Операционные системы и сети. Назначение и основные возможности операционной системы Linux
Лабораторная работа 3. Базовые функции ОС LINUX
Требования к сдаче лабораторной работы
Порядок выполнения
Практическая часть
Цель: получить навыки подготовки документов при помощи программных средств в операционной средеWINDOWS .
1. Ознакомиться с теоретической частью лабораторной работы.
2. Ответить на контрольные вопросы.
3. Выполнить лабораторную работу, используя штатные реквизитыWINDOWS , подготовить электронный вариант и распечатку репрезентации (т.е. развернутых иллюстрированных тезисов) любого текста, напечатанные шрифтом 12 pt . Репрезентация должна содержать рисунки, схемы, диаграммы, графики, математические обозначения и формулы, специальные шрифты и символы. Следует исходить из того, что любой материал может быть содержательно иллюстрирован графически. В качестве образца оформления можно использовать статьи любого журнала, посвященного программному обеспечению современных персональных ЭВМ и рабочих станций.
4. Оформить отчет.
1. Иметь отчет по выполнению лабораторной работы, содержащий
· тему лабораторной работы;
· теоретическую часть, включающую в себя ответы на контрольные вопросы;
· порядок выполнения;
· электронную и твердую копии своего варианта репрезентации, выполненные в редакторе WORD;
· выводы.
2. Уметь выполнить любые действия по редактированию текста, рисунков, предложенные преподавателем.
LINUX – свободно распространяемая операционная система, первоначально была разработана Линусом Торвальдсом (Linus Torvalds ) в Университете Хельсинки (Финляндия). LINUX был создан с помощью многих UNIX -программистов и энтузиастов из Internet, тех, кто имеет достаточно навыков и способностей развивать систему.
LINUX – 32-разрядная операционная система, спроектированная для работы на компьютерах с процессором Intel 80386 (и выше). С технической точки зрения LINUX – аналог UNIX , т.е. эта система обрабатывает стандартные команды UNIX и запускает UNIX -программы.
LINUX отличается от других операционных систем, таких как MS-DOS , OS /2, а также других реализаций UNIX -подобных систем для персональных компьютеров. LINUX может сосуществовать с другими операционными системами на той же машине.
§ альтернативная ОС для коммерческих операционных систем;
§ построена для Internet и сетей (SLACKWARE LINUX содержит все необходимое);
§ полностью открытая система (на прилагаемых CD -ROM находятся исходные тексты ОС SLACKWARE LINUX , можно внести свои изменения в ОС);
§ многозадачная операционная система;
§ многопользовательская ОС;
§ эффективная ОС (была построена для процессора 80386, использует возможности процессоров семейства Intel ; SLACKWARE LINUX обеспечивает защиту памяти).
Системные характеристики
LINUX поддерживает большинство свойств, присущих другим реализациям UNIX -подобных систем, и ряд тех, которых нет ни в одной ОС.
LINUX – это полная многозадачная многопользовательская операционная система. Это означает, что одновременно несколько пользователей могут работать на одной машине и выполнять много программ.
LINUX достаточно хорошо совместима с рядом стандартов для UNIX на уровне исходных текстов, включая IEEE POSIX.1 , System V и BSD . Большинство свободно распространяемых по сети Internet программ для UNIX может быть откомпилировано для LINUX практически без особых изменений. Все исходные тексты для LINUX , включая ядро, драйверы устройств, библиотеки, пользовательские программы и инструментальные средства, распространяются свободно.
Другими специфическими внутренними чертами LINUX являются контроль работ по стандарту POSIX (используемый оболочками, такими как CSH и BASH ), псевдотерминалы (pty ) и поддержка национальных и стандартных клавиатур динамически загружаемыми драйверами клавиатур.
LINUX также поддерживает виртуальные консоли (virtual consoles) , которые позволяют «переключать экраны» на консоли в текстовом режиме.
LINUX поддерживает различные типы файловых систем для хранения данных. Некоторые файловые системы, такие как ext2fs, были созданы специально для LINUX . Реализована также файловая система MS-DOS , позволяющая прямо обращаться к файлам MS-DOS на жестком диске. Поддерживается также файловая система ISO 9660 CD-ROM для работы с дисками CD-ROM.
LINUX обеспечивает полный набор протоколов TCP/IP для сетевой работы. Он включает в себя драйверы устройств для многих популярных карт Ethernet , SLIP (Serial Line Internet Protocol , обеспечивающие доступ по TCP/IP при последовательном соединении), PLIP (Parallel Line Internet Protocol ), PPP (Point-to-Point Protocol ), NFS (Network File System ) и т. д.
Ядро LINUX создано с учетом специального защищенного режима для процессоров Intel 80386 и 80486; поддерживает загрузку только нужных страниц, т. е. с диска в память загружаются те сегменты программы, которые действительно используются. Возможно использование одной страницы, физически один раз загруженной в память, несколькими выполняемыми программами.
Для увеличения объема доступной памяти LINUX осуществляет также разбиение диска на страницы, на диске может быть выделено до 256 Мбайт пространства для свопинга (swap space). Когда системе нужно больше физической памяти, она с помощью свопинга выводит неактивные страницы на диск. Это позволяет выполнять более объемные программы и обслуживать одновременно больше пользователей. Однако свопинг не исключает наращивания физической памяти, поскольку он снижает быстродействие, увеличивает время доступа.
Ядро также поддерживает универсальный пул памяти для пользовательских программ и дискового кэша. При этом для кэша может использоваться вся память, и наоборот, кэш уменьшается при работе больших программ.
Выполняемые программы используют динамически связываемые библиотеки, т. е. могут совместно использовать библиотечную программу, представленную одним физическим файлом на диске. Это позволяет выполняемым файлам занимать меньше места на диске, особенно тем, которые многократно используют библиотечные функции. Есть также статические связываемые библиотеки для тех, кто желает пользоваться отладкой на уровне объектных кодов или иметь полные выполняемые программы, которые не нуждаются в разделяемых библиотеках. В LINUX разделяемые библиотеки динамически связываются во время выполнения, позволяя программисту заменять библиотечные модули своими собственными.
Языки программирования
LINUX обеспечивает полную UNIX -среду программирования, включая все стандартные библиотеки, программный инструментарий, компиляторы, отладчики, которые встречаются в других UNIX -системах. В мире UNIX большинство приложений и системных программ делаются на С или С++. Стандартным компилятором для С и С++ в LINUX служит GNU gcc , который является современным компилятором, поддерживающим много опций. Он способен компилировать С++ так же, как Objective-C , другие объектно-ориентированные диалекты С .
Кроме С и С++ многие другие компиляторы и интерпретаторы были перенесены в LINUX, такие как Smalltalk , FORTRAN , PASCAL , LISP , Scheme и Ada . Cуществуют различные ассемблеры для написания кодов для защищенного режима 80386.
Применение информационных технологий в образовательном процессе требует использования соответствующих программ. Альтернативой коммерческим и подчас дорогим продуктам является так называемое свободно распространяемое программное обеспечение.
Назначение и основные возможности операционной системы Linux
Разработка пакета свободного отечественного программного обеспечения (далее – ПО) – одна из центральных задач, которую необходимо решить для информационной безопасности России. Об этом неоднократно заявлял Президент РФ Дмитрий Медведев. По его словам, до 2010 г. в России должна быть создана собственная операционная система (далее – ОС) с открытым кодом и полный комплект приложений для обеспечения эффективной работы государственных органов и бюджетных организаций.
История появления свободного ПО
Осенью 2007 г. в России был проведен первый открытый конкурс по разработке и поставке пакета свободного, бесплатного ПО. Победила группа “Армада”. Соисполнителем по этому конкурсу стала компания ALT Linux. В рамках проекта сотрудниками ALT Linux был разработан и протестирован пакет свободного программного обеспечения (далее – ПСПО), который был внедрен более чем в тысяче школ трех пилотных регионов России: Республике Татарстан, Пермском крае и Томской области. В этих регионах была отработана технология не только внедрения, но и организации технической поддержки. Несмотря на то, что пилотных регионов было только три, любая школа России могла добровольно присоединиться к проекту и бесплатно получить комплект ПСПО. Для популяризации этой возможности и проекта в целом был проведен ряд семинаров в разных уголках страны. По итогам 2008 г. в проекте внедрения участвовала 2151 школа.
Давайте разберемся, что представляет собой ОСLinux
.
Это одна из ветвей развития ОС Unix, разработанная финским программистом Линусом Торвальдсом в 1991 г. для архитектуры процессоров семейства Intel х86. Сегодня она перенесена на ряд различных аппаратных платформ.
Понятие дистрибутива
Дистрибутив – это набор программного обеспечения, включающий четыре основные составные части ОС:
¦ ядро (основная, определяющая часть ОС, которая управляет аппаратными средствами и выполнением программ);
¦ файловая система (способ организации хранения файлов на запоминающих устройствах);
¦ интерпретатор команд пользователя (программа, организующая взаимодействие пользователя с компьютером);
¦ утилиты (отдельные программы, выполняющие различные служебные функции).
Ядро ОС Linux разрабатывается под общим руководством Линуса Торвальдса и распространяется свободно, как и огромное количество другого ПО, утилит и прикладных программ. Одним из следствий свободного распространения ПО для Linux явилось то, что большое число разных фирм и компаний, а также просто независимых групп разработчиков стали выпускать дистрибутивы на основе ядра Linux. На сегодняшний день существует множество дистрибутивов Linux. Поскольку Торвальдс продолжает координировать разработку ядра, его версии развиваются последовательно, а не ветвятся, как дистрибутивы.
Дистрибутивы отличаются друг от друга по составу включенных в них программ – они содержат как стандартные для всех дистрибутивов программы (например, оболочку или ядро), так и уникальные разработки авторов дистрибутива (например, программы для конфигурирования системы, разные графические оболочки, утилиты для работы с ядром и т. д.). Некоторые дистрибутивы выпускаются фирмами на коммерческой основе, другие распространяются на условиях лицензии GNU GPL , т. е. бесплатно.
На протяжении 15 лет с момента выхода первой версии ядра в мире уже существует несколько десятков различных дистрибутивов Linux. Наибольшее распространение получили три вида пакетов: rpm (формат Red Hat Linux), deb (формат Debian) и tgz (формат Slackware).
Описание дистрибутивов ОС Linux
Использование ПО с открытым исходным кодом
Сегодня пользователи все чаще стараются приобрести лицензионное ПО или же использовать open source software или freeware * аналоги. Коротко рассмотрим наиболее популярное ПО, распространяемое по лицензии GPL.
OpenOffice.org
– международный проект с открытыми исходными кодами, созданный для того, чтобы разработать универсальный офисный пакет, работающий на разных операционных платформах, имеющий открытый API ** и формат файлов, основанный на XML ***.
GNU Image Manipulation Program или GIMP
– растровый графический редактор, программа для создания и обработки растровой графики. Частично поддерживается векторная графика.
GNU Compiler Collection
(используется сокращение GCC) – набор компиляторов для различных языков программирования, разработанный в рамках проекта GNU. GCC является свободным программным обеспечением, распространяется фондом свободного программного обеспечения (FSF) на условиях GNU GPL и GNU LGPL и является ключевым компонентом GNU toolchain. Он используется как стандартный компилятор для свободных Unix-подобных операционных систем, и в нескольких проприетарных ОС, в т. ч. Apple Mac OS X.
Mozilla Firefox
(ранее известен как Phoenix и Firebird) – второй по популярности в мире браузер и первый с открытым исходным кодом, который добился такой популярности. Mozilla Suite и Mozilla Firefox были основаны на исходном коде Netscape Navigator, выпущенного под свободной лицензией MPL (Mozilla Public License).
KDevelop
– свободная среда разработки ПО для Unix-подобных ОС. Проект стартовал в 1998 г. KDevelop не включает в свой состав компилятор, вместо этого он использует GNU Compiler Collection (или любой другой компилятор) для создания исполняемого кода.
Свободно распространяемое программное обеспечение по предоставляемым возможностям не уступает своим платным аналогам. Из технических преимуществ GNU/Linux
стоит отметить, что данная ОС практически не подвержена заражению вирусами
.
Информацию, касающуюся других сфер применения Linux, таких, как организация совместного доступа к файлам и принтерам, обеспечение безопасности можно прочитать на сайте Linux Pipeline (http://www.linuxpipeline.com).
Преимущества и недостатки ОС Linux
Долгое время ОС Microsoft представляла собой наиболее разумный выбор для пользователя. Однако в последнее время ОС Linux достаточно развилась, чтобы составить ей серьезную конкуренцию.
Преимуществами ОС Linux можно назвать:
¦ открытые исходные коды;
¦ стабильность;
¦ многопользовательность;
¦ возможность полноценного удаленного управления;
¦ сравнительно низкие требования к аппаратным ресурсам;
¦ наличие собственных ресурсов в сети Интернет (через которые можно получить поддержку и т. д.);
¦ минимальный объем ядра и возможность использования во встраиваемых системах, что позволяет добиться единообразия операционной среды;
¦ возможность (ограниченная) выполнения DOS и Windows приложений.
К недостаткам ОС можно отнести некоторую несовместимость между версиями Linux и дистрибуциями, затрудняющую использование приложений на разных Linux, а также относительную сложность конфигурирования.
К сожалению, практически отсутствуют под Linux системы разработки с развитой средой типа Inprise Delphi, MS Visual Studio.
Основная же проблема сейчас заключается в количестве прикладных программ для Linux, хотя эксперты утверждают, что в ближайший год произойдет резкое увеличение числа прикладных пакетов. Еще одна проблема – слабая поддержка Linux производителями аппаратуры, однако и она постепенно решается.
По мере совершенствования Linux будет получать все более широкое распространение. С присоединением коммерческих поставщиков, таких, как Oracle, Sybase, Informix и Corel (WordPerfect), и с появлением собственных инноваций от разработчиков проникновение Linux на рынки, занятые другими ОС, будет усиливаться. Red Hat, Caldera и другие поставщики коммерческих версий Linux намереваются расширять линейки продуктов, заниматься собственными разработками и вводить техническую поддержку. Всем вместе им будет вполне по силам играть заметную роль на рынке, а это должно увеличить доверие со стороны тех, кто пока опасается поручать Linux серьезные задачи.
Интернет-провайдеры (ISP) переходят на Linux из-за лучшей управляемости, режима работы 24x7 (24 ч в сутки, 7 дней работы) при больших нагрузках.
Многие организации предпочитают поддержку, которую обеспечивает семейство Linux, поддержке Microsoft. Можно не только настроить рабочий стол Linux, чтобы он выглядел как Windows, но и запускать пакеты приложений, которые по функциональности эквивалентны MS Office (Open Office). Реализация новых стандартов и протоколов происходит раньше в Linux, поскольку исходный код легко доступен, заплаты для дефектов в ПО для Linux иногда выходят в тот же день.
После установки необходимого ПО и русских шрифтов Linux-машина становиться более полноценным рабочим местом, нежели Windows-машина. В стандартную установку Linux входят множество программ для работы с интернетом, несколько текстовых редакторов уровня “Блокнота” Windows, текстовый процессор TEX, компилятор языка C++, интерпретатор Perl, редактор EMACS. Отдельный вопрос – работа Linux в сети. В стандартной инсталляции есть web-сервер, ftp-сервер и mail-сервер. Это позволяет работать как в обычной файловой сети, так и обмениваться письмами и файлами как в Интернет. Разумеется, это более безопасный и надежный способ.
Таким образом, можно сделать следующие выводы
:
¦ открытые исходные тексты позволяют иметь полный контроль над функциями ОС и обеспечить отсутствие компонентов с несанкционированными функциями, что принципиально важно для использования в критических приложениях;
¦ стабильность и надежность ОС Linux позволяет эффективно выполнять ставящиеся задачи, обеспечивает надежное сохранение данных, уменьшает стоимость сопровождения;
¦ свободное распространение ОС Linux позволяет оснастить этой системой необходимое количество компьютеров с минимальными затратами и решить проблему нелегального использования ПО;
¦ сравнительно низкие требования к аппаратным ресурсам позволяют использовать относительно устаревшие и не слишком мощные компьютеры как полноценные рабочие станции;
¦ наличие собственных ресурсов в сети Интернет позволяет без покупки и установки дополнительного ПО использовать ПК с Linux как сервер или как сетевую рабочую станцию;
¦ минимальный объем ядра и возможность использования во встраиваемых системах позволяет добиться единообразия операционной среды от серверов до встроенных систем;
¦ возможность (ограниченная) выполнения DOS и Windows приложений позволяет не отказываться от унаследованных приложений;
¦ наличие офисных приложений, достаточных для создания полноценного рабочего места, позволяет использовать ПК с ОС Linux для обработки документов.
На основании приведенных данных можно заключить, что ОС Linux может рассматриваться как альтернатива ОС фирмы Microsoft во всех областях применения, хотя есть прикладные области, в которых (пока еще) необходимо применение ОС фирмы Microsoft.
Финский студент Линус Торвальдс 1969-го года рождения начал создавать свою собственную операционную систему, прототипом которой стала операционная система Minix. 25 августа 1991-го года Торвальдс опубликовал своё первое сообщение о разрабатываемой им системе в группу новостей comp.os.minix. В сообщении Торвальдс пишет, что создаёт новую бесплатную ОС. Ему нужно мнение пользователей о достоинствах и недостатках ОС Minix, т.к. его ОС на неё очень похожа, и он хотел бы учесть все пожелания возможных пользователей. Он отмечает, что данное занятие он рассматривает , а не как что-то грандиозное и профессиональное. Разумеется, тогда он и подумать не мог, что Linux получит мировую известность среди программистов и веб-разработчиков.
В феврале 1992 году Торвальдс хотел узнать, сколько людей уже тестировали его ОС, и попросил всех пользователей прислать ему открытку. Открыток он получил несколько сотен со всего мира. Значит, ОС Linux уже стремительно набирала популярность.
Очень долгое время Линус Торвальдс не хотел продавать свою разработку, да и вообще брать хоть какие-то деньги за её распространение. Об этом он четко говорил в авторских правах. Но позже ему пришлось пересмотреть авторские права и внести в них некоторые поправки, чтобы можно было покрыть стоимость дискет с Linux.
Отличия Linux от Windows
Прежде всего, пользователи ОС Linux практически не сталкиваются с вирусами, не ставят антивирусы и не проводят с ними регулярную борьбу, как пользователи Windows. Строение операционной системы само по себе исключает возможность функционирования вирусных программ. Данная ОС очень надежна. Её пользователи уверяют, что ПК может работать без зависаний и перезагрузок годами.
Кроме того, Linux является официально бесплатной и доступной для всех пользователей. Это очень весомый плюс, т.к. бесплатная (пиратская) версия Windows может работать некорректно и принести большой вред компьютеру. Пользоваться Linux довольно просто, но нужно внимательно читать все вопросы и инструкции. Если в Windows при ответе на запросы достаточно выбрать «ОК» или «отмена», то в Linux предоставляется несколько разнообразных вариантов действия. После установки Linux пользователь может использовать тысячи бесплатных и абсолютно функциональных программ.
Открытый исходный код Linux дает возможность пользователям по своему желаю исправить недочеты, подкорректировать работу системы под себя, а также добавить различные программы. Следовательно, ОС Linux является очень надёжной, бесплатной и гибкой в использовании, но, пожалуй, использовать все её достоинства могут только самые продвинутые пользователи.
Какими особенностями, какими минусами и плюсами сегодня отличается Linux, на которой основываются десятки иных операционных систем (ОС)? Почему Linux становится популярнее? На эти вопросы мы попробуем найти ответы в данном материале.
Как полагают эксперты, ядро Linux будет необходимо иметь лишь системным программистам а также разработчикам разнообразных встраиваемых систем. Потому здесь необходимо говорить только об ОС «GNU/Linuх» (GNU – свободная UNIX-подобная ОС), которая будет интересной широкому кругу потребителей.
Особенности ОС Linux
- GNU/Linux была первой активно применяемой свободной UNIX-подобной ОС. Еще в 90-е годы ниша серверного ПО уже массово включала данную систему. Сейчас GNU/Linux системы также применяют на очень большом количестве серверов Интернета, они являются системой для суперкомпьютеров. Это доказывает как жизнеспособность, так и большой вес движения свободного ПО.
- Большая часть приложений данной ОС распространяется по copyleft лицензии (GNU General Public License, GPL), которая не позволяет обеспечить создание несвободного (проприетарного) софта. Но данный фактор, как думают эксперты, нисколько не мешает получению прибыли от свободного ПО.
- Создание компонентов производится большим количеством компаний и людей во всем мире. Это также большой плюс, как полагают эксперты.
Достоинства GNU/Linux
- «Свободность» данного ПО. В сравнении с проприетарными системами именно основным плюсом GNU/Linux, равно как и иных свободных ОС (таких как Free и Net, или OpenBSD, или OpenIndiana) является именно то, что они распространяются свободно.
Свободное распространение подразумевает, что пользователи могут запускать и применять в работе данные ОС для любых потребностей, изучать и модифицировать работу операционных систем, а также оказывать помощь окружающим, распространяя копии данных ОС и их различные модификации.
Пользователи обладают полным контролем над собственным компьютером и исполняемыми задачами, не делая только лишь то, что им разрешила конкретная корпорация, создатель ОС, для собственной выгоды. Прежде всего, это значит отсутствие слежки со стороны государств и корпораций, отсутствие различных ограничений, которые направлены на выманивание денег из карманов пользователя. Обеспечивается хороший уровень приватности и безопасности.
- Поддержка аппаратного обеспечения. Множество драйверов для устройств, в особенности на домашних системах (где достаточно дешевы не серверные компоненты). Как считают эксперты, есть вероятность, что какое-либо оборудование конкретная система, такого типа как BSD или OpenIndiana, поддерживать не будет.
Многочисленные дистрибутивы GNU/Linux способны функционировать на старых компьютерах намного лучше, нежели такие системы, как Windows или macOS, которые очень часто вообще могут отказываться работать на таких ПК.
Активная поддержка пользователей. На протяжении десятилетий существования GNU/Linux обзавелись своим кругом пользователей и разработчиков, которые способны достаточно оперативно оказывать помощь с задачами или проблемами, возникающими во время работы у неопытных пользователей.
Плюсы свободных ОС для разработчиков
Минусы
Иногда поддержка GNU/Linux может обходиться довольно дорого в финансовом плане. Всегда необходимо помнить о стоимости обучения и поддержки. Стоимость системных администраторов, которые хорошо разбираются в GNU/Linux, может быть в гораздо выше, и данный фактор полностью нивелирует сэкономленные средства от купленных копий какого-либо Microsoft Windows.
Бывают ситуации, когда свободное ПО гораздо дороже для компании – и даже факт потери контроля над ее ПК, факт возникновения рабства от другой корпорации, особенно не мешают. Но намного чаще все же бывает, что СПО экономит гораздо больше средств, обладая при этом этическими преимуществами.
Второй минус – не столь е высокая производительность, как ожидалось. Много раз можно наблюдать, что сетевая и дисковая подсистемы FreeBSD бывают намного производительнее, нежели GNU/Linux на таком же аппаратном обеспечении – так полагают эксперты. Недаром такие известные компании, как Netflix и WhatsApp применяют именно FreeBSD на собственных серверах.
Третий недостаток – на таких ОС недоступны некоторые из современных технологий. Речь, прежде всего, о подсистемах ZFS (это самая продвинутая файловая система, которая гарантирует целостность данных), DTrace (отличный инструмент, подходящий для отладки и для мониторинга всего, что происходит в ядре и в ПО), Containers/Zones (это система виртуализации). Они возникли под свободной лицензией в системе OpenSolaris (сейчас она называется OpenIndiana), затем были внедрены в ряде BSD систем, но пока еще не присутствуют в качественном виде в GNU/Linux.
Применение микроядра (как это, к примеру, происходит в проприетарной Apple macOS) позволит потенциально очень увеличить надежность и безопасность собственно системы и ядро Linux могло бы уже на момент его написания быть микроядерным, однако этого не произошло.
Когда лучше пользоваться GNU/Linux?
- Если GNU/Linux установлена в компании и применяется, а выгоды от того, чтобы сменить данную ОС на другую, к примеру, FreeBSD, особенно не ожидается.
- Если ПО, с которым планируется работать, применяет специфичные для GNU/Linux возможности (к примеру, ПО OpenStack, которое несовместимо с чем-либо другим) – тогда, конечно же, лучше использовать именно GNU/Linux. Потому что переписывать ПО будет слишком уж дорого.
- Когда требуется выполнять наиболее простые задания. К примеру, провести быструю загрузку, запустить LibreOffice, провести редактирование документа, что-то скопировать на флешкe, что-то посмотреть в интернет-браузере.
- Такие ОС будут отличным вариантом тем, кто не сможет себе позволить использовать macOS и Windows, в этом случае бесплатная свободная ОС (в том числе – большое количество GNU/Linux дистрибутивов) будет для вас отличной заменой.
5. Если компания находится под слежкой либо же работает с конфиденциальными данными, тогда необходимо начать пользоваться преобладающим большинством именно свободных ОС (и GNU/Linux). Средства слежки или средства ослабления криптографических средств в такие операционные системы обычно не встраиваются.
Подпишиcь на новости
Многопользовательская система
Linux изначально был спроектирован как многопользовательская система. При этом речь шла не о том: что вычислительной машиной под Linux могут пользоваться несколько человек по очереди, а о реальной многопользовательской системе, когда несколько человек одновременно запускают свои приложения на одном и том же компьютере. Нужно ли это, если речь идет о настольной, персональной машине? Сейчас уже можно твердо сказать «да». Во-первых, настройки и данные, связанные с приложениями, поддерживаются независимо и тщательно для каждого пользователя, а это оказывается существенно при широко применяемом сейчас совместном доступе к приложениям и данным. Во-вторых, для каждого пользователя сохраняются независимо настройки его рабочего стола, каждый раз, выполнив процедуру регистрации, он получает привычное рабочее окружение.
Основную часть ОС Linux принято называть ядром. В ядро входит самый нижний уровень функций операционной системы, как то: контроль аппаратных средств, запуск драйверов устройств, управление файловыми системами, создание процессов, управление памятью и другие базовые функции. Ядро Linux во многом походит на ядро UNIX. Ядро Linux имеет некоторые особенности, которые являются совершенно уникальными:
ядро построено по модульному принципу
на одном компьютере может быть установлено сразу несколько ядер
разработка ядра Linux управляется централизовано
Ядро Linux не представляет собой монолитное образование, некоторые его части могут загружаться в процессе работы, такие части называются модулями. Если некоторые функции не требуются в текущий момент, то отвечающие за них модули не загружены и не занимают память. На одном компьютере может быть установлено сразу несколько ядер, но только одно из них работает в каждый момент времени. Эта особенность позволяет тестировать новые версии ядра, собирать более подходящую его конфигурацию и в то же время иметь возможность очень легко вернуться назад, к старой версии, которая гарантированно работала. Разработку ядра Linux до сих пор контролирует легендарный Линус Торвальдс. А это означает, что каждая версия ядра представляет собой один единственный объект.
Взаимодействие приложений
Операционная система Linux далеко не так сильно интегрирована, как операционная система Windows. Фактически каждый дистрибутив состоит из ядра и сотен, если не тысяч отдельных программных пакетов, ассоциированных с этим ядром. Все программы изначально проектировались и проектируются так, чтобы допускать тесное взаимодействие, иначе системы не смогла бы работать. Но это не означает, что они должны взаимодействовать, интеграции между ними может и не быть. В некоторых случаях такое отсутствие обязательной интеграции на низком уровне может выглядеть как недостаток, но это качество дает разработчикам ПО более высокого свободу в выбора низкоуровневых приложений и возможность их замены впоследствии. Поскольку ядро Linux и почти все доступные приложения базируются на открытых стандартах, интеграция между ними выполняется легко, и работают они вместе надежно.
Пользовательский интерфейс
Как правило, пользователь общается с вычислительно машиной посредством графического монитора, мыши и клавиатуры. Так устроены почти все клиентские компьютеры, хотя внешний вид рабочего стола и функциональность могут различаться. Под Linux менеджер графической сессии является просто одним из приложений, он не является частью операционной системы. Это означает что, во-первых, вы можете выбирать менеджера рабочего стола (наиболее частый выбор -- это KDE или GNOME) и, во-вторых, можно работать вообще без графического окружения, в алфавитно-цифровом режиме.
Взаимодействие с внешней инфраструктурой
Настольный компьютер редко работает сам по себе, он должен взаимодействовать с объемлющей инфраструктурой. Он нуждается в подключении к локальной сети, в доступе к серверам и другим общим ресурсам. Linux поддерживает все возможные сетевые протоколы, необходимые для такого взаимодействия. Важнейшим моментом при подключении компьютера к внешнему миру является проблема обеспечения безопасности. Ядро Linux имеет встроенный брандмауэр, который защищает компьютер от несанкционированного доступа извне и обеспечивает безопасную работу конечных пользователей и сохранность данных.
Способ хранения данных
Способ хранения данных в Linux кардинально отличается от способа, принятого в Windows. Файловая структура в Linux представлена одним деревом, при этом различные типы разделов, в том числе разделы на удаленных устройствах, выглядят однотипно. Здесь нет букв, приписанных к дискам. Такой подход позволяет, например, придерживаться одной и той же логической структуры каталогов на всех клиентских машинах. Существенным отличием в обращении с файлами является существование ссылок в большинстве файловых систем, с которыми работает Linux. По сути ссылки являются указателями на файлы или на целые каталоги. Существуют два вида ссылок: жесткие ссылки и символьные ссылки. Жесткая ссылка является просто еще одним именем, связанным с файлом, а символьная ссылка -- это отдельно стоящий указатель. В том случае, если удален файл, символьная ссылка на него не удаляется, но начинает указывать в пустоту. Если число жестких ссылок на файл больше одной, то удаление одного имени не повлечет удаление файла. Реально он будет удален только после удаления последней жесткой ссылки.
Другие отличия
Есть и другие особенности, отличающие Linux от других ОС для настольных компьютеров. Рассмотрим разницу в работе с виртуальной памятью и уникальное для Linux понятие уровней выполнения (run levels). Работы с виртуальной памятью в каждой операционной системе происходит по своему, иногда это зависит даже от версии операционной системы. Особенностью Linux является то, что виртуальная память не будет использоваться до тех пор, пока есть возможность работать в реальной оперативной памяти. Windows, например, начинает перемещать информацию из оперативной памяти на диск и в других случаях, там существует практика превентивного свопинга. Во многих случаях такой подход приводит в снижению скорости выполнения операций. В Linux принята также система кэширования, то есть, хранение недавно использованной файловой информации в оперативной памяти. В результате такой практики постоянно используется значительная часть оперативной памяти. В том случае, если дополнительная оперативная память требуется приложениям, система просто сокращает область кэширования. Концепция уровней выполнения является общей для UNIX/Linux-подобных операционных систем. Уровень выполнения определяет, какие системные сервисы будут запущены при начальной загрузке системы. Уровни выполнения нумеруются от 0 до 9. Например, уровень выполнения 3 соответствует загрузке всех системных сервисов, кроме графических. На уровне 5 стартует также и графическое окружение. Уровень 1 соответствует однопользовательскому режиму загрузки системы, в котором доступна только одна консоль и отключены практически все службы.
