Содержание

ВВЕДЕНИЕ 2

1 Основная часть отчета 4

2 История создания, назначение 5

3 Функциональные характеристики 12

4 Особенности архитектуры ОС UNIX 13

5 Способы управления процессами и ресурсами 15

6 Условия эксплуатации 19

7 Принципы защиты 20

8 Перспективные ОС, поддерживающие среду ОС UNIX 23

9 Области применения Unix 25

10 Сравнение операционных систем семейства Unix и Windows 27

Список литературы 33

ВВЕДЕНИЕ

Цель данной работы: Операционная система Unix, Архитектура и ядро системы. Отличия от операционных систем семейства Windows.

Задачи: В своей работе я расскажу о истории развития Unix.

Современная операционная система - это сложный комплекс программных средств, предоставляющих пользователю не только стандартизированный ввод-вывод информации и управление программами, но и упрощающий работу с компьютером. Программный интерфейс операционных систем позволяет уменьшить размер конкретной программы, упростить ее работу со всеми компонентами вычислительной системы.

Известно, что операционные системы приобрели современный облик в период развития третьего поколения вычислительных машин, то есть с середины 60-х до 1980 года. В это время существенное повышение эффективности использования процессора было достигнуто за счет реализации многозадачности.

UNIX появилась в 1969 году. За 30 с лишним лет система стала довольно популярной и получила распространение на машинах с различной мощностью обработки, от микропроцессоров до больших ЭВМ, обеспечивая на них общие условия выполнения программ. Система делится на две части. Одну часть составляют программы и сервисные функции – это делает операционную среду UNIX такой популярной; данная часть ОС легко доступна пользователям, она включает такие программы, как командный процессор, обмен сообщениями, пакеты обработки текстов и системы обработки исходных текстов программ. Другая часть включает в себя собственно операционную систему, поддерживающую эти программы и функции.

Операционная система Windows - наиболее распространенная операционная система, и для большинства пользователей она наиболее подходящая ввиду своей простоты, неплохого интерфейса, приемлемой производительности и огромного количества прикладных программ для нее.

Системы Windows прошли сложный путь от примитивных графических оболочек до вполне современных операционных систем. Разрабатывать менеджер интерфейса (Interface Manager, впоследствии - Microsoft Windows) Microsoft начала в сентябре 1981 года. Хотя первые опытные образцы были выполнены на основе так называемых Multiplan- и Word-like-меню, в 1982 году элементы интерфейса успешно были изменены на ниспадающие меню и диалоговые окна.

1. Основная часть отчета

2. История создания, назначение

UNIX это: Торговая марка компании Santa Cruz Operation.

Многозадачная, многопользовательская операционная система. Имя, данное целому семейству связанных операционных систем и их распространенным приложениям, утилитам и компьютерным программам. Богатая, расширяемая и открытая вычислительная среда.

Термин UNIX также относится к мощной многозадачной, многопользовательской операционной системе. На рисунке -1 изображены создатели Unix. В бывшие времена, хотя и не так давно, каждый знал, что такое операционная система (ОС). Это было сложное программное обеспечение, продаваемое создателем компьютерной системы, не включающее других программ, которые могли бы работать на данном компьютере. Крутились диски, терминалы начинали светиться, система следила за тем, что делает аппаратное обеспечение. Прикладные (пользовательские) программы просили операционную систему выполнить различные функции.

Рисунок 1 - Кен Томпсон и Деннис Ритчи - создатели UNIX

Сегодня описанные границы не так четки. Рост графических интерфейсов

пользователя, языки макросов и сценариев, комплекты интегрированных между собой приложений, рост популярности сетей и распределенных данных - все эти факторы размыли традиционные определения. Современные вычислительные среды состоят из слоев аппаратуры и программного обеспечения, которые взаимодействуют, формируя почти органическое целое.

Однако глубоко внутри (как говорят в UNIX, в ядре) UNIX по-прежнему выполняет роль классической операционной системы. Подобно мэйнфреймам и мини компьютерным системам, которые распространялись ранее, UNIX предоставляет возможность множеству людей одновременно получить доступ к компьютеру и выполнять множество программ параллельно друг другу.

Однако, в отличие от большинства частных операционных систем, UNIX породила целое семейство производных, или вариантных, систем. Некоторые выделяются функциональностью или происхождением, другие разрабатываются поставщиками компьютеров и предназначены для конкретной серии машин, есть системы, которые были разработаны специально

как условно-бесплатные или вообще бесплатные. Хотя все варианты UNIX и отличаются друг от друга до некоторой степени, но в основе своей представляют собой одну и ту же среду. Все они предлагают собственные версии наиболее распространенных утилит, прикладных программ и языков. Те, кто использует awk, grep, оболочку Bourne или make в одной из версий UNIX, обнаружат их и на других машинах UNIX.

Однако те, кому большая часть упомянутых программ не нужна, ищут свой собственный подход к выполнению различных вычислительных работ. Выдающейся характеристикой UNIX является то, что она расширяема и открыта. Под расширяемостью я подразумеваю то, что UNIX предоставляет простую возможность определения новых команд, которые затем могут быть вызваны и использованы другими программами и конечными пользователя

ми. В среде UNIX  это практично, поскольку архитектура ядра UNIX специа-

льно определяет интерфейсы или способы, с помощью которых программы могут взаимодействовать друг с другом, не будучи специально разработанными для совместной работы.

UNIX зародился в лаборатории Bell Labs фирмы AT&T более 30 лет назад. В то время Bell Labs занималась разработкой многопользовательской системы разделения времени MULTICS (Multiplexed Information and Computing Service) совместно с MIT и General Electric, но эта система потерпела неудачу. Bell Labs отказалась от участия в проекте MULTICS, что дало возможность одному из ее исследователей, Кену Томпсону, заняться поисковой работой в направлении улучшения операционной среды Bell Labs. Томпсон, а также сотрудник Bell Labs Денис Ритчи и некоторые другие разрабатывали новую файловую систему, многие черты которой вели свое происхождение от MULTICS. Для проверки новой файловой системы Томпсон написал ядро ОС и некоторые программы для компьютера GE-645, который работал под управлением мультипрограммной системы разделения времени GECOS. У Кена Томпсона была написанная им еще во времена работы над MULTICS игра "Space Travel" - "Космическое путешествие". Он запускал ее на компьютере GE-645, но она работала на нем не очень хорошо из-за невысокой эффективности разделения времени. Кроме этого, машинное время GE-645 стоило слишком дорого. В результате Томпсон и Ритчи решили перенести игру на машину PDP-7 фирмы DEC, имеющую 4096 18-битных слов, телетайп и хороший графический дисплей. Но у PDP-7 было неважное программное обеспечение, и, закончив перенос игры, Томпсон решил реализовать на PDP-7 ту файловую систему, над который он работал на GE-645. Из этой работы и возникла первая версия UNIX. Уже тогда она включала характерную для современной UNIX файловую систему, основанную на индексных дескрипторах inode, имела подсистему управления процессами и памятью, а также позволяла двум пользователям работать в режиме разделения времени. Система была написана на ассемблере. Имя UNIX (Uniplex Information and Computing Services) было дано ей одним сотрудником Bell Labs, Брайаном Керниганом. На рисунке-2 Генеалогическое древо Unix.

Первыми пользователями UNIX'а стали сотрудники отдела патентов Bell Labs, которые нашли ее удобной средой для создания текстов. Большое влияние на судьбу UNIX оказала перепись ее на языке высокого уровня С, разработанного Денисом Ритчи специально для этих целей. Это произошло в 1973 году, UNIX насчитывал к этому времени уже 25 инсталляций, и в Bell Labs была создана специальная группа поддержки UNIX.

Рисунок 2 - Генеалогическое древо UNIX-систем

В 1957 году в Bell Labs была начата работа по созданию операционной системы для внутренних нужд. Под руководством Виктора Высотского (русского по происхождению) была создана система BESYS. Впоследствии он возглавил проект Multics, а затем стал главой информационного подразделения Bell Labs.

В 1964 году появились компьютеры третьего поколения, для которых возможности BESYS уже не подходили. Высотский и его коллеги приняли решение не разрабатывать новую собственную операционную систему, а подключиться к совместному проекту General Electric и MIT — Multics. Телекоммуникационный гигант AT&T, в состав которого входила Bell Labs, оказал проекту существенную поддержку, но в 1969 году вышел из него, поскольку проект не приносил финансовых выгод.

В 1969 году Кен Томпсон, стремясь реализовать идеи, которые были положены в основу MULTICS, но на более скромном аппаратном обеспечении (DEC PDP-7), написал первую версию новой операционной системы, а Брайан Керниган придумал для неё название — UNICS (UNIplexed Information and Computing System — Примитивная информационная и вычислительная служба) — в противовес MULTICS (MULTIplexed Information and Computing Service). Позже название сократилось до UNIX.

В ноябре 1971 года вышла версия для PDP-11, наиболее успешного семейства миникомпьютеров 1970-х (в СССР его аналоги, выпускавшиеся Министерством электронной промышленности были известно как СМ ЭВМ и Электроника, позже ДВК, производились в Киеве, Воронеже, Зеленограде). Эта версия получила название «первая редакция» (Edition 1) и была первой официальной версией. Системное время все реализации UNIX отсчитывают с 1 января 1970 года.

Первые версии UNIX были написаны на ассемблере и не имели встроенного компилятора с языком высокого уровня. Примерно в 1969 году Кен Томпсон при содействии Денниса Ритчи разработал и реализовал язык Би (B), представлявший собой упрощённый (для реализации на миникомпьютерах) вариант разработанного в 1966 языка BCPL. Би, как и BCPL, был интерпретируемым языком. В 1972 году была выпущена вторая редакция UNIX, переписанная на языке Би. В 1969—1973 годах на основе Би был разработан компилируемый язык, получивший название Си (C).

В 1973 году вышла третья редакция UNIX, со встроенным компилятором языка Си. 15 октября того же года появилась четвёртая редакция, с переписанным на Си системным ядром (в духе системы Multics, также написанной на языке высокого уровня ПЛ/1), а в 1975 — пятая редакция, полностью переписанная на Си.

С 1974 года UNIX стал распространяться среди университетов и академических учреждений. С 1975 года началось появление новых версий, разработанных за пределами Bell Labs, и рост популярности системы. В том же 1975 году Bell Labs выпустила шестую редакцию, известную по широко

разошедшимся комментариям Джона Лайонса.

К 1978 году система была установлена более чем на 600 машинах, прежде всего, в университетах. Седьмая редакция была последней единой

версией UNIX. Именно в ней появился близкий к современному интерпретатор командной строки Bourne shell.

В начале 1980-хкомпания AT&T, которой принадлежала Bell Labs, осознала ценность UNIX и начала создание коммерческой версии ОС. Эта версия, поступившая в продажу в1982 году, носила название UNIX System III и была основана на седьмой версии системы.

Однако, компания не могла напрямую начать развитие UNIX как коммерческого продукта из-за запрета, наложенного правительством США в 1956 году. юстиции вынудило AT&T подписать соглашение, запрещавшее компании заниматься деятельностью, не связанной с телефонными и телеграфными сетями и оборудованием. Для того, чтобы всё-таки иметь возможность перевести UNIX в ранг коммерческих продуктов, компания передала исходный код операционной системы некоторым высшим учебным заведениям, лицензировав код под очень либеральными условиями.

В декабре 1973 годаодним из первых исходные коды получилуниверситет Беркли.

С 1978 годаначинает свою историюBSD UNIX, созданный вуниверситете Беркли. Его первая версия была основана на шестой редакции.

В 1979выпущена новая версия, названная 3BSD, основанная на седьмой редакции. BSD поддерживал такие полезные свойства, каквиртуальную памятьи замещение страниц по требованию. Автором BSD былБилл Джой.

Важной причиной раскола UNIX стала реализация в 1980 годустека протоколов TCP/IP. До этого межмашинное взаимодействие в UNIX пребывало в зачаточном состоянии — наиболее существенным способом связи былUUCP(средство копирования файлов из одной UNIX-системы в другую, изначально работавшее по телефонным сетям с помощьюмодемов).

Было предложено два интерфейса программирования сетевых приложений: Berkley sockets (сокетБеркли) иинтерфейс транспортного уровняTL.

В середине 1983 года была выпущена версия BSD 4.2, поддерживающая работу в сетях Ethernet и Arpanet. Система стала весьма популярной. Между 1983 и 1990 годом в BSD было добавлено много новых возможностей, таких как отладчик ядра, сетевая файловая система NFS, виртуальная файловая система VFS, и существенно улучшены возможности работы с файловыми сетями.

Тем временем AT&T выпускала новые версии своей системы, названной System V. В 1983 была выпущена версия 1 (SVR1 — System V Release 1), включавшая полноэкранный текстовый редактор vi, библиотеку curses, буферизацию ввода-вывода, кеширование inode. Версия 2 (SVR2), выпущенная в 1984, реализовывала монопольный доступ к файлам доступ к

страницам по требованию (demand paging), копирование при записи (copy-on-write). Версия 3 вышла в 1987 году и включала, среди прочего, TLI, а также

систему поддержки удалённых файловых систем RFS. Версия 4 (SVR4), разработанная в сотрудничестве с фирмой Sun и вышедшая 18 октября 1988, поддерживала многие возможности BSD, в частности TCP/IP, сокеты, новый командный интерпретатор csh. Кроме того, там было много других добавлений, таких как символические ссылки, командный интерпретатор ksh, сетевая файловая система NFS (заимствованная у SunOS) и т. д.

В 1983 году Ричард Столлман объявил о создании проекта GNU — попытки создания свободной UNIX-подобной операционной системы с нуля, без использования оригинального исходного кода. Большая часть программного обеспечения, разработанного в рамках данного проекта, — такого как GNU toolchain, Glibc (стандартная библиотека языка Си) и Coreutils — играет ключевую роль в других свободных операционных системах. Однако работы по созданию замены для ядра UNIX, необходимые для полного выполнения задач GNU, продвигались крайне медленно. В настоящее время GNU Hurd — попытка создать современное ядро на основе микроядерной архитектуры Mach — всё ещё далека от завершения.

В 1991 году, когда Линус Торвальдс опубликовал ядро Linux и привлёк помощников, использование инструментов, разработанных в рамках проекта GNU, было очевидным выбором. Операционная система GNU и ядро Linux вместе составляют ОС, известную, как GNU/Linux. Дистрибутивы этой системы (такие как Red Hat и Debian), включающие ядро, утилиты GNU и дополнительное программное обеспечение стали популярными как среди любителей, так и среди представителей бизнеса.

Весь 1992 год никаких значительных успехов в судебной тяжбе для USL не принёс, зато появился встречный иск от Калифорнийского университета. К началу 1993 года дистрибутив 386/BSD поменял своё название на NetBSD. В декабре 1993 года появился другой дистрибутив — FreeBSD, нацеленный на простых пользователей. После приобретения USL компанией Novell к лету 1993 года начались переговоры по урегулированию статуса кодов BSD. К январю 1994 CSRG и Novell договорились удалить три файла из 18000 Networking Release 2, часть файлов должна быть подвергнута правке, а к примерно 70 файлам университет должен был добавить информацию о копирайте USL.

В июне 1994 года вышел «чистый» выпуск 4.4BSD-Lite. Вот с этого момента группы BSDI, NetBSD и FreeBSD должны были повторно синхронизировать свои версии систем с «чистой» системой 4.4BSD-Lite. Таким образом, все наработки, сделанные за три года с момента подачи иска USL, пришлось пересматривать на предмет нарушения авторских прав и использования стороннего кода. Переписывать важные составляющие ядра и операционного окружения. Значительно позднее выделились в самостоятельные проекты OpenBSD, TrustedBSD и DragonFlyBSD.

В 1997 году фирма Apple искала основу для своей новой операционной системы, она выбрала NEXTSTEP — операционную систему со свободно распространяемым ядром, разработанную фирмой NeXT.

В 2000 году Apple Inc. выпускает открытую POSIX-совместимую операционную систему Darwin. Она совмещает код, написанный самой Apple, с полученным от NeXTSTEP, FreeBSD и прочих свободных проектов. Darwin представляет собой набор основных компонентов, используемых в Mac OS X и Apple iOS. Он совместим с третьей версией спецификации единой UNIX (SUSv3) и POSIX-приложениями и утилитами.14 июня 2005 был открыт исходный код операционной системы Solaris. Этот проект, как и созданная на его основе операционная система, получили название OpenSolaris. 17 июня, через три дня после открытия кода, был создан дистрибутив SchilliX. В мае 2008 появился первый официальный дистрибутив OpenSolaris 2008.05. Существует более десяти дистрибутивов на основе OpenSolaris, наиболее известные из которых BeleniX и Nexenta OS.

.