4. Семейство unix

4.1. 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;

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 может использоваться как в качестве сервера, так и рабочей станции.

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. Можно использовать и графические X-терминалы, когда на одном экране присутствуют окна процессов, выполняющихся на разных машинах.

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.

4.2. Операционная система 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. Однако, 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.

Из характерных особенностей Linux необходимо перечислить следующие: поддержка национальных клавиатур, в том числе и русской, поддержка множества файловых систем, среди которых, помимо собственной - EXT2FS, имеются FAT16, MINIX-1 и XENIX. Реализация программной поддержки FAT16 позволяет непосредственно обращаться к гибким дискам MS DOS, а также файловым разделам DOS и Windows на винчестере. Имеется возможность работать с сетевыми протоколами TCP/IP, PLIP, PPP и многими другими, в рамках сетевых функций платформы реализован весь спектр клиентов и услуг Интернет: FTP, telnеt, NNTP, SMTP и POP3. Программы загружаются в память постранично, на диск кэшируются только те сегменты данных, которые не используются системой в данный момент, что значительно ускоряет работу приложений. Возможно совместное обращение к страницам памяти разными программами в один и тот же момент времени, это позволяет избежать повторной загрузки идентичных фрагментов информации в RAM и заметно экономит ресурсы компьютера. Как и Microsoft Windows, в Linux применяется система динамических библиотек, иными словами, несколько приложений могут использовать в своей работе библиотеку, представленную на диске одним физическим файлом.

Самым популярным и наиболее удачным дистрибутивом Linux во всем мире безоговорочно считается пакет программ, выпускаемый американской корпорацией RedHat.

Комплект RedHat включает удобный инсталлятор платформы, позволяющий избежать длительной "ручной" настройки Linux, но тем не менее, внесения определенных изменений в файлы конфигурации все равно не избежать. Помимо ядра, утилит, документации и отдельного компакт-диска с исходными текстами всего комплекта поставки, в дистрибутив входит два оконных интерфейса, устанавливаемых на выбор: это стандартный XFree86 и GNOME, а также целый набор текстовых, графических и табличных редакторов, Web-сервер Apache, программы для работы с электронной почтой и Интернет (в том числе, браузеры Netscape Navigator и Opera), множество игр. RedHat имеет многоязыковую поддержку и поддержку национальных клавиатур, поэтому с русификацией системы проблем обычно не возникает, также пользователю предлагается большой выбор драйверов для периферийного и базового оборудования компьютера.

BlackCat Linux

Полностью русский дистрибутив Linux, созданный усилиями программистов из Донбасса Леонида Кантера и Александра Каневского на основе известного пакета RedHat. Он был выпущен на рынок издательской группой IPLabs Software. Данная реализация системы - коммерческая.

Данный комплект не требует русификации, поддержка кириллицы здесь реализована на уровне операционной системы. Даже оконная оболочка KDE, устанавливаемая в BlackCat по умолчанию, имеет русский интерфейс, по-русски "говорит" буквально все, включая выпадающие меню, прикладные программы, файлы помощи и всплывающие подсказки. Это очень существенно для пользователей, имеющих некоторые проблемы с английским языком. Помимо кириллицы комплект поставки позволяет использовать 32 национальных алфавита, в том числе: украинский, китайский, японский и эсперанто.

BlackCat полностью поддерживает технологию мультимедиа, а также огромный диапазон периферийного оборудования, от старых звуковых плат и видеокарт до сверхсовременных TV-тюнеров. Удобная система инсталляции позволяет установить BlackCat в автоматическом режиме, все настройки системы осуществляются пользователем вручную с помощью удобного графического интерфейса.

Не лишен BlackCat и ряда существенных недостатков, главный из которых - весьма ощутимая громоздкость системы, выражающаяся в большом объеме требуемого дискового пространства, а также высоких требованиях к оборудованию: для корректной работы.

Linux Mandrake

Это - еще одна популярная версия Linux, использующая в качестве основного графического интерфейса оконную среду KDE. Она основана на дистрибутиве RedHat 5.2 GPL и предназначена для тех, кто не желает тратить время на самостоятельную настройку системы. Linux Mandrake был создан по принципу "установи и работай". Иными словами, загрузив компьютер с инсталляционного CD-ROM'а и вызвав программу Setup, нужно всего лишь дождаться окончания установки; после этого в системной консоли достаточно набрать команду "startx" и на экране появляется полностью сконфигурированная оболочка KDE.

Как утверждают разработчики, Mandrake является достойной альтернативой операционных систем от Microsoft, поскольку данный пакет включает поддержку большинства существующих файловых систем, открывает возможность напрямую обращаться с содержимым дисков MS DOS и Windows, позволяет запускать приложения Windows 9X и Windows NT, а также включает поддержку мультимедиа-технологий на самом высоком уровне. Русификация Mandrake также не вызывает особенных сложностей - она осуществляется путем подключения к системе библиотек распознавания кириллицы. Существенным недостатком этой реализации Linux является ее ресурсоемкость.

4.3. Графические интерфейсы LINUX

Графические оконные интерфейсы, доступные пользователям Linux, отличаются завидным разнообразием. Каждый, кто использует на своем компьютере эту операционную систему, может выбрать себе оконный менеджер по вкусу, руководствуясь техническими характеристиками своей машины, либо собственными эстетическими и художественными предпочтениями.

4.3.1. X Window System

Графическая среда X Window является стандартным оконным интерфейсом для операционной системы UNIX, реализация этого пакета программ, предназначенная для использования под Linux, носит название XFree86. Несмотря на свои скромные размеры, X Window является весьма мощным средством работы с файлами, ничем не уступая по своим возможностям пользовательскому интерфейсу Windows 95. Существует несколько версий XFree86, использующих разные оконные менеджеры (the window manager) - базовые утилиты, определяющие форму системных кнопок, псевдотрехмерное обрамление окон, цвета и вид рабочего стола. По большому счету, система X Window (или просто "X") является базовой платформой, на основе которой можно построить любую графическую оболочку. Сравнивая Windows 95 и X, использующую fvwm95, следует отметить, что внешне обе системы очень схожи, значительные различия наблюдаются лишь в деталях. Элементы управления окнами вполне стандартны, панель инструментов, включающая традиционные часы и знакомую кнопку "Start", наводят на мысли о доскональном копировании некоторых дизайнерских решений различными разработчиками программного обеспечения.

Несмотря на внешнюю схожесть с Microsoft Windows, XFree86 обладает целым рядом уникальных свойств, присущих только ей. Например, X-Server, как еще называют эту среду, имеет возможность отображать процесс работы программы не только на отдельной машине, но и на удаленных компьютерах локальной сети и графических терминалах, подключенных к внешним портам ЭВМ, причем все пользователи могут работать с данным приложением одновременно. Это достигается методом реферирования, то есть передачи пользовательского интерфейса по сетевым каналам.

XFree86 по праву считается одной из самых удобных, нетребовательных к ресурсам и простых в освоении графических оболочек Linux, она располагает широчайшим спектром возможностей. Не лишена эта система и недостатков: самый важный из них - относительно высокая сложность в установке и настройке данного пакета, особенно для пользователей, не обладающих достаточным опытом работы с X Window. Дистрибутив XFree86 доступен для бесплатной загрузки на официальном сервере разработчика.

4.3.2. GNOME

GNU Network Object Model Environment (Сетевая Объектная Среда GNU), или, сокращенно, GNOME - один из наиболее популярных графических оконных интерфейсов для Linux, соответствующих стандарту X11. GNOME включает рабочий стол, панель управления, облегчающую процесс настройки операционной системы и запуск программ, комплекс специализированных приложений, позволяющих управлять элементами рабочего стола, а также набор утилит, обеспечивающих взаимосвязь всех компонентов данного программного комплекса друг с другом. Основной отличительной чертой GNOME от других систем, создающих пользовательскую оконную среду, является высокая степень эстетичности и удобства предлагаемого интерфейса. Расположение и функциональное назначение элементов GNOME интуитивно понятны пользователям, привыкшим к другим операционным системам, поклонникам MS Windows будет легко освоиться с данной графической оболочкой.

Программный комплекс GNOME является бесплатным и полностью открытым: в комплект поставки входят исходные тексты всех составляющих пакет приложений. Для данной системы имеются удобные инсталляторы, позволяющие установить и настроить GNOME без каких-либо проблем. Эта оболочка позволяет гибко менять собственные параметры и настройки запускаемых программ, интегрированная поддержка большинства системных протоколов открывает возможность запускать приложения, написанные не только для GNOME, но и созданные с расчетом на эксплуатацию под управлением XFree86 или KDE.

4.3.3. KDE

Самой красивой, мощной, удобной и современной оконной графической средой для Linux по праву считается K Desktop Environment, или, сокращенно, KDE. Данная система полностью совместима не только с Linux, но и с другими версиями UNIX, такими, как Free BSD, Solaris, IRIX и HP-UX. Помимо оконной оболочки, исходных текстов программ, обозревателя и специализированных утилит, KDE включает в набор поставки интерактивную справку, большой ассортимент игр, не ограничивающихся традиционными "пасьянсом-косынкой" и "сапером", гигантское количество разнообразных инструментальных средств, включая калькулятор, календарь, планировщик заданий, а также множество полезных приложений, таких как текстовый и графический редакторы, редактор таблиц и баз данных (пакет koffice), средства просмотра видео и клиент электронной почты. KDE является полностью самостоятельным программным комплексом, не основывающимся ни на каких других платформах. Помимо функций создания пользовательского интерфейса он позволяет осуществлять гибкую настройку и управление операционной системой. Инсталляция KDE осуществляется автоматически, перед запуском он практически не требует настройки. Эта система полностью бесплатна, более того, согласно решению разработчиков, ее платное распространение считается незаконным.