Тема: «Альтернативные операционные системы»
Цель: познакомиться с многообразием альтернативных операционных систем, их функциями, преимуществами и недостатками.
Необходимое оборудование и программное обеспечение: ЭВМ, Windows XP, Microsoft Office, Internet Explorer
Литература: 4; 5; 8
Задание:
Описать наиболее известные альтернативные операционные системы, систематизировав их основе характеристики и отличительные черты (в таблице, схеме, графиках), сделать вывод об использовании таких систем. Всю работу оформить в виде доклада с иллюстрациями.
Методические рекомендации:
На рубеже шестидесятых и семидесятых годов XX в. одном из исследовательских подразделений американской телекоммуникационной монополии Эй-Ти-энд-Ти (AT&T) была выполнена разработка, ставшая важнейшей вехой в истории операционных систем (далее — ОС): система Юникс (UNIX). К тому времени операционным системам как классу программного обеспечения шел уже второй десяток. Были разработаны больше сотни различных ОС для разных компьютеров, из них полтора десятка находились в «боевой» эксплуатации.
Задуманная и реализованная Кеном Томсоном при участии нескольких коллег, Юникс вобрала в себя многие черты более ранних ОС, но обладала целым рядом свойств, отличающих ее от большинства предшественниц:
· компонентная архитектура: принцип «одна программа — одна функция» плюс мощные средства связывания различных программ для решения возникающих задач;
· минимизация ядра (кода, выполняющегося в привилегированном режиме процессора) и количества системных вызовов;
· независимость от аппаратной архитектуры и реализация на языке высокого уровня (язык программирования С стал «побочным продуктом» разработки Юникс).
Юникс, благодаря своему удобству прежде всего в качестве инструментальной среды (среды разработки), была тепло принята сначала в университетах, а затем и во всей отрасли, для которой Юникс стала единой ОС, которая могла использоваться на самых разных вычислительных системах и, более того, быстро и с минимальными усилиями перенесена на вновь разработанную аппаратную архитектуру.
Одним из центров развития Юникс стал Университет Калифорнии в Беркли, там было создано множество средств, дополняющих систему и развивающих ее концепцию. В конце концов, в Беркли создали свой вариант ОС той же архитектуры, получивший название BSD (Berkeley Software Distribution).
Задачу разработать независимую (от авторских прав корпорации Эй-Ти-энд-Ти) реализацию той же архитектуры поставил и Ричард Столлмен (Richard Stallman), основатель проекта GNU (характерно, что аббревиатура расшифровывается как GNU's Not Unix, т. е. «ГНУ — это не Юникс»). В ходе разворачивания проекта (1980–90-е гг.) было создано множество утилит и инструментальных средств, которые сегодня активно используются в BSD (входя в систему) и Юникс (как правило, распространяемые в качестве дополнений), а также являющихся основой операционных систем на основе ядра Линукс (Linux), разработка которого была запущена и возглавляется с начала девяностых Линусом Торвальдсом (Linus Torvalds).
Таким образом, на сегодня существует три семейства открытых операционных систем, концептуально происходящих от Юникс, но реализованных независимо:
· основанные на Эй-Ти-энд-Ти Юникс (в разнообразных фирменных вариантах, таких как AIX (компания IBM), Solaris (компания Sun Microsystems) и т. п.);
· BSD (в него входят FreeBSD, OpenBSD, NetBSD, а также Darwin, являющаяся основой Mac OS X);
· ГНУ/Линукс (в различных вариантах, или дистрибутивах, таких как Debian GNU/Linux, RedHat Linux MandrakeSoft и пр.).
Системы, содержащие исходные тексты, изначально написанные в Эй-Ти-энд-Ти, несвободны, а BSD и ГНУ/Линукс разрабатываются под свободными лицензиями.
Благодаря конкурентности реализаций архитектура открытых ОС стала вначале фактическим отраслевым стандартом, а затем обрела и статус юридического стандарта (последняя версия принята Международной организацией стандартизации (ISO) в 2001 г.).
Текущая редакция стандарта на ОС содержит определения около тысячи системных вызовов (часть из которых должна реализовываться только в определенных классах систем; например, в системах «реального времени») и около двухсот команд оболочки и утилит ОС. Стандарт определяет лишь функции вызовов и команд, и не содержит указаний относительно способов их реализации.
Стандарт, кроме этого, определяет способ адресации файлов в системе, локализацию (установки, касающиеся национально-специфических моментов, таких, как язык сообщений или формат даты и времени), совместимый набор символов, синтаксис регулярных выражений, структуру каталогов в файловой системе, формат командной строки и некоторые другие аспекты поведения ОС.
Стандартизация ОС означает возможность безболезненной замены самой ОС или оборудования при развитии вычислительной системы или сети и дешевого переноса прикладного программного обеспечения, а также преемственности опыта пользователей. Cтрогое следование стандарту предполагает полную совместимость программ на уровне исходного текста; из-за профилирования стандарта и его развития некоторые изменения иногда все же необходимы, но перенос программы между открытыми системами на порядки дешевле, чем между альтернативными.
Самым заметным результатом существования этого стандарта стало эффективное разворачивание сетей Интернет в девяностых годах.
Вытеснение открытыми ОС альтернативных архитектур — медленный и сложный процесс. Хотя открытые системы сегодня существуют для вычислительных систем практически всех типов — от встроенных и карманных компьютеров до суперсерверов и мэйнфреймов — доля их в разных сегментах рынка неодинакова. Открытые ОС уверенно доминируют в серверном сегменте (особенно в сетевых приложениях), но распространены на ПК и рабочих станциях нижнего уровня пока менее широко, чем альтернативные.