– унификация операций ввода/вывода;
– переносимость системы благодаря использованию языка С;
– кэширование физического диска для увеличения скорости доступа к данным;
– разнообразные средства взаимодействия процессов;
– мощный и гибкий пользовательский интерфейс;
– мощный командный язык;
– открытый код как самой системы, так и большинства программ для нее;
– бесплатное распространение большинства UNIX-систем;
– большое количество бесплатного и качественного софта.
В 1996 году в лаборатории Лос Аламос был произведен эксперимент по расчетам ядерного взрыва, в ходе которого соединили 68 компов с Linux в одну систему, чтобы они работали как один большой многопроцессорный суперкомпьютер. Скорость вычислений этой системы достигла 19 миллиардов действий в секунду.
От Multics UNIX унаследовал иерархическую древовидную структуру файловой системы, концепцию файла и процесса, командный интерпретатор для пользователя, многопользовательский режим работы…
Новые редакции UNIX рождались очень часто. Всего за период с 1971 года по 1979 год появилось 11 редакций!
Даже мелкомягкие оставили свой след в развитии UNIX! XENIX – совместный продукт SCO и Microsoft!
Меньше чем через полгода после своего появления, к версии 0.96, Linux распространился уже далеко за пределами Финляндии.
Отец демона и пингвина / Особенности архитектуры UNIX
Vint (vint@vpost.ru)
«Linux в массы!», «FreeBSD на рабочий стол!» – эти лозунги все чаще можно увидеть в интернете. Народ захотел Open Source на свои домашние машины. Но что же объединяет Linux и BSD? Этого многие не понимают. По сути, Linux и все возможные клоны BSD происходят от одной системы – UNIX. Давай рассмотрим архитектуру этой ОС более подробно.
На дворе 1969 год. К компьютерам имеют доступ лишь избранные профессора крупнейших университетов. Время работы у терминала строго ограничено, и за каждой минутой загрузки машины ведется строгий учет. Стоимость одного вычислительного центра приближается к бюджету небольшой страны. Именно на такой машине, называвшейся PDP-7, программисты Денис Ритчи (Dennis Ritchie), Радд Кенедей (Rudd Canaday), Дуг Макилрой (Doug McIlroy) и Кен Томпсон (Ken Thompson) в течение месяца написали ОС, оболочку, ассемблер и редактор.
Следующей вехой развития UNIX считается его первое портирование на машину с другой архитектурой. На более производительном PDP-11/20 UNIX был полностью переписан с ассемблера на язык Би («B»). С 1970 до 1972 UNIX развивался компанией AT&T Bell Lab. В 1973 году Ритчи и Томпсон перевели операционную систему на язык С. К этому моменту UNIX был установлен на 25 машинах – немного, но если ты вспомнишь, сколько всего компьютеров было тогда в мире, то поймешь, что означали эти инсталлы новой системы. ОС обретала новое звучание в компьютерном мире, о ней начали говорить как о серьезном проекте. Пятая редакция проекта внесла огромный вклад в развитие системы в целом – исходные коды UNIX стали доступны студентам университетов. Началась эра массового увлечения *nix и его клонами. В университете г. Беркли собирается группа разработчиков и начинается выпуск клонов UNIX – BSD-систем. После этого происходит непрерывное совершенствование исходных кодов системы, но концепция операционной системы сложилась именно в 70-е годы двадцатого столетия. Последующие версии и клоны устраняли слабые места и увеличивали функциональность программной модели, но фундаментальных изменений не вносили.
Многопользовательская ОС
Уже в 70-е годы ОС UNIX была многопользовательской системой, то есть за одним компьютером могло работать несколько пользователей одновременно. При этом система заботится о том, чтобы всем хватало ресурсов, чтобы пользователи не могли оказать никакого влияния друг на друга.
Многозадачность
В UNIX используется вытесняющая многозадачность, которая базируется на понятии приоритетов и квантования процессорного времени. Все процессы разбиваются по нескольким группам в зависимости от того, кто их запускает. Кроме этого, процессы-дети получают права родителей, изменение приоритета возможно только системным вызовом, инициируемым ядром или пользователем root. Основными считаются три класса: приоритет реального времени, системных процессов, класс процессов разделения времени. Но не только отношение к определенному типу приоритетов регулирует процессорное время для данного приложения, еще существует понятие кванта времени. Грубо говоря, эта переменная регламентирует, через сколько тиков системных часов следует передать управление следующему процессу.
Переносимость кода
Одним из самых существенных достоинств всех клонов UNIX является возможность переноса ОС практически под любые платформы. Если раньше ядро и некоторые драйвера были написаны на ассемблере, дающем заметный прирост производительности, но, вместе с тем, практически полную несовместимость с архитектурами, отличными от данной, то сейчас вся система написана на языке высокого уровня C. Это означает, что для запуска UNIX на любой новой архитектуре достаточно портировать компилятор языка С и пересобрать систему из исходных кодов. Таким образом, мы получаем практически универсальную ОС со множеством приложений.
Свободное распространение
Это один из основных плюсов UNIX-клонов наших дней. Изначально UNIX была платной и закрытой системой, но с течением времени все изменилось в лучшую сторону, и сейчас активно развиваются две основных лицензии для *nix: BSD (под ней выпускается FreeBSD) и GPL. Основное отличие BSD от GPL в том, что, в принципе, по инициативе разработчиков, возможно превращение продукта из свободного в закрытый, коммерческий. Самая демократичная и популярная на сегодняшний день – это GPL, под ней выпускается Linux и его клоны. Существуют также разного вида коммерческие лицензии, основанные на продаже ОС.
Нетребовательность к ресурсам PC
На сегодняшний день для х86 *nix-системы – самые малотребовательные относительно аппаратной стороны машины. Для работы роутера на *BSD достаточно 386-го процессора и 4 мегабайт памяти. Обеспечить данные функции на других распространенных системах при такой конфигурации PC просто невозможно. Причем даже на такой слабой машине, по нынешним меркам, UNIX показывает все свои лучшие стороны. Объяснить такое поведение можно, рассмотрев архитектуру ОС более подробно.
Собственная файловая система
Основными понятиями файловых систем *nix являются следующие:
Каталог (аналогия в Windows – папка, директория) – это, прежде всего, файл, содержащий системную информацию о файлах, входящих в данный каталог. В директории могут быть каталоги более низкого уровня, обычные файлы, специальные файлы. Каталоги создает пользователь или система при выполнении определенных действий.
Обычный файл (аналогия в Windows – все файлы системы). Вся информация, хранимая на компьютере, содержится в обычных файлах. Создавать, удалять, изменять файлы может любой пользователь, имеющий права на запись в каталог и изменение файла. Именно в файлах содержатся все системные программы, настройки и данные.
Специальный файл – особый тип файлов, присущий *nix-системам. Представляет собой служебную запись на диске, символизирующую сокет, участок памяти, процесс и некоторые другие вещи. Чаще всего эти файлы имеют нулевую или очень маленькую длину и после перезагрузки удаляются. Специальные файлы создает ядро системы или прикладные программы по мере необходимости. Обычный пользователь создавать такие записи не может. Главная особенность этого типа – файлы создаются и удаляются системой автоматически, юзер чаще всего не может прочитать их содержимое – они не содержат данных, доступных для обработки.