Основные характеристики ОС Linux. Операционная система Linux. Особенности Linux

Министерство сельского хозяйства РФ

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Пермская государственная сельскохозяйственная академия

имени академика Д.Н. Прянишникова»

Кафедра информатики

Специальность «Бухгалтерский учет, анализ и аудит»

Контрольная работа

по информатике

Выполнила студент заочного обучения

Батуева А.Н.

Проверил старший преподаватель:

Критченко Т.Н.

Пермь, 2008

1. Теоретическое задание. Операционная система Linux

1.1 Возможности, которые предоставляет ОС Linux

1.2 Кому и зачем может понадобиться ОС Linux

1.3 Характерные особенности Linux как ОС

1.4 Как выглядит одновременное выполнение нескольких программ

1.5 Как несколько пользователей работают на одной и той же машине

1.6 Насколько полно документирована ОС Linux

1.7 Отличие Linux от других ОС со свободной лицензией

1.8 Программное обеспечение, которое поддерживает система Linux

1.9 Работа с глобальной сетью Internet

1.10 Какой текстовый процессор можно использовать в Linux

2. Практическое задание

2.1 Задание 1

2.2 Задание 2

2.3 Задание 3

1. Операционная система Linux

Linux - это современная POSIX-совместимая и Unix-подобная операционная система для персональных компьютеров и рабочих станций.

Это многопользовательская сетевая операционная система с сетевой оконной графической системой XWindowSystem. ОС Linux поддерживает стандарты открытых систем и протоколы сети Internet и совместима с системами Unix, DOS, MSWindows. Все компоненты системы, включая исходные тексты, распространяются с лицензией на свободное копирование и установку для неограниченного числа пользователей.

Операционная система Linux широко распространена на платформах IntelPC 386/486/Pentium/PentiumPro и завоевывает позиции на ряде других платформ.

Разработка ОС Linux выполнена Линусом Торвалдсом из университета Хельсинки и не поддающейся подсчету обширной командой из тысяч пользователей сети Internet, сотрудников исследовательских центров, фондов, университетов и т.д.

1.1 Возможности, которые предоставляет ОС Linux

· дает возможность бесплатно и легально иметь современную ОС для использования как на работе, так и дома;

· обладает высоким быстродействием;

· работает надежно, устойчиво, совершенно без зависаний;

· не подвержена вирусам;

· позволяет использовать полностью возможности современных ПК, снимая ограничения, присущие DOS и MSWindows по использованию памяти машины и ресурсов процессора(ов);

· эффективно управляет многозадачностью и приоритетами, фоновые задачи (длительный расчет, передача электронной почты по модему, форматирование дискеты и т.д. и т.п.) не мешают интерактивной работе;

· позволяет легко интегрировать компьютер в локальные и глобальные сети, в т.ч. в Internet; работает с сетями на базе Novell и MSWindows;

· позволяет выполнять представленные в формате загрузки прикладные программы других ОС - различных версий Unix, DOS и MSWindows;

· обеспечивает использование огромного числа разнообразных программных пакетов, накопленных в мире Unix и свободно распространяемых вместе с исходными текстами;

· предоставляет богатый набор инструментальных средств для разработки прикладных программ любой степени сложности, включая системы класса клиент-сервер, объектно-ориентированные, с многооконным текстовым и/или графическим интерфейсом, пригодных для работы как в Linux, так и в других ОС;

· дает пользователю и особенно разработчику замечательную учебную базу в виде богатой документации и исходных текстов всех компонент, включая ядро самой ОС;

· дает всем желающим попробовать свои силы в разработке, организовать общение и совместную работу через Internet с любыми из разработчиков ОС Linux и сделать свой вклад, став соавтором системы.

1.2 Кому и зачем может понадобиться ОС Linux

В применении Linux по разным причинам могут быть заинтересованы многие категории пользователей. Привести исчерпывающий список невозможно. Однако, вот ряд примеров. Linux это полноценная 32-х разрядная (64-х разрядная на платформе DECAXP) операционная система, которая использует компьютер на полную мощность. Linux превращает персональный компьютер IBMPC в настоящую рабочую станцию. По цене персоналки, которая значительно ниже стоимости рабочей станции.

Выигрыш в цене очень большой, так как помимо экономии на оборудовании, программное обеспечение в Linux поставляется со свободной лицензией, разрешающей бесплатное неограниченное копирование системы. Ядро, редакторы, трансляторы, СУБД, сеть, графические интерфейсы, игры и масса другого программного обеспечения объемом в тысячи мегабайт - бесплатно и на законной основе.

Выигрыш только на программном обеспечении может составить от тысяч до десятков тысяч долларов. Для многих пользователей в России свободная лицензия - это единственная возможность легально снабдить себя полноценным набором программного обеспечения.

Для пиратского рынка не платить за программы - обычное дело. Однако в случае с Linux мало того, что за это никто преследовать не будет, еще и полную документацию дадут! Более того, с исходными текстами всех программ! Пиратам такое и не снилось.

Большой интерес Linux представляет для потребителей и разработчиков прикладных систем. Представьте себе фирму, состоящую из нескольких филиалов, территориально разнесенных по разным районам города и даже по разным городам и странам. На головном предприятии работает сервер базы данных, клиенты - рабочие места в филиалах - через сеть взаимодействуют с сервером. Такая система быстро, дешево и удобно делается в Linux. Вспомните об устойчивости Linux. Вот где она сильно пригодится!

Linux распахивает дверь в гигантский мир открытых систем, в котором существует огромное количество средств для решения самых разнообразных задач.

1.3 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 protectedmode);

· защита памяти процесса; сбой программы не может вызвать зависания системы;

· 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;

· сертификация по стандарту POSIX.1, совместимость со стандартами SystemV и BSD на уровне исходных текстов;

· через iBCS2-согласованный эмулятор совместимость с SCO, SVR3, SVR4 по загружаемым программам,

· управление заданиями в стандарте POSIX;

· 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;

· эмуляция сопроцессора в ядре, поэтому приложение может не заботиться об эмуляции сопроцессора. Конечно, если сопроцессор в наличии, то он не 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 SystemV); 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 CDROM;

· поддержка сети TCP/IP, включая ftp, telnet, NFS и т.д.

1.4 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 XWindowSystem. 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 XWindowSystem.

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.

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:

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.

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.

3 Основные характеристики ОС Linux

В силу того, что исходные коды Linux распространяются свободно и общедоступны, к развитию системы с самого начала подключилось большое число независимых разработчиков. Благодаря этому на сегодняшний момент Linux - самая современная, устойчивая и быстроразвивающаяся система, почти мгновенно вбирающая в себя самые последние технологические новшества. Она обладает всеми возможностями, которые присущи современным полнофункциональным операционным системам типа UNIX. Приведем краткий список этих возможностей.

Реальная многозадачность

Все процессы независимы; ни один из них не должен мешать выполнению других задач. Для этого ядро осуществляет режим разделения времени центрального процессора, поочередно выделяя каждому процессу интервалы времени для выполнения. Это существенно отличается от режима "вытесняющей многозадачности", реализованной в Windows 95, когда процесс должен сам "уступить" процессор другим процессам (и может сильно задержать их выполнение).

Многопользовательский доступ

Linux - не только многозадачная ОС, она поддерживает возможность одновременной работы многих пользователей. При этом Linux может предоставлять все системные ресурсы пользователям, работающим с хостом через различные удаленные терминалы.

Свопирование оперативной памяти на диск

Страничная организация памяти

Системная память Linux организована в виде страниц объемом 4K. Если оперативная память полностью исчерпана, ОС будет искать давно не использованные страницы памяти для их перемещения из памяти на жесткий диск. Если какие-либо из этих страниц становятся нужны, Linux восстанавливает их с диска. Некоторые старые Unix-системы и некоторые современные платформы (включая Microsoft Windows) переносят на диск все содержимое ОП, относящееся к неработающему в данный момент приложению, (т. е. ВСЕ страницы памяти, относящиеся к приложению, сохраняются на диске при нехватке памяти) что менее эффективно.

Ядро Linux поддерживает выделение страниц памяти по требованию, при котором только необходимая часть кода исполняемой программы находится в оперативной памяти, а не используемые в данный момент части остаются на диске.

Совместное использование исполняемых программ

Если необходимо запустить одновременно несколько копий какого-то приложения (либо один пользователь запускает несколько идентичных задач, либо разные пользователи запускают одну и ту же задачу), то в память загружается только одна копия исполняемого кода этого приложения, которая используется всеми одновременно исполняющимися идентичными задачами.

Общие библиотеки

Библиотеки - наборы процедур, используемых программами для обработки данных. Существует некоторое количество стандартных библиотек, используемых одновременно более чем одним процессом. В старых системах такие библиотеки включались в каждый исполняемый файл, одновременное выполнение которых приводило к непродуктивному использованию памяти. В новых системах (в частности, в Linux), обеспечивается работа с динамически и статически разделяемыми библиотеками, что позволяет сократить размер отдельных приложений.

Динамическое кеширование диска

Кеширование диска - это использование части оперативной памяти для хранения часто используемых данных с диска, что существенно ускоряет доступ к часто используемым программам и задачам. Пользователи MS-DOS работают со SmartDrive, который резервирует фиксированные области системной памяти для кеширования диска. Linux использует более динамичную систему кеширования: память, зарезервированная под кеш, увеличивается, когда память не используется, и уменьшается, если системе или процессу пользователя требуется больше памяти.

100%-ное соответствие стандарту POSIX 1003.1. Частичная поддержка возможностей System V и BSD

POSIX 1003.1 (Portable Operating System Interface - интерфейс мобильной операционной системы) задаeт стандартный интерфейс Unix-систем, который описывается набором процедур языка Си. Сейчас он поддерживается всеми новыми ОС. Microsoft Windows NT также поддерживает POSIX 1003.1. Linux 100%-но соответствует POSIX. Дополнительно поддерживаются некоторые возможности System V и BSD для увеличения совместимости.

Linux использует технологию IPC (InterProcess Communication) для обмена сообщениями между процессами, использования семафоров и общей памяти.

Возможность запуска исполняемых файлов других ОС

Linux не является первой в истории операционной системой. Для ранее разработанных ОС, включая DOS, Windows 95, FreeBSD или OS/2, разработана масса различного, в том числе очень полезного и очень неплохого программного обеспечения. Для запуска таких программ под Linux разработаны эмуляторы DOS, Windows 3.1 и Windows 95. Более того, фирмой Vmware разработана система "виртуальных машин", представляющая собой эмулятор компьютера, в котором можно запустить любую операционную систему. Имеются аналогичные разработки и у других фирм. ОС Linux способна также выполнять бинарные файлы других Intel-ориентированных Unix-платформ, соответствующих стандарту iBCS2 (intel Binary Compatibility).

Поддержка различных форматов файловых систем

Linux поддерживает большое число форматов файловых систем, включая файловые системы DOS и OS/2, а также современные журналируемые файловые системы. При этом и собственная файловая система Linux, которая называется Second Extended File System (ext2fs), позволяет эффективно использовать дисковое пространство.

Сетевые возможности

Linux можно интегрировать в любую локальную сеть. Поддерживаются все службы Unix, включая Networked File System (NFS), удалeнный доступ (telnet, rlogin), работа в TCP/IP сетях, dial-up-доступ по протоколам SLIP и PPP, и т. д.. Также поддерживается включение Linux-машины как сервера или клиента для другой сети, в частности, работает общее использование (sharing) файлов и удаленная печать в Macintosh, NetWare и Windows.

Работа на разных аппаратных платформах

Хотя ОС Linux первоначально была разработана для ПК на базе Intel 386/486, сейчас она может работать на всех версиях Intel-овских микропроцессоров, начиная с 386 и кончая многопроцессорными системами на Pentium III (с Pentium IV возникли определенные трудности, но, судя по сообщениям в Интернете, они были вызваны ошибками в реализации процессора). (Примеч.3) Так же успешно Linux работает на различных клонах Intel от других производителей; в Интернете встречаются сообщения о том, что на процессорах Athlon и Duron от AMD Linux работает даже лучше, чем на Intel. Кроме того, разработаны версии для других типов процессоров - ARM, DEC Alpha, SUN Sparc, M68000 (Atari и Amiga), MIPS, PowerPC и других (отметим, что в настоящей книге рассматривается только вариант для IBM-совместимых компьютеров).

Количество частных пользователей различных версий Linux"а точно оценить невозможно - ведь дистрибутивы этой системы, в отличие от полностью коммерческих программ, можно совершенно безвозмездно получить у друзей или некоммерческих дистрибуторов, а также скачать с FTP-серверов тех же самых фирм, которые успешно торгуют Linux"ом. Совершенно немыслимая в понятиях обычного капитализма схема работает и устраивает всех участников.

Скоро сказка сказывается, да не скоро дело делается. Операционная система Linux стала известна широкой публике не более двух лет назад. Те, кто давно интересуется новостями из мира высоких технологий и общается время от времени с представителями породы «сумасшедший программист» (в англоязычном варианте - geek или nerd), знакомы со словом Linux года эдак с 95-го. Неудивительно, что сегодняшний успех Linux на многих фронтах - от коммерческого до «идеологического» - многим кажется поразительно, невероятно быстрым. Наберите в окошке запроса на altavista.com слово Windows - и получите 8 670 139 ссылок. На слово Linux их выскочит 2 989 363. Восемь месяцев назад соотношение было примерно равно 6 500 000 на 900 000. Вполне примечательно, не правда ли? Так откуда этот Linux взялся и почему он успешен? Кто дернул за веревочку? Чему и почему мы рукоплещем? Давайте на секунду вернемся на тридцать лет и возьмем разбег - так будет проще. Вся эта история началась задолго до того, как мир узнал о Линусе Торвальдсе, создателе самого, пожалуй, успешного программистского проекта последнего десятилетия. В 1971 году молодой программист и исследователь Ричард Столлмен начал работать в знаменитом Массачусетском Технологическом институте. В те времена, в эпоху «больших компьютеров», программное обеспечение зачастую разрабатывалось свободными объединениями программистов и бесплатно передавалось другим нуждающимся в нем пользователям. Нередко этим занимались даже крупные фирмы. Такой фирмой, например, была AT&T, а точнее, Bell Labs. Ей было запрещено вести коммерческую деятельность в компьютерной области, и поэтому разработчики операционной системы Unix Кен Томпсон (Ken Thompson) и Деннис Ричи (Dennis Ritchie) высылали желающим магнитные ленты с «исходниками» Unix со своего места работы только за стоимость расходных материалов. К 1983 году положение изменилось - наступила эра персональных компьютеров, коммерческие программы и операционные системы (в частности, DOS от Microsoft) начали свое победное шествие по миру, и ржа корыстолюбия проникла в мир «больших» машин и «серьезного» программирования. И потому Столлмен, опечалившись в сердце своем, основал проект GNU (www.gnu.org), целью которого было вернуть старые добрые времена. GNU – это UNIX-совместимая система, включающая в себя набор «свободного» (или «открытого») программного обеспечения.

На основополагающем понятии «свободного» программного обеспечения стоит остановиться подробнее. В манифесте GNU отличию «свободных» программ от «бесплатных» уделено очень много места - по-русски же это можно сказать гораздо короче, поскольку эти понятия не обозначаются, как в английском, одним словом «free». Получив в пользование или купив «свободную» программу, вы можете:

сколько угодно копировать, как угодно широко ее распространять;

изменять или совершенствовать ее исходный код (программа, распространяемая по «публичной лицензии» GNU, всегда поставляется вместе с исходным кодом разработчика - этой самой строго охраняемой и никогда не раскрываемой частью коммерческих программ);

наконец, вы можете свободно распоряжаться измененной версией - хоть раздавать ее даром, хоть запрашивать за нее миллиард.

Но на одну вещь пользователь такого программного обеспечения не имеет права ни в коем случае. Он не может при дальнейшем распространении скрыть исходный код программы, объявив себя его «владельцем», и остановить таким образом ее, программы, свободное совершенствование и развитие. Специально для таких программ проект GNU ввел в обиход понятие «copyleft» (в отличие от «copyright», когда создатель продукта сохраняет на него практически все авторские и имущественные права при любых обстоятельствах - даже если и распространяет его совершенно бесплатно). Очевидно, что проблемы пиратства в случае со «свободными» программами просто не существует.

GNU успешно существует до сих пор. Не менее успешно существует и изобретенная Столлменом лицензия GPL (General Public Licence), благодаря которой придуманный Линусом Торвальдсом Linux завоевал за четыре года своего существования более 20 миллионов пользователей.

К концу прошлого года количество веб-серверов, «крутящихся» под управлением этой операционной системы, превысило количество серверов на Windows-платформе. Количество же частных пользователей точно оценить невозможно - ведь дистрибутивы Linux, в отличие от полностью коммерческих программ, можно совершенно безвозмездно получить у друзей или некоммерческих дистрибуторов, а также скачать с FTP-серверов тех же самых фирм, которые успешно торгуют Linux"ом. Совершенно немыслимая в понятиях обычного капитализма схема работает и устраивает всех участников. Сам Линус Торвальдс три года назад переселился из Финляндии в США, в город Санта-Клара в Калифорнии, поступив на работу в загадочную компанию Transmeta (ее микропроцессоры - тема для отдельного рассказа). Но работу над ядром Linux"а Линус не оставляет, новые версии выходят с завидной регулярностью, только теперь ему помогают в совершенствовании Linux"а - в полном соответствии с принципами GNU - не десятки, а тысячи разработчиков по всему миру.

Биллом Гейтсом Линусу не бывать. Да он и не стремится - его не привлекают ни власть, ни деньги (по крайней мере, в таком объеме). Впрочем, на нарождающемся - да что там, уже родившемся - рынке «свободного» программного обеспечения получить сверхприбыли в стиле Microsoft вряд ли кому удастся. Нет, скажем так - сверхприбыли по-прежнему возможны, поскольку спрос на программное обеспечение только растет. Но вот распределяться они будут несколько иначе.

Итак, настала пора вплотную, почти под микроскопом (насколько позволяют рамки этого издания) рассмотреть бизнес-модель производства и распространения «свободного» программного обеспечения. На первый, «замыленный», взгляд, она кажется вовсе невозможной или, по крайней мере, совершенно бездоходной для участников производственного процесса. На самом же деле в ней нет абсолютно ничего коммунистического. Порывы энтузиазма разработчиков, которые на первый взгляд кажутся абсолютно альтруистическими, и вопли восторга со стороны потребителей, которые кажутся проявлением бездумного фанатизма, на деле основаны на трезвом экономическом расчете. И мы сейчас это продемонстрируем. Для начала придется еще раз подчеркнуть, что никакого отдельного «феномена Linux» в природе не существует. Успех Linux - лишь частный случай кардинальной и, вполне возможно, бесповоротной смены бизнес-модели в программной сфере. Ведь Линус был не единственным, кто раздавал свою программу совершенно бесплатно и получил взамен 20 миллионов пользователей. Можно припомнить некоего системного администратора, работавшего в компании, производившей веб-серверы, - он всего лишь создал список рассылки «заплаток» к бесплатному серверу Apache, который его создатели перестали поддерживать. Прошло несколько лет, этот сервер - по-прежнему бесплатный, у него до сих пор нет «хозяина», ответственного за его техническую поддержку (и не будет!), - однако он обслуживает более чем 60 процентов веб-сайтов планеты. А компании, тратившие на рекламу и продвижение своих коммерческих веб-серверов сотни миллионов долларов, и не чают отвоевать долю рынка, сравнимую с долей «ничейного» сервера Apache. Таких примеров можно набрать целую охапку - ведь практически все программные стандарты, на которых зиждется Интернет, основаны на программах с «открытыми текстами». Так, никому не принадлежащий транспортный протокол TCP/IP давно победил «закрытые» и принадлежащие разным корпорациям DECNET"ы, XNS"ы и прочие IPX"ы. Да что далеко ходить - самый важный в мире комитет по компьютерным стандартам состоит из всех и любых желающих присоединиться к спискам рассылки, собирающихся (кто может) трижды в год на специальные встречи.

Всего лишь года полтора назад бесполезно было спрашивать у руководителя крупной западной компании, использует ли он «свободное» программное обеспечение с открытыми исходными текстами. Вот бы он возмутился! «Оно недостаточно отлажено», «для него нет никакой технической поддержки», «у него нет коммерческой ценности». Российский руководитель скажет и сейчас ровно то же самое (автор этих строк знаком с этим по личному опыту). А вот западный - уже нет.

Первой ласточкой стала в январе 1998 года компания Netscape Communications, опубликовавшая исходные коды своего главного продукта - броузера Navigator (www.mozilla.org). Напомню, что к тому моменту компания Microsoft, куда позже своего соперника обнаружившая коммерческий потенциал Интернета, начала оказывать мощное давление на Netscape, стремительно вытесняя ее с рынка. Решение руководителей Netscape тогда казалось многим последним, продиктованным отчаянием шагом. Позже оказалось, что это было единственно верным решением. Правда, сама компания теперь принадлежит корпорации AOL, но рыночная доля продуктов Netscape - что серверов, что броузеров - осталась практически неизменной и по-прежнему приносит AOL прибыль.

Несколько месяцев спустя большие корпорации, столпы компьютерного бизнеса (Corel, Informix и Oracle), объявили о переносе своих продуктов под операционную систему Linux. Сразу вслед за этим могущественная IBM включила «открытый» сервер Apache в состав одного из своих пакетов. Наконец, в сентябре 98 года Intel, Netscape и несколько венчурных капиталистов вложили деньги в Red Hat Software, распространяющую дистрибутивы Linux (десять месяцев спустя Red Hat станет одним из самых ошеломляющих коммерческих успехов года). Наблюдающие за этими переменами журналисты вдруг вспомнили о том, что большинство почты в Интернете пересылается с помощью «открытого» и бесплатного sendmail, на самых крупных сайтах Повсеместно Протянутой Паутины используются «открытые» языки программирования Perl, Tcl и Python. А самые любознательные обозреватели надоумили читателей, что и весь Интернет в целом первоначально был создан для того, чтобы сообщество независимых разработчиков могло быстро и с удобством обмениваться текстами программ. Так что лишь сам термин «open source» («открытые исходные тексты») является относительно молодым (его ввел в обиход два года назад известный разработчик и апологет «открытых» программ Эрик Рэйнольдс), а вот модель присутствия такого программного обеспечения на рынке отнюдь не нова.

Можно отвлечься от Интернета (который все же является особой средой) и вспомнить, как обстояло дело на рынке операционных систем четверть века назад. Тогда IBM (как сейчас Microsoft и некоторые другие фирмы, изо всех сил цепляющиеся за «закрытое» программное обеспечение с намертво засекреченным исходным кодом) не уловила вовремя, что время аппаратного обеспечения и уникального оборудования на заказ безвозвратно минуло, что публике теперь интереснее «массовое» программное обеспечение и «массовые» железки. Во времена расцвета могущества IBM «ценз» на вхождение в бизнес был необычайно высок, но с появлением платформы персональных компьютеров и выпуском первой «открытой» операционной системы (Unix) правила резко изменились, упомянутый порог снизился и погоду в отрасли стали делать зеленые новички (тот же Билл Гейтс), а «закрытые» операционные системы прошлого, безраздельно царствовавшие на рынке (вроде Apollo), безвозвратно канули в прошлое. Развитие всегда идет по спирали. Microsoft, превратившись в громадную империю, весьма неосмотрительно повела себя, ровно как IBM много лет назад, - выставила высоченный барьер на вхождение в бизнес и не только обезопасила себя (временно) от конкурентов, но и лишила себя саму свободы маневра. И тут случился очередной виток спирали - усилиями Рейнольдса, Торвальдса и руководителей Netscape в обиход вновь, после долгого перерыва, была введена концепция «открытого» программного обеспечения, которая станет могильщиком многих из нынешних титанов, снова сильно снизив порог «вхождения» в бизнес. И многие из титанов понимают это, переходя на сторону противника. Поклонники «открытого» программного обеспечения не пытаются победить Microsoft в ее собственной игре: вместо этого они меняют саму суть игры. По выражению Тима О"Райли, одного из самых видных идеологов движения «открытого» ПО, «реальная наша миссия - не в том, чтобы заменить на настольных системах доминирующую там Microsoft, а скорее в том, чтобы построить такую модель бизнеса, которая бы напоминала лозунг «Intel Inside», но для следующего поколения компьютерных приложений».

На чем основана эта уверенность в своих силах? На том, что во многих ситуациях производство «открытого» и оттого во многих случаях бесплатного программного обеспечения оказывается более выгодным, чем «закрытого», с охраняемым пуще глаза исходным кодом. Приведем сначала теоретический пример, закрепив его воспитательное воздействие рядом практических. Предположим, что вы поступили на работу в фирму, которой понадобилась какая-то специфическая программа для проведения, скажем, платежей через веб. Проблему написания собственно кода никак не изменит факт «открытия» или «закрытия» кода. Возможно, сохранить его в тайне и имеет смысл - если вы хотите продать эту программу еще раз или боитесь, что ее используют конкуренты фирмы-нанимателя. При этом первый вариант не слишком вероятен (90 процентов программ пишется фирмами для внутреннего использования), а второй стоит изучить подробнее. Тут стоит определиться, превалируют ли минусы (в случае, если «открытой» программой стал пользоваться конкурент) над плюсами (обретение практически безграничной и долговременной поддержки программистского сообщества). Многие возразят, что «открытие» программы в данном случае означает выбрасывание на ветер денег, потраченных на ее создание; однако это ложная связь, эти деньги пришлось бы потратить в любом случае. Тот же Эрик Рэйнольдс в своей книге «Магический котелок» приводит реальный пример ситуации такого рода - два программиста были наняты известной компанией Cisco для написания распределенного принт-сервера. Работа была выполнена, и тут они сообразили, что вовсе не намерены оставаться в Cisco на всю жизнь. Между тем известно, что любая программа, особенно специфическая, нуждается в сопровождении и поддержке. А компания Cisco, естественно, не ожидала, что принт-сервер остановится через месяц после их ухода. И тогда они решились убедить менеджера... опубликовать в Интернете исходные тексты программы. Тот поломал свои убеждения о колено и разрешил; в итоге Cisco смогла без потерь перенести уход двух программистов - ведь теперь принт-сервером пользовался еще целый ряд компаний и частных лиц, к которым в любой момент можно было обратиться за помощью.

А вот другой классический пример из совершенно другой области программной индустрии - игровой. И игра, о которой пойдет речь, тоже классическая - Doom (Id Software). В 1993 году, когда она появилась, для Id было экономически выгодно держать коды закрытыми. Во-первых, они сильно опередили свое время и не могли позволить себе выдавать конкурентам суперсовременное оружие. Во-вторых, сама программа не была так называемым критичным приложением, бизнес покупателей от нее никак не зависел. В третьих, игры в принципе не слишком сложны, и с багами по мере их обнаружения вполне могла справиться команда Id. Но шло время, и конкуренты стали поджимать; появилось множество игр, сильно похожих на Doom; доля рынка существенно сократилась. Doom необходимо было постоянно обновлять, «прикручивать» к нему сетевую поддержку, писать сценарии и пр. Дело кончилось тем, что в 1997 году Id выложила исходные тексты Doom в открытый доступ. Программисты фирмы получили время на то, чтобы заняться новыми играми, а сама Id - поддержку тысяч независимых разработчиков, резко увеличившееся количество пользователей и возможность без особого напряжения зарабатывать деньги на вторичном рынке (продажа сборников сценариев и пр.). Сейчас, кстати, Doom входит во многие стандартные дистрибутивы Linux.

Наконец, третий классический пример - дистрибуторы собственно ОС Linux. Это, в первую очередь, компания Red Hat, занимающая почти 90 процентов на Linux-рынке США. В отличие от той же Microsoft, эта компания не торгует ПО, не «продает биты». Она распространяет Linux (в пакете с сотнями других программ) бесплатно, а деньги берет исключительно за свой брэнд, помощь в инсталляции и обещание технической поддержки и исключительно с тех, кто хочет за это заплатить. Ведь можно получить все то же самое и совершенно бесплатно. Обычно за несколько дней до официального релиза очередной версии Red Hat ее уже можно скачать с публичных FTP-серверов (обратите внимание - абсолютно легально!). Red Hat ничего не имеет против этого, ибо в противном случае тут же лишится поддержки независимых разработчиков. Взамен компания получает куда больше - взрывообразное увеличение линукс-рынка и миллионы клиентов, нуждающихся в ее услугах по поддержке этой ОС и в ее профессиональных консультациях. Red Hat стала публичной компанией (то есть пустила свои акции в свободный оборот на бирже) менее года назад, и в первый же день торгов стоимость акций подскочила до небес, а всего за восемь месяцев акционеры Red Hat стали богаче на 1900 процентов (общая стоимость компании достигла 17 миллиардов долларов). Этой компании явно приносит деньги ее системообразующая роль на рынке. И не только ей. Стоило владельцам сайта Salon.Com заявить о том, что они будут поставлять новости для сайта Red Hat.Com, как за несколько часов биржевая стоимость их акций возросла вдвое. Совсем недавно пришло известие о том, что до сего времени убыточный торговец серверами с ОС Linux компания VALinux поставила абсолютный рекорд в американской биржевой истории - в первый же день торгов ее акции повысились в цене на 711 процентов. Наконец, компания Andover.Net, владеющая культовыми ресурсами линуксоидов Slashdot.Org и Freshmeat.Net, за полгода торгов на бирже прибавила в стоимости в десять раз, пока ее буквально в тот момент, когда писались эти строки, не выкупила с гигантской переплатой (почти за миллиард долларов) та же VALinux, получив за свои деньги несколько сайтов, чей совокупный доход не превышает 3 миллионов долларов в год. Да что же это деется?

Обыкновенная история - инвесторы покупают не столько свои акции, сколько свои надежды на дальнейшее взрывообразное расширение рынка. А за надежду можно много заплатить. К тому же, не исключено, что они окажутся правы не только сейчас (на спекуляциях Linux-акциями уже делаются гигантские состояния), но и в долговременной перспективе. Судите сами: еще в 1952 году замечательный писатель Роберт Хайнлайн заметил, что существуют четыре способа экстраполяции экспоненциальной кривой. Возьмем, например, гипотетическую ОС под условным названием Linux, удваивавшую свою долю рынка каждые шесть месяцев на протяжении 10 лет. Что же скажут по этому поводу четыре предполагаемых аналитика?

Консерватор предскажет сохранение status quo в течение ряда лет, а потом плавное снижение до, скажем, 1 процента рынка.

Смелый аналитик предположит дальнейшее увеличение, быстро сходящее на нет, и остановку на уровне 5 процентов.

Очень-очень смелый аналитик решит, что эту компанию ждет линейное увеличение доли рынка, которая даст 5 процентов через десять лет, 10 процентов через 20 и т.д.

И, наконец, единственно правильный с математической точки зрения способ продолжить экспоненту - это ее продолжить. В таком случае 2,5 процента рынка превращаются в 100 через два с половиной года.

В каждой шутке есть доля правды - доля рынка Linux перевалила через 5 процентов и приближается к заветному пределу в 10. Обычно в этот момент на подножку вагона счастливца начинают запрыгивать попутчики - именно этот процесс мы и наблюдаем последние несколько месяцев. Когда голливудская компания Digital Domain получила контракт на разработку спецэффектов для фильма «Титаник», стало ясно, что имеющихся в ее распоряжении 350 рабочих станций SGI (от знаменитой Silicon Graphics) явно не хватит для исполнения заказа. Докупили еще 160 машин на платформе Alpha, оборудованных Линуксом, которые, по полученным результатам, были оценены специалистами выше, чем SGI, традиционно применяемые для такого рода работ. Впрочем, результаты в данном случае могли оценить не только специалисты, но и половина населения планеты. А SGI недавно объявила о полной поддержке ОС Linux. Корпоративными членами объединения Linux International стали такие почтенные игроки компьютерного рынка, как Sun, IBM Software Solutions, Compaq. Линукс устанавливают на своих серверах крупнейшие производители компьютерного оборудования (например, Hewlett Packard). О программной поддержке Линукса объявили два лидера в производстве СУБД (систем управления базами данных) Oracle и Informix. Гигант Corel не только активно торгует пакетом WordPerfect для ОС Linux, но и распространяет саму операционную систему. В общем, стоит только в биржевом зале NYSE произнести слово Linux, как у всех присутствующих сразу перехватывает дыхание в предвкушении чуда.

На сегодняшний день наиболее известными операционными системами для компьютеров являются семейства операционных систем Microsoft Windows и UNIX. Первые ведут свою родословную от операционной системы MS-DOS, которой оснащались первые персональные компьютеры фирмы IBM. Операционная система UNIX была разработана группой сотрудников Bell Labs под руководством Денниса Ричи, Кена Томпсона и Брайана Кернигана (Dennis Ritchie, Ken Thompson, Brian Kernighan) в 1969 году. Но в наши дни, когда говорят об операционной системе UNIX, чаще всего имеют в виду не конкретную ОС, а скорее целое семейство UNIX-подобных операционных систем. Само же слово UNIX (заглавными буквами) стало зарегистрированной торговой маркой корпорации AT&T.

В конце 70-х годов (теперь уже прошлого столетия) сотрудники Калифорнийского университете в Беркли внесли ряд усовершенствований в исходные коды UNIX, включая работу с протоколами семейства TCP/IP. Их разработка стала известна под именем BSD («Berkeley Systems Distribution»). Она распространялась под лицензией, которая позволяла дорабатывать и усовершенствовать продукт, и передавать результат третьим лицам (с исходными кодами или без них) при условии, что будет указано, какая часть кода разработана в Беркли.

Операционные системы типа UNIX, в том числе и BSD, изначально разрабатывались для работы на больших многопользовательских компьютерах - мейнфреймах. Но персональные компьютеры постепенно наращивали мощь своего аппаратного обеспечения, и в наши дни они уже превосходят по возможностям те мейнфреймы, для которых в 70-х годах разрабатывалась ОС UNIX. И вот, в начале 90-х годов студент хельсинкского университета Линус Торвальдс (Linus Torvalds) приступил к разработке UNIX-подобной ОС для IBM-совместимых персональных компьютеров.

25 августа 1991 года Линус написал, что он работает над (свободной) операционной системой для 386-х (486-х) компьютеров, и просит всех заинтересованных лиц сообщить, какие компоненты системы пользователи хотят видеть в первую очередь. Но, как видно из текста послания, оболочка bash и компилятор gcc у него уже работали. Работали они под управлением операционной системы M inix, которая была разработана профессором Э.Таненбаумом (Andy Tanenbaum) как учебное пособие для студентов-программистов. Minix работала на компьютерах с 286-ым процессором и послужила для Торвальдса прообразом новой ОС.

Файлы первого варианта Linux (версия 0.01) были опубликованы в Интернете 17 сентября 1991 года.В силу того, что исходные коды Linux распространяются свободно и общедоступны, к развитию системы с самого начала подключилось большое число независимых разработчиков. Благодаря этому на сегодняшний момент Linux - самая современная, устойчивая и быстроразвивающаяся система, почти мгновенно вбирающая в себя самые последние технологические новшества. Она обладает всеми возможностями, которые присущи современным полнофункциональным операционным системам типа UNIX. Приведем краткий список этих возможностей.

Затем, 5 октября 1991 г. была выпущена версия 0.02, которая уже работала. Л. Торвальдс не стал патентовать или иным образом ограничивать распространение новой ОС. С самого начала Linux распространяется на условиях, определяемых лицензией General Public License (GPL), принятой для программного обеспечения, разрабатываемого в рамках движения Open Source и проекта GNU. Надо сказать, что разработка Линуса Торвальдса представляла собой только ядро операционной системы . Это ядро «упало на подготовленную почву», в том смысле, что в рамках проекта GNU уже было разработано большое количество утилит разного рода. Но для превращения GNU в полноценную ОС не хватало ядра. Разработка ядра велась (оно называлось Hurd), но по каким-то причинам задерживалась. Поэтому появление разработки Л. Торвальдса было очень своевременным. Оно ознаменовало рождение операционной системы, распространяемой с открытыми исходными кодами.

Основные характеристики ОС Linux

В силу того, что исходные коды Linux распространяются свободно и общедоступны, к развитию системы с самого начала подключилось большое число независимых разработчиков. Благодаря этому на сегодняшний момент Linux - самая современная, устойчивая и быстроразвивающаяся система, почти мгновенно вбирающая в себя самые последние технологические новшества. Она обладает всеми возможностями, которые присущи современным полнофункциональным операционным системам типа UNIX. Приведем краткий список этих возможностей.

Реальная многозадачность

Все процессы независимы; ни один из них не должен мешать выполнению других задач. Для этого ядро осуществляет режим разделения времени центрального процессора (ОС с разделением времени — time-sharing system), поочередно выделяя каждому процессу интервалы времени для выполнения. Это существенно отличается от режима «вытесняющей многозадачности», реализованной в Windows 95, когда процесс должен сам «уступить» процессор другим процессам (и может сильно задержать их выполнение).

Если говорить о процессах, то рождение новых процессов в системе организовано таким образом, что любой процесс запущенный пользователем, наследует права от процесса-родителя . А процесс-родитель, как раз обеспечивает вход пользователя под определенным логином (анонимного входа, как в Windows нет!). Таким образом, запустить процесс с привелегиями другого пользователя оказывается невозможно! Напомню, что в Windows процеы могут появляться не от родителей, а самостоятельно, что говорит явно не в пользу её безопасности.

Многопользовательский доступ

Свопирование оперативной памяти на диск

Свопирование оперативной памяти на диск позволяет работать при ограниченном объеме физической оперативной памяти; для этого содержимое некоторых частей (страниц) оперативной памяти записываются в выделенную область на жестком диске, которая трактуется как дополнительная оперативная память. Это несколько снижает скорость работы, но позволяет организовать работу программ, требующих большего объема ОЗУ, чем фактически имеется в компьютере. В принципе, эта технология аналогична идее виртуальной памяти за тем лишь исключением, что своппинг включается только тогда, когда в ОЗУ начинает не хватать свободного места. ДЛя этого на диске, куда установлена Linux создается отдельный swap-раздел (/swap).

Страничная организация памяти

Системная память Linux организована в виде страниц объемом 4K . Если оперативная память полностью исчерпана, ОС будет искать давно не использованные страницы памяти для их перемещения из памяти на жесткий диск. Если какие-либо из этих страниц становятся нужны, Linux восстанавливает их с диска. Некоторые старые Unix-системы и некоторые современные платформы (включая Microsoft Windows) переносят на диск все содержимое ОП, относящееся к неработающему в данный момент приложению, (т. е. ВСЕ страницы памяти, относящиеся к приложению, сохраняются на диске при нехватке памяти) что менее эффективно.

Загрузка выполняемых модулей «по требованию»

Совместное использование исполняемых программ

Общие библиотеки

Динамическое кеширование диска

100%-ное соответствие стандарту POSIX 1003.1. Частичная поддержка возможностей System V и BSD

System V IPC

Linux использует технологию IPC (InterProcess Communication) для обмена сообщениями между процессами, использования семафоров и общей памяти.

Возможность запуска исполняемых файлов других ОС

Linux не является первой в истории операционной системой. Для ранее разработанных ОС, включая DOS, Windows 95, FreeBSD или OS/2, разработана масса различного, в том числе очень полезного и очень неплохого программного обеспечения. Для запуска таких программ под Linux разработаны эмуляторы DOS, Windows 3.1 и Windows 95. Более того, фирмой Vmware разработана система «виртуальных машин», представляющая собой эмулятор компьютера, в котором можно запустить любую операционную систему. Имеются аналогичные разработки и у других фирм. ОС Linux способна также выполнять бинарные файлы других I ntel-ориентированных Unix-платформ, соответствующих стандарту iBCS2 (intel Binary Compatibility).

Поддержка различных форматов файловых систем

Linux поддерживает большое число форматов файловых систем, включая файловые системы DOS и OS/2, а также современные журналируемые файловые системы. При этом и собственная файловая система Linux, которая называется Second Extended File System (ext2fs ), позволяет эффективно использовать дисковое пространство. Она поддерживает журналирование и распределение прав доступа.

Сетевые возможности

Linux можно интегрировать в любую локальную сеть. Поддерживаются все службы Unix, включая Networked File System (NFS), удалeнный доступ (telnet, rlogin), работа в TCP/IP сетях, dial-up-доступ по протоколам SLIP и PPP, и т. д... Также поддерживается включение Linux-машины как сервера или клиента для другой сети, в частности, работает общее использование (sharing) файлов и удаленная печать в Macintosh, NetWare и Windows.

Работа на разных аппаратных платформах

Хотя ОС Linux первоначально была разработана для ПК на базе Intel 386/486, сейчас она может работать на всех версиях Intel-овских микропроцессоров, начиная с 386 и кончая многопроцессорными системами на Pentium. Так же успешно Linux работает на различных клонах Intel от других производителей; в Интернете встречаются сообщения о том, что на процессорах Athlon и Duron от AMD Linux работает даже лучше, чем на Intel. Кроме того, разработаны версии для других типов процессоров - ARM, DEC Alpha, SUN Sparc, M68000 (Atari и Amiga), MIPS, PowerPC и других (отметим, что в настоящей книге рассматривается только вариант для IBM-совместимых компьютеров).

Печать

Также интересно:

Dark Sector: Прохождение Глава VIII: Неестественная история

Что делать если на компе нету диска D?

Как откатить или удалить проблемное обновление Windows Откат к предыдущей сборке windows 10

Рекомендуем почитать:

2023-08-11 00:02:15

Оператор для работы с наборами UNION Объединение запросов union

2023-08-11 00:02:15

IBM создала самый мощный в мире компьютер Топ 10 самых мощных компьютеров в мире

2023-08-10 00:03:18

Мы знаем далеко не все: какие социальные сети существуют в интернете Путешествия и отдых

В продолжение темы:

Windows

Компьютеры с процессором intel i5 Конфигурация тестовых стендов

Часть вторая : "Важнейшие характеристики каждого семейства процессоров Intel Core i3/i5/i7. Какие из этих чипов представляют особый интерес" Введение Сначала мы приведём...

Новые статьи