Какими характеристиками обладает операционная система linux. Основные характеристики ос Linux. Характерные особенности Linux

  • 07.05.2019

Есть много различных и одна из них - "Линукс". Что такое и где используется она? Как она устроена? Какие отличия от привычной большинству людей "Виндовс" здесь есть? "Линукса"? На все эти вопросы будут даны ответы в рамках статьи.

Чем является "Линукс"

Это операционная система, относительной которой у вас есть широкий выбор по программному обеспечению, что будет устанавливаться. В ней можно выбирать между несколькими типами рабочих столов и где-то дюжиной оболочек для командной строки. Последняя, кстати, называется терминалом и играет очень важную роль. Благодаря ориентации на выполнение нескольких программ сразу операционная система относительно мало подвержена сбоям. Благодаря тому, что никакая программа по умолчанию не может запуститься без ведома пользователя, встретить вирус, написанный под Linux, очень сложно (хотя и возможно). Но если они и заражают компьютеры, то исключительно из-за того, что пользователем было запущено подозрительное приложение. Некоторые образцы данной системы могут спокойно размещаться и работать через оптические приводы или USB.

История разработки

Linux по-русски звучит как "Линукс", то есть не переводится. А знаете, почему так? Всё из-за того, что он назван в честь своего основателя-первопроходца - Линуса Торвальдса. Представил он обществу своё творение в 1994 году (хотя разработка начиналась ещё в 1991). Благодаря тому, что операционная система обладала открытым кодом, и каждый мог её доработать, у него появились последователи по всему миру. Ею начинают интересоваться различные фирмы, которые выпускают платные дистрибутивы. Одновременно возникают сообщества разработчиков, которые на волонтерских основаниях создают и распространяют свои сборки. И на 2016 год существует около десятка популярных версий операционных систем "Линукс". Что такое положение дел нам сообщает? Это значит, что есть сильнейшая конкуренция, взаимопомощь (как бы это странно ни звучало) и разнообразие. Кроме популярных версий, широко применяются и менее распространённые, которые часто нацелены на выполнение определённого спектра задач. И сейчас, если вас интересует русский "Линукс", знайте, что скачать его - не проблема. А для других есть русификаторы, которые переведут хотя бы часть обозначений.

"Линукс" и "Виндовс": какие отличия

На первый взгляд данные внешне не сильно отличаются. Но это не так. Отличия есть, но, чтобы увидеть их, необходимо заглянуть «поглубже». Основное внимание получит Linux, но, чтобы вы представляли, что и как, и будет проводиться сравнение с Windows. Нами будут рассмотрены:

  1. Файловая система.
  2. Графическая оболочка.
  3. Конфигурация системы.
  4. Сфера применения.

И в завершение будет немного уделено внимания дистрибутивам.

Файловая система

Первоначально необходимо отметить, что нет жестких дисков в обычном понимании в "Линукс". Что такое положение дел говорит вам в первую очередь? Сложно? Отнюдь! Логические разделы и физические диски сохранятся, только здесь они будут представлены каталогами. Операционная система подключается к какой-то папке, и всё, что создаётся - попадает в неё. Вестись работа может только с файлами, что находятся в ней. Самая главная папка - это корневая. Она обозначается знаком /. Для примера, файлы пользователей обычно хранят в /home/username/. Но по своему желанию можно менять расположение практически всего, чего угодно. Сложно ли перемещаться по такой конструкции?

Графическая оболочка

На первых порах после Windows может показаться, что перемещение неудобное. Но это только при использовании терминала. Есть и графические оболочки, с помощью которых можно работать с привычным интерфейсом. Терминал, кстати, используют или на серверах, или очень продвинутые люди с хорошей памятью. Графически оформленная оболочка же подходит для всех остальных, а также тех, кто просто не хочет запоминать точные каталоги информации. Система "Линукс" может предстать в самых различных видах. Может быть настроено несколько вариантов рабочего стола, а уже графическое оформление для них - исчисляется в сотнях вариаций.

Конфигурация

У Windows данная информация находится в системном реестре, который является определённой базой данных. Она необходима, чтобы запускаемые в операционной системе программы правильно конфигурировались при своей загрузке и в начале работы. В ней, если повреждён реестр, то поможет только полная переустановка. Хотя в этом есть и преимущество - всё находится в одном месте. Но Linux пошла по другому пути. В ней каждая программа является обладательницей отдельного конфигурационного файла (а порой даже и нескольких). Они могут быть просмотрены или отредактированы произвольным текстовым редактором. Если есть несколько файлов, то это имеет свои преимущества - так при повреждении одного из них будет потеряна только часть наработок. И переустанавливать в худшем случае придётся только отдельную программу. Когда пользователь решит сменить используемый компьютер, то ему не обязательно начинать всё с начала. Необходимые файлы он может просто скопировать между машинами (напрямую или с помощью носителя). А что делать, если повредилась операционная система? В этом заключено важное преимущество, которым обладает "Линукс". Операционная система нуждается в переустановке, и вам необходимо её выполнить. А вот настройки файлов после этого процесса сохранятся и не пропадут. Хотя тут есть один маленький недостаток - каждая программа обладает своим форматом конфигурационных файлов, и необходимо будет хорошо разобраться, что и как, прежде чем редактировать.

Сферы применения

Мы поговорили про это и чем она отличается от привычной большинству пользователей системы Windows. А сейчас давайте уделим внимание сферам ее использования. Применение, увы, она найдёт не везде. Так, "Линукс"-сервер или домашняя/офисная рабочая станция - здесь она близка к идеалу. Дело в том, что для данной операционной системы существует не много портированных или созданных игр. Также существуют отдельные программы с запуском графическим пакетов Adobe и сложных инженерных программ (вроде AutoCAD, MatLAB и им подобных). Но с помощью эмуляции данную проблему в большинстве случаев можно решить. Далеко не всегда людям необходим компьютер, который решает специфические задачи. Поэтому предлагаю ознакомиться с кратким списком возможностей системы, и если она делает то, что нужно, можете попробовать её на практике и не быть разочарованным:

  1. Система может составлять офисные документы, электронные таблицы, различную документацию и обрабатывать тексты.
  2. Возможным является просмотр и редактирование изображений и фотографий.
  3. Можно прослушивать музыку и просматривать видео.
  4. В системе можно играть в игры - но, как правило, в очень простые.
  5. Осуществлять коммуникационные процессы через интернет (в этом плане "Линукс" на голову выше за Windows).
  6. Удобно программировать.
  7. Можно исследовать просторы интернета.
  8. Удобно удалённо управлять операционными системами (любыми).
  9. Доступными являются различные программы обмена сообщениями и электронная почта.
  10. Удобно реализован обмен файлами.
  11. Бесплатность операционной системы
  12. И под конец - вирусы здесь существуют в качестве мифа. По крайней мере, автор не встретил ни одного за всю свою жизнь.

Про дистрибутивы

Уже хотите себе русский "Линукс"? Тогда необходимо сказать немного о дистрибутивах. С одной стороны сложно сказать, что перед нами разные операционные системы. Но с другой - никто не докажет обратное. Вы можете выбрать желаемый язык и географическую ориентированность, что поможет сделать более удобной "Линукс". Русская версия, французская, бразильская - выбор за вами. С помощью операционной системы можно серьезно заняться изучением иностранных языков. Но давайте о дистрибутивах. Главные их отличия - это расположение программ в файловой системе. Нельзя сказать, что один дистрибутив удобнее другого. Всё зависит от задач, которые стоят перед вами. Так, можно установить одну версию, в которой можно только программировать, и существует слабая поддержка интернета (загружаются только текстовые составляющие). Такой вариант подойдёт для тех, кто не может сконцентрироваться на работе и постоянно отвлекается. Есть и такие, которые позволят наилучшим образом настроить мощности, чтобы получить оптимальную производительность машины. Выборов уйма, и только вам останавливаться на одном из них.

Характерные особенности Linux как ОС.

  • многозадачность: много программ выполняются одновременно;
  • многопользовательский режим: много пользователей одновременно работают на одной и той же машине;
  • защищенный режим процессора (386 protected mode);
  • защита памяти процесса; сбой программы не может вызвать зависания системы;
  • экономная загрузка: Linux считывает с диска только те части программы, которые действительно используются для выполнения;
  • разделение страниц по записи между экземплярами выполняемой программы. Это значит, что процессы-экземпляры программы могут использовать при выполнении одну и ту же память. Когда такой процесс пытается произвести запись в память, то 4-x килобайтная страница, в которую идет запись, копируется на свободное место. Это свойство увеличивает быстродействие и экономит память;
  • виртуальная память со страничной организацией (т.е. на диск из памяти вытесняется не весь неактивный процесс, а только требуемая страница); виртуальная память в самостоятельных разделах диска и/или файлах файловой системы; объем виртуальной памяти до 2 Гбайт; изменение размера виртуальной памяти во время выполнения программ;
  • общая память программ и дискового кэша: вся свободная память используется для буферизации обмена с диском;
  • динамические загружаемые разделяемые библиотеки;
  • дамп программы для пост-мортем анализа: позволяет анализировать отладчиком не только выполняющуюся, но и завершившуюся аварийно программу;
  • сертификация по стандарту POSIX.1, совместимость со стандартами System V и BSD на уровне исходных текстов;
  • через iBCS2-согласованный эмулятор совместимость с SCO, SVR3, SVR4 по загружаемым программам,
  • наличие исходного текста всех программ, включая тексты ядра, драйверов, средств разработки и приложений. Эти тексты свободно распространяются. В настоящее время некоторыми фирмами для Linux поставляется ряд коммерческих программ без исходных текстов, но все, что было свободным так и остается свободным;
  • управление заданиями в стандарте POSIX;
  • эмуляция сопроцессора в ядре, поэтому приложение может не заботиться об эмуляции сопроцессора. Конечно, если сопроцессор в наличии, то он и используется;
  • поддержка национальных алфавитов и соглашений, в т.ч. для русского языка; возможность добавлять новые;
  • множественные виртуальные консоли: на одном дисплее несколько одновременных независимых сеансов работы, переключаемых с клавиатуры;
  • поддержка ряда распространенных файловых систем (MINIX, Xenix, файловые системы System V); наличие собственной передовой файловой системы объемом до 4 Терабайт и с именами файлов до 255 знаков;
  • прозрачный доступ к разделам DOS (или OS/2 FAT): раздел DOS выглядит как часть файловой системы Linux; поддержка VFAT (WNT, Windows 95);
  • специальная файловая система UMSDOS, которая позволяет устанавливать Linux в файловую систему DOS;
  • доступ (только чтение) к файловой системе HPFS-2 OS/2 2.1;
  • поддержка всех стандартных форматов CD ROM;
  • поддержка сети TCP/IP, включая ftp, telnet, NFS и т.д.

Как выглядит одновременное выполнение нескольких программ.

Так называемая виртуальная мультиконсоль дает возможность на одном дисплее организовать работу нескольких консолей. На первой консоли запускается процесс трансляции. Комбинацией клавиш Alt-F2 следует переход на вторую консоль. Трансляция продолжается, но при этом первая консоль на экране дисплея заменяется новой картинкой второй консоли. В которой запускается, например, редактор текста. Комбинацией Alt-F3 следует переход на третью консоль, в которой запускается отладчик и т.д. Обычно в системе 8 консолей, но можно установить до 64-х. В любой момент времени можно переключиться на любую консоль.

На отдельной консоли может работать как текстовая, так и графическая программа.

На одной из свободных консолей можно запустить оконную графическую систему X Window System. Открываете окно на экране и играете в DOOM. Можно через сеть с партнером. А в других окнах - база данных, почта, редактор, трансляция и т.д.

Таким образом, одновременно работает много консолей, а на одной из консолей еще и много окон X Window System.

Кроме того, в системе одновременно работают фоновые процессы, которые не выдают информации на дисплей, но делают свою работу, например, передают данные по модему, печатают на принтере, передают почту по сети и т.д. Фоновый процесс может инициировать как пользователь, так и сама ОС в соответствии со сложившимися условиями (есть почта для отправки, данные для печати, наступило время связи по модему и т.п.).

Linux обеспечивает физическое распараллеливание вычислений на многопроцессорных машинах (до 32 процессоров), но это не имеет прямого отношения к одновременному выполнению нескольких программ. Операционная система позволяет одновременно выполнять несколько задач на одном процессоре, сотни раз в секунду переключая процессор с задачи на задачу.

Как несколько пользователей работают на одной и той же машине.

Пользователь получает доступ к системе в результате регистрации. На консоль система выводит приглашение login:, а пользователь в ответ вводит свое имя и пароль доступа. После проверки прав доступа система выдает приглашение вводить команды на выполнение программ, принимает команды и выполняет их, например:

Консоль tty1 Консоль tty2 ______________________________ ________________________________ / \ / \ | tty1 eugene.mplik.ru login: root | tty2 eugene.mplik.ru login: eugene | | Password: xxxxxxxx | Password: xxxxxxxx | | | | | Linux 1.3.68 | Linux 1.3.68 | | | | | eugene.mplik.ru > cal 02 1996 | eugene.mplik.ru $ telnet elvis.ru 2| | Февраля 1996 | Connected to elvis.ru. | | Вс Пн Вт Ср Чт Пт Су | Англо-русский,русско-английский сло| | 1 2 3 | .e or . - выход | | 4 5 6 7 8 9 10 | .h - помощь | | 11 12 13 14 15 16 17 | tr>unix | | 18 19 20 21 22 23 24 | операционная система; первоначально| | 25 26 27 28 29 | разработанная в Bell Laboratories | | | для мини-ЭВМ серии PDP-11 и получив| | eugene.mplik.ru > | различных классов и типов. Особенно| \ ______________________________ / \ ________________________________ /

Обычная практика состоит в том, что пользователь регистрируется на разных виртуальных консолях под разными именами. Например, для выполнения административных функций на консоли 1 пользователь регистрируется как root, для выполнения прикладной программы как eugene на консоли 2, для запуска игрушки как games на консоли 3 и т.д. Смысл такого подхода в том, что различные "пользователи" обладают различными индивидуальностями в системе - правами доступа к ресурсам, начальными установками, файлами и т.д.

Если машина включена в сеть, то возможна удаленная регистрация пользователя с машины A в машину B, даже тогда, когда эти машины расположены на разных континентах (связь машин в планетарном масштабе обеспечивает сеть Internet). Пользователь на машине A выдает команду типа

Telnet машина_B.фирма_B.город_B.страна_B

и через секунду-две видит на экране приглашение

Машина_B login:

вводит свое имя и пароль и оказывается на текущей консоли в машине B (если пароль подтвердил права доступа). С другой консоли возможен вход другую машину или повторно в машину B.

Находясь в машине B, пользователь может выдать команду

Telnet машина_A.фирма_A.город_A.страна_A

и зарегистрироваться еще раз в собственной машине A из машины B.

В общем случае регистрация необязательна, а адреса не имеют такой жестко зафиксированной формы, например:

Eugene.mplik.ru $ telnet elvis.ru 2345 Connected to elvis.ru. Англо-русский,русско-английский словарь.e or . - выход.h - помощь tr>unix операционная система; первоначально разработанная в Bell Laboratories для мини-ЭВМ серии PDP-11 и получившая широкое распространение на ЭВМ различных классов и типов. Особенности UNIX: переносимость программ между реализациями UNIX на различных ЭВМ; ориентация на диалоговый режим работы и использование, в первую очередь, программистами для разработки программ; открытость для внесения расширений. tr>.e Connection closed by foreign host. eugene.mplik.ru $

Помимо сетевого подключения машина может иметь десятки терминалов, подключенных через последовательные порты. Терминал представляет собой экран и клавиатуру, т.е. консоль, на которой пользователь может регистрироваться обычным образом. Только в этом случае консоль не виртуальная, а представлена специализированным отдельным устройством. Терминалом может служить персональный компьютер, например, работающий под DOS PC 286, на котором выполняется программа, имитирующая логику работы консоли (прозрачный ввод с местной клавиатуры в Linux-машину и прозрачный вывод на местный дисплей данных от Linux-машины).

Сеть...___________________________... | ____|____ ____ | | | | дисплей | Linux |---|____| с виртуальными | | /___/ консолями |---------| |_________| порты /|\ / | \ / | \ линии связи / | \ ____ ____ ____ | | | | | | терминалы |____| |____| |____| /___/ /___/ /___/

Подключение терминалов, удаленных на расстояние более двух десятков метров, требует включения на линию промежуточных согласующих устройств, например, модемов. Заодно модем может обеспечить коммутацию соединений, т.е. несколько разных терминалов могут по очереди звонить на модем компьютера и обеспечивать регистрацию различных пользователей.

Все перечисленные способы регистрации пользователей в системе действуют совместно. Таким образом, в одной машине десятки и сотни пользователей, вошедших в систему по различным каналам связи, могут одновременно выполнять тысячи задач.

Насколько полно документирована ОС Linux.

ОС Linux документирована так полно, как ни одна из коммерческих ОС. По Linux имеются книги, руководства, справочники и то, что недоступно в коммерческой системе - полные исходные тексты ОС с пояснениями и комментариями.

Объем документации по Linux непрерывно пополняется и расширяется, динамично отслеживая развитие системы.

Те, кто привык иметь дело с пиратскими программами, страдая от недостатка документации, в Linux столкнутся с ситуацией совершенно противоположного рода. Проблема не в том, что в Linux мало документации, а в том, что ее очень много, она представлена в многообразных формах и доступна из . Для того, чтобы сориентироваться в этом богатстве выбора, потребуются определенные усилия.

Документация написана на английском языке. Существуют достаточно полные версии документации на немецком и японском языках. В Internet доступен русский перевод книги Linux Installation and Getting Started - ИНСТАЛЛЯЦИЯ LINUX И ПЕРВЫЕ ШАГИ. Может пригодиться ряд книг по системе Unix, вышедших на русском языке. Некоторые издания по Unix существуют в электронном виде на серверах Релкома.

На русском языке имеется справочник по стандарту POSIX: Беляков М.И., Рабовер Ю.И., Фридман А.Л. Мобильная операционная система: Справочник. - М.: Радио и связь, 1991. - 208с. Для начинающего пользователя он труден, но полезен для программиста, знакомого с концептуальными основами Unix и открытых систем.

Описания на русском языке архитектуры Unix, принципов построения сети на основе протоколов TCP/IP и ряда смежных вопросов существуют в виде файлов на серверах сети Релком.

Что касается оригинальной документации по Linux , то можно выделить следующие основные, но не исчерпывающие формы: книги, руководства HOWTO, справочники FAQ, гипертекстовые справочники INFO, оперативные руководства MAN, описания программных пакетов. Книги распространяются в печатном и электронном виде, остальные формы, как правило, электронные, т.е. представленные в виде файлов в составе дистрибутивов системы Linux и пакетов программ, распространяемых через Internet и на компакт-дисках.

Часто один и тот же электронный документ доступен в виде нескольких файлов одного содержания, но разных форматов, например, ascii, postsсript, html. Один формат удобен для просмотра и поиска ключевых слов на текстовом экране дисплея, другие форматы приспособлены для печати с типографским качеством на лазерном принтере или для просмотра на графическом экране.

В группе comp.os.linux.answers сети новостей Usenet регулярно публикуются последние версии некоторых документов по Linux (одновременно они появляются на серверах Internet, откуда их можно получить различными способами, в т.ч. по электронной почте, например, через [email protected]).

Для примера вот список (неполный) руководств HOWTO:

  • Bootdisk HOWTO
  • CDROM HOWTO
  • Commercial HOWTO
  • Cyrillic HOWTO
  • DOSEMU HOWTO
  • Distribution HOWTO
  • Ethernet HOWTO
  • HOWTO Index
  • Hardware Compatibility HOWTO
  • INFO-SHEET
  • Installation HOWTO
  • Kernel HOWTO
  • Electronic Mail HOWTO
  • NET-2 HOWTO
  • News HOWTO
  • PCI HOWTO
  • PCMCIA HOWTO
  • Printing HOWTO
  • SCSI HOWTO
  • Serial HOWTO
  • Sound HOWTO
  • UMSDOS HOWTO
  • UPS HOWTO
  • UUCP HOWTO
  • XFree86 HOWTO

Отличие Linux от других ОС со свободной лицензией.

Существует ряд других операционных систем , которые имеют лицензию, разрешающую свободное копирование. Из них в России наиболее популярна система FreeBSD.

Работа в Linux или FreeBSD для опытного специалиста не представляет труда. Но для новичка Linux проще в освоении и удобнее в эксплуатации.

В отличие от FreeBSD, которая исторически происходит от кодов Unix, ядро системы Linux написано заново.

Обе ОС - это системы отличного качества. Одна в чем-то лучше, чем другая, и наоборот. Обе системы активно развиваются, поэтому они могут быстро и неоднократно меняться лидирующей ролью в каких-либо аспектах.

Какой бы выбор вы не сделали - Linux или FreeBSD - в любом из этих случаев это будет хороший выбор.

Linux и FreeBSD сильно различаются концепцией развития. Более того, среди операционных систем Linux вообще уникальна по своей философии.

Это система, которую пользователи сделали для пользователей.

Linux не просто свободная система, которую каждый может копировать без ограничений. Это система со свободной открытой разработкой , и любой человек, будь он житель Вашингтона или Екатеринбурга, может стать соавтором Linux, сделав свой вклад, не имеет значения, большой или маленький.

В мире Linux популярнее FreeBSD. По некоторым оценкам в 1995 году количество установок Linux достигло 10 миллионов. Выпускается печатный журнал Linux Journal . Продаются десятки различных версий компакт-дисков с Linux . Через глобальные сети доступны сотни архивов с Linux . Исходящий трафик архива Linux на сервере sunsite.unc.edu составляет десяток гигабайт в день. Круглые сутки с этим архивом в каждый момент времени работают несколько сотен пользователей и для обслуживания других тысяч желающих образованы десятки зеркальных копий архива Linux от sunsite.

Как грибы в США, Европе, Японии, Австралии возникают Linux User Groups (ассоциации пользователей). Регулярно проводятся международные конференции по Linux. 30 ноября - 2 декабря 1994 г. в Вашингтоне работала секция Linux на 6-ой OSW (Open Systems World) - международной конференции по открытым системам. Одновременно работали секции Novell AppWare, Windows NT, Solaris, SCO Unix. С того времени Linux это постоянная тема на международных форумах по Unix. На Unix Expo 95 к Linux был проявлен фантастический интерес, к стендам с Linux - Red Hat, Caldera , DEC , Linux Journal - невозможно было протолкнуться.

Соответственно, материалов по Linux больше и они доступнее. Существует богатый выбор недорогих CDROM (компакт-дисков) по Linux. За несколько десятков долларов приобретаются тысячи мегабайтов программного обеспечения отменного качества.

19. Особенности операционной системы Linux и ее отличия от дисковых операционных систем. Условия свободного распространение Linux. Основные компоненты операционной системы.

Основные особенности ОС Linux

Основным отличием ОС Linux от операционных систем семейства Windows является качественно другой тип организации файловой системы. Если в ОС Windows пользователь имеет дело с дисковой файловой системой, т.е. обращается к логическим дискам C, D, E… и использует типы файловых систем, такие как FAT16, FAT32, NTFS , то в операционных системах UNIX -семейства, в том числе в Linux , нет логических дисков. Организация файловой системы в Linux построена на разграничении так называемых партиций (partitions ) – частей общего пространства жесткого диска (винчестера), обращение к данным на которых возможно путем выбора назначенного каталога файловой системы, при этом типами файловых систем являются EXT2 и EXT3 . Различие между приведенными файловыми системами заключается в разном уровне безопасности сохранения данных. Гибкий способ назначения разделов Linux реализует эффективное управление безопасностью операционной системы, одним пользователям позволяя назначать доступ к данным, а другим – нет.

Современные операционные системы. Достоинства, качественное сравнение и функциональные особенности ОС

Операционные системы UNIX -семейства удовле­творяют всем требованиям, предъявляемым к ним средствами разработки СБИС: это и возможность обеспечения одновременного доступа к средствам раз­работки множеству пользователей; высокая скорость обработки информации; наличие набора текстовых, графических редакторов, средств чтения файлов помощи и внутренней документации САПР; набор программ для сетевого доступа в Internet и в другие сети; набор средств для удаленной работы с САПР; большое разнообразие полезных программ и утилит для работы с аудио-, видео- и фотообъектами, а также много другое. Кроме того, важным компонентом операционных систем этого семейства является наличие командного интерпретатора, способного обрабатывать командные запросы пользователя и выдавать полученную информацию на экран монитора, в файл или на устройство.

Процесс разработки ОС UNIX осуществлялся компьютерными профессионалами, работающими в научной среде. По мере своего развития UNIX дала основу разным операционным система, среди которых наиболее известными являются Linux , Solaris и FreeBSD . Каждая из этих систем начала развиваться индивидуально, но сохранила все достоинства UNIX .

Наиболее используемой операционной системой семейства UNIX является Linux . Данная платформа имеет дружественный графический интерфейс, позволяющий более комфортно управлять ОС пользователю с использованием не только клавиатуры, но и устройства типа “мышь». Среди основных преимуществ Linux следует отметить:

1. гибкость;

2. мощность;

3. стабильность;

4. многозадачный режим;

5. многопользовательский режим;

6. высокий уровень безопасности;

7. удобный графический интерфейс;

8. большое количество текстовых и графических программ;

9. набор клиентских и серверных приложений;

10. наличие «открытой лицензии».

ОС Linux удобно сочетает в себе высокую производительность работы системы и возможность точной настройки элементов системы под нужды конкретного разработчика. Квалифицированная настройка функций операционной системы позволяет ей круглосуточно на протяжении длительного времени работать без перебоев. Наличие многопользовательского и многозадачного режимов совместно с высоким уровнем безопасности ОС дают возможность разработчикам использовать одновременно множество приложений САПР, без угрозы потерять или испортить свои данные. Высокая стабильность, наряду с высокой мощностью операционной системы, позволяют надежно обслуживать запросы пользователей на аппаратно-вычислительной платформе средней комплектации.

Не менее важным преимуществом Linux является наличие, так называемой, «открытой лицензии» на большинство дистрибутивов. Несмотря на то, что исходные коды ряда программных обеспечений распространяются открыто и бесплатно, они защищены общедоступными лицензиями, которые исключают право коммерческих компаний незначительно модифицировать их и объявлять авторские права на эти изменения, а затем брать программный продукт под собственный контроль и продавать его как свой. Наиболее популярной является общедоступная лицензия GNU Public License , предоставляемая Фондом бесплатного программного обеспечения (Free Software Foundation ). Операционная система Linux распространяется по этой лицензии. Обще­доступная лицензия GNU оставляет авторские права за разработчиком, но гарантирует бесплатное использование программного обеспечения при условии, что само программ­ное обеспечение и все дополнения и изменения к нему всегда будут оставаться свободно распространяемыми.

При работе с Linux разработчик СБИС имеет возможность осуществлять запуск программ как с основного компьютера, за которым он непосредственно находится, так и с удаленного компьютера, работая с ним через свой терминал. В Linux имеется возможность настроить по своему желанию требуемые тип, размер и цвет шрифтов; фоновый цвет терминального окна; форму отображения командного приглашения; установить нужные переменные и псевдонимы. Разработчик может контролировать процессы, по мере необходимости меняет между ними приоритет, а некоторые снимать.

GNU лицензия. Условия бесплатного распространения ОС Linux

Кроме уже перечисленных преимуществ, ОС Linux обладает еще одним существен­ным достоинством: она не относится к числу коммерческих. Это касается как самой системы, так и ее сетевых серверов и графических интерфейсов. В отличие от UNIX , операционная система Linux распространяется бесплатно по так называемой Общедос тупной лицензии GNU (GNU General Public License ) Фонда бесплатного программного обеспечения (Free Software Foundation ) , благодаря чему эта ОС доступна любому поль­зователю. В действительности система Linux защищена авторским правом и не является общедоступной, однако открытая лицензия GNU - это почти то же самое, что и передача в общее пользование. Лицензия составлена таким образом, что Linux остается бесплатной и в то же время стандартизированной системой. Аббревиатура GNU происходит от названия проекта Gnu"s Not UNIX («Gnu - это не UNIX»), Данный проект был инициирован и осуществляется фондом Free Software Foundation. Его целью является предоставление бесплатного ПО пользователям и разработчикам программного обеспечения. Обширный список про­граммного обеспечения, распространяемою по открытой лицензии GNU, включает в себя системную среду, языки программирования, средства для работы в Internet, тек­стовые редакторы и многое другое. Некоммерческий характер Linux иногда создает у людей неверное впечатление: некоторые считают, что эта операционная система не относится к числу профессиональных. По сути дела, Linux является версией ОС UNIX для ПК и рабочих станций. Многие считают ее более устойчивой и намного более мощной, чем Windows. Именно благодаря этим качествам Linux стала основной операционной системой для серверов.

Чтобы по достоинству оценить Linux, вам необходимо представить ту общественную среду, в которой разрабатывалась ОС UNIX. В отличие от большинства других ОС, UNIX разрабатывалась в научной и научно-исследовательской среде. Это - основная операционная система для большинства университетов, исследовательских лабораторий, вычислительных центров и промышленных предприятий, т.е. развитие продолжалось параллельно с той компьютерной и коммуникационной революцией, которую мы на­блюдаем в последние десятилетия. Новые профессиональные компьютерные разработки часто базировались именно на UNIX, как это происходило, скажем, с приложениями Internet. Несмотря на то, что UNIX является сложной системой, изначально в нес закладывалась гибкость. Саму ОС UNIX можно легко модифицировать и создать тем самым ее новую версию. Официальные версии UNIX были выпущены многими ком­паниями. Например, компании IBM, Sun и Hewlett Packard продают и поддерживают собственные разновидности UNIX. Исследователи часто компилируют версии UNIX, приспособленные под их специальные нужды. Однако присущая ОС UNIX гибкость ни в коей мере не снижает ее надежности. Именно в таком контексте разрабатывалась ОС Linux. По сути, Linux - это еще один вариант UNIX, предназначенный для работы на ПК. Процесс разработки компьютерными профессионалами, работающими в на­учной и среде, соответствует обычной процедуре разработки версий UNIX. ОС Linux распространяется по открытой лицензии. Это обусловлено тем, что UNIX имеет глу­бокие корни в академических институтах, которым издавна был присущ дух служения обществу. Linux - ото высококлассная операционная система, доступная всем, причем бесплатно.

Рабочие столы Linux: GNOME и K Desktop (KDE). Библиотеки Qt и Harmony

Благодаря наличию рабочих столов К Desktop Environment (KDE) и GNU Network Object Model Environment (Gnome) ОС Linux в настоящее время имеет полностью ин­тегрированный графический пользовательский интерфейс, Любые операции Linux мож­но выполнять с помощью этих интерфейсов. Прежде ОС Linux поддерживала лишь менеджеры окон, которые позволяли выполнять только часть функций графического интерфейса, а именно, выполнять операции с окнами. KDE и Gnome являются полнофункциональными рабочими столами, поддерживающими операции перетаскивания, которые позволяют перемещать пиктограммы на рабочий стол и организовывать поль­зовательские меню на панели приложений. Оба эти стола основаны на системе X Window, и если они одновременно инсталлированы в вашей системе, то приложения для одного стола можно запускать с другого. Так, KDE-программу, например программу передачи почты или новостей, можно запустить с рабочего стола Gnome. Такое при­ложение Gnome, как клиент gFTP, может быть запущено с рабочего стола KDE. Можно использовать и менеджер файлов KDE, и менеджер файлов Gnome. При этом теряется часть функциональных возможностей рабочего стола, например, не могут выполняться операции перетаскивания, но само приложение будет работать прекрасно.

Компоненты аппаратного обеспечения компьютера

Связь ядра с аппаратным комплексом

Функции ядра:

1) Управление файловой системой;

2) Управление памятью;

3) Управление устройствами;

4) Управление процессами.

Связь командного интерпретатора с ядром и аппаратным комплексом

Типы данных в ОС Linux

1. файл (поименованная область на диске);

4. файл устройства.

Типы файлов: блоковые и символьные.

Понятия абсолютного и относительного путей

Абсолютный путь всегда начинает с корневого раздела, например, доступ к файлу 1:

/home/pasha/direct

Относительный путь – путь к объекту, относительно текущего местоположения, например, если текущим местоположение является каталог pasha, то.

Многопользовательская система

Linux изначально был спроектирован как многопользовательская система. При этом речь шла не о том: что вычислительной машиной под Linux могут пользоваться несколько человек по очереди, а о реальной многопользовательской системе, когда несколько человек одновременно запускают свои приложения на одном и том же компьютере. Нужно ли это, если речь идет о настольной, персональной машине? Сейчас уже можно твердо сказать «да». Во-первых, настройки и данные, связанные с приложениями, поддерживаются независимо и тщательно для каждого пользователя, а это оказывается существенно при широко применяемом сейчас совместном доступе к приложениям и данным. Во-вторых, для каждого пользователя сохраняются независимо настройки его рабочего стола, каждый раз, выполнив процедуру регистрации, он получает привычное рабочее окружение.

Основную часть ОС Linux принято называть ядром. В ядро входит самый нижний уровень функций операционной системы, как то: контроль аппаратных средств, запуск драйверов устройств, управление файловыми системами, создание процессов, управление памятью и другие базовые функции. Ядро Linux во многом походит на ядро UNIX. Ядро Linux имеет некоторые особенности, которые являются совершенно уникальными:

ядро построено по модульному принципу

на одном компьютере может быть установлено сразу несколько ядер

разработка ядра Linux управляется централизовано

Ядро Linux не представляет собой монолитное образование, некоторые его части могут загружаться в процессе работы, такие части называются модулями. Если некоторые функции не требуются в текущий момент, то отвечающие за них модули не загружены и не занимают память. На одном компьютере может быть установлено сразу несколько ядер, но только одно из них работает в каждый момент времени. Эта особенность позволяет тестировать новые версии ядра, собирать более подходящую его конфигурацию и в то же время иметь возможность очень легко вернуться назад, к старой версии, которая гарантированно работала. Разработку ядра Linux до сих пор контролирует легендарный Линус Торвальдс. А это означает, что каждая версия ядра представляет собой один единственный объект.

Взаимодействие приложений

Операционная система Linux далеко не так сильно интегрирована, как операционная система Windows. Фактически каждый дистрибутив состоит из ядра и сотен, если не тысяч отдельных программных пакетов, ассоциированных с этим ядром. Все программы изначально проектировались и проектируются так, чтобы допускать тесное взаимодействие, иначе системы не смогла бы работать. Но это не означает, что они должны взаимодействовать, интеграции между ними может и не быть. В некоторых случаях такое отсутствие обязательной интеграции на низком уровне может выглядеть как недостаток, но это качество дает разработчикам ПО более высокого свободу в выбора низкоуровневых приложений и возможность их замены впоследствии. Поскольку ядро Linux и почти все доступные приложения базируются на открытых стандартах, интеграция между ними выполняется легко, и работают они вместе надежно.

Пользовательский интерфейс

Как правило, пользователь общается с вычислительно машиной посредством графического монитора, мыши и клавиатуры. Так устроены почти все клиентские компьютеры, хотя внешний вид рабочего стола и функциональность могут различаться. Под Linux менеджер графической сессии является просто одним из приложений, он не является частью операционной системы. Это означает что, во-первых, вы можете выбирать менеджера рабочего стола (наиболее частый выбор -- это KDE или GNOME) и, во-вторых, можно работать вообще без графического окружения, в алфавитно-цифровом режиме.

Взаимодействие с внешней инфраструктурой

Настольный компьютер редко работает сам по себе, он должен взаимодействовать с объемлющей инфраструктурой. Он нуждается в подключении к локальной сети, в доступе к серверам и другим общим ресурсам. Linux поддерживает все возможные сетевые протоколы, необходимые для такого взаимодействия. Важнейшим моментом при подключении компьютера к внешнему миру является проблема обеспечения безопасности. Ядро Linux имеет встроенный брандмауэр, который защищает компьютер от несанкционированного доступа извне и обеспечивает безопасную работу конечных пользователей и сохранность данных.

Способ хранения данных

Способ хранения данных в Linux кардинально отличается от способа, принятого в Windows. Файловая структура в Linux представлена одним деревом, при этом различные типы разделов, в том числе разделы на удаленных устройствах, выглядят однотипно. Здесь нет букв, приписанных к дискам. Такой подход позволяет, например, придерживаться одной и той же логической структуры каталогов на всех клиентских машинах. Существенным отличием в обращении с файлами является существование ссылок в большинстве файловых систем, с которыми работает Linux. По сути ссылки являются указателями на файлы или на целые каталоги. Существуют два вида ссылок: жесткие ссылки и символьные ссылки. Жесткая ссылка является просто еще одним именем, связанным с файлом, а символьная ссылка -- это отдельно стоящий указатель. В том случае, если удален файл, символьная ссылка на него не удаляется, но начинает указывать в пустоту. Если число жестких ссылок на файл больше одной, то удаление одного имени не повлечет удаление файла. Реально он будет удален только после удаления последней жесткой ссылки.

Другие отличия

Есть и другие особенности, отличающие Linux от других ОС для настольных компьютеров. Рассмотрим разницу в работе с виртуальной памятью и уникальное для Linux понятие уровней выполнения (run levels). Работы с виртуальной памятью в каждой операционной системе происходит по своему, иногда это зависит даже от версии операционной системы. Особенностью Linux является то, что виртуальная память не будет использоваться до тех пор, пока есть возможность работать в реальной оперативной памяти. Windows, например, начинает перемещать информацию из оперативной памяти на диск и в других случаях, там существует практика превентивного свопинга. Во многих случаях такой подход приводит в снижению скорости выполнения операций. В Linux принята также система кэширования, то есть, хранение недавно использованной файловой информации в оперативной памяти. В результате такой практики постоянно используется значительная часть оперативной памяти. В том случае, если дополнительная оперативная память требуется приложениям, система просто сокращает область кэширования. Концепция уровней выполнения является общей для UNIX/Linux-подобных операционных систем. Уровень выполнения определяет, какие системные сервисы будут запущены при начальной загрузке системы. Уровни выполнения нумеруются от 0 до 9. Например, уровень выполнения 3 соответствует загрузке всех системных сервисов, кроме графических. На уровне 5 стартует также и графическое окружение. Уровень 1 соответствует однопользовательскому режиму загрузки системы, в котором доступна только одна консоль и отключены практически все службы.

Применение информационных технологий в образовательном процессе требует использования соответствующих программ. Альтернативой коммерческим и подчас дорогим продуктам является так называемое свободно распространяемое программное обеспечение.

Назначение и основные возможности операционной системы Linux

Разработка пакета свободного отечественного программного обеспечения (далее – ПО) – одна из центральных задач, которую необходимо решить для информационной безопасности России. Об этом неоднократно заявлял Президент РФ Дмитрий Медведев. По его словам, до 2010 г. в России должна быть создана собственная операционная система (далее – ОС) с открытым кодом и полный комплект приложений для обеспечения эффективной работы государственных органов и бюджетных организаций.

История появления свободного ПО

Осенью 2007 г. в России был проведен первый открытый конкурс по разработке и поставке пакета свободного, бесплатного ПО. Победила группа “Армада”. Соисполнителем по этому конкурсу стала компания ALT Linux. В рамках проекта сотрудниками ALT Linux был разработан и протестирован пакет свободного программного обеспечения (далее – ПСПО), который был внедрен более чем в тысяче школ трех пилотных регионов России: Республике Татарстан, Пермском крае и Томской области. В этих регионах была отработана технология не только внедрения, но и организации технической поддержки. Несмотря на то, что пилотных регионов было только три, любая школа России могла добровольно присоединиться к проекту и бесплатно получить комплект ПСПО. Для популяризации этой возможности и проекта в целом был проведен ряд семинаров в разных уголках страны. По итогам 2008 г. в проекте внедрения участвовала 2151 школа.
Давайте разберемся, что представляет собой ОСLinux . Это одна из ветвей развития ОС Unix, разработанная финским программистом Линусом Торвальдсом в 1991 г. для архитектуры процессоров семейства Intel х86. Сегодня она перенесена на ряд различных аппаратных платформ.

Понятие дистрибутива

Дистрибутив – это набор программного обеспечения, включающий четыре основные составные части ОС:
¦ ядро (основная, определяющая часть ОС, которая управляет аппаратными средствами и выполнением программ);
¦ файловая система (способ организации хранения файлов на запоминающих устройствах);
¦ интерпретатор команд пользователя (программа, организующая взаимодействие пользователя с компьютером);
¦ утилиты (отдельные программы, выполняющие различные служебные функции).
Ядро ОС Linux разрабатывается под общим руководством Линуса Торвальдса и распространяется свободно, как и огромное количество другого ПО, утилит и прикладных программ. Одним из следствий свободного распространения ПО для Linux явилось то, что большое число разных фирм и компаний, а также просто независимых групп разработчиков стали выпускать дистрибутивы на основе ядра Linux. На сегодняшний день существует множество дистрибутивов Linux. Поскольку Торвальдс продолжает координировать разработку ядра, его версии развиваются последовательно, а не ветвятся, как дистрибутивы.
Дистрибутивы отличаются друг от друга по составу включенных в них программ – они содержат как стандартные для всех дистрибутивов программы (например, оболочку или ядро), так и уникальные разработки авторов дистрибутива (например, программы для конфигурирования системы, разные графические оболочки, утилиты для работы с ядром и т. д.). Некоторые дистрибутивы выпускаются фирмами на коммерческой основе, другие распространяются на условиях лицензии GNU GPL , т. е. бесплатно.
На протяжении 15 лет с момента выхода первой версии ядра в мире уже существует несколько десятков различных дистрибутивов Linux. Наибольшее распространение получили три вида пакетов: rpm (формат Red Hat Linux), deb (формат Debian) и tgz (формат Slackware).

Описание дистрибутивов ОС Linux

Использование ПО с открытым исходным кодом

Сегодня пользователи все чаще стараются приобрести лицензионное ПО или же использовать open source software или freeware * аналоги. Коротко рассмотрим наиболее популярное ПО, распространяемое по лицензии GPL.
OpenOffice.org – международный проект с открытыми исходными кодами, созданный для того, чтобы разработать универсальный офисный пакет, работающий на разных операционных платформах, имеющий открытый API ** и формат файлов, основанный на XML ***.
GNU Image Manipulation Program или GIMP – растровый графический редактор, программа для создания и обработки растровой графики. Частично поддерживается векторная графика.
GNU Compiler Collection (используется сокращение GCC) – набор компиляторов для различных языков программирования, разработанный в рамках проекта GNU. GCC является свободным программным обеспечением, распространяется фондом свободного программного обеспечения (FSF) на условиях GNU GPL и GNU LGPL и является ключевым компонентом GNU toolchain. Он используется как стандартный компилятор для свободных Unix-подобных операционных систем, и в нескольких проприетарных ОС, в т. ч. Apple Mac OS X.
Mozilla Firefox (ранее известен как Phoenix и Firebird) – второй по популярности в мире браузер и первый с открытым исходным кодом, который добился такой популярности. Mozilla Suite и Mozilla Firefox были основаны на исходном коде Netscape Navigator, выпущенного под свободной лицензией MPL (Mozilla Public License).
KDevelop – свободная среда разработки ПО для Unix-подобных ОС. Проект стартовал в 1998 г. KDevelop не включает в свой состав компилятор, вместо этого он использует GNU Compiler Collection (или любой другой компилятор) для создания исполняемого кода.
Свободно распространяемое программное обеспечение по предоставляемым возможностям не уступает своим платным аналогам. Из технических преимуществ GNU/Linux стоит отметить, что данная ОС практически не подвержена заражению вирусами .
Информацию, касающуюся других сфер применения Linux, таких, как организация совместного доступа к файлам и принтерам, обеспечение безопасности можно прочитать на сайте Linux Pipeline (http://www.linuxpipeline.com).

Преимущества и недостатки ОС Linux

Долгое время ОС Microsoft представляла собой наиболее разумный выбор для пользователя. Однако в последнее время ОС Linux достаточно развилась, чтобы составить ей серьезную конкуренцию.
Преимуществами ОС Linux можно назвать:
¦ открытые исходные коды;
¦ стабильность;
¦ многопользовательность;
¦ возможность полноценного удаленного управления;
¦ сравнительно низкие требования к аппаратным ресурсам;
¦ наличие собственных ресурсов в сети Интернет (через которые можно получить поддержку и т. д.);
¦ минимальный объем ядра и возможность использования во встраиваемых системах, что позволяет добиться единообразия операционной среды;
¦ возможность (ограниченная) выполнения DOS и Windows приложений.
К недостаткам ОС можно отнести некоторую несовместимость между версиями Linux и дистрибуциями, затрудняющую использование приложений на разных Linux, а также относительную сложность конфигурирования.
К сожалению, практически отсутствуют под Linux системы разработки с развитой средой типа Inprise Delphi, MS Visual Studio.
Основная же проблема сейчас заключается в количестве прикладных программ для Linux, хотя эксперты утверждают, что в ближайший год произойдет резкое увеличение числа прикладных пакетов. Еще одна проблема – слабая поддержка Linux производителями аппаратуры, однако и она постепенно решается.
По мере совершенствования Linux будет получать все более широкое распространение. С присоединением коммерческих поставщиков, таких, как Oracle, Sybase, Informix и Corel (WordPerfect), и с появлением собственных инноваций от разработчиков проникновение Linux на рынки, занятые другими ОС, будет усиливаться. Red Hat, Caldera и другие поставщики коммерческих версий Linux намереваются расширять линейки продуктов, заниматься собственными разработками и вводить техническую поддержку. Всем вместе им будет вполне по силам играть заметную роль на рынке, а это должно увеличить доверие со стороны тех, кто пока опасается поручать Linux серьезные задачи.
Интернет-провайдеры (ISP) переходят на Linux из-за лучшей управляемости, режима работы 24x7 (24 ч в сутки, 7 дней работы) при больших нагрузках.
Многие организации предпочитают поддержку, которую обеспечивает семейство Linux, поддержке Microsoft. Можно не только настроить рабочий стол Linux, чтобы он выглядел как Windows, но и запускать пакеты приложений, которые по функциональности эквивалентны MS Office (Open Office). Реализация новых стандартов и протоколов происходит раньше в Linux, поскольку исходный код легко доступен, заплаты для дефектов в ПО для Linux иногда выходят в тот же день.
После установки необходимого ПО и русских шрифтов Linux-машина становиться более полноценным рабочим местом, нежели Windows-машина. В стандартную установку Linux входят множество программ для работы с интернетом, несколько текстовых редакторов уровня “Блокнота” Windows, текстовый процессор TEX, компилятор языка C++, интерпретатор Perl, редактор EMACS. Отдельный вопрос – работа Linux в сети. В стандартной инсталляции есть web-сервер, ftp-сервер и mail-сервер. Это позволяет работать как в обычной файловой сети, так и обмениваться письмами и файлами как в Интернет. Разумеется, это более безопасный и надежный способ.
Таким образом, можно сделать следующие выводы :
¦ открытые исходные тексты позволяют иметь полный контроль над функциями ОС и обеспечить отсутствие компонентов с несанкционированными функциями, что принципиально важно для использования в критических приложениях;
¦ стабильность и надежность ОС Linux позволяет эффективно выполнять ставящиеся задачи, обеспечивает надежное сохранение данных, уменьшает стоимость сопровождения;
¦ свободное распространение ОС Linux позволяет оснастить этой системой необходимое количество компьютеров с минимальными затратами и решить проблему нелегального использования ПО;
¦ сравнительно низкие требования к аппаратным ресурсам позволяют использовать относительно устаревшие и не слишком мощные компьютеры как полноценные рабочие станции;
¦ наличие собственных ресурсов в сети Интернет позволяет без покупки и установки дополнительного ПО использовать ПК с Linux как сервер или как сетевую рабочую станцию;
¦ минимальный объем ядра и возможность использования во встраиваемых системах позволяет добиться единообразия операционной среды от серверов до встроенных систем;
¦ возможность (ограниченная) выполнения DOS и Windows приложений позволяет не отказываться от унаследованных приложений;
¦ наличие офисных приложений, достаточных для создания полноценного рабочего места, позволяет использовать ПК с ОС Linux для обработки документов.
На основании приведенных данных можно заключить, что ОС Linux может рассматриваться как альтернатива ОС фирмы Microsoft во всех областях применения, хотя есть прикладные области, в которых (пока еще) необходимо применение ОС фирмы Microsoft.