Здравствуйте уважаемые читатели блога www.сайт . Совсем немного времени осталось до окончания поддержки Windows XP в апреле 2014 года.
Думаю, что незадолго до этого события имеет смысл на всякий случай запастись оффлайновым набором обновлений для XP, например, с помощью утилиты «WSUS Offline Update», описанной в .
Что произойдет непосредственно после 8.04.2014 года? Да, собственно, в первый момент ничего. Те, кто по той или иной причине до сих пор не сумели отказаться от Windows XP, будут продолжать пользоваться этой операционной системы неопределенное время. По некоторым оценкам после окончания поддержки под ХР останутся около 15% мировых компьютеров.
Хорошо это или плохо? Однозначно плохо. Вновь обнаруженные уязвимости ОС устраняться больше не будут и злоумышленники наверняка постараются воспользоваться этой ситуацией.
Положение будет несколько смягчаться за счет ПО антивирусной защиты. Microsoft обещает продолжить поддержку Essential Security для XP. Можно предположить, что и антивирусные средства других разработчиков также не перестанут работать. Но антивирусное ПО и уязвимости операционной системы это все же далеко не одно и тоже.
Как-то мы уже обращались к теме в связи с программами Adobe. Правда, в отношении Windows XP называть уязвимости Zero-day будет уже неправильно. «Нулевой день» — это когда об уязвимости никто, кроме обнаруживших и эксплуатирующих ее злоумышленников не знает. А здесь знать будут, как бы, все, а вот устраняться она уже не будет.
Таким образом с каждым днем после окончания поддержки работа в Windows XP будет все более и более небезопасной. Наверное стоит все же попытаться найти ей замену. В этой связи мы и поговорим сегодня о Linux . Самое время.
Альтернативой Windows XP я бы Linux не назвал – это все же совершенно другая операционная система, которая с большим или меньшим успехом позволит выполнять те или иные задачи. Просто далеко не на все компьютеры, на которых работает Windows XP, можно установить новые версии операционных систем Microsoft, а вот Linux , как правило, можно.
Материал рассчитан на начинающих пользователей Linux , то есть на тех, кто только начинает знакомиться с этой операционной системой. Поэтому очень важно с самого начала разобраться с некоторыми ее принципиальными отличиями от операционной системы Windows. Без их понимания почувствовать себя комфортно в этой операционной системе, особенно после долгих лет работы в Windows, будет сложно.
Начнем с файловой системы.
Самое главное это разобраться с различиями в подходе к организации структуры файловой системы.
Все, конечно, знают древнюю философскую проблему о курице и яйце — что первично. Вспомнил я о ней не потому, что в операционных системах есть некая подобная проблема, а потому, что в Windows и Linux исповедуются различающиеся подходы к принципам построения файловой системы. Очень упрощенно эту разницу можно объяснить так.
В Windows первичным является том (раздел) на устройстве хранения. Для доступа к то му, он автоматически монтируется в систему с присвоением некой произвольной буквы латинского алфавита. После этого на подключенном блочном устройстве можно создавать папки и файлы и читать и модифицировать их содержимое. Перечень папок, в общем-то, не регламентирован.
Это чрезвычайно простой и очень привычный для подавляющего большинства пользователей подход. Вместе с тем он создает известные сложности когда по той или иной причине нужно разместить системные папки на разных томах.
В некоторых случаях добиться положительного результата позволяют исключительно символьные . С помощью символьной ссылки можно подключить даже целый дисковый том. Мы рассматривали такой вариант в статье.
Однако далеко не каждая системная папка может быть перенесена на другой диск. Например, хорошо известную, можно даже сказать, печально известную всем продвинутым пользователям Windows 7 папку переместить нельзя.
Как бы там ни было, задачу размещения системных каталогов Windows на разных дисках нельзя признать тривиальной. При этом точки монтирования томов (буквы дисков) живут своей жизнью, папки и файлы на устройствах хранения своей, и никак они между собой не связаны.
В Linux все наоборот. Основой файловой структуры является не том, а жестко зафиксированная, пришедшая из Unix , логическая структура каталогов системы – стандарт FHS (Filesystem Hierarchy System ).
Если открыть в файловом менеджере Файловую систему Linux , то первое что можно заметить — отсутствуют привычные буквы дисков – в Linux они попросту не используются.
То, как обозначаются диски и дисковые тома в Linux , мы уже разбирали в , посвященной резервному копированию и восстановлению дисков с помощью утилиты Clonezilla , работающей в среде Linux . Коротко напомним их.
Первый жесткий SATA диск обозначается как sda , диск с интерфейсом SCSI или уже устаревшим сегодня PATA — hda .
Первый раздел (том) диска обозначается как sda1 (hda1 ), второй sda2 , и так далее.
Второй жесткий диск будет называться sdb (hdb ), разделы, соответственно, – sdb1 , sdb2 , …
Однако, это не значит, что непосредственно пользуясь этими обозначениями можно получить доступ к содержимому устройств хранения. Как мы уже говорили чуть выше, первичным является дерево каталогов и устройство обязательно должно быть смонтировано к одной из его точек (каталогу).
Вся файловая структура Linux строится относительно корневого каталога , который имеет обозначение “/ ”.
Если при установке операционной системы смонтировать, например, первый раздел первого диска в корневой каталог / (точка монтирования — mount point ), то абсолютно все файлы (и системные и пользовательские) будут размещаться на этом диске.
На первый взгляд пока очень похоже на Windows – все файлы на одном томе (ну если не считать маленький раздел загрузчика “Зарезервировано системой”, появившийся в Windows 7). Но это только на первый. На самом деле существует большая разница.
Дело в том, что Linux позволяет непосредственно в процессе установки или позднее монтировать к некоторым точкам своего каталога различные дисковые разделы. Это значит, что штатными средствами без каких-либо дополнительных усилий и отрицательных последствий файлы операционной системы можно разместить в разных разделах одного диска, на разных дисках и даже в сети.
Коротко рассмотрим назначение отдельных каталогов файловой системы. На самом деле знать обо всех из них на начальном этапе не очень то и нужно, но для того, чтобы иметь общее представление и на будущее не помешает.
/bin - каталог, в котором находятся основные исполняемые файлы (binary files - двоичные файлы). Обычный пользователь не может изменять расположенные в нем файлы, только просматривать. Доступ на запись имеет исключительно суперпользователь – Root .
/boot – файлы, необходимые для загрузки Linux, например, файлы загрузчика GRUB и ядер системы. Каталог /boot может быть размещен как в корневом каталоге, так и на отдельном разделе диска.
Перенос /boot на отдельный раздел может быть необходим, например, при использовании в системе менеджера логических томов LVM (Logical Volume Manager ). Такую конфигурацию мы рассматривали в , посвященной оптимизации использования дискового пространства в нетбуке Asus eee pc 900 .
В этом случае можно найти определенную аналогию между каталогом /boot и разделом “Зарезервировано системой ” Windows 7.
/dev – в этом каталоге размещаются специальные файлы устройств (devices - устройства ).
Работа со всеми устройствами компьютера осуществляется с помощью этих файлов-интерфейсов. Дополнительно можно отметить, что в каталоге присутствуют файлы не только реальных, но и виртуальных устройств. Например, устройство Null , или устройство генератор случайных чисел Random . Права на каталог аналогичны /bin .
/etc – каталог, содержащий основные конфигурационные файлы программ и системных утилит. (et cetera - и так далее ).
Большинство настроек операционной системы Linux содержится в обычных текстовых файлах. Возможно, что в процессе эксплуатации системы это будет именно тот каталог, к которому придётся время от времени обращаться.
Продвинутые “линуксоиды” предпочитают работать именно с текстовыми файлами настроек. Совершенно не факт, что вам придется делать тоже самое – в современных версиях Linux существует множество графических утилит для настройки системы и программ. Хотя, в конечном счете, они являются лишь удобным интерфейсом пользователя для изменения все тех же текстовых файлов.
Так как модификация этих файлов может привести к серьезным системным изменениям, редактировать что-либо в данном каталоге может, опять же, только суперпользователь Root .
/lib – основные разделяемые библиотеки с которыми работают исполняемые файлы из каталогов /bin и /sbin .
/media – каталог подключаемых носителей.
Что произойдет в Windows, если к компьютеру подключить USB Flash (флешку), USB диск или загрузить оптический диск в дисковод, хорошо известно. Устройство будет автоматически смонтировано в систему с присвоением ему первой свободной буквы. После этого с его содержимым можно начинать работать.
Абсолютно тоже самое произойдет и при подключении устройства к компьютеру с операционной системой Linux. Оно будет автоматически смонтировано (благо, времена, когда монтировать подключаемые накопители нужно было руками в командной строке, миновали).
Однако, никаких букв или новых устройств после этого не возникнет. Вместо них появится соответствующая устройству папка в каталоге /media . Вот так все просто.
В принципе, о существовании и назначении этого каталога можно ничего и не знать. Дело в том, что в современных сборках Linux после успешного монтирования нового устройства хранения соответствующая ему ссылка будет создана непосредственно на рабочем столе.
В чем могут быть преимущества такого подхода попробую пояснить на конкретном примере из Windows. На своем рабочем компьютере в качестве менеджера фотографий я использую замечательную программу Picasa . Время от времени я делаю с ее помощью резервную копию снимков на внешний USB диск. Очень удобно, так как копируются только новые и измененные фотографии.
Особенностью программы является жесткая привязка существующего архива к конкретной букве диска. А так как Windows монтирует подключаемые устройства на произвольную букву, то практически через раз приходится исправлять ситуацию через “Управление дисками”. В Linux такого бы не происходило (беда вот только, что версии Picasa для Linux не существует ).
/mnt – точка временного монтирования файловых систем. Используется в основном системными администраторами для выполнения неких действий с файлами подключенного устройства хранения.
/opt – каталог зарезервирован для установки дополнительных пакетов программного обеспечения. Например, если установить на компьютер с Linux хорошо всем известную программу , то ее файлы окажутся в папке /opt/google/earth/free/ . В /opt обычно размещаются пакеты проприетарного ПО.
/proc – точка монтирования виртуальной файловой системы procfs , которая позволяет создавать двухуровневое представление пространств процессов. В корне этого каталога размещаются файлы, предоставляющих самые разнообразные сведения о системе, а не только о процессах.
/root – домашний каталог суперпользователя root . В отличие от домашних каталогов рядовых пользователей (/home) всегда размещается в корне файловой системы, то есть не может быть перемещен на другой раздел.
В этой связи уместно вспомнить, что применительно к переносу профилей пользователей в Windows я также всегда оставлять каталог администратора на .
Такой подход определенным образом гарантирует доступность системы для администрирования.
/run – централизованное хранилище временных файлов, необходимых для запуска служб на ранних стадиях загрузки системы. Такие файлы проблематично размещать в каталоге /tmp в силу того, что в нем они могут быть удалены.
Каталог /run появился в Linux совсем недавно, буквально пару лет назад.
/sbin – аналог каталога /bin . В нем находятся исполняемые файлы, используемые для задач системного администрирования. Например, ifconfig, iptables и др.
/srv – каталог, в котором размещаются файлы сервисов, предоставляемых системой. Если таких сервисов нет, то данный каталог пуст.
/sys — точка монтирования виртуальной файловой системы sysfs , расположенной в памяти. Предоставляет пользователю детализированную информацию о работе ядра системы, например, о загруженных модулях, параметрах и драйверах устройств.
Появилась относительно недавно с целью упорядочить и отделить от /proc информацию о структурах ядра.
/tmp – каталог для размещения временных файлов. Аналог папки C:/Windows/Temp в операционной системе Windows.
/usr – каталог, в котором расположены приложения и файлы, используемые пользователями. Может быть не только размещен на другом диске, но и смонтирован по сети. Может быть общим для нескольких компьютеров (аналога в ОС Windows не существует).
В каталоге /usr расположены папки /usr/bin , /usr/sbin и /usr/lib . Их назначение аналогично рассмотренным выше одноименным каталогам с той разницей, что размещенные в них файлы относятся к пользовательским, а не к системным приложениям.
Все пользователи, кроме суперпользователя root , имеют разрешение только на чтение.
/var – каталог для хранения постоянно изменяемых данных. Его назначение аналогично каталогу /usr , но в отличие от него в /var данные можно записывать. Так например, журнальные файлы расположены в /var/log .
/lost+found — файлы, на которые нет ссылок ни из одной директории. Могут появиться в результате какого-либо системного сбоя, например, из-за выключения питания в момент удаления файла. При появлении таких файлов пользователь может проанализировать их содержимое и принять решение о том, что с ними делать.
После появления в операционной системе Linux журналируемыех файловых систем, таких как, например, ext3 и ext4 , потерянных файлов стало значительно меньше благодаря возможности отката незавершенных файловых операций.
/home – каталог, в котором размещаются домашние папки пользователей .
Описание каталога /home было перенесено в завершающую часть статьи намеренно. В конечном счете интересовать нас в ближайшее время будет именно он.
В Домашних папках хранятся не только файлы пользователей, с которыми они непосредственно работают (их при желании можно разместить и в другом месте), но, главное, вся пользовательская часть конфигурационных файлов — настройки программ, настройки интерфейса и учетные данные.
Так как Linux является многопользовательской системой, каждый пользователь имеет уникальную домашнюю папку . Как мы уже говорили выше, домашняя папка суперпользователя root находится в другом месте в корне файловой системы.
Конкретный пользователь имеет доступ на запись только в своем домашнем каталоге. Для изменения других файлов в системе ему должны быть предоставлены права пользователя root .
Теперь о самом главном. Содержимое каталога /home не только может быть перенесено на отдельный раздел жесткого диска, но более того, это настоятельно рекомендуется делать. В качестве аргументов обычно называют безопасность операционной системы и сохранность пользовательских данных.
Ну да. В целом как-то так и есть. В конечном счете все зависит от того какие для работы нужны приложения. И в них же все в Linux и упирается.
Я думаю, что слово «правильно» не очень подходит. Если установка проводилась «на автомате», то все было сделано правильно, просто без расчета на возможные изменения в будущем.
На домашнем ноте поставил Ubuntu и 7-ку,но так-как на нем в основном играю то чаще пользуюсь Семеркой.Ubuntu ставил для ознакомления и интересовал процесс установки двух Осей на винт. Пользоваться Ubuntu можно — работать нет,потому что работаю со специфическим софтом которому необходим не просто Win а еще и строго x86 (жесть, каменный век и Российские софтописатели). По той же причине и на рабочем ноте стоит 7-ка x86 с разблокированным PAE.
Для обычного пользователя, мне кажется, вообще не будет разницы какая у него стоит система пока можно смотреть фильмы и шарится в сети, а с этим в Linuxe (не важно каком, главное с графическим интерфейсом 🙂) проблем нет.
Спасибо за статью, для меня оказалась полезной так как с файловой системой Линуха слабо знаком.
Полностью согласен. Ситуация очень типичная. Главным тормозом широкого внедрения Linux являются программы. Вернее отсутствие полных аналогов Windows-программ. Очень уж сильны традиции, привычки и огромное количество наработок. А с другой стороны, откуда им взяться? У разработчиков нет четкого коммерческого интереса.
Есть много различных и одна из них - "Линукс". Что такое и где используется она? Как она устроена? Какие отличия от привычной большинству людей "Виндовс" здесь есть? "Линукса"? На все эти вопросы будут даны ответы в рамках статьи.
Это операционная система, относительной которой у вас есть широкий выбор по программному обеспечению, что будет устанавливаться. В ней можно выбирать между несколькими типами рабочих столов и где-то дюжиной оболочек для командной строки. Последняя, кстати, называется терминалом и играет очень важную роль. Благодаря ориентации на выполнение нескольких программ сразу операционная система относительно мало подвержена сбоям. Благодаря тому, что никакая программа по умолчанию не может запуститься без ведома пользователя, встретить вирус, написанный под Linux, очень сложно (хотя и возможно). Но если они и заражают компьютеры, то исключительно из-за того, что пользователем было запущено подозрительное приложение. Некоторые образцы данной системы могут спокойно размещаться и работать через оптические приводы или USB.
Linux по-русски звучит как "Линукс", то есть не переводится. А знаете, почему так? Всё из-за того, что он назван в честь своего основателя-первопроходца - Линуса Торвальдса. Представил он обществу своё творение в 1994 году (хотя разработка начиналась ещё в 1991). Благодаря тому, что операционная система обладала открытым кодом, и каждый мог её доработать, у него появились последователи по всему миру. Ею начинают интересоваться различные фирмы, которые выпускают платные дистрибутивы. Одновременно возникают сообщества разработчиков, которые на волонтерских основаниях создают и распространяют свои сборки. И на 2016 год существует около десятка популярных версий операционных систем "Линукс". Что такое положение дел нам сообщает? Это значит, что есть сильнейшая конкуренция, взаимопомощь (как бы это странно ни звучало) и разнообразие. Кроме популярных версий, широко применяются и менее распространённые, которые часто нацелены на выполнение определённого спектра задач. И сейчас, если вас интересует русский "Линукс", знайте, что скачать его - не проблема. А для других есть русификаторы, которые переведут хотя бы часть обозначений.
На первый взгляд данные внешне не сильно отличаются. Но это не так. Отличия есть, но, чтобы увидеть их, необходимо заглянуть «поглубже». Основное внимание получит Linux, но, чтобы вы представляли, что и как, и будет проводиться сравнение с Windows. Нами будут рассмотрены:
И в завершение будет немного уделено внимания дистрибутивам.
Первоначально необходимо отметить, что нет жестких дисков в обычном понимании в "Линукс". Что такое положение дел говорит вам в первую очередь? Сложно? Отнюдь! Логические разделы и физические диски сохранятся, только здесь они будут представлены каталогами. Операционная система подключается к какой-то папке, и всё, что создаётся - попадает в неё. Вестись работа может только с файлами, что находятся в ней. Самая главная папка - это корневая. Она обозначается знаком /. Для примера, файлы пользователей обычно хранят в /home/username/. Но по своему желанию можно менять расположение практически всего, чего угодно. Сложно ли перемещаться по такой конструкции?
На первых порах после Windows может показаться, что перемещение неудобное. Но это только при использовании терминала. Есть и графические оболочки, с помощью которых можно работать с привычным интерфейсом. Терминал, кстати, используют или на серверах, или очень продвинутые люди с хорошей памятью. Графически оформленная оболочка же подходит для всех остальных, а также тех, кто просто не хочет запоминать точные каталоги информации. Система "Линукс" может предстать в самых различных видах. Может быть настроено несколько вариантов рабочего стола, а уже графическое оформление для них - исчисляется в сотнях вариаций.
У Windows данная информация находится в системном реестре, который является определённой базой данных. Она необходима, чтобы запускаемые в операционной системе программы правильно конфигурировались при своей загрузке и в начале работы. В ней, если повреждён реестр, то поможет только полная переустановка. Хотя в этом есть и преимущество - всё находится в одном месте. Но Linux пошла по другому пути. В ней каждая программа является обладательницей отдельного конфигурационного файла (а порой даже и нескольких). Они могут быть просмотрены или отредактированы произвольным текстовым редактором. Если есть несколько файлов, то это имеет свои преимущества - так при повреждении одного из них будет потеряна только часть наработок. И переустанавливать в худшем случае придётся только отдельную программу. Когда пользователь решит сменить используемый компьютер, то ему не обязательно начинать всё с начала. Необходимые файлы он может просто скопировать между машинами (напрямую или с помощью носителя). А что делать, если повредилась операционная система? В этом заключено важное преимущество, которым обладает "Линукс". Операционная система нуждается в переустановке, и вам необходимо её выполнить. А вот настройки файлов после этого процесса сохранятся и не пропадут. Хотя тут есть один маленький недостаток - каждая программа обладает своим форматом конфигурационных файлов, и необходимо будет хорошо разобраться, что и как, прежде чем редактировать.
Мы поговорили про это и чем она отличается от привычной большинству пользователей системы Windows. А сейчас давайте уделим внимание сферам ее использования. Применение, увы, она найдёт не везде. Так, "Линукс"-сервер или домашняя/офисная рабочая станция - здесь она близка к идеалу. Дело в том, что для данной операционной системы существует не много портированных или созданных игр. Также существуют отдельные программы с запуском графическим пакетов Adobe и сложных инженерных программ (вроде AutoCAD, MatLAB и им подобных). Но с помощью эмуляции данную проблему в большинстве случаев можно решить. Далеко не всегда людям необходим компьютер, который решает специфические задачи. Поэтому предлагаю ознакомиться с кратким списком возможностей системы, и если она делает то, что нужно, можете попробовать её на практике и не быть разочарованным:
Уже хотите себе русский "Линукс"? Тогда необходимо сказать немного о дистрибутивах. С одной стороны сложно сказать, что перед нами разные операционные системы. Но с другой - никто не докажет обратное. Вы можете выбрать желаемый язык и географическую ориентированность, что поможет сделать более удобной "Линукс". Русская версия, французская, бразильская - выбор за вами. С помощью операционной системы можно серьезно заняться изучением иностранных языков. Но давайте о дистрибутивах. Главные их отличия - это расположение программ в файловой системе. Нельзя сказать, что один дистрибутив удобнее другого. Всё зависит от задач, которые стоят перед вами. Так, можно установить одну версию, в которой можно только программировать, и существует слабая поддержка интернета (загружаются только текстовые составляющие). Такой вариант подойдёт для тех, кто не может сконцентрироваться на работе и постоянно отвлекается. Есть и такие, которые позволят наилучшим образом настроить мощности, чтобы получить оптимальную производительность машины. Выборов уйма, и только вам останавливаться на одном из них.
Многопользовательская система
Linux изначально был спроектирован как многопользовательская система. При этом речь шла не о том: что вычислительной машиной под Linux могут пользоваться несколько человек по очереди, а о реальной многопользовательской системе, когда несколько человек одновременно запускают свои приложения на одном и том же компьютере. Нужно ли это, если речь идет о настольной, персональной машине? Сейчас уже можно твердо сказать «да». Во-первых, настройки и данные, связанные с приложениями, поддерживаются независимо и тщательно для каждого пользователя, а это оказывается существенно при широко применяемом сейчас совместном доступе к приложениям и данным. Во-вторых, для каждого пользователя сохраняются независимо настройки его рабочего стола, каждый раз, выполнив процедуру регистрации, он получает привычное рабочее окружение.
Основную часть ОС Linux принято называть ядром. В ядро входит самый нижний уровень функций операционной системы, как то: контроль аппаратных средств, запуск драйверов устройств, управление файловыми системами, создание процессов, управление памятью и другие базовые функции. Ядро Linux во многом походит на ядро UNIX. Ядро Linux имеет некоторые особенности, которые являются совершенно уникальными:
ядро построено по модульному принципу
на одном компьютере может быть установлено сразу несколько ядер
разработка ядра Linux управляется централизовано
Ядро Linux не представляет собой монолитное образование, некоторые его части могут загружаться в процессе работы, такие части называются модулями. Если некоторые функции не требуются в текущий момент, то отвечающие за них модули не загружены и не занимают память. На одном компьютере может быть установлено сразу несколько ядер, но только одно из них работает в каждый момент времени. Эта особенность позволяет тестировать новые версии ядра, собирать более подходящую его конфигурацию и в то же время иметь возможность очень легко вернуться назад, к старой версии, которая гарантированно работала. Разработку ядра Linux до сих пор контролирует легендарный Линус Торвальдс. А это означает, что каждая версия ядра представляет собой один единственный объект.
Взаимодействие приложений
Операционная система Linux далеко не так сильно интегрирована, как операционная система Windows. Фактически каждый дистрибутив состоит из ядра и сотен, если не тысяч отдельных программных пакетов, ассоциированных с этим ядром. Все программы изначально проектировались и проектируются так, чтобы допускать тесное взаимодействие, иначе системы не смогла бы работать. Но это не означает, что они должны взаимодействовать, интеграции между ними может и не быть. В некоторых случаях такое отсутствие обязательной интеграции на низком уровне может выглядеть как недостаток, но это качество дает разработчикам ПО более высокого свободу в выбора низкоуровневых приложений и возможность их замены впоследствии. Поскольку ядро Linux и почти все доступные приложения базируются на открытых стандартах, интеграция между ними выполняется легко, и работают они вместе надежно.
Пользовательский интерфейс
Как правило, пользователь общается с вычислительно машиной посредством графического монитора, мыши и клавиатуры. Так устроены почти все клиентские компьютеры, хотя внешний вид рабочего стола и функциональность могут различаться. Под Linux менеджер графической сессии является просто одним из приложений, он не является частью операционной системы. Это означает что, во-первых, вы можете выбирать менеджера рабочего стола (наиболее частый выбор -- это KDE или GNOME) и, во-вторых, можно работать вообще без графического окружения, в алфавитно-цифровом режиме.
Взаимодействие с внешней инфраструктурой
Настольный компьютер редко работает сам по себе, он должен взаимодействовать с объемлющей инфраструктурой. Он нуждается в подключении к локальной сети, в доступе к серверам и другим общим ресурсам. Linux поддерживает все возможные сетевые протоколы, необходимые для такого взаимодействия. Важнейшим моментом при подключении компьютера к внешнему миру является проблема обеспечения безопасности. Ядро Linux имеет встроенный брандмауэр, который защищает компьютер от несанкционированного доступа извне и обеспечивает безопасную работу конечных пользователей и сохранность данных.
Способ хранения данных
Способ хранения данных в Linux кардинально отличается от способа, принятого в Windows. Файловая структура в Linux представлена одним деревом, при этом различные типы разделов, в том числе разделы на удаленных устройствах, выглядят однотипно. Здесь нет букв, приписанных к дискам. Такой подход позволяет, например, придерживаться одной и той же логической структуры каталогов на всех клиентских машинах. Существенным отличием в обращении с файлами является существование ссылок в большинстве файловых систем, с которыми работает Linux. По сути ссылки являются указателями на файлы или на целые каталоги. Существуют два вида ссылок: жесткие ссылки и символьные ссылки. Жесткая ссылка является просто еще одним именем, связанным с файлом, а символьная ссылка -- это отдельно стоящий указатель. В том случае, если удален файл, символьная ссылка на него не удаляется, но начинает указывать в пустоту. Если число жестких ссылок на файл больше одной, то удаление одного имени не повлечет удаление файла. Реально он будет удален только после удаления последней жесткой ссылки.
Другие отличия
Есть и другие особенности, отличающие Linux от других ОС для настольных компьютеров. Рассмотрим разницу в работе с виртуальной памятью и уникальное для Linux понятие уровней выполнения (run levels). Работы с виртуальной памятью в каждой операционной системе происходит по своему, иногда это зависит даже от версии операционной системы. Особенностью Linux является то, что виртуальная память не будет использоваться до тех пор, пока есть возможность работать в реальной оперативной памяти. Windows, например, начинает перемещать информацию из оперативной памяти на диск и в других случаях, там существует практика превентивного свопинга. Во многих случаях такой подход приводит в снижению скорости выполнения операций. В Linux принята также система кэширования, то есть, хранение недавно использованной файловой информации в оперативной памяти. В результате такой практики постоянно используется значительная часть оперативной памяти. В том случае, если дополнительная оперативная память требуется приложениям, система просто сокращает область кэширования. Концепция уровней выполнения является общей для UNIX/Linux-подобных операционных систем. Уровень выполнения определяет, какие системные сервисы будут запущены при начальной загрузке системы. Уровни выполнения нумеруются от 0 до 9. Например, уровень выполнения 3 соответствует загрузке всех системных сервисов, кроме графических. На уровне 5 стартует также и графическое окружение. Уровень 1 соответствует однопользовательскому режиму загрузки системы, в котором доступна только одна консоль и отключены практически все службы.
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.
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.
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.
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 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).
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Linux использует технологию IPC (InterProcess Communication) для обмена сообщениями между процессами, использования семафоров и общей памяти.
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).
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.
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.
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).
19. Особенности операционной системы Linux и ее отличия от дисковых операционных систем. Условия свободного распространение Linux. Основные компоненты операционной системы.
Основные особенности ОС Linux
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.
GNU лицензия. Условия бесплатного распространения ОС Linux
Кроме уже перечисленных преимуществ, ОС Linux обладает еще одним существенным достоинством: она не относится к числу коммерческих. Это касается как самой системы, так и ее сетевых серверов и графических интерфейсов. В отличие от UNIX , операционная система Linux распространяется бесплатно по так называемой Общедос тупной лицензии GNU (GNU General Public License ) Фонда бесплатного программного обеспечения (Free Software Foundation ) , благодаря чему эта ОС доступна любому пользователю. В действительности система Linux защищена авторским правом и не является общедоступной, однако открытая лицензия GNU - это почти то же самое, что и передача в общее пользование. Лицензия составлена таким образом, что Linux остается бесплатной и в то же время стандартизированной системой. Аббревиатура GNU происходит от названия проекта Gnu"s Not UNIX («Gnu - это не UNIX»), Данный проект был инициирован и осуществляется фондом Free Software Foundation. Его целью является предоставление бесплатного ПО пользователям и разработчикам программного обеспечения. Обширный список программного обеспечения, распространяемою по открытой лицензии GNU, включает в себя системную среду, языки программирования, средства для работы в Internet, текстовые редакторы и многое другое. Некоммерческий характер Linux иногда создает у людей неверное впечатление: некоторые считают, что эта операционная система не относится к числу профессиональных. По сути дела, Linux является версией ОС UNIX для ПК и рабочих станций. Многие считают ее более устойчивой и намного более мощной, чем Windows. Именно благодаря этим качествам Linux стала основной операционной системой для серверов.
Чтобы по достоинству оценить Linux, вам необходимо представить ту общественную среду, в которой разрабатывалась ОС UNIX. В отличие от большинства других ОС, UNIX разрабатывалась в научной и научно-исследовательской среде. Это - основная операционная система для большинства университетов, исследовательских лабораторий, вычислительных центров и промышленных предприятий, т.е. развитие продолжалось параллельно с той компьютерной и коммуникационной революцией, которую мы наблюдаем в последние десятилетия. Новые профессиональные компьютерные разработки часто базировались именно на UNIX, как это происходило, скажем, с приложениями Internet. Несмотря на то, что UNIX является сложной системой, изначально в нес закладывалась гибкость. Саму ОС UNIX можно легко модифицировать и создать тем самым ее новую версию. Официальные версии UNIX были выпущены многими компаниями. Например, компании IBM, Sun и Hewlett Packard продают и поддерживают собственные разновидности UNIX. Исследователи часто компилируют версии UNIX, приспособленные под их специальные нужды. Однако присущая ОС UNIX гибкость ни в коей мере не снижает ее надежности. Именно в таком контексте разрабатывалась ОС Linux. По сути, Linux - это еще один вариант UNIX, предназначенный для работы на ПК. Процесс разработки компьютерными профессионалами, работающими в научной и среде, соответствует обычной процедуре разработки версий UNIX. ОС Linux распространяется по открытой лицензии. Это обусловлено тем, что UNIX имеет глубокие корни в академических институтах, которым издавна был присущ дух служения обществу. Linux - ото высококлассная операционная система, доступная всем, причем бесплатно.
Рабочие столы Linux: GNOME и K Desktop (KDE). Библиотеки Qt и Harmony
Благодаря наличию рабочих столов К Desktop Environment (KDE) и GNU Network Object Model Environment (Gnome) ОС Linux в настоящее время имеет полностью интегрированный графический пользовательский интерфейс, Любые операции Linux можно выполнять с помощью этих интерфейсов. Прежде ОС Linux поддерживала лишь менеджеры окон, которые позволяли выполнять только часть функций графического интерфейса, а именно, выполнять операции с окнами. KDE и Gnome являются полнофункциональными рабочими столами, поддерживающими операции перетаскивания, которые позволяют перемещать пиктограммы на рабочий стол и организовывать пользовательские меню на панели приложений. Оба эти стола основаны на системе X Window, и если они одновременно инсталлированы в вашей системе, то приложения для одного стола можно запускать с другого. Так, KDE-программу, например программу передачи почты или новостей, можно запустить с рабочего стола Gnome. Такое приложение Gnome, как клиент gFTP, может быть запущено с рабочего стола KDE. Можно использовать и менеджер файлов KDE, и менеджер файлов Gnome. При этом теряется часть функциональных возможностей рабочего стола, например, не могут выполняться операции перетаскивания, но само приложение будет работать прекрасно.
Компоненты аппаратного обеспечения компьютера
Связь
ядра с аппаратным комплексом
Функции ядра:
1) Управление файловой системой;
2) Управление памятью;
3) Управление устройствами;
4) Управление процессами.
Связь командного интерпретатора с ядром и аппаратным комплексом
Типы данных в ОС Linux
1. файл (поименованная область на диске);
4. файл устройства.
Типы файлов: блоковые и символьные.
Понятия абсолютного и относительного путей
Абсолютный путь всегда начинает с корневого раздела, например, доступ к файлу 1:
/home/pasha/direct
Относительный путь – путь к объекту, относительно текущего местоположения, например, если текущим местоположение является каталог pasha, то.
