Unix операциялық жүйесі

UNIX 1969 жылыпайда болды, 30 жылдан астам уақыт ішінде Unix операциялық жүйесі танымалдыққа ие болды және таратуға арналған машиналарда әр түрлі қуаты өңдеу, микропроцессорлардың дейін үлкен ЭЕМ-ді қамтамасыз ете отырып, оларға жалпы шарттары бағдарламаларын орындау. Жүйе екі бөлікке бөлінеді. Бір бөлігін құрайды бағдарламалар мен сервистік функциялар — бұл операциялық ортаны UNIX осындай танымал; бұл бөлігі ОС оңай қолжетімді пайдаланушыларға, ол қамтиды, командалық процессор, хабар алмасу, пакеттер мәтіндерді өңдеу жүйесі және өңдеудің бастапқы мәтін. Басқа бөлігі қамтиды өзіндік операциялық жүйені, демеуші бұл бағдарламалар және функциялар. UNIX — дәстүрлі желілік операциялық жүйе.

UNIX зародился зертханада Bell Labs фирмасы AT&T 30-дан астам жыл бұрын. Ол кезде Bell Labs айналысты әзірлеумен бірнеше жүйесін бөлу уақыт MULTICS (Multiplexed Information and Computing Service) бірлесіп, MIT және General Electric, бірақ бұл жүйе біріншілігінің сәтсіздікке ұшырады. Bell Labs қатысудан бас тартты жобасы MULTICS мүмкіндік берді оның бір зерттеушілер, Кену Томпсону айналысуына, іздестіру жұмысын жақсарту бағытында операциялық ортаның Bell Labs. Томпсон, сондай-ақ қызметкері Bell Labs Денис Ритчи және басқа да кейбір әзірледі жаңа файлдық жүйесі, көптеген шегін онда жүргізді өзінің шығу тегі жылғы MULTICS. Тексеру үшін жаңа файлдық жүйесін Томпсон жазған ядро ОС және кейбір бағдарламалар үшін компьютер GE 645 жұмыс істеді, оның басшылығымен мультипрограммной жүйесін бөлу уақыт GECOS. У Кена Томпсона күні жазылған тағы бір уақытында жұмыс MULTICS «ойыны Space Travel» — «Ғарыштық саяхат». Ол запускал оны компьютерде GE-645, бірақ ол жұмыс істеді, онда өте жақсы төмен болғандықтан, тиімді бөлу. Бұдан басқа, машиналық уақытта GE-645 бағасы тым қымбат. Нәтижесінде Томпсон және Ритчи ауыстыруды шешті ойынды машинаға арналған PDP-7 фирмалар DEC, бар 4096 18-биттік сөз, телетайп және жақсы графикалық дисплей. Бірақ PDP-7 да мәз емес бағдарламалық қамтамасыз ету, және, бітіріп көшіру ойындар, Томпсон шешті іске асыруға арналған PDP-7 тш файлдық жүйесі, ол жұмыс істеді GE-645. Осы және туындаған бірінші нұсқа UNIX. Сол кезде ол қамтыды характерную үшін қазіргі заманғы UNIX файлдық жүйесіне негізделген индекстік дескрипторах inode істегенмін, кіші жүйесін басқару процестері мен жады бар, сондай-ақ мүмкіндік берген екі пайдаланушыларға режимінде жұмыс істеуге уақыт бөлу. Жүйе ассемблерде жазылған. Аты UNIX (Uniplex Information and Computing Services) берілді оған бір қызметкері Bell Labs, Брайан Керниганом,

Бірінші пайдаланушылар UNIXа болды бөлімінің қызметкерлері патенттер Bell Labs, олар тауып оның қолайлы ортасын жасау үшін мәтіндер. Үлкен әсері тағдырын UNIX көрсетті санақ оның тілінде жоғары деңгейдегі әзірлеген Денис Ритчи арнайы осы мақсаттар үшін. Бұл 1973 жылы, UNIX санына жетті осы уақытқа дейін 25 инсталляциялар, және Bell Labs құрылған арнайы топ қолдау UNIX.

Кейін жүйесінің сипаттамасы Томпсоном және Ритчи компьютерлік журналында CACM 1974 жылы UNIX кеңінен таралды. ОС айналды сұранысқа ие университеттерінде, өйткені ол поставлялась тегін бірге бастапқы кодтарымен, т. Б. Кеңінен тарату, тиімді C-компиляторов жасады UNIX бірегей, сонымен қатар ОС-көшіру мүмкіндігі, әр түрлі компьютерлер. Университеттер елеулі үлес қосқан жақсарту UNIX және одан әрі оның танымал. Тағы бір қадам деп тану UNIX, стандартталған ортасын әзірлеу болды Денис Ритчи кітапханасы енгізу-шығару stdio. Қолдану арқасында, осы кітапхана үшін компилятора Отырып, бағдарлама үшін UNIX болды оңай переносимыми.

UNIX интерактивті болып табылады операциялық жүйе, ол дәстүрлі желілік операциялық жүйе.

2. Функционалдық сипаттамалары

Негізгі функциялары ядро UNIX қабылданды жатқызуға мынадай:

1) Инициализациялау жүйесінің функциясы іске қосу және тарату. Ядро жүйесін қамтамасыз етеді құралы айналуын (bootstrap), ол қамтамасыз етеді жүктеу толық ядро в память компьютера және іске қосады ядросы.

2) процестерді Басқару және жіппен — функция құру, аяқтау және бақылау қолданыстағы процестер мен жіптерді («процестер» орындалатын жалпы виртуалды жады). Өйткені UNIX болып табылады мультипроцессной операциялық жүйе ядросы қамтамасыз етеді, бөлу арасындағы асқынған процестерді уақыт процессор (немесе процессор мультипроцессорных жүйелерінде) және басқа да ресурстар компьютер құру үшін сыртқы сезім қатар, бұл процестер нақты орындалады параллель.

3) жадыны Басқару — функция бейнелеу іс жүзінде шектеусіз виртуалды жад процестерді физикалық жедел жад компьютер бар, шектелген мөлшері. Тиісті компоненті ядро қамтамасыз етеді разделяемое пайдалану бір және сол облыстардың жедел жады бірнеше процестерді пайдалана отырып, сыртқы жад.

4) файлдарды Басқару — функция іске асыратын абстракцию файлдық жүйе иерархиясы каталогтар мен файлдар. Файлдық жүйесі UNIX қолдайды бірнеше файлдарды. Кейбір файлдарды қамтуы мүмкін деректер ASCII, басқа да сәйкес болады, сыртқы құрылғылар. Файлдық жүйесінде сақталады объектілік файлдар, орындалатын файлдар және т. б. Файлдар, әдетте, сақталады құрылғылар сыртқы жад; оларға қол жеткізу құралдарымен қамтамасыз етіледі ядро. Әлемдегі UNIX бірнеше типтерін ұйымдастыру файлдық жүйелер. Қазіргі заманғы нұсқалары UNIX бір уақытта қолдайды көпшілігі типті файлдық жүйелер.

5) Коммуникациялық құралдар — функциясы мүмкіндіктерін қамтамасыз ететін деректермен алмасу үдерістері арасындағы, выполняющимися ішіндегі бір компьютерден (IPC — Inter-Process Communications), үдерістер, выполняющимися әр түрлі тораптарда жергілікті немесе жаһандық желі деректерді беру, сондай-ақ процестер мен сыртқы құрылғылардың драйверлері.

6) Бағдарламалық интерфейсі — функциясы қамтамасыз ететін, қол жеткізу мүмкіндіктеріне ядро тарапынан пайдаланушылық процестер тетігінің негізінде жүйелік қоңыраулар түрінде ресімделген кітапхана функциялары.

3. Ерекшеліктері сәулет UNIX

Архитектура ОС UNIX — көп деңгейлі (сур.1). Төменгі деңгейде, тікелей үстінде құрал-жабдықтармен жұмыс істейді ядросы операциялық жүйе. Функциялары ядро арқылы қол жетімді интерфейс жүйелік шақыруларды құрайтын екінші деңгейі. Келесі деңгейде жұмыс істейді командалық интерпретаторы, команда және утилиттер жүйелік әкімшілік, коммуникациялық драйверлер мен хаттамалар, дегенмен, бұл, әдетте жатқызады жүйелік бағдарламалық қамтамасыз ету. Ең соңында, сыртқы деңгейді қолданбалы бағдарламалар пайдаланушының желілік және басқа да коммуникациялық қызмет, ДҚБЖ және утилиттер.

4. Басқару тәсілдері, процестерді және ресурстарды

Файлдар мен процестер болып табылады орталық ұғымдармен үлгілері операциялық жүйе UNIX. Сурет 1.2 ұсынады блок-схемасы ядро жүйесінің құрамын көрсететін модульдер тұратын ядро, және олардың өзара және бір-бірімен. Сол жақта бейнеленген файлдық ішкі жүйе, ал оң жағында процестерді басқару ішкі жүйесі — екі негізгі компоненттері ядро.

қиылысу нүктесі

Пайдаланушы деңгейі

Деңгейі ядро

Деңгейі ядро аппаратура

Сурет.1.2 Блок-схемасы ядро операциялық жүйенің

Өтініш операциялық жүйесінде көрінеді де кәдімгі қатерлер функцияларын бағдарламаларына Си тілінде және кітапхана сәйкестігін белгілейді осы сын-қатерлермен функциялар мен қарапайым жүйелік операциялар. Бұл ретте бағдарламаны ассемблерде бере алады операциялық жүйесінде тікелей пайдалануға кітапхананың жүйелік шақырулар. Бағдарламаны жиі жүгінеді, басқа кітапханалар сияқты стандартты ішкі программалардың енгізу-шығару жетіп, осылайша неғұрлым толық пайдалану, жүйелік қызмет көрсету. Бұл үшін кезінде компиляция кітапхана байланыстырылады бағдарламаларымен және ішінара қосылады бағдарлама пайдаланушы. Жиынтығы өтініштерін операциялық жүйесіне бөлінген сол өтініш, олар өзара іс-қимыл жүйесімен файлдарды басқару, және сол өзара іс-қимыл жүйесімен процестерді басқару. Файлдық жүйе басқарады файлдарды орналастырады жазу файлдарды басқарады еркін кеңістігі қолжетімділік, файлдарға және іздеуге арналған деректерді пайдаланушылар. Процестер өзара іс-қимыл жүйесімен файлдарды басқару пайдалана отырып, жиынтығы арнайы өтініштерді операциялық жүйе сияқты open (ашу үшін файлды оқу немесе жазу),close, read, write, stat (сұрау атрибуттары файл), chown (change жазба туралы ақпарат иесі файл) chmod (change қол жеткізу құқығын файлға).

Ішкі жүйесі басқару файлдармен жүгінеді деректері сақталған файлда пайдалана отырып, нарықтық тетігі, басқарушы ағынымен деректер арасындағы ядросы және құрылғылармен сыртқы жад. Нарықтық тетігі, байланыса отырып құрылғылар драйверлері енгізу-шығару блоктары бастамашылық етеді, деректерді жіберуді к өзегіне және кері. Құрылғылар драйвері болып табылады осындай модульдің құрамында ядро басқаратын жұмысын перифериялық құрылғылар. Құрылғылар енгізу-шығару блоктары жатады бағдарламаны пайдаланушының типі есте сақтау құрылғыларының еркін таңдаумен; олардың драйверлері салынды, осылайша, барлық басқа компоненттері жүйесін қабылдайды бұл құрылғылар ретінде есте сақтайтын құрылғылар еркін таңдаумен. Мысалы, драйвер еске сақтау құрылғылары магниттік таспада мүмкіндік береді өзегіне қабылдау жүйесінің бұл құрылғы қалай есте сақтау құрылғысы еркін таңдаумен. Ішкі жүйе файлдарды басқару, сондай-ақ тікелей өзара іс-қимыл жасайды құрылғылар драйверлері «неструктурированного» енгізу-шығару араласуынсыз буферлік механизмі. Құрылғыларға неструктурированного енгізу-шығару, кейде деп аталатын құрылғылармен посимвольного енгізу-шығару (мәтіндік) жатады құрылғылары ерекшеленетін, құрылғыларды енгізу-шығару блоктары.

Ішкі жүйе процестерді басқару үшін жауап береді және синхрондау процестерді өзара іс-қимыл процестер, жад бөлу және жоспарлау процестерін орындау. Ішкі жүйе файлдарды басқару жүйесі және басқару процестерімен өзара іс-қимыл жасайды, қашан файл жүктеледі жад орындау: ішкі жүйесі басқару процестерін оқиды еске орындалатын файлдар алдында оларды орындау.

Мысалдар өтініштер операциялық жүйе кезінде пайдаланылатын процестерді басқаруда, бола алады fork (жаңа процесс), exec (наложение салауатты бағдарламаның орындалатын процесс), exit (аяқтау процесін орындау), wait (синхрондау орындаудың негізгі процестің сәті шығу порожденного процесс), brk (басқармасы өлшемі жад бөлінген процесі) және signal (басқармасы реакция процесінің пайда болуына экстраординарных оқиғалар.

Модуль бөлу бақылайды жад бөлу жад процестер. Егер қандай да бір сәтте жүйесі жетіспеушілігін бастан кешіріп, физикалық жадыны іске қосу үшін барлық процесстердің ядросы жолдайды процестер арасындағы негізгі және сыртқы жады үшін барлық процестер мүмкіндік орындалуы тиіс. Екі тәсілі бар үлестіруді басқару жад: түсіру (подкачка) және алмастыру бет. Бағдарлама суды алдын-ала айдау деп те атайды планировщиком, т. к. ол «жоспарлайды» жад бөлу процестеріне және ықпал жұмыс планировщика орталық процессор. «Строитель» планирует кезектілігі процестерін орындау болғанша олар өз еркімен міндеттерді шеше аламыз-орталық процессор күтіп бөлу қандай да бір ресурс немесе әзірге ядро жүйесінің выгрузит олардың кейін олардың орындалу уақыты асып, алдын ала белгілі бір квант уақыты. Жоспарлаушы таңдайды орындауға дайын іске қосу процесі ең жоғары басымдық орындау; алдыңғы процесінің (тоқтатылған) жалғастырылады кезде оның басымдығы ең жоғары басымдықтарының арасында барлық дайын процестерді іске қосу. Бірнеше нысандарын өзара іс-қимыл процестер бір-бірімен, асинхронды сигналдармен алмасу оқиғалар туралы дейін синхронды алмасу.

Ақыр соңында, аппараттық бақылау үшін жауап береді үзулерді өңдеуді және байланыс машинамен. Мұндай құрылғылар, дискілер мен терминалдар, мүмкін үзуге жұмысын орталық процессор орындау кезінде процесс. Бұл ретте ядро жүйесінің өңдеуден кейін үзу мүмкін қайта орындау үзілген процесс. Үзу өңделеді емес, өздері процестерді, ал арнайы функциялары ядро жүйесінің аталған контекстінде орындалатын процесс.

5. Пайдалану шарттары

UNIX — бірнеше операциялық жүйесі. Пайдаланушылар айналысатын жалпы міндеттері, топтарға біріктірілуі мүмкін. Әрбір қолданушы міндетті түрде тиесілі бір немесе бірнеше топтары. Барлық командалар орындалады атынан белгілі бір пайдаланушыға тиесілі орындаған кезде белгілі бір тобы.

«Бірнеше жүйелерінде қажет қорғалуын қамтамасыз ететін объектілерді (файлдар, процестер) тиесілі бір пайдаланушыға, барлық қалған. UNIX ұсынады негізгі құралдар қорғау және бірлесіп пайдалану файлдар негізінде қадағалау пайдаланушы және топ иеленуші файлмен үш деңгейдегі қатынау үшін пайдаланушының, иеленушінің пайдаланушылар үшін топ-иесі, және барлық қалған пайдаланушылар үшін) және үш базалық қатынау құқықтарын файлдарға (оқу, жазу және орындау). Базалық қорғау құралы процестерді негізделген қадағалау керек-жарақтары процестерді пайдаланушыларға.

Бақылау үшін иелерінің процестер мен файлдардың пайдаланылады сандық идентификаторлар. Пайдаланушының идентификаторы мен топ — бүтін сан (әдетте) диапазонда 0-ден 65535. Беру бірегей пайдаланушы идентификаторын кезінде орындалады орнында жүйелік әкімшісі жаңа тіркеу. Маңызы бар пайдаланушы идентификаторын және топтың ғана емес, санын, сәйкестендіреді, пайдаланушының, олар анықтайды иелерінің файлдар мен процестер. Пайдаланушылар арасында жүйесін бөлінеді бір қолданушы — жүйелік әкімші немесе суперпользователь иеленетін барлық толық пайдалану құқығын және конфигурациялау. Бұл пайдаланушы сәйкестендіргіші бар 0 және тіркеу атымен root.

Ақпарат беру кезінде адамға ыңғайлы пайдалану орнына тиісті сәйкестендіруді символдық аттар — тіркеу қолданушы аты аты. Сәйкестігін идентификаторын және символдық аттар, сондай-ақ туралы басқа да ақпарат пайдаланушылар мен топтарда жүйесінде (тіркелгілер), және көптеген басқа да ақпарат туралы конфигурациялы жүйелер UNIX, дәстүр бойынша, түрінде ұсынылған мәтіндік файл. Бұл файлдар — /etc/passwd, /etc/group /etc/shadow.

6. Артықшылықтары мен кемшіліктері

Кеңінен UNIX тудырды проблемасын сәйкессіздігі оның көптеген нұсқалары. Пайдаланушы үшін өте неприятен фактісі топтама, сатып алынған бір нұсқасы UNIX, отказывается работать басқа нұсқалары UNIX. Мезгіл-мезгіл ынталандыратын жасалады талпыныстары стандарттау UNIX, бірақ олар әзірге шектеулі болады табысы. Жақындасу үрдісін әр түрлі нұсқалары UNIX және олардың алшақтық жүреді циклдік сипаты. Алдында жаңа қауіп-қатерлер тарапынан қандай да бір басқа операциялық жүйесінің әр түрлі өндірушілер UNIX нұсқаларын жақындастырады өз өнімдері, бірақ содан кейін бәсекелестік күрес мәжбүрлейді, оларды жасауға бірегей жақсарту мен нұсқалары тағы да тарайды. Бұл процесте бар және оң жағы — пайда болуы жаңа идеялар мен құралдарын жақсартатын ретінде UNIX, сондай-ақ басқа да көптеген операциялық жүйелер, перенявшие оған ұзақ жылдар бойы оның өмір сүруінің көп пайдалы. Ең көп таралды екі үйлесімсіз желісі нұсқалары UNIX: желі AT&T UNIX System V және желі университетінің Berkeley-BSD. Көптеген фирмалар негізінде осы нұсқаларын әзірледі және қолдайды, өз нұсқасын UNIX: SunOS және Solaris фирмасының Sun Microsystems, UX фирма Hewlett-Packard, XENIX фирма Microsoft, AIX IBM фирмасының, UnixWare фирмасының Novell (сатылған енді SCO), және бұл тізім әлі де ұзақ жалғастыра беруге болады.

Ең көп әсер біріздендіруді нұсқалары UNIX көрсетті мұндай стандарттар SVID фирманың AT&T, POSIX, қамқорлығымен құрылған IEEE және XPG4 консорциум X/Open. Осы стандартта тұжырымдалған талаптар интерфейске арасындағы қосымшаларымен және ОС мүмкіндік береді қосымшаларға табысты басқаруындағы әр түрлі нұсқалары UNIX.

Негізгі артықшылықтарының бірі-тектес операциялық жүйелер UNIX типті және туындаған олардың негізінде көзқарас стандарттау интерфейстердің операциялық жүйелердің маңызды бөлігі жалпы көзқарас ашық жүйелер болып табылады, яғни олар бірыңғай операциялық ортаны компьютерлерде әртүрлі архитектурасы.

Қорытынды

Операциялық жүйе UNIX болып табылатын, бірінші мобильді ОЖ қамтамасыз ететін сенімді ортаға әзірлеу және пайдалану мобильді қолданбалы жүйелер, бір мезгілде білдіреді және практикалық негізін құру үшін ашық бағдарламалық-аппараттық жүйелер мен кешендер. Дәл практикаға кеңінен енгізу UNIX мүмкіндік берді көшу лозунга Ашық Жүйелердің практикалық әзірлеуге осы тұжырымдама. Үлкен үлес бағыттары Ашық Жүйесін енгізді қызметі стандарттау жөніндегі интерфейстердің UNIX.

Бөлуге болады бірнеше тармақтарының UNIX ерекшеленетін ғана емес, іске асыруға, бірақ кейде интерфейспен қоса және семантикой (дегенмен, қарай дамыту процесін стандарттау, бұл айырмашылықтар айналады барлық кем маңызды). Бүгін танымал жаңа еркін таратылатын нұсқа UNIX, деп аталатын FreeBSD. Жұмыстар жүргізілуде аса дамыған нұсқаларының BSDNet.

Добавить комментарий

Your email address will not be published.