Операционные системы

2.1.2 Стандарты операционной системы Unix

Большое количество разных вариантов системы UNIX привело к необходимости стандартизовать её средства, чтобы упростить переносимость приложений и избавить пользователя от необходимости изучать особенности каждой разновидности UNIX.

С этой целью ещё в 1980 была создана пользовательская группа /usr/group. Самые первые стандарты были разработаны в 1984—1985 гг.

Одним из самых первых стандартов стала спецификация System V Interface Definition (SVID), выпущенная UNIX System Laboratories (USL) одновременно с UNIX System V Release 4. Этот документ, однако, не стал официальным.

Наряду с версиями UNIX System V существовало направление UNIX BSD. Для того, чтобы обеспечить совместимость System V и BSD, были созданы рабочие группы POSIX (Portable Operating System Interface for UNIX). Существует много стандартов POSIX, однако наиболее известным является стандарт POSIX 1003.1-1988, определяющий программный интерфейс приложений (API, Application Programming Interface). Он используется не только в UNIX, но и в других операционных системах. В 1990 он был принят институтом IEEE как IEEE 1003.1-1990, а позднее — ISO/IEC 9945.

В настоящее время наиболее важными являются следующие стандарты:

POSIX 1003.2-1992, определяющий поведение утилит, в том числе, командного интерпретатора;

POSIX 1003.1b-1993, дополняющий POSIX 1003.1-1988, — определяет поддержку систем реального времени;

POSIX 1003.1c-1995, дополняющий POSIX 1003.1-1988, — определяет нити (threads), известные также как pthreads.

Все стандарты POSIX объединены в документе IEEE 1003.

В начале 1990-х годов The Open Group предложила другой, похожий на POSIX стандарт — Common API Specification, или Spec 1170. Стандарт приобрёл большую популярность, чем POSIX, поскольку был доступен бесплатно, в то время как IEEE требовало немалую плату за доступ к своему стандарту.

В 1998 году были начаты работы по объединению данных стандартов. Благодаря этому в настоящее время данные стандарты почти идентичны. Совместный стандарт называется Single UNIX Specification Version 3 и доступен бесплатно в интернете.

В целях совместимости, несколько создателей UNIX-систем предложили использовать ELF — формат систем SVR4 для двоичных и объектных файлов. Единый формат полностью обеспечивает соответствие двоичных файлов в рамках одной компьютерной архитектуры.

Структура каталогов некоторых систем, в частности, GNU/Linux, определена в стандарте Filesystem Hierarchy Standard. Однако, во многих отношениях этот тип стандарта является спорным, и он, даже внутри сообщества GNU/Linux, далеко не универсален.

2.1.3 Стандартные команды операционной системы UNIX

Команда man может отображать страницу руководства для любой команды в системе.

Создание и навигация по файлам и каталогам: ls, mv, rm, cp, ln, cd, pwd, mkdir, rmdir, find, du, df;

Просмотр и редактирование файлов: touch, more, less, ed, ex, vi, emacs;

Обработка текста: echo, cat, grep, sort, uniq, sed, awk, tee, head, tail, cut, tr, split, printf;

Сравнение файлов: снов, cmp, diff, patch;

Разнообразные утилиты командного интерпретатора: yes, test, xargs, expr;

Системное администрирование: chmod, chown, ps, su, w, who, df, mount, umount;

Коммуникации: mail, telnet, ftp, finger, ssh;

Командные оболочки: sh, bash, csh, ksh, tcsh, zsh;

Работа с исходным кодом и объектным кодом: cc, gcc, ld, nm, yacc, bison, lex, flex, ar, ranlib, make;

Сжатие и архивация: compress, uncompress, gzip, gunzip, tar

Работа с двоичными файлами: od, strings

2.2 Работа в операционной системе Linux

2.2.1 Работа с программой linuxconf

Если при инсталляции[9] Linux настроить автоматический запуск X.org, то необходимо сначала перейти в консоль. Для этого нажать Ctrl+Alt+F1. Попадаем в виртуальную текстовую консоль[10] и после ввода имени пользователя и пароля сможем давать команды shell. Для возвращения в X Window нажать Alt+F7. Вообще говоря, по умолчанию мы можем работать сразу в 6-ти виртуальных консолях, что часто бывает очень удобно (переключение между ними – Alt+F1…Alt+F6).

В консоли вводим команду linuxconf. Запустится программа управления системой. Здесь можно управлять пользователями, сетевыми соединениями, файловыми системами, загрузкой и другими параметрами Linux. Программа организована в виде выпадающего меню. Навигация осуществляется посредством клавиш со стрелками, Enter и Tab. Для примера покажем, как создать нового пользователя и определить его права. Переходим в Config>User accounts>Normal>User accounts

Здесь показан список пользователей. Жмем дважды Tab для перехода на кнопку Add, затем Enter. В графе Login name появившегося окна вводим имя нового пользователя. Остальные поля можно пока оставить нетронутыми. После нажатия кнопки Accept вас дважды спросят пароль – и новый пользователь создан. Советуют работать root-ом как можно меньше, поскольку его ошибка может вызвать самые фатальные для системы последствия, тогда как обычный пользователь может повредить обычно лишь свои собственные файлы.

В linuxconf также удобно описывать файловые системы. Для примера посмотрим, как «научить» Linux видеть раздел с Windows. Переходим в Config>File systems>Access local drive. Появляется список файловых систем, описанных в файле /etc/fstab. Чтобы добавить в него новую запись, жмем Add. В графе Partition пишем /dev/hda1 для 1-го раздела жесткого диска, /dev/hda2 – для второго и т. Д. Если нужно добавить первый раздел второго жесткого диска – пишем /dev/hdb1, второй - /dev/hdb2. В графе Type жмем Ctrl+x и в списке выбираем тип файловой системы (vfat для Windows). В графе Mount point набираем /mnt/win. После нажатия Accept ответьте положительно на вопрос о создании новой точки монтирования. Теперь в каталоге /mnt появится каталог win, в котором должно находиться содержимое раздела Windows, но если зайти в него, то обнаружится, что он пуст. Для того чтобы в нем увидеть свой Windows-раздел необходимо в консоли дать команду mount /mnt/win. Из других программ настройки ОС Linux также хотелось бы отметить setup, которая легко позволяет настроить клавиатуру, мышь, звуковую карту и X Window.

Работать в консоли довольно удобно, но для перемещения по каталогам гораздо приятнее использовать Midnight Commander.После вызова команды mc на экране появляется Norton-подобный файловый менеджер, который по мощности почти ничем не уступает DN или FAR.

2.2.2 Установка приложений под операционную систему Linux

Для Linux приложения поставляются в основном в виде rpm-пакетов или .tar.gz-архивов. Устанавливается rpm-пакет командой rpm –i имя пакета

Программа rpm сама создаст все необходимые для работы приложения каталоги и положит туда файлы. Если уже установлена предыдущая версия приложения, то в командной строке надо дать ключ –force для замены старой версии. Rpm-пакеты содержатся на CD с большинством дистрибутивов Linux, а также на многих ftp-серверах в Интернете. Если расширение rpm-файла выглядит как .src.rpm, то это – исходный код приложения, и перед запуском его необходимо самостоятельно откомпилировать (обычно такие пакеты содержат инструкцию о том, как это сделать). Для удаления пакета из системы дать команду rpm –e имя пакета.

Если досталось приложение в виде упакованного файла с расширением .tar.gz, то для его распаковки надо дать команду tar xzvf имя архива. Далее необходимо найти файл с инструкциями по установке приложения, каковые в каждом конкретном случае могут различаться.

Кстати, чтобы просмотреть содержимое архивов, не распаковывая их вручную, удобно пользоваться Midnight Commander. При нажатии Enter на имени архива входим в него, как в обычный каталог.

Можно еще отметить одну полезную программу – fsck. Если, к примеру, во время работы в Linux отключилось питание или случайно нажали reset, то при загрузке ОС спросит пароль root, и попадаем в однопользовательский режим. В нем файловая система смонтирована только для чтения и исполнения. Для того, чтобы восстановить поврежденную файловую систему, дать команду fsck –Aa. После ее окончания дать команду reboot, и после перезагрузки все должно заработать, как раньше.

Для просмотра документации на какую-либо команду Linux в командной строке надо указать: man имя_команды. Запустится стандартный просмотрщик документации, который расскажет об использовании, ключах и файлах конфигурации данной команды. Если же информации окажется недостаточно, то в каталоге /usr/doc есть полные руководства к большинству программ Linux.

Закончить обзор полезных программ, запускающихся из консоли, можно утилитами обработки документов. Если в Linux попытаться читать текстовые файлы, созданные в DOS или Windows, то можно столкнуться с проблемой перекодировки. Дело в том, что в Linux используется кодировка KOI-8, отличная от снованны или Windows. Для преобразования текста используется утилита recode. Для примера покажем, как преобразовать файл myfile.txt (кодировка Windows) в KOI-8:

recode –wk myfile.txt myfile.koi

После выполнения этой команды в текущем каталоге будет создан файл myfile.koi, который можно просмотреть любым текстовым редактором под Linux. Ключ –wk задает параметры преобразования (Windows – KOI8). Возможны еще 14 ключей. Их список с описанием можно получить, дав команду recode без параметров.

Также для нас представляет интерес программа mswordview. Она предназначена для преобразования doc-файлов (Microsoft Word) в HTML – формат, который поддерживают многие редакторы в Linux. Теперь не нужно будет держать на жестком диске Widows и MS Office только из-за необходимости работать с doc-файлами. Кстати, известный бесплатный офисный пакет StarOffice, работающий под Linux, также отлично работает с файлами Microsoft Office.

Теперь перейдем к работе с X Window. Если у вас по умолчанию не запускаются X.org, то в консоли дать команду xinit. Если все настроено нормально, то мы попадаем в графическую консоль. Дальше необходимо дать команду для запуска оконного менеджера (например, kde для KDE, или icewm для IceWM). Эти две операции можно заменить одной – скриптом startx. Если ни один из рассмотренных способов не работает, значит, скорее всего, неправильно настроены X.org, и тогда можно попытаться это исправить программой setup, рассмотренной выше.

Существует довольно много оконных менеджеров для Linux. Некоторые из них претендуют на сходство с Windows 95 или MacOS, но большинство все-таки имеет оригинальный интерфейс. Из них KDE – это лучшая среда для работы.

После запуска KDE  попадаем в среду, на первый взгляд похожую на Windows. В левом нижнем углу есть кнопка К, аналогичная кнопке Пуск в известной ОС. Внизу экрана имеется панель задач, часы, индикатор клавиатуры. Ну, в общем, все как в Windows. Но это кажущееся сходство интерфейсов KDE и Windows довольно скоро пройдет.

Для начала запустить скрипт KappFinder (его ярлык – на рабочем столе), который добавит в меню Личные те приложения, что не входят в состав KDE (к примеру, утилиты Gnome, Netscape Navigator).

Для того чтобы настроить внешний вид KDE, нажмем правую кнопку мыши на пустом пространстве рабочего стола и выберем пункт Свойства дисплея. Здесь можно будет поменять фон, хранитель экрана, шрифты и стили отображения приложений KDE.

Ярлыки на рабочем столе создаются аналогично Windows 98, т.е. с помощью пункта меню Новый во всплывающем меню. Было рассмотрено, как с помощью команды mount нужно монтировать другие разделы жесткого диска, предварительно описанные в файле /etc/fstab с помощью программы linuxconf. В KDE на рабочем столе можно создать ярлыки, соответствующие этим разделам. Для этого щелчком правой кнопки мыши на пустом поле рабочего стола вызываем всплывающее меню. Выбираем Новый>Файл системного устройства. Даем ему название (например, «Windows»). Переходим на вкладку Устройство. Тут в графе Устройство задаем раздел (например, /dev/hda1), а в графе Точка монтирования – каталог, который был указан в linuxconf. Графу Файловая система оставляем без изменений. После нажатия ОК на рабочем столе появится ярлык «Windows». Теперь для того, чтобы попасть на этот раздел, не надо уже будет каждый раз давать команду mount. При двойном щелчке на ярлыке монтирование произойдет автоматически, и мы увидим содержимое своего Windows-раздела. Кстати, на программе, которая позволяет просматривать каталоги, хотелось бы остановиться отдельно. Называется она kfm и запускается из меню Система>Менеджер файлов. С помощью этого приложения возможно не только управлять файлами (как в Проводнике от Microsoft), но и просматривать html-файлы (что очень удобно при чтении документации), а также «лазить» по ftp-архивам, как по собственном жесткому диску. Дело в том, что в kfm встроен довольно мощный браузер, поддерживающий различные кодировки текста, работу через прокси, файлы cookie и много всякой всячины. Также представляет интерес приложение kpackage – Менеджер пакетов. Он позволяет устанавливать и удалять приложения Linux, не прибегая к консольной утилите rpm, описанной выше. В левой части экрана находится список установленных пакетов, разделенный по категориям. При выборе одного из них в правой части экрана показывается его описание.

С Linux поставляются два редактора под KDE – kedit («Простой текстовый редактор») и kwrite («Расширенный редактор»).

Редактор kedit – он небольшой, быстрый и удобный. Позволяет проверять орфографию, выравнивать текст, открывать страницы прямо из Интернета и записывать их обратно. Сообщение можно тут же отправить по почте. Кстати: для того, чтобы просмотреть содержимое файла в Windows-кодировке без использования утилиты recode, описанной выше, открыть этот файл в kedit, а затем в меню Настройки>Шрифт выберите любой шрифт, название которого заканчивается на «1251». После этого мы сможем увидеть содержимое файла, но изменить его вряд ли удастся.

Редактор kwrite предназначен скорее для набора кода программ, нежели для текстов. Он позволяет размечать синтаксис, делать закладки и многое другое, что не под силу kedit. Одно из его главных преимуществ является возможность отката (аналог Undo в Windows).

2.3 Характеристика и оценка возможностей операционных систем семейства Windows

2.3.1 Windows XP

Windows XP – следующая, после Windows 2000 и Windows Millennium, версия операционной системы корпорации Microsoft, выпущенная 25 октября 2001 года. По признанию пользователей, самая удачная и стабильная ОС в семействе Windows.

В Windows XP осуществлена интеграция[11] Windows 2000 с системами Windows 98 и Windows Me. Система Windows XP создавалась на основе усовершенствованного кода Windows 2000, причем были разработаны различные версии для пользователей домашних компьютеров и бизнес-пользователей. В отличие от Windows 2000, которая поставлялась как в серверном, так и в клиентском вариантах, Windows XP является исключительно клиентской системой. Её серверным вариантом является выпущенная позже система Windows Server 2003.

С 30 июня 2008 года корпорация Microsoft прекратила поставки Windows XP крупным производителям ПК и розничным сетям. Исключением стали небольшие компании, которые будут получать лицензии на XP до конца января 2009 года. То же касается и производителей сверхдешевых ПК, которые смогут ставить систему до середины 2010 года.

Windows XP анализирует производительность системы с определёнными визуальными эффектами и в зависимости от этого активирует их или нет, учитывая возможное падение или рост производительности. Пользователи также могут изменять данные параметры, используя диалоговые окна настройки, при этом можно либо гибко выбрать активность тех или иных визуальных эффектов, либо отдать это на управление системе или же выбрать максимальную производительность или лучший вид графического интерфейса. Некоторые эффекты, такие как полупрозрачность и т. П., требуют наличия производительной графической подсистемы, на старых видеокартах производительность может сильно упасть и Microsoft рекомендует отключить эти возможности в таком случае.