользователя, скорее похожа на демона, чем на задачу.

2. Файловая система

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 (но не директория) 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 обьем 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)

Специальные файлы, предназначенные для работы с устройствами как правило сосредоточены в директории "/dev". Вот некоторые из них (в номинации FreeBSD):

tty* - терминалы,в т.ч.: ttyv - виртуальная консоль;

ttyd - DialIn терминал (обычно последовательный порт);

cuaa - DialOut линия

ttyp - сетевой псевдо-терминал;

tty - терминал, с которым ассоциирована задача;

wd* - жесткие диски и их подразделы, в т.ч.: wd - жесткий диск;

wd s - партиция этого диска (именуемая здесь "slice");

wd s - раздел партиции;

rwd*, rfd* - то же самое, что wd* и fd*, но с последовательным доступом;

Иногда требуется, чтобы программа, запущенная пользователем, имела не права запустившего ее пользователя, а какие-то другие. В этом случае устанавливается атрибут смены прав на права пользователя - хозяина программы. (В качестве примера приведу программу, которая читает файл с вопросами и ответами и на основании прочитанного тестирует запустившего эту программу студента. Программа должна иметь право читать файл с ответами, а запустивший ее студент - нет.) Так, например, работает программа passwd, с помощью которой юзер может изменить свой пароль. Юзер может запустить программу passwd, она может произвести изменения в системной базе данных - а пользователь не может.

В отличие от DOS, в котором полное имя файла выглядит как "диск:\путь\имя", и RISC-OS, в которой оно выглядит "-файловая_система-диск:$. путь.имя" (что вообще говоря имеет свои преимущества), Unix использует прозрачную нотацию в виде"/путь/имя". Корень отсчитывается от раздела, с которого было загружено ядро Unix. Если необходимо использовать другой раздел (а на загрузочном разделе как правило находится только самое необходимое для загрузки), используется команда `mount /dev/файл_раздела директория`. При этом файлы и поддиректории, ранее находившиеся в этой директории, становятся недоступными, пока раздел не будет размонтирован (естественно, все нормальные люди используют для монтирования разделов пустые директории). Производить монтирование и размонтирование имеет право только супервизор.

При запуске каждый процесс может расчитывать, что для него уже открыты три файла, которые ему известны как стандартный ввод stdin по дескриптору 0; стандартный выводstdout по дескриптору 1; и стандартный вывод stderr по дескриптору 2. При регистрации в системе, когда пользователь вводит имя и пароль, а ему запускается shell, все трое направлены на /dev/tty; позже любой из них может быть перенаправлен в любой файл.

Читайте также: