Компьютер как формальный исполнитель алгоритмов (программ

      И все же небольшая компания QNX Software Systems сумела удивить мир, представив на закате тысячелетия свою «игрушечную» ОС, вполне работоспособная версия которой умещается... всего на одной дискете! Причем искомых 1,44 Мбайт хватает не только для самой операционной системы, но и для минимального комплекта программ для нее, включающего браузер страниц Интернет и простенький текстовый редактор. Упоминавшийся парой абзацев выше рекламный лозунг могли бы с успехом использовать и разработчики QNX. Благо размер, откровенно говоря, так и остался единственным достоинством что киношной ящерки, что и «микро-ОС».

      Впрочем, в обоих случаях лозунг сработал. Милая экранная ящерка перед тем, как кануть в забвение, собрала со зрителей причитающуюся сумму в долларах, а QNX привлек к себе внимание публики, сетевых журналистов и — что самое главное — клиентов. Последних заинтересовала возможность установки «мини-ОС» на старые модели ПК, парк которых за рубежом еще довольно велик, и на новейшие «мини-компьютеры» — торговые, справочные терминалы и так далее.

      Вопрос  о продвижении QNX на «домашний» рынок даже не ставился. Ведь программ под «дискеточную» ОС (понятное дело, кроме самой QNX) практически никто разрабатывать и не собирался, желающих на своей персоналке подарить малютке постоянную прописку тоже на-

шлось немного. Вот поиграться — другое дело: пробную  версию QNX скачали с сайта сотни тысяч человек. Но, наигравшись, большинство с тяжелым вздохом решило-таки вернуться громоздкой и ненадежной, но такой привычной Windows...

      Так что ответом программистских небес на страстные мольбы пользователей QNX так и не стала. Но вот вопросов в адрес ОС-конкурентов породила множество. И действительно — чего ради программисты раздувают свои творения до годзиллиных комплекций? Само существование QNX и немалый интерес к ней доказывает — даже в эпоху больших жестких дисков размер по-прежнему имеет значение...

      В сентябре 2000 года торговая марка QNX вновь замелькала в прессе: компания объявила о скором выходе новой, второй версии своей операционной системы под кодовым именем «Нейтрино». Забавно — о нейтрино, самой таинственной из элементарных частиц, знают абсолютно все. Но что это такое и для чего пригодно, так до сих пор никто и не представляет...

3. Семейство UNIX

3.1 Операционная система  UNIX

    Операционная  система UNIX – это набор программ, который управляет компьютером, осуществляет связь между пользователем и компьютером и обеспечивает инструментальными средствами, чтобы помочь выполнить работу. Разработанная, чтобы обеспечить легкость, эффективность и гибкость программного обеспечения, система UNIX имеет несколько полезных функций:

• основная цель системы - выполнять широкий спектр заданий и программ;
• интерактивное окружение, которое позволяет связываться напрямую с компьютером и получать немедленно ответы на запросы и сообщения;
• многопользовательское окружение, которое позволяет разделять ресурсы компьютера с другими пользователями без уменьшения производительности. Этот метод называется разделением времени. Система UNIX взаимодействует с пользователями поочередно, но так быстро, что, кажется, взаимодействие происходит со всеми пользователями одновременно;
• многозадачное окружение, позволяющее пользователю выполнять более одного задания в одно и тоже время.

    В настоящее время существует множество  ОС, построенных на ядре UNIX, такие как SCO Unix (Santa Cruz Operation), Novell UnixWare, Interactive Unix, Linux, семейство BSD (BSDI, FreeBSD, NetBSD, OpenBSD), Solaris, AIX, IRIX, Digital Unix, HP-UX. Этот список не претендует на полноту, ибо кроме перечисленных есть еще множество менее распространенных Unix'ов и Unix-подобных систем. 

    Unix состоит из ядра с включенными  в него драйверами и из утилит (внешних по отношению к ядру  программ). Если надо изменить конфигурацию (добавить устройство, изменить порт или прерывание), то ядро пересобирают (перелинковывают) из обьектных модулей.

    В противоположность Unix'у Windows и OS/2 при  загрузке фактически на ходу прилинковывают драйверы. При этом компактность собранного ядра и повторное использование общего кода на порядок ниже, чем у Unix. Кроме того, при неизменной конфигурации системы ядро Unix без переделки (потребуется изменить только стартовую часть BIOS) может быть записан в ПЗУ и выполняться не загружаясь в ОЗУ. Компактность кода особенно важна, т.к. ядро и драйверы никогда не покидают физическую оперативную память, не “свопятся” на диск.

    Unix - самая многоплатформенная OS. Переносимость программ с одной версии Unix на другую ограничена. Неаккуратно написанная программа, не учитывающая различий в реализациях Unix, может потребовать серьезной переделки. Но все равно это на много порядков легче, чем например перенести с OS/2 на NT. 

    Unix может использоваться как в качестве сервера, так и рабочей станции. В номинации серверов с ним конкурируют MS WindowsNT, Novell Netware, IBM OS/2 Warp Connect, DEC VMS и операционные системы мэйнфреймов. Каждая система имеет свою область применения, в которой она лучше других.

    WindowsNT – для администраторов, которые предпочитают привычный интерфейс экономному расходованию ресурсов и высокой производительности.

    Netware – для сетей, где нужна высокая производительность файлового и принтерного сервиса и не столь важны остальные сервисы. Главный недостаток - на сервере Netware трудно запускать приложения.

    OS/2 хороша там, где нужен "легкий" сервер приложений. Ресурсов требует меньше чем NT, в управлении гибче (хотя в настройке может и сложнее), а многозадачность очень хорошая. Авторизация и разграничение прав доступа не реализованы на уровне ОС, что с лихвой окупается реализацией на уровне приложений-серверов. (Впрочем, зачастую остальные OS делают то же самое). Многие станции FIDOnet и BBS сделаны на базе OS/2.

    VMS - мощный, ничем не уступающий Unix'ам (а во многом и превосходящий его) сервер приложений, но только для платформ VAX и Alpha фирмы DEC.

    Мэйнфреймы - для обслуживания очень большого количества пользователей (порядка  нескольких тысяч). Но работа этих пользователей  как правило организована в виде не клиент-серверного взаимодействия, а в виде хост-терминального. Терминал же в этой паре скорее не клиент, а сервер. К преимуществам мэйнфреймов надо отнести более высокую защищенность и устойчивость к сбоям.

    Система Unix хороша для квалифицированного (или желающего стать таковым) администратора, т.к. требует знания принципов функционирования происходящих в нем процессов. Реальная многозадачность и жесткое разделение памяти обеспечивают высокую надежность функционирования системы, хотя в производительности файл- и принт-сервисов Unix'ы уступают Netware.

    Недостаточная гибкость предоставления прав доступа пользователей к файлам по сравнению с WindowsNT затрудняет организацию на уровне файловой системы группового доступа к данным (точнее, к файлам), что компенсируется простотой реализации, а значит меньшими требованиями к аппаратуре. Впрочем, такие приложения, как SQL-сервер решают проблему группового доступа к данным своими силами.

    Практически все протоколы (правила обмена информацией в сети), на которых основан Internet, были разработаны под Unix, в частности стек протоколов TCP/IP придуман в университете Berkeley.

    Защищенность Unix при правильном администрировании  ни в чем не уступает ни Novell, ни WindowsNT.

    Важным  свойством Unix, которое приближает его  к мэйнфреймам, является его многотерминальность, много пользователей могут одновременно запускать программы на одной Unix-машине. Если не требуется использовать графику, можно обойтись дешевыми текстовыми терминалами, подключенными по медленным линиям. В этом с ним конкурирует только VMS. Можно использовать и графические X-терминалы, когда на одном экране присутствуют окна процессов, выполняющихся на разных машинах.

    В номинации рабочих станций с Unix конкурируют MS Windows*, IBM OS/2, Macintosh и Acorn RISC-OS.

    Windows – для тех, кто ценит совместимость больше эффективности; для тех, кто готов купить большое количество памяти, дискового пространства и мегагерц; для тех, кто любит не вникая в суть, щелкать мышкой по кнопочкам в окошке. Правда, рано или поздно все равно придется изучить принципы работы системы и протоколов, но тогда уже будет поздно - выбор сделан. Немаловажным преимуществом Windows надо признать также возможность украсть кучу программного обеспечения.

    Macintosh – для графических, издательских и музыкальных работ, а также для тех, кто любит понятный, красивый интерфейс и не хочет разбираться в подробностях функционирования системы.

    RISC-OS, прошитая в ПЗУ, позволяет не  тратить время на инсталляцию  операционной системы и восстановление ее после сбоев. Кроме того, практически все программы под ней очень экономно расходуют ресурсы, благодаря чему не нуждаются в свопинге и работают очень быстро.

    Unix функционирует как на PC, так и  на мощных рабочих станциях  с RISC-процессорами, под Unix написаны  действительно мощные САПР и геоинформационные системы. Своей масштабируемостью Unix из-за его многоплатформенности на порядок превосходит любую другую операционную систему. 

3.2 Операционная система  LINUX 

      3.2.1 Общая характеристика  ОС LINUX

     В последнее время российские пользователи ПК все чаще и чаще стали говорить о Linux, как об операционной системе, способной в ближайшем будущем если не вытеснить с рынка Microsoft Windows, то полноценно заменить ее на большинстве домашних персональных компьютеров. Вместе с тем ознакомительной информации о Linux на русском языке крайне мало: большая часть имеющейся в продаже литературы на эту тематику стоит весьма дорого, да и рассчитана она в первую очередь на специалистов и опытных пользователей, отпугивая рядового потребителя обилием технической терминологии. Документация же, представленная в Интернете, отличается заметной разрозненностью и далеко не исчерпывающей полнотой. Именно поэтому в сознании отечественных владельцев ПК Linux представляется чем-то элитным и недоступным, неким таинством, приобщиться к которому суждено лишь немногим избранным.. Страх столкнуться с чем-то неизвестным, непонятным, сложным в эксплуатации и настройке останавливает наших соотечественников в инициативе установить и использовать на своем компьютере эту систему. Вместе с тем никакой "высшей математики" здесь нет. Linux - очень простая, надежная и дружественная операционная система.

     Совершенствование и эволюция Linux продолжаются по сей  день: новые версии ядра, новые оконные  менеджеры и новое программное обеспечение для Linux появляются каждый месяц.

     Логическая  структура Linux в значительной степени  отличается от строения MS DOS или известной  платформы Microsoft Windows, она наиболее близка к архитектуре другого класса операционных систем, а именно - систем семейства UNIX. Безусловно, большинство российских пользователей, прошедших через стадию Windows 3.11 и миновавших, наконец, Windows 95, привыкли к логике операционных систем в исполнении Microsoft настолько, что нечто новое, непривычное, выходящее из разряда условных рефлексов и утвердившихся в сознании постулатов о том "как работает машина", их просто пугает. Вместе с тем, Linux устроен ничуть не сложнее любой знакомой платформы. Он всего-навсего работает немного по-другому.

     Если  рассматривать внутреннюю структуру Linux в сравнении с анатомией MS Windows, различия становятся очевидны даже на первый взгляд. По умолчанию Windows устанавливается в один логический раздел диска с файловой таблицей FAT16, здесь хранится и ядро системы, отвечающее за процедуры ввода-вывода данных, и так называемая "оболочка" или shell (файл explorer.exe), определяющая интерпретацию команд и действий пользователя, и, собственно, файлы и библиотеки, формирующие оконный интерфейс Windows. Причем эти три составляющих системы настолько тесно интегрированы друг с другом, что при замене одной из них на аналогичный файл из другой версии Windows, вся система в целом работать не будет. Функции указанных элементов также в значительной степени смешаны между собой: например, некоторые процедуры по формированию интерфейса в Windows выполняет shell. Здесь же хранятся дополнительные системные утилиты, такие как дефрагментатор диска, сервер удаленного доступа, драйвера, а также множество служебных библиотек. В том же самом разделе размещаются пользовательские файлы, и в этой же области система осуществляет свопинг - кэширование не умещающихся в оперативной памяти данных на диск. Иными словами, все компоненты платформы хранятся в одном разделе, что, естественно, не прибавляет ей надежности: достаточно любого незначительного повреждения таблицы данных, чтобы привести Windows в неработоспособное состояние или испортить хранящуюся на диске полезную информацию. Вполне очевидно также и то, что изменить с помощью стандартных средств Windows внешний вид установленных по умолчанию окон не представляется возможным. Это вполне осуществимо методом замены имеющегося shell на другую оболочку, например, LiteStep, либо с помощью специальных утилит вроде WindowsBlinds, которые, загружаясь в фоновом режиме, занимают оперативную память и замедляют работу компьютера.