Основы операционной системы UNIX Глава 1. ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ

Основы операционной системы UNIX Глава 1. ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ ОС UNIX

ОПЕРАЦИОННЫЕ СРЕДЫ БОЛЬШИХ СИСТЕМ l Часть I. Основы операционной системы UNIX l Часть II. Работа с файловой системой ОС UNIX l Часть III. Основы программирования в shell'е

История создания ОС UNIX Изучив данную главу, вы сможете: l получить представление об ОС UNIX l познакомиться с исследовательскими версиями ОС UNIX l познакомиться со стандартами ОС UNIX l познакомиться с разработчиками разных реализаций ОС UNIX l изучить характеристики ОС UNIX

Вычислительная система l аппаратное обеспечение – – – l центральный процессор память монитор клавиатура дисковые устройства программное обеспечение – прикладное – системное

Функции операционной системы Центральный процессор Магнитные диски Пользователи Сеть Операционная система Программы Потребители Принтеры Оперативная память Ресурсы

Операционная система это программа, которая позволяет пользоваться ресурсами ЭВМ Для этого операционная система должна обеспечить: l средства для разработки и запуска программ на ЭВМ l средства управления пространством памяти ЭВМ l средства доступа к периферийным устройствам ЭВМ l наличие файловой системы

Функции UNIX Обеспечивать загрузку пользовательских программ в оперативную память и их исполнение l Обеспечивать управление памятью и работу с магнитными дисками, лентами, оптическими дисками, флэш-памятью и т. д. l Предоставлять стандартизованный доступ к различным периферийным устройствам, таким как терминалы, модемы, принтеры l Предоставлять пользовательский интерфейс l

Возможности UNIX l l l параллельное исполнение нескольких задач организация взаимодействия задач друг с другом организация межмашинного взаимодействия и разделения ресурсов защита системных ресурсов, данных и программ пользователя, исполняющихся процессов и самой себя от ошибочных действий пользователей и их программ аутентификация, авторизация и другие средства обеспечения безопасности

Классификация ОС UNIX По числу одновременно выполняемых задач однозадачные (MS–DOS) l многозадачные (Unix, OS/2, Windows) l

Классификация ОС UNIX По числу одновременно работающих пользователей l однопользовательские (MS–DOS, Windows 3. x) l многопользовательские (Windows NT, Unix)

Отличительные черты UNIX внутренняя реализация l обширный набор системных программ l интерфейс l

OC UNIX на рабочих станциях Машина Операционная система На основе какой версии разработана HP 9000 HP-UX 11 BSD 4. 2 & SV 3. 2 & SVR 4. 0 Sun 1, 2, 10, . . . Sun. OS 4. 1. 2 BSD 4. 3 Sun 10, 20, 1000 Solaris 2. 10 System V Release 4 IBM RS/6000 AIX System V Release 3. 2 DEC Alpha AXP OSF/1 BSD 4. 3 DEC Alpha AXP Tru 64 OSF/1 Sequent Dynix System V Release 4 Motorola 922 SVR 4/88 System V Release 4 Беста-88 Bestix System V Release 3. 1 DEC Ultrix BSD 4. 2 SGCS Silicon Graphic IRIX 6. 0

OC UNIX на платформе Intel Разработчик Операционная система На основе какой версии разработана Dell Unix System V Release 4 Ne. XTStep 3. 2 for Intel Processors BSD 4. 3 и ядро Mach Novell Unix. Ware 1. 1 System V Release 4. 2 SCO UNIX и Open Desktop 3. 0 System V Release 3. 2 Sun. Soft Interactive Unix 4. 0 System V Release 3. 2 Sun. Soft Solaris for x 86 2. 1 System V Release 4. 0

Продажи UNIX International Data Corporation (IDC)

Первые шаги по созданию UNIX 1965 – 1969 гг. в Bell Labs концерна AT&T в рамках проекта MULTICS (Multi–user Timesharing Interactive Computing System) для большой машины General Electric GE– 645 Первоначально UNIX написана на ассемблере для DEC PDP– 7 (ранняя модель миникомпьютера компании DEC) Кеном Томпсоном (Ken Tompcon) К работе по этому проекту был привлечен Деннис Ритчи (Dennis Ritchie)

Исследовательские версии UNIX 1971 – 1989 гг. 10 редакций (Edition) Первые семь редакций разработаны в Bell Labs Группой Компьютерных Исследований (Computer Research Group, CRG) для компьютеров PDP– 11, а позже – для VAX l Группа UNIX System Group – сопровождение системы l Группа Programmer's Work. Bench (PWB) – разработка среды программирования l

Исследовательские версии UNIX Первая редакция – 1971 г. Компилятор языка В, утилиты: cat, chdir, chmod, cp, ed, mail, mkdir, mkfs, mount, mv, rm, rmdir, wc, who – 16 Кбайт для системы – 8 Кбайт для программ пользователей – 512 Кбайт объем диска – 64 Кбайт для одного файла Использовалась как инструментальное средство обработки текстов для патентного отдела l

Исследовательские версии UNIX l Третья редакция – 1973 г. Компилятор Си l Четвертая редакция – 1973 г. Первая система, в которой ядро написано на языке высокого уровня Си

Исследовательские версии UNIX l Шестая редакция – 1975 г. – – l Система полностью переписана на языке Си Появление новых версий, одна из которых была установлена Томпсоном в Калифорнийском университете в Беркли, и на ее основе была выпущена первая версия BSD (Berkeley Software Distribution) UNIX Седьмая редакция – 1979 г. – – командный интерпретатор Bourne Shell компилятор языка Си от Кернигана и Ритчи

Рост популярности UNIX Число установленных ОС UNIX l Начало 1973 г. – 16 l Конец 1973 г. – 25 l 1977 г. – 500 (125 в университетах) l Начало 1984 г. - 100000

Основные преимущества UNIX l l l Наличие простого пользовательского интерфейса Наличие средств, позволяющих создавать сложные программы из более простых Наличие иерархической файловой системы Обеспечение согласования форматов в файлах, работа с последовательным потоком байтов Наличие простого, последовательного интерфейса с периферийными устройствами Система является многопользовательской, многозадачной

Система UNIX и стандарты SVID BSD Другие IEEE/POSIX ANSI ISO Переносимость X/OPEN XRG Масштабируемость NIST/FIPS Открытость

Цель UNIX–стандартов обеспечение следующих возможностей: l l l Переносимость – возможность переноса приложения с одной UNIX-системы в другую Масштабируемость – возможность выбора широкого диапазона аппаратных платформ и возможность наращивать систему в соответствии с изменением требований приложения Открытость – возможность разделять информацию приложениями, выполняющимися на разных реализациях системы UNIX

Стандарт интерфейсов ОС это сводка формальных синтаксических (интерфейсных) и семантических (поведенческих) свойств специфицируемых средств операционной системы

IEEE Американский институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (The Institute of Electrical and Electronics Engineers) l 1984 г. – переносимый интерфейс операционной системы для вычислительной среды, POSIX (Portable Operating System Interface for Computing Environment) l 1988 г. – программный интерфейс приложений, API (Application Programming Interface). Стандарт POSIX 1003. 1– 1988

Стандарты POSIX для UNIX l POSIX 1003. 2– 1992 включает определение интерпретатора UNIX и набора утилит l POSIX 1003. 1 b– 1993 содержит дополнения, относящиеся к поддержке приложений реального времени l POSIX 1003. 1 c– 1995 включает определения «нитей» (threads) POSIX

Х/Ореn и Open Group 1984 г. – Х/Ореn Цель: разработка Общей Среды Приложений (Common Application Environment, CAE ) l 1988 г. – Фонд открытых систем (Open Software Foundation, OSF) Цель: разработка и распространение открытых программных систем l

Х/Ореn и Open Group 1992 г. – Х/Ореn Portability Guide v. 3 (XPG 3) - стандарт на графическую систему X– Window System В 1996 г. – консорциум The Open Group Цель: разработка пользовательского интерфейса (Common Desktop Environment, CDE ); разработка стандартных интерфейсов для распределенной вычислительной среды (Distributed Computing Environment, DCE )

ANSI Американский национальный институт стандартов (American National Standards Institute) 1989 г. – стандарт ХЗ. 159– 1989 языка программирования Си

AT&T SVID l 1983 г. – SVID (System V Interface Definition), в котором описывались внешние интерфейсы Unix версий System V l 1987 г. АТ&Т лицензировала имя UNIX

ISO Международная организация стандартов (International Standards Organization) Цель: координирует принятие международных стандартов для распределенных информационных систем в среде открытых систем

NIST/FIPS Национальный институт стандартов и информации федеральной технологии (National Institute of Standards and Technology Federal Information) Цель: оценка предложенных POSIX. 1 стандартов Федеральный стандарт на обработку информации (Federal Information Processing Standard, FIPS)

Генеалогическое дерево UNIX http: //www. levenez. com/unix/

Свободно распространяемые системы UNIX l MINIX Энди Тененбаум (Andy Tanenbaum) l LINUX Линус Торвальдс (Linus Torvalds)

Реализация ядра UNIX Монолитное ядро (monolithic kernel) – это такая схема операционной системы, при которой все ее компоненты являются составными частями одной программы, используют общие структуры данных и взаимодействуют друг с другом путем непосредственного вызова процедур l Все процедуры работают в привилегированном режиме l

Реализация ядра UNIX Микроядро (microkernel) – это схема операционной системы, когда большинство ее составляющих являются самостоятельными программами l Микроядро работает в привилегированном режиме и обеспечивает: – взаимодействие между программами – планирование использования процессора – первичную обработку прерываний – операции ввода–вывода – базовое управление памятью l

Характеристики OC UNIX l l l l Файловая система Многозадачность Многопользовательский режим Мобильность Виртуальная память Связь между задачами Внешние устройства Связь между компьютерами Графический пользовательский интерфейс Безопасность Поддержка баз данных Наличие стандартов Открытость Разработка программного обеспечения