Тема 5. Основные свойства и функции операционной системы unix

Операционная система UNIX - одна из самых популярных в мире операционных систем благодаря тому, что ее распространяет и сопровождает большое число компаний.

UNIX это мобильная многозадачная система, способная работать на различных типах компьютеров практически без всякой перенастройки.

Для проведения сложных экспериментальных исследований, связанных с большим количеством сложных вычислений над большим объемом данных, требуются значительные системные ресурсы. UNIX позволяет организовать кластер, т.е. многомашинный вычислительный комплекс, где все ресурсы компьютеров: дисковое пространство, память, процессорное время, являются разделяемыми и доступными для любого пользователя в соответствии с его правами.

В такой системе существует возможность постоянного наращивания мощности кластера, путем подсоединения дополнительных компьютеров, а работа в ней при этом остается для пользователя абсолютно прозрачной, как если бы он работал на одном компьютере с огромными ресурсами.

Специализированные термины:

Монитор – устройство отображения информации.

Дисплей – комплекс устройств: монитор, клавиатура и манипулятор «Мышь».

Терминал – удаленный дисплей, связь с которым осуществляется через компьютерную сеть.

Основные свойства системы UNIX:

1. Код системы написан на языке высокого уровня СИ, что сделало ее простой для понимания, изменений и размещения на различный аппаратных платформах.

2. UNIX – многозадачная многопользовательская система. Один мощный сервер может обслуживать запросы большого количества пользователей. Система может выполнять самые различные функции: работать как вычислительный сервер, обслуживающий сотни пользователей, как сервер базы данных, как сетевой сервер или сетевой маршрутизатор.

3. Несмотря на многообразие версий UNIX, основой всего семейства являются принципиально одинаковая архитектура и ряд стандартных интерфейсов.

4. UNIX располагает простым, но мощным набором стандартных пользовательских интерфейсов.

5. Унифицированный интерфейс файловой системы UNIX реализует доступ не только к данным, хранящимся на дисках, но и к терминалам, принтерам, компакт-дискам, сети и даже к оперативной памяти.

6. Для системы UNIX разработано большое число различных программ, от простейших текстовых редакторов, до мощных систем управления базами данных.

Функции операционной системы UNIX:

1. управление оборудованием

2. управление ресурсами

3. поддержка интерфейсов пользователя

4. выполнение ввода и вывода информации

5. мониторинг системы

6. обеспечение удаленного доступа в компьютерной сети

1. Управление оборудованием

Прикладные программы не имеют возможности управлять оборудованием компьютера непосредственно. Только операционная система выполняет функции управления оборудованием, предоставляя возможность доступа программам к внешним устройствам. Заложенная в ОС концепция независимости программ от конкретной аппаратной реализации, является одним из важных элементов обеспечения мобильности операционной системы UNIX, что позволяет широко использовать ее в разнообразных аппаратных конфигурациях.

2. Управление ресурсами

ОС UNIX управляет распределением ресурсов компьютера между множеством пользователей, выполняющих одновременно множество задач, часто работающих с различными объектами, поддерживая многозадачный и многопользовательский режимы работы.

Многозадачный режим позволяет одному пользователю выполнять одновременно несколько программ, при этом ЦП и оперативная память разделяется между множеством процессов.

Многопользовательский режим поддерживает возможность одновременной работы нескольких пользователей, разделяя между ними ресурсы компьютера, в том числе внешние устройства, такие, как принтеры или плоттеры. Такой режим работы оказывается экономически более эффективным, чем объединение нескольких ПК, на которых работает по одному пользователю.

3. Поддержка интерфейсов пользователя

Современные версии операционной системы UNIX поддерживают несколько типов интерфейсов: командную строку, меню и графический пользовательский интерфейс.

Командная строка обычно удобна для пользователей, знакомых с функциями и командами системы. При работе с таким типом интерфейса, пользователь вводит каждую команду с клавиатуры. Этот интерфейс не обеспечивает "обзора" системы, однако позволяет выполнить любую команду системы. Программы, обеспечивающими такой интерфейс называются оболочками (shell). В состав операционная система UNIX обычно входят три таких программы: Bourne shell (sh), Korn shell (ksh) и C shell (csh).

Меню обычно используется пользователями, которым необходимо произвести некоторые установки в операционной системе. Этот интерфейс позволяет пользователю выбрать некоторую функцию из списка (меню), которая будет выполняться системой. Обычно меню организуется в виде многоуровневого текста, предлагая пользователю несколько возможностей выбора.

Графический пользовательский интерфейс обеспечивает несколько путей взаимодействия с компьютером: обзор объектов системы, изображаемых значками, выполнение команд путем выбора графического изображения (значка) на экране дисплея с помощью "мыши".

4. Выполнение ввода и вывода информации

ОС загружает и выполняет программы, которые часто требуют ввода данных, и сами осуществляют вывод данных. Ввод данных может быть с клавиатуры, осуществляться с помощью мыши или поступать с компьютерной сети, соответственно, вывод может быть на экран монитора, принтер или направляться в компьютерную сеть. ОС преобразует вводимые пользователем данные, преобразуя их в форму, которую воспринимает программа, а выводимые данные преобразует в форму, понятную пользователю.

5. Мониторинг системы

В процессе работы вычислительной системы ресурсы ее постоянно занимаются, освобождаются и снова занимаются. Они должны постоянно находиться в активном состоянии и быть доступными процессам, требующим эти ресурсы. ОС должна отслеживать эту активность, разрешать конфликты и гарантировать, что ресурсы будут после освобождения вновь доступны процессам. ОС UNIX выполняет для этого следующие операции:

1. Проверяет целостность данных при обращении к файловой системе,

2. Управляет процессами и контролирует использование ими ресурсов системы,

3. Обеспечивает диагностику ошибок,

4. Завершает неправильно работающие процессы и, в самом худшем случае, останавливает систему.

В системе имеется набор утилит, которые могут периодически контролировать загрузку отдельных ресурсов, собирая статистическую информацию. Анализ полученной информации может помочь системному администратору определить и устранить "узкие места" в работе системы.

6. Обеспечение удаленного доступа в компьютерной сети

ОС UNIX обеспечивает доступ пользователей к ресурсам других компьютеров, работающих в компьютерной сети. В составе операционной системы имеется набор сетевых программ, позволяющих выполнять операции:

1. Устанавливать связь с удаленным компьютером,

2. Регистрироваться в удаленной системе,

3. Передавать данные между компьютерами сети,

4. Пользоваться электронной почтой.

UNIX поддерживает сетевую файловую систему NFS (Network File System), позволяющую пользоваться командами операционной системы для доступа к файловой системе удаленного компьютера.

Контрольные вопросы.

1. Особенности операционной системы UNIX;

2. Определение монитор;

3. Определение дисплей;

4. Определение терминал;

5. Основные свойства системы UNIX(6);

6. Функции операционной системы UNIX(6);

7. Функция управление оборудованием;

8. Функция управление ресурсами;

9. Объяснить понятие многозадачный режим;

10. Объяснить понятие многопользовательский режим;

11. Функция поддержка интерфейсов пользователя;

12. Объяснить понятие командная строка;

13. Объяснить понятие меню;

14. Объяснить понятие графический пользовательский интерфейс;

15. Функция выполнение ввода и вывода информации;

16. Функция мониторинг системы;

17. Операции, выполняемые операционной системой при мониторинге системы(4);

18. Функция обеспечение удаленного доступа в компьютерной сети;

19. Операции при обеспечении удаленного доступа(4);