Обзор операционной системы UNIX.
UNIX, Windows, Linux).
Рассмотрение конкретных операционных систем
Обзор операционных систем.
История UNIX началась в 60-ые годы, когда сотрудник лаборатории Bell Labs крупнейшей телекоммуникационной компании в мире AT&T Кен Томпсон написал на ассемблере операционную систему, которая в шутку была названа UNICS (UNiplexed Information fnd Computing Service – примитивная информационная и вычислительная служба). Впоследствии название было изменено на UNIX.
Операционная система UNIX представляет собой интерактивную систему, используемую для одновременной поддержки нескольких процессов и нескольких пользователей. В ОС UNIX есть достаточное количество средств, позволяющих программистам совместно работать и управлять использованием общей информации.
ОС UNIX предназначена для опытных программистов. Это мощная и гибкая система. Она характеризуется небольшим количеством базовых элементов, которые можно комбинировать бесконечным числом способов, чтобы приспособить их для конкретного приложения. Одно из основных правил системы UNIX заключается в том, что каждая программа должна выполнять всего одну функцию, но делать это хорошо. В системе устранена бесполезная избыточность. Например, зачем писать «copy», когда достаточно «ср».
Операционную систему UNIX можно рассматривать в виде пирамиды:
Рис. Уровни операционной системы UNIX.
У основания пирамиды располагается аппаратное обеспечение, состоящее из ЦП, памяти, дисков, терминалов и других устройств. На аппаратном обеспечении работает система UNIX. Ее функция заключается в управлении аппаратным обеспечением и представлении всем программам системных вызовов. Эти системные вызовы позволяют программам создавать процессы, файлы и прочие ресурсы и управлять ими.
Программы обращаются к системным вызовам, помещая аргументы в регистры ЦП и выполняя команды прерывания для переключения из пользовательского режима в режим ядра и передачи управления операционной системе UNIX.
Помимо ОС и библиотеки системных вызовов, все версии UNIX содержат большое количество стандартных программ, некоторые из них описываются стандартом POSIX 1003.2, тогда как другие могут различаться в разных версиях системы. К этим программам относятся: командный процессор (оболочка), компиляторы, редакторы, программы обработки текста и утилиты для работы с файлами. Именно эти программы и запускаются пользователем с терминала.
Таким образом, существует три интерфейса в ОС UNIX: интерфейс системных вызовов, интерфейс библиотечных функций и интерфейс, образованный набором стандартных обслуживающих программ. Последний интерфейс большинство пользователей считает самой системой UNIX. В действительности он не имеет практически никакого отношения к самой системе и легко может быть заменен. В некоторых версиях системы, например, этот ориентированный на ввод с клавиатуры интерфейс пользователя был заменен на графический интерфейс, ориентированный на использование мыши, для чего не потребовалось никаких изменений в самой системе. Именно эта гибкость сделала систему UNIX столь популярной и позволила ей пережить многочисленные изменения технологий, лежащей в ее основе.
Процессы UNIX очень похожи на последовательные классические процессы. Каждый процесс запускает одну программу и изначально получает один поток управления. У процесса есть один счетчик команд, указывающий на следующую исполняемую команду процесса. Большинство версий UNIX позволяют процессу после того, как он запущен, создавать дополнительные потоки.
UNIX представляет собой многозадачную систему, так что несколько независимых процессов могут работать одновременно. У каждого пользователя может быть одновременно несколько активных процессов, так что в большой системе могут одновременно работать несколько сотен и даже тысяч процессов. На большинстве однопользовательских рабочих станций работают десятки фоновых процессов. Они запускаются автоматически при загрузке системы. Файловая система в UNIX – иерархическая, с файлами и каталогами. Все диски монтируются в единое дерево каталогов, начинающееся в одном корне. Отдельные файлы могут быть связаны с любым каталогом дерева.