Первое знакомство с операционной системой UNIX

Модуль «Основы работы в операционной системе Linux»

Тема 1. Первое знакомство с ОС UNIX

Операционные системы

Операционная система представляет собой программный комплекс, который выполняет две основные функции:

обеспечение удобного интерфейса между пользователем (или его программой) и компьютером;

эффективное управление ресурсами компьютера.

Для решения этих задач различные ОС используют различные алгоритмы, что и определяет их производительность, область применения, пользовательский и программный интерфейс, а также другие особенности.

По числу одновременно выполняемых процессов операционные системы делят на два класса:

1.  однозадачные (например, MS-DOS);

2.  многозадачные (UNIX, OS/2).

Однозадачные ОС включают средства управления файловой подсистемой, периферийными устройствами и другими ресурсами компьютера, а также обеспечивают удобный пользовательский интерфейс. Многозадачные ОС, кроме того, управляют распределением между процессами совместно используемых ресурсов.

Различают также ОС следующих типов:

1.  однопользовательские ОС (MS-DOS, RT-11);

2.  многопользовательские ОС (UNIX, VAX-VMS, SVM для IBM 360/370, Windows NT).

Основное отличие многопользовательских систем от однопользовательских заключается в наличии средств защиты информации каждого пользователя от несанкционированного доступа со стороны других пользователей.

В ОС разделения времени каждой задаче по очереди выделяется один «квант» времени, так, что ни одна задача не занимает процессор надолго.

В ОС реального времени, определен максимальный интервал времени, в течение которого пользовательская программа получит управление при возникновении внешнего по отношению к ЭВМ события.

Широкое распространение получили многопроцессорные вычислительные комплексы. Операционные системы иногда делят на ОС с поддержкой многопроцессорной обработки данных (UNIX, Windows NT) и без такой поддержки.

Современные операционные системы должны эффективно решать основные задачи — обеспечивать удобный пользовательский и программный интерфейс, а также эффективно управлять ресурсами компьютера. Обязательными стали многозадачность, наличие механизмов работы с виртуальной памятью, многооконный графический интерфейс. Современная ОС должна быть надежной, безопасной. Она должна использовать эффективные алгоритмы распределения важнейших ресурсов, таких как процессорное время и память компьютера.

Важным свойством является переносимость ОС, которая обеспечивается тем, что основная часть кода операционной системы должна быть написана на хорошо стандартизованном языке программирования высокого уровня.

Особое значение имеет безопасность ОС. Безопасность — это защита информации каждого пользователя от несанкционированного доступа, а также защита системы от неправильных действий пользователя.

ОС UNIX

Название UNIX объединяет семейство многозадачных и многопользовательских операционных систем разделения времени, имеющих сходный пользовательский и программный интерфейс. Общие черты UNIX-систем:

1.  мультипрограммная обработка в режиме разделения времени, основанная на вытесняющей многозадачности;

2.  поддержка многопользовательского режима, наличие средств защиты данных от несанкционированного доступа;

3.  использование механизмов виртуальной памяти и свопинга;

4.  иерархическая файловая система, образующая единое дерево каталогов независимо от количества физических устройств, используемых для размещения файлов;

5.  унификация операций ввода/вывода на основе расширенного использования понятия «файл»;

6.  переносимость системы, благодаря написанию ее основной части на языке C;

7.  кэширование диска для уменьшения среднего времени доступа к файлам;

8.  наличие разнообразных средств взаимодействия процессов, в том числе и через сеть.

Основные понятия ОС UNIX

Компьютеры, работающие под управлением ОС UNIX, выполняют одну из двух функций — сервера или рабочей станции. Сервером называют компьютер, который предоставляет в распоряжение пользователей один или несколько видов ресурса. В зависимости от предоставляемого ресурса различают файловые серверы, серверы вычислений, серверы печати и другие.

Для эффективного выполнения функции сервера компьютер должен работать непрерывно и устойчиво. Это условие накладывает особо строгие требования к надежности и устойчивости установленной на сервер операционной системы. ОС UNIX является одной из наиболее подходящих операционных систем для сервера.