Sistem multi-utilizator

Linux a fost conceput inițial ca un sistem multi-utilizator. Totodată, nu vorbeam despre faptul că un computer care rulează Linux poate fi folosit de mai multe persoane pe rând, ci despre un adevărat sistem multi-user, când mai multe persoane își rulează simultan aplicațiile pe același computer. Este acest lucru necesar dacă despre care vorbim despre un desktop, o mașină personală? Acum poți spune ferm „da”. În primul rând, setările și datele asociate cu aplicațiile sunt menținute în mod independent și cu atenție pentru fiecare utilizator, ceea ce este esențial în aplicațiile și partajarea datelor acum răspândite. În al doilea rând, pentru fiecare utilizator, setările desktopului său sunt salvate independent, de fiecare dată când finalizează procedura de înregistrare, acesta primește un mediu de lucru familiar.

Partea principală a sistemului de operare Linux este de obicei numită kernel. Nucleul include cel mai mult nivel inferior funcții sistem de operare, cum ar fi: monitorizarea hardware-ului, lansarea driverelor de dispozitiv, gestionarea sistemelor de fișiere, crearea de procese, managementul memoriei și alte funcții de bază. Nucleul Linux este similar cu nucleul UNIX în multe privințe. Nucleul Linux are câteva caracteristici care sunt complet unice:

miezul este construit pe o bază modulară

Mai multe nuclee pot fi instalate simultan pe un computer

Dezvoltarea nucleului Linux este gestionată central

Nucleul Linux nu este o entitate monolitică, unele dintre părțile sale pot fi încărcate în timpul funcționării; Dacă unele funcții nu sunt necesare momentan, atunci modulele responsabile pentru acestea nu sunt încărcate și nu ocupă memorie. Un computer poate avea mai multe nuclee instalate simultan, dar numai unul dintre ele rulează la un moment dat. Această caracteristică vă permite să testați versiuni noi ale nucleului, să asamblați o configurație mai potrivită și, în același timp, să puteți reveni foarte ușor la versiunea veche, care a fost garantat să funcționeze. Dezvoltarea nucleului Linux este încă supravegheată de legendarul Linus Torvalds. Aceasta înseamnă că fiecare versiune a nucleului este un singur obiect.

Interoperabilitatea aplicațiilor

Sistemul de operare Linux nu este la fel de integrat ca sistemul de operare Windows. De fapt, fiecare distribuție constă dintr-un nucleu și sute, dacă nu mii de indivizi pachete software, asociat cu acest nucleu. Toate programele au fost proiectate inițial și sunt proiectate pentru a permite o interacțiune strânsă, altfel sistemele nu ar putea funcționa. Dar asta nu înseamnă că ar trebui să interacționeze între ei; În unele cazuri, această lipsă de integrare obligatorie la nivel scăzut poate părea un dezavantaj, dar această calitate oferă dezvoltatorilor de software de nivel superior libertatea de a alege aplicații de nivel scăzut și posibilitatea de a le înlocui ulterior. Deoarece nucleul Linux și aproape toate aplicațiile disponibile se bazează pe standarde deschise, integrarea între ele este ușoară și funcționează împreună în mod fiabil.

Interfata utilizator

De obicei, utilizatorul comunică cu computerul printr-un monitor grafic, mouse și tastatură. Cu toate acestea, aproape toate computerele client sunt proiectate astfel aspect desktop-ul și funcționalitatea pot varia. Sub Linux, managerul de sesiune grafică este doar o altă aplicație, nu face parte din sistemul de operare. Aceasta înseamnă că, în primul rând, puteți alege un manager de desktop (cea mai comună alegere este KDE sau GNOME) și, în al doilea rând, puteți lucra deloc fără un mediu grafic, în modul alfanumeric.

Interacțiunea cu infrastructura externă

Un computer desktop rareori funcționează singur, trebuie să interacționeze cu infrastructura din jur. Are nevoie de o conexiune la o rețea locală, acces la servere și alte resurse partajate. Linux acceptă toate protocoalele de rețea posibile necesare pentru o astfel de interacțiune. Cea mai importantă problemă atunci când conectați un computer la lumea exterioară este problema securității. Nucleul Linux are un firewall încorporat care vă protejează computerul de accesul neautorizat din exterior și oferă munca sigura utilizatorii finali și securitatea datelor.

Metoda de stocare a datelor

Modul în care sunt stocate datele în Linux este radical diferit de modul în care sunt utilizate în Windows. Structura fișieruluiîn Linux este reprezentat de un arbore, în timp ce diverse tipuri partițiile, inclusiv partițiile de pe dispozitive la distanță, arată la fel. Aici nu există litere atribuite unităților. Această abordare permite, de exemplu, să adere la aceeași structură logică de directoare pe toate mașinile client. O diferență semnificativă în gestionarea fișierelor este existența legăturilor în majoritatea sistemelor de fișiere pe care rulează Linux. În esență, linkurile sunt indicatoare către fișiere sau directoare întregi. Există două tipuri de link-uri: link-uri hard și link-uri simbolice. O legătură hard este doar un alt nume asociat unui fișier, în timp ce o legătură simbolică este un indicator de sine stătător. Dacă un fișier este șters, legătura simbolică către acesta nu este ștearsă, ci începe să indice un gol. Dacă există mai multe legături hard către un fișier, atunci ștergerea unui nume nu va șterge fișierul. În realitate, acesta va fi șters numai după ce ultimul link dur este șters.

Alte diferente

Există și alte caracteristici care diferențiază Linux de alte sisteme de operare desktop. Să ne uităm la diferența în lucrul cu memoria virtuală și la ceea ce este unic Conceptul Linux niveluri de rulare. Fiecare sistem de operare funcționează diferit cu memoria virtuală, uneori chiar depinde de versiunea sistemului de operare. O caracteristică a Linux este că memoria virtuală nu va fi folosită atâta timp cât este posibil să funcționeze în RAM reală. Windows, de exemplu, începe să mute informațiile de pe RAM pe disc și, în alte cazuri, există o practică de schimb preventiv. În multe cazuri, această abordare duce la o scădere a vitezei operațiunilor. Linux adoptă, de asemenea, un sistem de stocare în cache, adică stocarea informațiilor despre fișierele utilizate recent în RAM. Ca urmare a acestei practici, o parte semnificativă a memoriei RAM este utilizată în mod constant. În cazul în care aplicațiile necesită RAM suplimentară, sistemul reduce pur și simplu zona de stocare în cache. Conceptul de niveluri de rulare este comun pentru sistemele de operare asemănătoare UNIX/Linux. Nivelul de rulare determină ce servicii de sistem vor fi pornite când bootstrap sisteme. Nivelurile de rulare sunt numerotate de la 0 la 9. De exemplu, nivelul de rulare 3 corespunde încărcării tuturor serviciilor de sistem, cu excepția graficelor. La nivelul 5 începe și mediul grafic. Nivelul 1 corespunde unui mod de pornire a sistemului cu un singur utilizator, în care este disponibilă o singură consolă și aproape toate serviciile sunt dezactivate.

Sistemul de operare MS DOS cu shell-urile sale grafice Windows 3.1 și Windows 3.11 a fost înlocuit cu sisteme de operare cu drepturi depline ale familiei MS Windows(mai întâi Windows 95, apoi Windows 98 și Windows 2000). Ele pornesc, spre deosebire de Windows 3.1 și Windows 3.11, automat după pornirea computerului (dacă este instalat doar acest sistem).

În MS Windows, o modificare a sistemului de fișiere FAT este utilizată pentru a stoca fișiere - VFAT. În el, lungimea numelor de fișiere și directoare poate ajunge la 256 de caractere. La specificarea numelor, se disting literele mari de cele mari.

În sistemul de operare Windows, manipulatorul este utilizat pe scară largă atunci când lucrați cu ferestre și aplicații. mouse. În mod obișnuit, mouse-ul este folosit pentru a selecta bucăți de text sau obiecte grafice, pentru a bifa și debifa casetele, pentru a selecta comenzile din meniu, pentru a selecta butoanele din bara de instrumente, pentru a manipula controalele din casete de dialog și pentru a „defila” documentele în ferestre.

În Windows, butonul drept al mouse-ului este de asemenea utilizat activ. Plasând vârful indicatorului peste un obiect de interes de pe ecran și făcând clic clic dreapta mouse, puteți deschide așa-numitul „ meniul contextual", conținând cele mai comune comenzi aplicabile acestui obiect.

Comenzi rapide oferiți acces la un program sau document din mai multe locații fără a crea mai multe copii fizice ale fișierului. Pe desktop puteți plasa nu numai pictograme (pictograme) de aplicații și documente individuale, ci și foldere. Foldere- un alt nume pentru directoare.

O inovație semnificativă în Windows 95 a fost Bara de activități(bara de activități). În ciuda funcționalității sale mici, face mecanismul multitasking clar și accelerează foarte mult procesul de comutare între aplicații în comparație cu versiunile anterioare Windows. În exterior, bara de activități este o bandă, situată de obicei în partea de jos a ecranului, pe care se află butoanele aplicației și un buton. Început(Început). În partea dreaptă există de obicei un ceas și pictograme mici ale programelor care sunt active în prezent.

Desktop-ul Windows este conceput pentru a le face cât mai ușor posibil pentru utilizatorul începător, oferind în același timp posibilitati maxime personalizați-l pentru a se potrivi nevoilor specifice ale utilizatorilor avansați.

Când închideți, nu puteți pur și simplu opri computerul fără a închide sistemul corect - acest lucru poate duce la pierderea unor date nesalvate. Pentru a finaliza corect lucrarea, trebuie să faceți următoarele.

1. Salvați datele pentru toate aplicațiile cu care ați lucrat.
2. Închideți toate aplicațiile DOS care rulau anterior.
3. Deschide butonul meniu Începutși selectați o echipă Închidere- va apărea o casetă de dialog pe ecran.
4. Selectați opțiunea de acțiune dorită și apăsați butonul Da

sistem de operare Linux

Linux este un sistem de operare pentru computere și stații de lucru compatibile cu IBM. Este un sistem de operare multi-utilizator cu o fereastră de rețea sistem grafic Sistemul X Window. Sistemul de operare Linux acceptă standarde sisteme deschiseși protocoale Internet și este compatibil cu sistemele Unix, DOS, MS Windows. Toate componentele sistemului, inclusiv textele sursă, sunt distribuite cu o licență de copiere și instalare gratuită pentru un număr nelimitat de utilizatori.

Acest sistem de operare a fost dezvoltat la începutul anilor 90, pe atunci încă student la Universitatea din Helsinki (Finlanda), Linus Torvald, cu participarea utilizatorilor de internet, angajaților centrelor de cercetare, diferitelor fundații și universități (inclusiv Universitatea de Stat din Moscova).

Ca sistem de operare tradițional, Linux (pronunțat linux, cu accent pe prima silabă) îndeplinește multe dintre aceleași funcții ca DOS și Windows. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că acest sistem de operare este deosebit de puternic și flexibil. Sistemul Linux a fost dezvoltat ca versiune pentru PC a sistemului de operare Unix, care a fost folosit de zeci de ani pe mainframe și minicalculatoare și este principalul sistem de operare pentru stațiile de lucru. Linux aduce viteza, eficiența și flexibilitatea Unix utilizatorului de computer, profitând în același timp de toate beneficiile unui computer personal. Când lucrați cu mouse-ul, toate cele trei butoane sunt utilizate în mod activ, în special butonul din mijloc este folosit pentru a insera fragmente de text.

Din punct de vedere economic, Linux are un alt avantaj foarte semnificativ - este un sistem gratuit. Linux este distribuit în general licență deschisă GNU în cadrul fundației software gratuit(Free Software Foundation), care face acest sistem de operare disponibil pentru toată lumea. Linux este protejat prin drepturi de autor și nu este în domeniul public, dar Licența deschisă GNU este aproape aceeași cu a le pune la dispoziție publicului. Este proiectat în așa fel încât Linux să rămână liber și în același timp un sistem standardizat. Există o singură versiune oficială a nucleului Linux.

Sistemul de operare Linux a moștenit încă două caracteristici remarcabile de la Unix: este multi-utilizatorŞi multitasking sistem. Multitasking înseamnă că sistemul poate îndeplini mai multe sarcini în același timp. Modul multiplayerînseamnă că mai mulți utilizatori pot lucra în sistem simultan, fiecare dintre aceștia interacționând cu acesta prin intermediul propriului terminal. Un alt avantaj al acestui sistem de operare este abilitatea de a-l instala împreună cu Windows pe un singur computer.

Linux poate transforma orice mașină personală într-o stație de lucru. În prezent, Linux este sistemul de operare pentru afaceri, educație și programare individuală. Universitățile din întreaga lume folosesc Linux în cursurile de programare și proiectare a sistemelor de operare. El a devenit indispensabil în larg rețele corporative, precum și pentru organizarea site-urilor Internet și a serverelor Web.

Linux modern oferă posibilitatea de a utiliza mai multe tipuri de interfețe grafice: KDE (K Desktop Environment), GNOME (GNU Network Model Environment) și altele. În fiecare dintre aceste shell-uri, utilizatorului i se oferă posibilitatea de a lucra cu mai multe desktopuri simultan (în timp ce în MS Windows există întotdeauna un desktop, care trebuie să fie aglomerat cu ferestre).

Caracteristicile sistemului de operare Linux

Vorbind despre sistemul Linux, putem evidenția kernel, shell, structură de fișiere și utilitare. Nucleul este inima sistemului. Conține programe care controlează direct hardware-ul computerului. Shell este o interfață de utilizator bazată pe text. Acceptă comenzi de la utilizator și le transmite nucleului pentru execuție. Shell poate fi personalizat pentru a se potrivi specifice nevoile utilizatorului. Are chiar și a lui limbaj de programare, care poate fi folosit pentru a scrie așa-numitele scripturi. Standard pentru sistem programe Linux(comenzile) sunt adesea numite utilitare.

Structura fișierelor este un arbore de directoare în care se află fișierele. Lungimea maximă a unui nume de fișier în Linux este de 256 de caractere. De regulă, în

Un sistem de operare este un set de programe care asigură controlul hardware-ului computerului, organizează lucrul cu fișiere (inclusiv lansarea și gestionarea execuției programelor) și, de asemenea, implementează interacțiunea cu utilizatorul, adică interpretarea comenzilor introduse de utilizator și a ieșirii rezultatele procesării acestor comenzi .

Fără un sistem de operare, un computer nu poate funcționa ca atare deloc. În acest caz, nu este altceva decât o colecție de nefuncționare dispozitive electronice, nu este clar de ce au fost colectate împreună.

Astăzi, cele mai cunoscute sisteme de operare pentru computere sunt familiile de sisteme de operare Microsoft Windowsși UNIX. Primii își urmăresc strămoșii până la sistemul de operare MS-DOS, care a fost echipat cu primul calculatoare personale Compania IBM. Sistemul de operare UNIX a fost dezvoltat de un grup de angajați Bell Labs condus de Dennis Ritchie, Ken Thompson și Brian Kernighan în 1969. Dar în aceste zile, când se vorbește despre sala de operație sistem UNIX, cel mai adesea nu înseamnă un anumit sistem de operare, ci mai degrabă o întreagă familie de sisteme de operare asemănătoare UNIX. Chiar cuvântul UNIX ( cu majuscule) a devenit o marcă înregistrată a ATT Corporation.

La sfârșitul anilor 70 (acum deja secolul trecut), angajații de la Universitatea din California din Berkeley au adus o serie de îmbunătățiri codului sursă UNIX, inclusiv lucrul cu familia de protocoale TCP/IP. Dezvoltarea lor a devenit cunoscută ca BSD ("Berkeley Systems Distribution"). A fost distribuit sub o licență care permitea perfecționarea și îmbunătățirea produsului, iar rezultatul să fie partajat cu terțe părți (cu sau fără cod sursă), cu condiția să fie indicat cât de mult din cod a fost dezvoltat la Berkeley.

Sistemele de operare precum UNIX, inclusiv BSD, au fost inițial dezvoltate pentru a funcționa pe computere mari multi-utilizator - mainframe. Dar computerele personale au crescut treptat puterea lor hardware, iar astăzi depășesc deja ca capabilități acele mainframe pentru care a fost dezvoltat sistemul de operare UNIX în anii 70. Și astfel, la începutul anilor 90, un student de la Universitatea din Helsinki, Linus Torvalds, a început să dezvolte un sistem de operare asemănător UNIX pentru computere personale compatibile cu IBM.

Iată textul unui mesaj trimis de Torvalds grupului de știri comp.os.minix pe 25 august 1991:

Din: [email protected](Linus Benedict Torvalds)

Grupuri de știri: comp.os.minix

Subiect: Ce ți-ar plăcea să vezi cel mai mult în minix?

Rezumat: mic sondaj pentru noul meu sistem de operare

Organizație: Universitatea din Helsinki

Salutare tuturor care folosesc minix -

Eu fac un sistem de operare (gratuit) (doar un hobby, nu va fi mare și profesionist ca gnu) pentru clonele 386(486) AT. Aceasta se prepară din aprilie și începe să fie pregătită. Aș dori orice feedback despre lucrurile pe care oamenii le plac/nu le plac în minix, deoarece sistemul meu de operare seamănă oarecum cu acesta (același aspect fizic al sistemului de fișiere (din motive practice), printre altele).

În prezent, am portat bash(1.08) și gcc(1.40) și lucrurile par să funcționeze.

Aceasta înseamnă că voi obține ceva practic în câteva luni și aș dori să știu ce caracteristici și-ar dori majoritatea oamenilor. Orice sugestii sunt binevenite, dar nu promit că le voi implementa :-)

Linus ( [email protected])

PS. Da - este „fără orice cod minix și are un fs multi-threaded. NU este portabil (folosește 386 task switching etc) și probabil că nu va suporta niciodată altceva decât AT-harddisk-uri, deoarece asta e tot Am:-(.

În acest mesaj, Linus scrie că lucrează la un sistem de operare (gratuit) pentru 386 (486) computere și le cere tuturor părților interesate să indice ce componente ale sistemului doresc să vadă mai întâi utilizatorii. Dar, după cum se poate vedea din textul mesajului, shell-ul bash și compilator gcc deja lucrau pentru el. Ei au lucrat sub sistemul de operare Minix, care a fost dezvoltat de profesorul E. Tanenbaum (Andy Tanenbaum) ca manual de instruire pentru studenți programatori. Minix rula pe computere cu un procesor 286 și a servit drept prototip pentru noul sistem de operare al lui Torvalds.

Fișierele pentru prima variantă de Linux (versiunea 0.01) au fost publicate pe Internet pe 17 septembrie 1991. Așa cum scrie însuși Torvalds: „După cum am menționat deja, 0.01 nu a venit de fapt cu niciun fișier binar: a fost doar sursa. cod pentru oameni interesați de cum arăta Linux. Rețineți lipsa anunțului pentru 0.01: nu am fost prea mândru de el, așa că cred că am trimis doar o notă tuturor celor care și-au arătat interesul.

Apoi, pe 5 octombrie 1991, versiunea 0.02 a fost lansată și deja funcționa. Cu toate acestea, o prezentare detaliată a istoriei Linux nu este inclusă în scopul acestei cărți, așa că nu voi continua acest subiect, adresând cititorii interesați la [A3.1].

L. Torvalds nu a brevetat sau limitat în alt mod distribuția noului sistem de operare. Încă de la început, Linux a fost distribuit în condițiile Licenței Publice Generale (GPL), adoptată pentru software dezvoltat în cadrul mișcării Open Source și al proiectului GNU (vezi [A3.2]). În argou Linux, această licență este uneori numită Copyleft. Această licență, mișcarea Open Source și proiectul GNU trebuie discutate separat.

În 1984, omul de știință american Richard Stallman a fondat Free Software Foundation. Scopul acestei fundații a fost eliminarea tuturor interdicțiilor și restricțiilor privind distribuirea, copierea, modificarea și studiul software-ului. La urma urmei, până atunci, companiile comerciale au protejat cu atenție software-ul pe care l-au dezvoltat, l-au protejat cu brevete și mărci de protecție a drepturilor de autor și au păstrat codurile sursă ale programelor scrise în limbi în cea mai strictă încredere. nivel înalt(tip C++). Stallman credea că acest lucru a cauzat un prejudiciu enorm dezvoltării software, ducând la o scădere a calității programelor și la prezența unui număr mare de erori nedetectate în acestea. Și, cel mai rău, acest lucru duce la o încetinire a schimbului de idei în domeniul programării, încetinind crearea de software nou din cauza faptului că fiecare programator trebuie să rescrie complet fiecare program, în loc să împrumute piese gata făcute. de cod sursă din programe gata făcute.

Free Software Foundation a început dezvoltarea Proiectului GNU, un proiect de creare a software-ului liber. Abrevierea GNU se deschide recursiv - GNU's Not Unix, adică ceea ce aparține proiectului GNU nu face parte din Unix (pentru că până atunci chiar și cuvântul UNIX în sine era deja o marcă înregistrată, adică nu mai era liber) În Manifestul GNU [ A3.3], care a fost scris în 1985, R. Stallman menționează opoziția sa față de proprietatea individuală a software-ului drept principala forță motrice care a condus la crearea FSF și a Proiectului GNU.

Faptul că software-ul dezvoltat în cadrul Proiectului GNU este gratuit nu înseamnă că este distribuit fără licență și nu este protejat în niciun fel în sens legal. Programele dezvoltate în cadrul mișcării Open Source sunt distribuite în condițiile Licenței Publice Generale (GPL) [P3.2]. Pentru a spune foarte pe scurt, esența acestei licențe este următoarea. Software-ul distribuit sub această licență poate fi dezvoltat în continuare, modificat, transferat sau vândut altora, cu condiția ca rezultatul unei astfel de prelucrări să fie distribuit și sub o licență copyleft. Ultima condiție este cea mai importantă și decisivă din această licență. Se asigură că rezultatele eforturilor dezvoltatorilor de software liber rămân deschise și nu devin parte a niciunui produs cu licență convențională. De asemenea, distinge software-ul gratuit de software-ul care este distribuit gratuit. În cuvintele creatorilor FSF, licența GPL „face software-ul liber și asigură că va rămâne gratuit”.

Aproape tot software-ul distribuit în condițiile GPL este aproape gratuit pentru utilizatori (în cele mai multe cazuri, pentru a-l obține, trebuie să plătiți doar un CD-ROM cu software-ul sau pentru traficul de acces la Internet). Acest lucru nu înseamnă că programatorii încetează să primească compensații pentru munca lor. Ideea principală a lui R. Stallman este că nu software-ul trebuie vândut, ci munca programatorului ca atare. De exemplu, o sursă de venit poate fi întreținerea produselor software sau instalarea și configurarea acestora pentru implementare pe computere noi și/sau în condiții noi, predarea etc. O recompensă bună poate fi și primirea de către autor a unor programe gratuite de o anumită faimă, care îi va permite să primească ulterior un loc de muncă bine plătit.

Ca parte a mișcării Open Source, și în special a proiectului GNU, au fost dezvoltate un număr semnificativ de programe, dintre care cele mai faimoase sunt editorul Emacs și compilatorul GCC (GNU C Compiler) - cel mai bun compilator C până în prezent. Codul open source al programelor are un efect foarte benefic asupra calității software: toate cele bune, toate ideile și soluțiile noi sunt imediat diseminate pe scară largă și toate erorile sunt observate și eliminate rapid. Începe să funcționeze mecanismul selecției naturale, care este suprimat în versiunea abordării distribuției de software care se practică în software-ul comercial.

Dar să revenim la istoria Linux în sine. Trebuie spus că dezvoltarea lui Linus Torvalds a reprezentat doar nucleul sistemului de operare. Acest nucleu „a căzut pe teren pregătit”, în sensul că Proiectul GNU se dezvoltase deja număr mare diverse tipuri de utilitati. Dar pentru a transforma GNU într-un sistem de operare cu drepturi depline, nu a existat suficient nucleu. Dezvoltarea nucleului era în curs de desfășurare (se numea Hurd), dar din anumite motive a fost întârziată. Prin urmare, apariția dezvoltării lui L. Torvalds a fost foarte oportună. Acesta a marcat nașterea unui sistem de operare open source.

R. Stallman are, desigur, dreptate când insistă că sistemul de operare Linux ar trebui să se numească GNU/Linux. Dar s-a întâmplat că numele nucleului a început să servească drept nume pentru întregul sistem de operare, iar în această carte vom face același lucru.

Datorită faptului că codul sursă Linux este distribuit gratuit și disponibil public, un număr mare de dezvoltatori independenți au fost implicați în dezvoltarea sistemului încă de la început. Datorită acestui fapt, astăzi Linux este cel mai modern, stabil și cel mai rapid sistem de dezvoltare, absorbind aproape instantaneu cele mai recente inovații tehnologice. Are toate capabilitățile care sunt inerente sistemelor de operare moderne cu funcții complete, cum ar fi UNIX. Iată o listă scurtă a acestor posibilități.

Toate procesele sunt independente; niciunul dintre ei nu ar trebui să interfereze cu alte sarcini. Pentru a face acest lucru, nucleul implementează modul de partajare a timpului CPU, alocând alternativ intervale de timp pentru fiecare proces de executat. Acest lucru este semnificativ diferit de modul „multitasking preventiv” implementat în Windows 95, unde procesul în sine trebuie să „renunte” procesorul altor procese (și poate întârzia foarte mult execuția acestora).

Linux nu este doar un sistem de operare multitasking, ci acceptă capacitatea multor utilizatori de a lucra simultan. În același timp, Linux poate oferi totul resursele sistemului utilizatorii care lucrează cu gazda prin diferite terminale la distanță.

Schimbarea memoriei RAM pe disc vă permite să lucrați cu o cantitate limitată de memorie RAM fizică; Pentru a face acest lucru, conținutul unor părți (pagini) de RAM este scris într-o zonă dedicată de pe hard disk, care este tratată ca RAM suplimentară. Acest lucru reduce oarecum viteza de funcționare, dar vă permite să organizați activitatea programelor care necesită mai multă RAM decât este disponibilă de fapt pe computer.

Memoria sistemului Linux este organizată în pagini de 4K. Dacă memoria RAM este complet epuizată, sistemul de operare va căuta pagini de memorie lungi neutilizate pentru a le muta din memorie pe hard disk. Dacă oricare dintre aceste pagini devine necesară, Linux le restaurează de pe disc. Unele sisteme Unix mai vechi și unele platforme moderne (inclusiv Microsoft Windows) șterg pe disc tot conținutul RAM asociat cu o aplicație inactivă (adică TOATE paginile de memorie legate de aplicație sunt salvate pe disc atunci când memoria este scăzută), ceea ce este mai puțin eficient.

Nucleul Linux acceptă paginarea la cerere, în care doar porțiunea necesară a codului programului de execuție este în RAM, iar porțiunile care nu sunt utilizate în prezent rămân pe disc.

Dacă este necesar să rulați mai multe copii ale unei aplicații în același timp (fie un utilizator execută mai multe sarcini identice, fie utilizatori diferiți execută aceeași sarcină), atunci este încărcată în memorie o singură copie a codului executabil al acestei aplicații, care este folosit de toți care execută simultan sarcini identice.

Bibliotecile sunt seturi de proceduri utilizate de programe pentru procesarea datelor. Există un număr biblioteci standard, utilizat simultan de mai multe procese. În sistemele mai vechi, astfel de biblioteci erau incluse în fiecare fișier executabil, a cărui execuție concomitentă a dus la o utilizare neproductivă a memoriei. În sistemele noi (în special, Linux), este furnizată lucrul cu biblioteci partajate dinamic și static, ceea ce permite reducerea dimensiunii aplicațiilor individuale.

Memorarea în cache a discului este utilizarea unei părți din RAM pentru a stoca datele utilizate frecvent de pe disc, ceea ce accelerează semnificativ accesul la programele și sarcinile utilizate frecvent. Utilizatorii MS-DOS lucrează cu SmartDrive, care rezervă zone fixe de memorie de sistem pentru stocarea în cache a discului. Linux folosește un sistem de cache mai dinamic: memoria rezervată pentru cache crește atunci când memoria nu este utilizată și scade când sistemul sau procesul utilizatorului necesită mai multă memorie. 100% compatibil POSIX 1003.1.

POSIX 1003.1 (portabil Sistem de operare Interfață - interfața sistemului de operare mobil) definește interfața standard a sistemelor Unix, care este descrisă de un set de proceduri în limbaj C. Acum este acceptat de toate sistemele de operare noi. Microsoft Windows NT acceptă și POSIX 1003.1. Linux este 100% compatibil POSIX. În plus, unele funcții System V și BSD sunt acceptate pentru a crește compatibilitatea.

Linux folosește tehnologia IPC (InterProcess Communication) pentru a face schimb de mesaje între procese, pentru a folosi semafoare și memoria partajată.

Linux nu este primul sistem de operare din istorie. O mulțime de software diferite, inclusiv software foarte util și foarte bun, au fost dezvoltate pentru sistemele de operare dezvoltate anterior, inclusiv DOS, Windows 95, FreeBSD sau OS/2. Pentru a rula astfel de programe sub Linux, au fost dezvoltate emulatoare Windows 3.1 și Windows 95. Mai mult, Vmware a dezvoltat un sistem de „mașini virtuale”, care este un emulator de computer în care puteți rula orice sistem de operare. Există evoluții similare de la alte companii. Sistemul de operare Linux este, de asemenea, capabil să execute fișiere binare ale altor platforme Unix bazate pe Intel care respectă standardul iBCS2 (Compatibilitate binară Intel).

Linux acceptă un număr mare de formate de sisteme de fișiere, inclusiv sisteme de fișiere DOS și OS/2, precum și sisteme de fișiere moderne de jurnal. În același timp, propriul sistem de fișiere Linux, care se numește Second Extended Sistem de fișiere(ext2fs), permite utilizarea eficientă a spațiului pe disc.

Linux poate fi integrat în orice retea locala. Toate serviciile Unix sunt acceptate, inclusiv Networked File System (NFS), acces la distanță (telnet, rlogin), lucru în rețele TCP/IP, acces dial-up prin protocoale SLIP și PPP etc. Activarea mașinii Linux ca server sau client pentru o altă rețea, în special, partajarea fișierelor și imprimarea de la distanță pe Macintosh, NetWare și Windows.

Deși Linux a fost proiectat inițial pentru computerele bazate pe Intel 386/486, acum poate rula pe toate versiunile de microprocesoare Intel, de la sistemele multiprocesoare 386 la Pentium III (au existat unele dificultăți cu Pentium IV, dar conform rapoartelor de pe Internet , au fost cauzate de erori în implementarea procesorului). Linux funcționează cu succes și pe diverse clone Intel de la alți producători; Există rapoarte pe Internet că Linux funcționează și mai bine pe procesoarele Athlon și Duron de la AMD decât pe Intel. În plus, au fost dezvoltate versiuni pentru alte tipuri de procesoare - ARM, DEC Alpha, SUN Sparc, M68000 (Atari și Amiga), MIPS, PowerPC și altele (rețineți că această carte acoperă doar versiunea pentru calculatoare compatibile cu IBM).

În orice sistem de operare, există 4 părți principale: nucleul, structura fișierelor, interpretul de comenzi ale utilizatorului și utilitare. Nucleul este nucleul, care definește o parte a sistemului de operare care controlează hardware-ul și execuția programelor. O structură de fișiere este un sistem de stocare a fișierelor pe dispozitivele de stocare. Un interpret de comandă sau un shell este un program care organizează interacțiunea utilizatorului cu un computer. Și, în sfârșit, utilitățile sunt ușoare programe individuale, care, în general, nu diferă fundamental de alte programe lansate de utilizator, cu excepția scopului lor principal - îndeplinesc funcții de serviciu.

După cum am menționat mai sus, pentru a fi precis, cuvântul „Linux” se referă doar la nucleu. Prin urmare, atunci când vorbim despre un sistem de operare, ar fi mai corect să spunem „un sistem de operare bazat pe nucleul Linux”. Nucleul sistemului de operare Linux este dezvoltat sub conducerea generală a lui Linus Torvalds și este distribuit gratuit (pe baza licenței GPL), la fel ca o cantitate imensă de alte software, utilități și aplicații. Una dintre consecințele distribuției gratuite de software pentru Linux a fost că un număr mare de firme și companii diferite, precum și grupuri de dezvoltatori pur și simplu independente, au început să producă așa-numitele distribuții Linux.

O distribuție este un set de software care include toate cele 4 componente principale ale sistemului de operare, adică nucleul, sistemul de fișiere, shell-ul și un set de utilitare, precum și un anumit set de programe de aplicație. De obicei, toate programele incluse într-o distribuție Linux sunt distribuite în conformitate cu termenii GPL, așa că poate părea că distribuția poate fi lansată de oricine, sau mai degrabă de oricine care nu este prea leneș să adune o colecție de software liber. Și există un anumit grad de plauzibilitate într-o astfel de afirmație. Cu toate acestea, dezvoltatorul de distribuție trebuie cel puţin creați un program de instalare care va instala sistemul de operare pe un computer care nu are încă niciun sistem de operare. În plus, este necesar să se rezolve interdependențe și inconsecvențe între diferite pachete (și versiuni de pachet), care, așa cum vom vedea mai târziu, este, de asemenea, o sarcină netrivială.

Cu toate acestea, există deja peste o sută de distribuții Linux diferite în lume, iar altele noi apar tot timpul. O listă mai mult sau mai puțin completă a acestora poate fi găsită pe serverul http://www.linuxhq.com, unde sunt date scurte caracteristici ale fiecărei distribuții (sunt menționate și unele versiuni localizate). În plus, există și link-uri către alte liste de distribuții, așa că, dacă doriți, puteți găsi tot ce există în general în lume (totuși, toate acestea sunt în engleză și nu există suficiente localizări rusești menționate acolo).

A. Fedorchuk în articolul [A3.8] a încercat să clasifice distribuțiile pe baza următoarelor criterii:

Structura sistemului de fișiere;

Program de instalare;

Instrument de instalare a pachetului software utilizat;

Compoziția utilităților și a programelor de aplicație incluse în kitul de distribuție.

Deși A. Fedorchuk ajunge la concluzia că diferențele dintre distribuții sunt nesemnificative și sunt din ce în ce mai șterse, din articolul său rezultă totuși că astăzi există cel puțin 3 grupuri de distribuții, dintre care cei mai tipici reprezentanți sunt Red Hat, Slackware și Debian .

După ce criterii ar trebui să alegi o distribuție? În opinia mea, pentru cazul țării noastre există două criterii: distribuția trebuie să fie rusificată și trebuie să existe o echipă de dezvoltare care să ofere suport pentru distribuție. Și este mai bine dacă această echipă are un venit din această activitate (sau poate din altă activitate), adică funcționează ca o companie comercială. Chiar și în perioada relativ scurtă în care am lucrat pe Linux, mai multe distribuții au reușit să părăsească scena, ale căror echipe de suport au lucrat „pe bază de voluntariat” și după ceva timp au încetat să-și susțină dezvoltările.

În Rusia, au apărut recent trei echipe de dezvoltatori care creează și susțin distribuții rusificate.

Una dintre echipe a fost formată la Institutul de Logică (http://www.ilabs.ru). Această echipă a lucrat de ceva timp la rusificarea distribuției Linux Mandrake Russian Edition, iar în martie 2001 a organizat compania „ALTLinux” (http://www.altlinux.ru) și a lansat distributie proprie ALTLinux (care, totuși, este foarte asemănător cu Linux Mandrake Russian Edition).

A doua echipă este reprezentată de compania „ASPLinux” (http://www.asplinux.ru, http://www.asp-linux.com, http://www.asp-linux.com.sg, http: //www. asp-linux.co.kr), care și-a lansat propria distribuție ASPLinux. Această echipă a inclus L. Kanter și A. Kanevsky, care au lansat anterior faimoasa distribuție Black Cat Linux.

A treia echipă, din câte îmi dau seama, este reprezentată de compania „Linux Ink” din Sankt Petersburg. (http://www.linux-ink.ru), care produce Red Hat Linux Cyrillic Edition.

Desigur, există și alte distribuții rusificate. În 2000, au apărut cele mai bune distribuții Linux (http://bestlinux.net), susținute de SOT din Finlanda, și RosLinux. O descriere a mai multor distribuții Linux rusificate este dată în cartea lui A. Fedorchuk [P1.6]. Dar, în opinia mea, dacă vorbim despre alegerea unei distribuții, atunci astăzi doar trei distribuții merită atenție: Red Hat Linux Cyrillic Edition, Linux Mandrake Russian Edition (și descendentul său ALTLinux) și ASPLinux. Pot da următoarele motive în favoarea acestei alegeri:

Aceste distribuții aparțin unei familii de distribuții bazate pe Red Hat Linux, produse de compania americană cu același nume, iar judecând după Internet, Red Hat este cea mai răspândită distribuție din lume.

Aceste distribuții sunt inițial rusificate.

Fiecare dintre ele are o procedură de instalare destul de simplificată, care recunoaște automat majoritatea componentelor hardware, ceea ce simplifică foarte mult procedura de instalare a sistemului.

Este ușor să instalați (adăugați) software suplimentar, deoarece este furnizat în pachete RPM (aceasta este o tehnologie de distribuție a software-ului, cum ar fi programe de configurare sub Windows).

Aceste distribuții sunt susținute de echipe de dezvoltare consacrate și sunt actualizate în mod constant, astfel încât puteți conta pe faptul că veți putea lucra cu cele mai recente versiuni de Linux.

Câteva cuvinte despre numerotarea versiunilor. Este necesar să se facă distincția între numerele versiunii de distribuție și numerele versiunii kernelului. Când oamenii vorbesc despre versiunile Linux, de obicei se referă la versiunea kernel-ului (deoarece dacă un sistem de operare aparține Linux este determinat de faptul că sistemul de operare folosește kernel-ul Linux). Deoarece Linus Torvalds continuă să coordoneze dezvoltarea nucleului, versiunile nucleului sunt dezvoltate secvenţial, mai degrabă decât ramificarea şi multiplicarea distribuţiilor asemănătoare.

Versiunile nucleului Linux sunt de obicei notate cu trei numere separate printr-un punct. De exemplu, versiunea 5.2 Black Cat a fost construită pe versiunea de kernel 2.0.36, adică era versiunea Linux 2.0.36. Versiunile de kernel cu o a doua cifră impară nu sunt de obicei folosite pentru a crea distribuții, deoarece sunt versiuni experimentale (depanare). Sunt distribuite în principal pentru ca pasionații să le poată testa pentru a identifica toate deficiențele. Desigur, această versiune poate să nu funcționeze stabil. Versiunile cu o a doua cifră pară sunt (considerate) stabile. Puteți, desigur, să instalați orice versiune, dar pentru începători este totuși recomandat să alegeți o versiune de kernel cu o a doua cifră chiar în numărul versiunii. Desigur, dacă instalați distributie completa, atunci alegerea nucleului a fost făcută pentru tine de către dezvoltatorii săi, dar trebuie să știi despre numerotarea versiunilor dacă te gândești vreodată la actualizarea nucleului.

Am văzut referiri la existență versiuni speciale Linux, care rulează chiar și pe un procesor 8086 cu 512 KB de memorie și o versiune special asamblată poate rula de pe una sau două dischete fără hard disk.

Deci, dacă aveți un computer vechi care nu rulează Windows, îl puteți folosi cu succes pentru a învăța Linux și puteți fi surprins de capacitățile sale. Dar astfel de opțiuni nu sunt discutate în această carte.

Deoarece sistemul de operare Linux utilizează modul protejat cu microprocesor, este necesar cel puțin un procesor 386 pentru a instala acest sistem de operare. Judecând după sursele literare, orice modificări sunt potrivite: SX, DX, etc. Cerințele suplimentare pentru hardware-ul computerului pe care este instalat Linux sunt determinate de ceea ce doriți. Din tabelul de mai jos. 1.1. puteți vedea cum cerințele hardware cresc în funcție de dorințele utilizatorului (numerele date în tabel sunt foarte aproximative, aici nu pretind a fi adevărul suprem).

Tabelul 1.1. Cerințe hardware

Din acest tabel putem concluziona că configurația minimă acceptabilă pentru stăpânirea Linux este un computer cu procesor 486 cu 16 MB RAM și hard disk volum 300 MB. În continuare, trebuie să vă faceți griji doar cu privire la creșterea memoriei RAM și a capacității hard disk-ului nu va fi niciodată prea mult.

Mă voi referi din nou la cartea lui A. Fedorchuk [P1.6], în care un capitol mare este dedicat alegerii platformei hardware pentru Linux. În ea, autorul examinează în detaliu modul în care Linux se leagă de fiecare componentă a hardware-ului computerului, începând cu chipset-ul și placa de bazași terminând cu dispozitivele și sursele periferice alimentare neîntreruptibilă. Cu toate acestea, în opinia mea, în practică, alegerea computerului este determinată nu de sistemul de operare, ci, în primul rând, de capacitățile financiare ale proprietarului. Și trebuie să includem printre avantajele sistemului de operare capacitatea acestuia de a gestiona nu numai cele mai noi și mai „sofisticate” modele, ci și copii deja „demodate” sau „învechite din punct de vedere moral”. La urma urmei, așa-numita „învechire morală” este cauzată tocmai de faptul că noile versiuni de software de la cei mai renumiți producători obligă echipamentele complet funcționale să fie casate. În acest sens, Linux are un avantaj imens prin faptul că poate funcționa chiar și pe acele computere unde doar MS DOS poate fi o alternativă. Desigur, în astfel de cazuri vom obține doar modul linie de comandă, dar judecând după diverse surse pe Internet, acest lucru nu împiedică utilizarea computerelor vechi pentru a efectua diverse sarcini auxiliare, de exemplu, ca routere.

Dar problemele utilizării Linux în aceste scopuri nu intră în sfera interesului nostru. Dacă vorbim despre un utilizator obișnuit, atunci, judecând după experiența mea, dacă puteți lucra cu Windows 95 pe un computer și cu atât mai mult cu Windows NT sau Windows 2000, atunci un astfel de computer este destul de potrivit pentru lansează Linux.

Și, la finalul primului capitol, un scurt răspuns la întrebarea formulată în titlul secțiunii.

După cum am menționat, Linux, împreună cu un număr mare de programe de aplicație, este distribuit aproape gratuit. Aceasta înseamnă că un utilizator care nu intenționează să modifice software-ul sau să-l vândă are tot dreptul să copieze întreaga distribuție Linux sau orice parte a acesteia de la un prieten, să o descarce de pe Internet sau să cumpere un CD-ROM cu Linux de la comercianți. într-un pasaj subteran, fără teamă că va fi urmărit penal pentru încălcarea cerințelor de licențiere (care din anumite motive se numesc „acorduri”) stabilite de compania dezvoltatoare.

Dintre cele trei opțiuni enumerate pentru achiziționarea distribuției, aș sugera să alegeți să o achiziționați pe CD-ROM. Este indicat să cumpărați nu într-un pasaj subteran (deși am achiziționat primul meu kit de distribuție de pe piața locală și nu am regretat), ci de la una dintre companiile de calculatoare sau printr-un magazin online. Acest lucru vă oferă posibilitatea de a alege și câteva garanții, cel puțin pentru schimbul unui disc defect. Rețineți doar că gama de prețuri poate fi foarte largă. Există pachete frumoase cu un preț de peste 1000 de ruble (și este dreptul vânzătorului să stabilească prețul). Și aceeași distribuție (poate doar fără un ghid de instalare tipărit) poate fi cumpărată pentru o sută sau două.

Eu însumi am folosit servicii de cumpărături online în ultima vreme. Nu indic o anumită adresă (acum avem publicitate plătită), dar acum sunt multe, așa că lipsa unei adrese specifice aici nu este un obstacol pentru cei care doresc să achiziționeze distribuția.

Note:

„Așa cum am menționat deja, versiunea 0.01 a fost distribuită fără binare: era doar cod sursă destinat celor care sunt interesați de cum arată Linux. Rețineți că nu a existat niciun anunț pentru versiunea 0.01. Nu eram foarte mândru de ea, așa că am trimis un mesaj oricui a arătat vreun interes.”

(notă trimisă de V. Sinitsyn, Linux Center) Încă de la început, nucleul Linux a fost distribuit sub o licență pe care FSF nu o recunoaște deloc ca fiind gratuită, deoarece interzicea distribuția comercială. Textul acestuia poate fi găsit în arhive versiuni anterioare nuclee la ftp.kernel.org (vezi, de exemplu, ftp://ftp.kernel.org/pub/linux/kernel/Historic/old-versions/RELNOTES-0.01). Se pare că schimbarea licenței a avut loc în versiunea 0.12 (vezi ibid., RELNOTES-0.12).

În prezent, aceste dificultăți au fost depășite și Linux rulează cu succes pe toate procesoarele Intel.

Se poate observa că cu fiecare noua versiune Cerințele nucleului pentru configurarea hardware sunt în creștere. Datele din tabelul 1.1 se referă la distribuția Black Cat Linux 5.2. După cum arată experimentele mele privind instalarea Red Hat Linux 9 într-o configurație minimă (vezi pagina articolelor și traducerile mele), distribuțiile moderne necesită cel puțin 600 MB de spațiu pe disc și 64 MB de memorie.

Astăzi, cele mai cunoscute sisteme de operare pentru computere sunt familiile de sisteme de operare Microsoft Windows și UNIX. Primii își urmăresc descendența până la sistemul de operare MS-DOS, care a fost echipat cu primele computere personale de la IBM. Sistemul de operare UNIX a fost dezvoltat de un grup de angajați Bell Labs condus de Dennis Ritchie, Ken Thompson și Brian Kernighan în 1969. Dar în zilele noastre, când oamenii vorbesc despre sistemul de operare UNIX, cel mai adesea se referă nu la un anumit sistem de operare, ci mai degrabă la o întreagă familie de sisteme de operare asemănătoare UNIX. Cuvântul UNIX însuși (cu majuscule) a devenit o marcă înregistrată a AT&T Corporation.

Sfârșitul anilor 70 (acum în ultimul secol), angajații de la Universitatea din California din Berkeley au adus o serie de îmbunătățiri codului sursă UNIX, inclusiv lucrul cu familia de protocoale TCP/IP. Dezvoltarea lor a devenit cunoscută ca BSD(„Berkeley Systems Distribution”). A fost distribuit sub o licență care permitea perfecționarea și îmbunătățirea produsului, iar rezultatul să fie partajat cu terțe părți (cu sau fără cod sursă), cu condiția să fie indicat cât de mult din cod a fost dezvoltat la Berkeley.

Sistemele de operare precum UNIX, inclusiv BSD, au fost inițial dezvoltate pentru a funcționa pe computere mari multi-utilizator - mainframe. Dar computerele personale au crescut treptat puterea hardware-ului lor, iar astăzi depășesc deja capacitățile mainframe-urilor pentru care a fost dezvoltat sistemul de operare UNIX în anii 70. Și astfel, la începutul anilor 90, un student la Universitatea din Helsinki, Linus Torvalds, a început să se dezvolte asemănător UNIX OS pentru computere personale compatibile cu IBM.

25 august 1991 Linus a scris că lucrează la un sistem de operare (gratuit) pentru 386 (486) computere și le cere tuturor părților interesate să raporteze ce componente ale sistemului doresc utilizatorii să vadă mai întâi. Dar, după cum se poate vedea din textul mesajului, shell-ul bash și compilatorul gcc lucrau deja pentru el. Ei au lucrat sub sistemul de operare M inix, care a fost dezvoltat de profesorul E. Tanenbaum (Andy Tanenbaum) ca ajutor didactic pentru studenții programatori. Minix rula pe computere cu un procesor 286 și a servit drept prototip pentru noul sistem de operare al lui Torvalds.

Fișierele primei versiuni de Linux (versiunea 0.01) au fost publicate pe Internet pe 17 septembrie 1991. Datorită faptului că codul sursă Linux este distribuit gratuit și public, un număr mare de dezvoltatori independenți s-au alăturat dezvoltării sistemului încă de la început. Datorită acestui fapt, astăzi Linux este cel mai modern, stabil și cel mai rapid sistem de dezvoltare, absorbind aproape instantaneu cele mai recente inovații tehnologice. Are toate capabilitățile care sunt inerente sistemelor de operare moderne cu funcții complete, cum ar fi UNIX. Iată o listă scurtă a acestor posibilități.

Apoi, pe 5 octombrie 1991, versiunea 0.02 a fost lansată și deja funcționa. L. Torvalds nu a brevetat sau limitat în alt mod distribuția noului sistem de operare. De la începuturile sale, Linux a fost distribuit în conformitate cu termenii Licenței Publice Generale (GPL), care se aplică software-ului dezvoltat de mișcarea Open Source și Proiectul GNU. Trebuie să spun că dezvoltarea lui Linus Torvalds a fost doar nucleul sistemului de operare. Acest nucleu „a căzut pe teren pregătit”, în sensul că un număr mare de utilități de diferite tipuri fuseseră deja dezvoltate în cadrul proiectului GNU. Dar pentru a transforma GNU într-un sistem de operare cu drepturi depline, nu a existat suficient nucleu. Dezvoltarea nucleului era în curs de desfășurare (se numea Hurd), dar din anumite motive a fost întârziată. Prin urmare, apariția dezvoltării lui L. Torvalds a fost foarte oportună. Acesta a marcat nașterea unui sistem de operare open source.

Caracteristici cheie ale sistemului de operare Linux

Datorită faptului că codul sursă Linux este distribuit gratuit și disponibil public, un număr mare de dezvoltatori independenți au fost implicați în dezvoltarea sistemului încă de la început. Datorită acestui fapt, astăzi Linux este cel mai modern, stabil și cel mai rapid sistem de dezvoltare, absorbind aproape instantaneu cele mai recente inovații tehnologice. Are toate capabilitățile care sunt inerente sistemelor de operare moderne cu funcții complete, cum ar fi UNIX. Iată o listă scurtă a acestor posibilități.

Multitasking real

Toate procesele sunt independente; niciunul dintre ei nu ar trebui să interfereze cu alte sarcini. Pentru a face acest lucru, nucleul implementează modul de partajare a timpului procesor central (sistem de partajare a timpului), alocând alternativ intervale de timp pentru fiecare proces de executat. Acest lucru este semnificativ diferit de modul „multitasking preventiv” implementat în Windows 95, unde procesul în sine trebuie să „renunte” procesorul altor procese (și poate întârzia foarte mult execuția acestora).

Dacă vorbim despre procese, atunci nașterea de noi procese în sistem este organizată în așa fel încât orice proces lansat de un utilizator moștenește drepturi de la procesul părinte . Și procesul părinte asigură doar că utilizatorul se conectează cu o anumită autentificare (nu există autentificare anonimă, ca în Windows!). Astfel, este imposibil să lansați un proces cu privilegiile altui utilizator! Permiteți-mi să vă reamintesc că în Windows procesele pot apărea nu de la părinți, ci în mod independent, ceea ce în mod clar nu este în favoarea securității sale.

Acces multi-utilizator

Linux nu este doar un sistem de operare multitasking, ci acceptă capacitatea multor utilizatori de a lucra simultan. În acest caz, Linux poate furniza toate resursele de sistem utilizatorilor care lucrează cu gazda prin diferite terminale la distanță. Este suportat un sistem de console virtuale, sub fiecare dintre ele puteți rula propriul terminal.

Schimbați memoria RAM pe disc

Schimbarea memoriei RAM pe disc vă permite să lucrați cu o cantitate limitată de memorie RAM fizică; Pentru a face acest lucru, conținutul unor părți (pagini) de RAM este scris într-o zonă dedicată de pe hard disk, care este tratată ca RAM suplimentară. Acest lucru reduce oarecum viteza de funcționare, dar vă permite să organizați activitatea programelor care necesită mai multă RAM decât este disponibilă de fapt pe computer. În principiu, această tehnologie este similară cu ideea de memorie virtuală, cu excepția faptului că schimbul Se pornește numai atunci când nu există suficient spațiu liber în RAM. Pentru a face acest lucru, o partiție de swap separată (/swap) este creată pe discul pe care este instalat Linux.

Organizarea memoriei paginii

Memoria sistemului Linux este organizată ca pagini 4K . Dacă memoria RAM este complet epuizată, sistemul de operare va căuta pagini de memorie lungi neutilizate pentru a le muta din memorie pe hard disk. Dacă oricare dintre aceste pagini devine necesară, Linux le restaurează de pe disc. Unele sisteme Unix mai vechi și unele platforme moderne (inclusiv Microsoft Windows) șterg pe disc tot conținutul RAM asociat cu o aplicație inactivă (adică TOATE paginile de memorie legate de aplicație sunt salvate pe disc atunci când memoria este scăzută), ceea ce este mai puțin eficient.

Încărcarea modulelor executabile „la cerere”

Nucleul Linux acceptă paginarea la cerere, în care doar porțiunea necesară a codului programului de execuție este în RAM, iar porțiunile care nu sunt utilizate în prezent rămân pe disc.

Partajarea programelor executabile

Dacă este necesar să rulați mai multe copii ale unei aplicații în același timp (fie un utilizator execută mai multe sarcini identice, fie utilizatori diferiți execută aceeași sarcină), atunci este încărcată în memorie o singură copie a codului executabil al acestei aplicații, care este folosit de toți care execută simultan sarcini identice.

Biblioteci partajate

Bibliotecile sunt seturi de proceduri utilizate de programe pentru procesarea datelor. Există un număr de biblioteci standard care sunt utilizate simultan de mai multe procese. În sistemele mai vechi, astfel de biblioteci erau incluse în fiecare fișier executabil, a cărui execuție concomitentă a dus la o utilizare neproductivă a memoriei. În sistemele noi (în special, Linux), este furnizată lucrul cu biblioteci partajate dinamic și static, ceea ce permite reducerea dimensiunii aplicațiilor individuale.

Memorarea dinamică a discului în cache

Memorarea în cache a discului este utilizarea unei părți din RAM pentru a stoca datele utilizate frecvent de pe disc, ceea ce accelerează semnificativ accesul la programele și sarcinile utilizate frecvent. Utilizatorii MS-DOS lucrează cu SmartDrive, care rezervă zone fixe de memorie de sistem pentru stocarea în cache a discului. Linux folosește un sistem de cache mai dinamic: memoria rezervată pentru cache crește atunci când memoria nu este utilizată și scade când sistemul sau procesul utilizatorului necesită mai multă memorie.

100% compatibil POSIX 1003.1. Suport parțial pentru caracteristicile System V și BSD

POSIX 1003.1 (Portable Operating System Interface) definește o interfață standard pentru sistemele Unix, care este descrisă de un set de proceduri în limbaj C. Acum este acceptat de toate sistemele de operare noi. Microsoft Windows NT acceptă și POSIX 1003.1. Linux este 100% compatibil POSIX. În plus, unele funcții System V și BSD sunt acceptate pentru a crește compatibilitatea.

Sistemul V IPC

Linux folosește tehnologia IPC(InterProcess Communication) pentru schimb mesajeîntre procese, utilizare semafoareși memoria generală.

Abilitatea de a rula fișiere executabile ale altor sisteme de operare

Linux nu este primul sistem de operare din istorie. O mulțime de software diferite, inclusiv software foarte util și foarte bun, au fost dezvoltate pentru sistemele de operare dezvoltate anterior, inclusiv DOS, Windows 95, FreeBSD sau OS/2. Pentru a rula astfel de programe sub Linux, au fost dezvoltate emulatoare Windows 3.1 și Windows 95. Mai mult, Vmware a dezvoltat un sistem de „mașini virtuale”, care este un emulator de computer în care puteți rula orice sistem de operare. Există evoluții similare de la alte companii. Sistemul de operare Linux este, de asemenea, capabil să execute fișiere binare ale altor platforme Unix bazate pe Intel care respectă standardul iBCS2 (Compatibilitate binară Intel).

Suportă diferite formate de sistem de fișiere

Linux acceptă un număr mare de formate de sisteme de fișiere, inclusiv sisteme de fișiere DOS și OS/2, precum și sisteme de fișiere moderne de jurnal. În același timp, propriul sistem de fișiere Linux, care se numește Second Extended File System ( ext2fs), permite utilizarea eficientă a spațiului pe disc. Acceptă înregistrarea și distribuirea drepturilor de acces.

Capabilități de rețea

Linux poate fi integrat în orice rețea locală. Toate serviciile Unix sunt acceptate, inclusiv Networked File System (NFS), acces la distanță (telnet, rlogin), lucru în rețele TCP/IP, acces dial-up prin protocoale SLIP și PPP etc... Includerea Linux este, de asemenea, acceptată - o mașină ca server sau client pentru altă rețea, în special, partajarea fișierelor și imprimarea de la distanță pe Macintosh, NetWare și Windows.

Lucrați pe diferite platforme hardware

Deși Linux a fost proiectat inițial pentru computerele bazate pe Intel 386/486, acum poate rula pe toate versiunile de microprocesoare Intel, de la 386 la sistemele multiprocesoare Pentium. Linux funcționează cu succes și pe diverse clone Intel de la alți producători; Există rapoarte pe Internet despre procesoare Athlon și Duron de la AMD Linux au performanțe chiar mai bune decât pe Intel.

În plus, au fost dezvoltate versiuni pentru alte tipuri de procesoare - ARM, DEC Alpha, SUN Sparc, M68000 (Atari și Amiga), MIPS, PowerPC și altele (rețineți că această carte acoperă doar versiunea pentru calculatoare compatibile cu IBM).

Există multe altele și unul dintre ele este Linux. Ce este și unde se folosește? Cum este structurat? Ce diferențe există față de Windows cu care sunt obișnuiți cei mai mulți oameni? „Linux”? Toate aceste întrebări vor primi răspuns în articol.

Acesta este un sistem de operare în raport cu care aveți o gamă largă de software care va fi instalat. În el puteți alege între mai multe tipuri de desktop-uri și aproximativ o duzină de shell-uri de linie de comandă. Acesta din urmă, de altfel, se numește terminal și joacă un rol foarte important. Datorită concentrării sale asupra executării mai multor programe simultan, sistemul de operare este relativ mai puțin susceptibil la eșecuri. Datorită faptului că niciun program nu poate rula implicit fără știrea utilizatorului, este foarte dificil (deși nu imposibil) să întâlniți un virus scris sub Linux. Dar dacă infectează computerele, este doar pentru că utilizatorul a lansat o aplicație suspectă. Unele mostre ale acestui sistem pot fi ușor plasate și operate prin unități optice sau USB.

Istoricul dezvoltării

Linux în rusă sună ca „Linux”, adică nu este tradus. Știi de ce este așa? Acest lucru se datorează faptului că este numit după fondatorul său de pionier, Linus Torvalds. Și-a prezentat creația publicului în 1994 (deși dezvoltarea a început încă din 1991). Datorită faptului că sistemul de operare avea sursă deschisă, și toată lumea o putea rafina, avea adepți în toată lumea. Diverse companii care produc distribuții plătite încep să se intereseze de el. În același timp, apar comunități de dezvoltatori care își creează și își distribuie build-urile pe bază de voluntariat. Și din 2016, există aproximativ o duzină de versiuni populare de sisteme de operare Linux. Ce ne spune această stare de fapt? Aceasta înseamnă că există o competiție puternică, asistență reciprocă (oricât de ciudat ar suna) și diversitate. Pe lângă versiunile populare, sunt utilizate pe scară largă și cele mai puțin obișnuite, care sunt adesea destinate îndeplinirii unei game specifice de sarcini. Și acum, dacă sunteți interesat de Linux rusesc, știți că descărcarea acestuia nu este o problemă. Iar pentru alții există localizatori care vor traduce măcar unele dintre simboluri.

Linux și Windows: care sunt diferențele?

La prima vedere, datele nu arată mult diferit. Dar asta nu este adevărat. Există diferențe, dar pentru a le vedea, trebuie să cauți „mai adânc”. Accentul principal va fi pe Linux, dar pentru a vă face o idee despre ce și cum, se va face o comparație cu Windows. Vom lua în considerare:

1. Sistem de fișiere.
2. Înveliș grafic.
3. Configurarea sistemului.
4. Domeniul de aplicare.

Și, în final, se va acorda puțină atenție truselor de distribuție.

Sistem de fișiere

Inițial, trebuie remarcat faptul că nu există hard disk-uri în sensul obișnuit în Linux. Care este primul lucru pe care ți-l spune această stare de fapt? Dificil? Deloc! Partițiile logice și discurile fizice vor fi păstrate, doar aici vor fi reprezentate prin directoare. Sistemul de operare se conectează la un folder și tot ceea ce este creat ajunge în el. Se poate lucra numai cu fișierele care se află în el. Cel mai important folder este cel root. Este notat cu /. De exemplu, fișierele utilizator sunt de obicei stocate în /home/username/. Dar puteți schimba locația aproape a oricărui lucru doriți, dacă doriți. Este greu să te deplasezi într-o astfel de structură?

Înveliș grafic

La început, după Windows, poate părea că mutarea este incomod. Dar acest lucru este doar atunci când utilizați terminalul. Există, de asemenea, shell-uri grafice cu care puteți lucra cu interfața familiară. Terminalul, de altfel, este folosit fie pe servere, fie de către oameni foarte avansați și cu memorie bună. Carcasa proiectată grafic este potrivită pentru toți ceilalți, precum și pentru cei care pur și simplu nu doresc să-și amintească cataloagele exacte de informații. Sistemul Linux poate apărea într-o varietate de forme. Mai multe opțiuni desktop pot fi configurate și deja design grafic pentru ei - există sute de variații.

Configurare

U Windows date informatiile sunt in registru de sistem, care este o bază de date specifică. Este necesar ca programele lansate în sistemul de operare să fie configurate corect atunci când sunt încărcate și la începutul activității lor. În el, dacă registrul este deteriorat, atunci doar o reinstalare completă va ajuta. Deși există un avantaj în acest sens - totul este într-un singur loc. Dar Linux a luat o cale diferită. În el, fiecare program are un fișier de configurare separat (și uneori chiar mai multe). Ele pot fi vizualizate sau editate după bunul plac editor de text. Dacă există mai multe fișiere, atunci acest lucru are avantajele sale - dacă unul dintre ele este deteriorat, doar o parte din lucrare se va pierde. Și în cel mai rău caz, va trebui doar să reinstalați un program separat. Când utilizatorul decide să schimbe computerul pe care îl folosește, nu trebuie să o ia de la capăt. El poate copia pur și simplu fișierele necesare între mașini (direct sau folosind medii). Ce să faci dacă sistemul de operare este deteriorat? Aceasta contine avantaj important, pe care îl are Linux. Sistemul de operare trebuie reinstalat și trebuie să o faceți. Dar setările fișierului vor fi salvate după acest proces și nu se vor pierde. Deși există un mic dezavantaj - fiecare program are propriul format de fișier de configurare și va trebui să înțelegeți bine ce și cum înainte de a edita.

Domenii de aplicare

Am vorbit despre asta și despre cum diferă de ceea ce sunt obișnuiți majoritatea utilizatorilor sisteme Windows. Acum să acordăm atenție zonelor de utilizare a acestuia. Din păcate, nu va găsi aplicație peste tot. Deci, server Linux sau acasă/la birou statie de lucru- aici este aproape de ideal. Cert este că nu există multe jocuri portate sau create pentru acest sistem de operare. Există, de asemenea, programe separate cu lansare grafică Pachete Adobeși programe de inginerie complexe (cum ar fi AutoCAD, MatLAB și altele asemenea). Dar cu ajutorul emulării această problemăîn majoritatea cazurilor se poate rezolva. Oamenii nu au întotdeauna nevoie de un computer care să rezolve probleme specifice. Prin urmare, vă sugerez să vă familiarizați cu o listă scurtă a capacităților sistemului și, dacă face ceea ce aveți nevoie, puteți încerca în practică și nu fiți dezamăgiți:

1. Sistemul poate crea documente de birou, foi de calcul, diverse documentații și procesa texte.
2. Este posibil să vizualizați și să editați imagini și fotografii.
3. Puteți asculta muzică și viziona videoclipuri.
4. Puteți juca jocuri pe sistem - dar de obicei foarte simple.
5. Realizați procesele de comunicare prin Internet (în acest sens, Linux este cap și umeri deasupra Windows).
6. Convenabil de programat.
7. Puteți explora internetul.
8. Este convenabil să gestionați de la distanță sistemele de operare (orice).
9. Sunt disponibile diverse programe mesagerie și e-mail.
10. Partajarea fișierelor este implementată convenabil.
11. Sistem de operare gratuit
12. Și, în sfârșit, virușii aici există ca un mit. Cel puțin autorul nu a întâlnit unul în toată viața.

Despre distribuții

Vrei deja Linux rusesc? Apoi este necesar să spunem puțin despre distribuții. Pe de o parte, este greu de spus că avem sisteme de operare diferite. Dar, pe de altă parte, nimeni nu va dovedi contrariul. Puteți alege limba dorită și focalizarea geografică, ceea ce va ajuta să faceți Linux mai convenabil. Versiunea rusă, franceză, braziliană - alegerea vă aparține. Folosind sistemul de operare, puteți studia serios limbi straine. Dar să vorbim despre distribuții. Principalele lor diferențe sunt locația programelor în sistem de fișiere. Nu se poate spune că o distribuție este mai convenabilă decât alta. Totul depinde de sarcinile cu care te confrunți. Deci, puteți instala o versiune în care puteți doar programa și există un suport slab pentru Internet (se încarcă doar componentele text). Această opțiune este potrivită pentru cei care nu se pot concentra asupra muncii și sunt distrași în mod constant. Există și acelea care vă vor permite să reglați cel mai bine puterea pentru a obține performanțe optime ale mașinii. Există o mulțime de opțiuni și depinde de tine să alegi una dintre ele.