операционная система windows linux

Общая характеристика ОС LINUX

В последнее время российские пользователи ПК все чаще и чаще стали говорить о Linux, как об операционной системе, способной в ближайшем будущем если не вытеснить с рынка Microsoft Windows, то полноценно заменить ее на большинстве домашних персональных компьютеров. Вместе с тем ознакомительной информации о Linux на русском языке крайне мало: большая часть имеющейся в продаже литературы на эту тематику стоит весьма дорого, да и рассчитана она в первую очередь на специалистов и опытных пользователей, отпугивая рядового потребителя обилием технической терминологии. Документация же, представленная в Интернете, отличается заметной разрозненностью и далеко не исчерпывающей полнотой. Именно поэтому в сознании отечественных владельцев ПК Linux представляется чем-то элитным и недоступным, неким таинством, приобщиться к которому суждено лишь немногим избранным. Страх столкнуться с чем-то неизвестным, непонятным, сложным в эксплуатации и настройке останавливает наших соотечественников в инициативе установить и использовать на своем компьютере эту систему. Вместе с тем никакой "высшей математики" здесь нет. Linux - очень простая, надежная и дружественная операционная система.

Совершенствование и эволюция Linux продолжаются по сей день: новые версии ядра, новые оконные менеджеры и новое программное обеспечение для Linux появляются каждый месяц.

Логическая структура Linux в значительной степени отличается от строения MS DOS или известной платформы Microsoft Windows, она наиболее близка к архитектуре другого класса операционных систем, а именно - систем семейства UNIX. Безусловно, большинство российских пользователей, прошедших через стадию Windows 3.11 и миновавших, наконец, Windows 95, привыкли к логике операционных систем в исполнении Microsoft настолько, что нечто новое, непривычное, выходящее из разряда условных рефлексов и утвердившихся в сознании постулатов о том "как работает машина", их просто пугает. Вместе с тем, Linux устроен ничуть не сложнее любой знакомой платформы. Он всего-навсего работает немного по-другому.

Если рассматривать внутреннюю структуру Linux в сравнении с анатомией MS Windows, различия становятся очевидны даже на первый взгляд. По умолчанию Windows устанавливается в один логический раздел диска с файловой таблицей FAT16, здесь хранится и ядро системы, отвечающее за процедуры ввода-вывода данных, и так называемая "оболочка" или shell (файл explorer.exe), определяющая интерпретацию команд и действий пользователя, и, собственно, файлы и библиотеки, формирующие оконный интерфейс Windows. Причем эти три составляющих системы настолько тесно интегрированы друг с другом, что при замене одной из них на аналогичный файл из другой версии Windows, вся система в целом работать не будет. Функции указанных элементов также в значительной степени смешаны между собой: например, некоторые процедуры по формированию интерфейса в Windows выполняет shell. Здесь же хранятся дополнительные системные утилиты, такие как дефрагментатор диска, сервер удаленного доступа, драйвера, а также множество служебных библиотек. В том же самом разделе размещаются пользовательские файлы, и в этой же области система осуществляет свопинг - кэширование не умещающихся в оперативной памяти данных на диск. Иными словами, все компоненты платформы хранятся в одном разделе, что, естественно, не прибавляет ей надежности: достаточно любого незначительного повреждения таблицы данных, чтобы привести Windows в неработоспособное состояние или испортить хранящуюся на диске полезную информацию. Вполне очевидно также и то, что изменить с помощью стандартных средств Windows внешний вид установленных по умолчанию окон не представляется возможным. Это вполне осуществимо методом замены имеющегося shell на другую оболочку, например, LiteStep, либо с помощью специальных утилит вроде WindowsBlinds, которые, загружаясь в фоновом режиме, занимают оперативную память и замедляют работу компьютера.

Из характерных особенностей Linux необходимо перечислить следующие: поддержка национальных клавиатур, в том числе и русской, поддержка множества файловых систем, среди которых, помимо собственной - EXT2FS, имеются FAT16, MINIX-1 и XENIX. Реализация программной поддержки FAT16 позволяет непосредственно обращаться к гибким дискам MS DOS, а также файловым разделам DOS и Windows на винчестере. Имеется возможность работать с сетевыми протоколами TCP/IP, PLIP, PPP и многими другими, в рамках сетевых функций платформы реализован весь спектр клиентов и услуг Интернет: FTP, telnеt, NNTP, SMTP и POP3. Программы загружаются в память постранично, на диск кэшируются только те сегменты данных, которые не используются системой в данный момент, что значительно ускоряет работу приложений. Возможно совместное обращение к страницам памяти разными программами в один и тот же момент времени, это позволяет избежать повторной загрузки идентичных фрагментов информации в RAM и заметно экономит ресурсы компьютера. Как и Microsoft Windows, в Linux применяется система динамических библиотек, иными словами, несколько приложений могут использовать в своей работе библиотеку, представленную на диске одним физическим файлом.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Подобные документы

Основные понятия операционных систем. Современное оборудование компьютера. Преимущества и недостатки операционной системы Linux. Функциональные возможности операционной системы Knoppix. Сравнительная характеристика операционных систем Linux и Knoppix.

реферат , добавлен 17.12.2014


История развития и версии Linux. Ключевые черты, преимущества и сравнительные характеристики операционной системы. Программные характеристики, основные причины успеха и бурного развития Linux. Главные проблемы распространения операционной системы.

курсовая работа , добавлен 13.12.2011


Linux - ядро операционной системы с монолитной архитектурой. Прародители операционной системы Linux, ее стабильные и экспериментальные версии. Процесс внедрения Linux и свободного программного обеспечения в школах и государственных учреждениях России.

реферат , добавлен 19.01.2013


Linux – одна из наиболее популярных распространяемых бесплатно операционных систем. Работа с базовым ограниченным набором программ по умолчанию. Характеристика основных программ, которые расширяют возможности операционной системы Linux для пользователя.

презентация , добавлен 09.10.2013


Понятие и сущность операционных систем, особенности их возникновения. История создания операционной системы Linux, ее основные характеристики, сетевые возможности. Анализ бизнес-модели производства и распространения "свободного" программного обеспечения.

реферат , добавлен 05.04.2010


Понятие операционной системы. Фундаментальные особенности Linux. Обзор основных качеств. Программное и аппаратное обеспечение, безопасность системы. Преимущества ОС - общественная доступность проекта, открытость, бесплатность, развитая оболочка.

реферат , добавлен 09.01.2011


Основные моменты истории операционных систем, связывающих аппаратное обеспечение и прикладные программы. Характеристика операционной системы Microsoft Windows Seven, анализ операционной системы Linux. Преимущества и недостатки каждой операционной системы.

курсовая работа , добавлен 07.05.2011

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.

Финский студент Линус Торвальдс 1969-го года рождения начал создавать свою собственную операционную систему, прототипом которой стала операционная система Minix. 25 августа 1991-го года Торвальдс опубликовал своё первое сообщение о разрабатываемой им системе в группу новостей comp.os.minix. В сообщении Торвальдс пишет, что создаёт новую бесплатную ОС. Ему нужно мнение пользователей о достоинствах и недостатках ОС Minix, т.к. его ОС на неё очень похожа, и он хотел бы учесть все пожелания возможных пользователей. Он отмечает, что данное занятие он рассматривает , а не как что-то грандиозное и профессиональное. Разумеется, тогда он и подумать не мог, что Linux получит мировую известность среди программистов и веб-разработчиков.

В феврале 1992 году Торвальдс хотел узнать, сколько людей уже тестировали его ОС, и попросил всех пользователей прислать ему открытку. Открыток он получил несколько сотен со всего мира. Значит, ОС Linux уже стремительно набирала популярность.

Очень долгое время Линус Торвальдс не хотел продавать свою разработку, да и вообще брать хоть какие-то деньги за её распространение. Об этом он четко говорил в авторских правах. Но позже ему пришлось пересмотреть авторские права и внести в них некоторые поправки, чтобы можно было покрыть стоимость дискет с Linux.

Отличия Linux от Windows

Прежде всего, пользователи ОС Linux практически не сталкиваются с вирусами, не ставят антивирусы и не проводят с ними регулярную борьбу, как пользователи Windows. Строение операционной системы само по себе исключает возможность функционирования вирусных программ. Данная ОС очень надежна. Её пользователи уверяют, что ПК может работать без зависаний и перезагрузок годами.

Кроме того, Linux является официально бесплатной и доступной для всех пользователей. Это очень весомый плюс, т.к. бесплатная (пиратская) версия Windows может работать некорректно и принести большой вред компьютеру. Пользоваться Linux довольно просто, но нужно внимательно читать все вопросы и инструкции. Если в Windows при ответе на запросы достаточно выбрать «ОК» или «отмена», то в Linux предоставляется несколько разнообразных вариантов действия. После установки Linux пользователь может использовать тысячи бесплатных и абсолютно функциональных программ.

Открытый исходный код Linux дает возможность пользователям по своему желаю исправить недочеты, подкорректировать работу системы под себя, а также добавить различные программы. Следовательно, ОС Linux является очень надёжной, бесплатной и гибкой в использовании, но, пожалуй, использовать все её достоинства могут только самые продвинутые пользователи.

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

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. Поддерживается система викруальных консолей, под каждой из которых можно запустить свой терминал.

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»

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.

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).