Обзор структур операционных систем. Особенности, достоинства и недостатки.

Структура операционной системы являет собой многослойный торт, нижний слой которого (как корж) составляет ядро. Это основание, обязующееся держать все под контролем, обрабатывать ошибки и команды. Если не вдаваться в подробности структуры аппаратной составляющей ПК, то лежит этот «корж» прямо на «подносе», т.е. на машинной логике. Верхний слой ОС (как кремовые розочки на любимом многими сладком блюде) – это то, что видит пользователь: изображения, screensaver, курсор и т.д.
В состав этого программного торта входит:

· сам корж (ядро), состоящий, как повелось из муки, масла, молока и т.д. (то есть из вспомогательных модулей, которые вместе и выполняют все функции ядра);

· загрузчик – пропитка для коржа, благодаря которой на нем держится крем;

· драйверы устройств – это масло, благодаря которому наш торт не прилипает к одному подносу, а может быть переложен и на другой, красивее или удобнее;

· командный процессор – это слой орехов между коржом и кремом, благодаря которому торт вкуснее и интереснее (а операционная система быстрее и функциональнее);

· интерфейс – те самые кремовые розочки.

В общей вычислительной системе компьютера расположена «ось» между встроенным программным обеспечением компьютера (тут он, BIOS и все то, что заставляет работать самые простые команды: сложение, вычитание и сдвиг регистра) и программными приложениями пользователя (вот тут уже область пользователя: приложения, файлы и др.).
Чем же занимается операционная система? На самом деле работы у нее много и она всегда занята (потому уж не злитесь на нее сильно, когда она заставляет подождать несколько секунд, ведь дел у нее невпроворот). Заведует она вводом и выводом данных и раздает эти и задачи тем или иным устройствам, загружает программы в оперативную память и выполняет их, да и вообще управляет оперативной памятью, раздавая ее направо и налево разным запущенным вами приложениям в зависимости от того, как будет рациональнее использовать ее. Операционная система так же управляет доступом ко всем источникам данных (съемным и оптическим дискам, flash-носителям и т.д.), защищает данные и саму себя (от взломщиков, вредоносных программ и пользовательских ошибок). Все та же ОС отвечает и за многозадачность вашего ПК, обеспечивает возможность работы на компьютере множества пользователей. Если вы думаете, что без операционной системы мы видели бы только черный экран и белые буквы с цифрами, ошибаетесь – мы не видели бы и этого, потому как для отображения букв уже нужна ОС.
Какие бывают ОС? На этот вопрос обычно отвечают так: операционные системы бывают Windows (сюда же и DOS относят, как правило), MacOS и различные его версии и Unix-подобные. На самом деле различие их намного сложнее и шире, однако же, это уже немного другая история (история курса «Операционных систем», преподаваемого будущим администраторам сетей и систем). Ну а мы поговорим о тех трех, которые уже были названы, рассмотрев их чуть ближе.
И начнем мы с того, что поведаем читателю статистику использования операционных систем. Исследования показали, что на октябрь 2011 года Unix-подобные системы предпочли всего 0,84% пользователей, в то время как операционные системы от Apple (MacOS) используют 7,18%. Больше всего же пользователей различных версий Windows – 90,13% (источником статистических данных является сайт statcounter.com). Если сравнить данные результаты с аналогичными показателя за 2010 год, то можно заметить, что пользователи маленькими шагами переходят с Windows на другие системы.
А теперь, когда мы стали информационно подкованы, вернемся к более привычной для нас пользовательской оценке предлагаемого нам сегодня программного обеспечения в виде последних версий операционных систем.

Особенности и недостатки.

Операционные системы семейства Linux - наиболее динамично развивающееся семейство ОС. Незаконченность установления полной упорядоченности ресурсов, некоторая сложность в освоении обычными пользователями и неполное признание производителями ПО - вот основные недостатки Linux. Преимуществ гораздо больше, это: Массовость - то есть общественная доступность проекта, участие в нём программистов со всего мира. Благодаря массовости быстрее выявляются изъяны, создаются новые дистрибутивы; Открытость ОС Linux сделала её потрясающей сферой для работы программиста; Бесплатность ОС говорит сама за себя; Развитая оболочка делает эту систему более профессиональной; наконец система безопасности в этой ОС продумана с особой тщательностью. Linux - это особая идеология, которая возможно вскоре покорит мир, придя на смену гегемонии Windows.

Windows и Linux трудно сравнивать "на равных" из-за следующих факторов:

• Исторически слово «Linux» означает ядро операционной системы. Операционные системы на основе ядра Linux, утилит проекта GNU исторически называют GNU/Linux, но в последнее время имя упрощают до «Linux», что не везде приветствуется.
• Linux — это не определённая ОС, их более 600, среди них есть те, которые отличаются друг от друга значительно, а некоторые совсем немного.
• И Windows, и Linux поставляются в различных конфигурациях. Особенно Linux, для которой существует огромное количество вариантов, некоторые из них предназначены для узкого круга задач.
• Цена и широта технической поддержки различаются у разных поставщиков, а также в зависимости от версии и дистрибутива
• Производители оборудования могут устанавливать дополнительное ПО с операционной системой, которое делает доступные функции системы разнообразнее. Иногда они даже спонсируют продавца, снижая цену продукта для пользователя.
• Данные, полученные от маркетинговых подразделений, и результаты тестирования могут расходиться.
• Microsoft распространяет Windows под разными лицензиями (закрытыми). Дистрибутивы Linux, со своей стороны, могут содержать проприетарные компоненты.

С точки зрения пользователя UNIX устроен примерно так:

1. Ядро. Работает с устройствами, управляет памятью и процессами.

2. Текстовая подсистема, работа с системой через терминал. Причем для управления всеми возможностями ОС достаточно только текстовой подсистемы. Возможно вход через эту подсистему многих пользователей. Богатый набор как встроенных утилит, так и приложений, работающих в текстовом режиме.

3. Графическая подсистема Xwindow. Запускается как процесс в системе.

4. Система удаленного доступа в текстовом режиме. Позволяет полноценную работу с ОС в текстовом режиме. Потребляет мало ресурсов. Позволяет работать на сравнительно слабых компьютерах одновременно десяткам и сотням пользователей. Количество сессий ограничено ресурсами компьютеров.

5. Система удаленного доступа в графическом режиме. Позволяет одновременно работать нескольким пользователям в графическом режиме. Количество сессий ограничено ресурсами компьютеров.

6. Система передачи графического окна приложения на другой компьютер. Позволяет запустив приложение на одном компьютере, управлять им с другого компьютера, через окно приложения, передаваемое на этот другой компьютер. Количество сессий ограничено ресурсами компьютеров.

Windows

1. Ядро. Работает с устройствами, управляет памятью и процессами, управляет графической подсистемой.

2. Графическая подсистема. Обеспечивает интерфейс с пользователем. Приоритетная система для пользовательского интерфейса.

3. Текстовая подсистема. Обеспечивает текстовый интерфейс с пользователем. Текстовый интерфейс весьма урезанный. Набор утилит текстового режима как встроенных, так и других производителей весьма куцый. Синтаксис и состав команд текстового режима меняется от версии к версии. Запускается только поверх графического режима.

4. Система удаленного доступа. Появилась впервые, как встроенная в систему, в Windows NT Server 4.0. До этого были только продукты других фирм. В связи с тем, что запускается полноценная графическая сессия, кушает очень много ресурсов. Наличие системы удаленного доступа и количество одновременных сессий может вообще отсутствовать или быть ограничено в разных версиях из коммерческих соображений.

 

Жесткие ссылки

Для создания дополнительных жестких ссылок на существующий файл (но не на директорию, даже не смотря на то, что записи. и.. существуют в системе в виде жестких ссылок) используется команда ln.

Символические ссылки

Для создания символических ссылок используется команда ln с опцией -s. При создании символических ссылок используются имена файлов или директорий, которые могут быть как абсолютными, так и относительными. Если вы используете относительные имена, то, как правило, подразумевается, что создаваемые ссылки будут располагаться в текущей рабочей директории; в противном случае создаваемые вами ссылки будут относительными по отношению к другой точке файловой системы. В листинге 3 показаны два способа создания символических ссылок на файл file1, а также то, как вместо двух жестких ссылок (которые мы не смогли создать в листинге 2) создать две символические ссылки.