Характерные особенности Linux как ОС.

Это

• многозадачность: много программ выполняются одновременно;
• многопользовательский режим: много пользователей одновременно работают на одной и той же машине;
• защищенный режим процессора (386 protected mode);
• защита памяти процесса; сбой программы не может вызвать зависания системы;
• экономная загрузка: Linux считывает с диска только те части программы, которые действительно используются для выполнения;
• разделение страниц по записи между экземплярами выполняемой программы. Это значит, что процессы-экземпляры программы могут использовать при выполнении одну и ту же память. Когда такой процесс пытается произвести запись в память, то 4-x килобайтная страница, в которую идет запись, копируется на свободное место. Это свойство увеличивает быстродействие и экономит память;
• виртуальная память со страничной организацией (т.е. на диск из памяти вытесняется не весь неактивный процесс, а только требуемая страница); виртуальная память в самостоятельных разделах диска и/или файлах файловой системы; объем виртуальной памяти до 2 Гбайт; изменение размера виртуальной памяти во время выполнения программ;
• общая память программ и дискового кэша: вся свободная память используется для буферизации обмена с диском;
• динамические загружаемые разделяемые библиотеки;
• дамп программы для пост-мортем анализа: позволяет анализировать отладчиком не только выполняющуюся, но и завершившуюся аварийно программу;
• сертификация по стандарту POSIX.1, совместимость со стандартами System V и BSD на уровне исходных текстов;
• через iBCS2-согласованный эмулятор совместимость с SCO, SVR3, SVR4 по загружаемым программам,
• наличие исходного текста всех программ, включая тексты ядра, драйверов, средств разработки и приложений. Эти тексты свободно распространяются. В настоящее время некоторыми фирмами для Linux поставляется ряд коммерческих программ без исходных текстов, но все, что было свободным так и остается свободным;
• управление заданиями в стандарте POSIX;
• эмуляция сопроцессора в ядре, поэтому приложение может не заботиться об эмуляции сопроцессора. Конечно, если сопроцессор в наличии, то он и используется;
• поддержка национальных алфавитов и соглашений, в т.ч. для русского языка; возможность добавлять новые;
• множественные виртуальные консоли: на одном дисплее несколько одновременных независимых сеансов работы, переключаемых с клавиатуры;
• поддержка ряда распространенных файловых систем (MINIX, Xenix, файловые системы System V); наличие собственной передовой файловой системы объемом до 4 Терабайт и с именами файлов до 255 знаков;
• прозрачный доступ к разделам DOS (или OS/2 FAT): раздел DOS выглядит как часть файловой системы Linux; поддержка VFAT (WNT, Windows 95);
• специальная файловая система UMSDOS, которая позволяет устанавливать Linux в файловую систему DOS;
• доступ (только чтение) к файловой системе HPFS-2 OS/2 2.1;
• поддержка всех стандартных форматов CD ROM;
• поддержка сети TCP/IP, включая ftp, telnet, NFS и т.д.

Как выглядит одновременное выполнение нескольких программ.

Так называемая виртуальная мультиконсоль дает возможность на одном дисплее организовать работу нескольких консолей. На первой консоли запускается процесс трансляции. Комбинацией клавиш Alt-F2 следует переход на вторую консоль. Трансляция продолжается, но при этом первая консоль на экране дисплея заменяется новой картинкой второй консоли. В которой запускается, например, редактор текста. Комбинацией Alt-F3 следует переход на третью консоль, в которой запускается отладчик и т.д. Обычно в системе 8 консолей, но можно установить до 64-х. В любой момент времени можно переключиться на любую консоль.

На отдельной консоли может работать как текстовая, так и графическая программа.

На одной из свободных консолей можно запустить оконную графическую систему X Window System. Открываете окно на экране и играете в DOOM. Можно через сеть с партнером. А в других окнах - база данных, почта, редактор, трансляция и т.д.

Таким образом, одновременно работает много консолей, а на одной из консолей еще и много окон X Window System.

Кроме того, в системе одновременно работают фоновые процессы, которые не выдают информации на дисплей, но делают свою работу, например, передают данные по модему, печатают на принтере, передают почту по сети и т.д. Фоновый процесс может инициировать как пользователь, так и сама ОС в соответствии со сложившимися условиями (есть почта для отправки, данные для печати, наступило время связи по модему и т.п.).

Linux обеспечивает физическое распараллеливание вычислений на многопроцессорных машинах (до 32 процессоров), но это не имеет прямого отношения к одновременному выполнению нескольких программ. Операционная система позволяет одновременно выполнять несколько задач на одном процессоре, сотни раз в секунду переключая процессор с задачи на задачу.

Как несколько пользователей работают на одной и той же машине.

Пользователь получает доступ к системе в результате регистрации. На консоль система выводит приглашение login:, а пользователь в ответ вводит свое имя и пароль доступа. После проверки прав доступа система выдает приглашение вводить команды на выполнение программ, принимает команды и выполняет их, например:

            Консоль tty1                        Консоль tty2
   ______________________________     ________________________________
 /                                \ /                                  \
| tty1 eugene.mplik.ru login: root | tty2 eugene.mplik.ru login: eugene |
| Password: xxxxxxxx               | Password: xxxxxxxx                 |
|                                  |                                    |
| Linux 1.3.68                     | Linux 1.3.68                       |
|                                  |                                    |
| eugene.mplik.ru > cal 02 1996    | eugene.mplik.ru $ telnet elvis.ru 2|
|     Февраля 1996                 | Connected to elvis.ru.             |
| Вс Пн Вт Ср Чт Пт Су             | Англо-русский,русско-английский сло|
|              1  2  3             | .e or .  - выход                   |
|  4  5  6  7  8  9 10             | .h       - помощь                  |
| 11 12 13 14 15 16 17             | tr>unix                            |
| 18 19 20 21 22 23 24             | операционная система; первоначально|
| 25 26 27 28 29                   | разработанная в Bell Laboratories  |
|                                  | для мини-ЭВМ серии PDP-11 и получив|
| eugene.mplik.ru >                | различных классов и типов. Особенно|
 \ ______________________________ / \ ________________________________ /

Обычная практика состоит в том, что пользователь регистрируется на разных виртуальных консолях под разными именами. Например, для выполнения административных функций на консоли 1 пользователь регистрируется как root, для выполнения прикладной программы как eugene на консоли 2, для запуска игрушки как games на консоли 3 и т.д. Смысл такого подхода в том, что различные "пользователи" обладают различными индивидуальностями в системе - правами доступа к ресурсам, начальными установками, файлами и т.д.

Если машина включена в сеть, то возможна удаленная регистрация пользователя с машины A в машину B, даже тогда, когда эти машины расположены на разных континентах (связь машин в планетарном масштабе обеспечивает сеть Internet). Пользователь на машине A выдает команду типа

telnet машина_B.фирма_B.город_B.страна_B

и через секунду-две видит на экране приглашение

машина_B login:

вводит свое имя и пароль и оказывается на текущей консоли в машине B (если пароль подтвердил права доступа). С другой консоли возможен вход другую машину или повторно в машину B.

Находясь в машине B, пользователь может выдать команду

telnet машина_A.фирма_A.город_A.страна_A

и зарегистрироваться еще раз в собственной машине A из машины B.

В общем случае регистрация необязательна, а адреса не имеют такой жестко зафиксированной формы, например:

eugene.mplik.ru $ telnet elvis.ru 2345
Connected to elvis.ru.
Англо-русский,русско-английский словарь
.e or .  - выход            
.h       - помощь           
tr>unix
операционная система; первоначально
разработанная в Bell Laboratories
для мини-ЭВМ серии PDP-11 и получившая широкое распространение на ЭВМ
различных классов и типов. Особенности UNIX: переносимость программ
между реализациями UNIX на различных ЭВМ; ориентация на диалоговый
режим работы и использование, в первую очередь, программистами для
разработки программ; открытость для
внесения расширений.
tr>.e
Connection closed by foreign host.
eugene.mplik.ru $

Помимо сетевого подключения машина может иметь десятки терминалов, подключенных через последовательные порты. Терминал представляет собой экран и клавиатуру, т.е. консоль, на которой пользователь может регистрироваться обычным образом. Только в этом случае консоль не виртуальная, а представлена специализированным отдельным устройством. Терминалом может служить персональный компьютер, например, работающий под DOS PC 286, на котором выполняется программа, имитирующая логику работы консоли (прозрачный ввод с местной клавиатуры в Linux-машину и прозрачный вывод на местный дисплей данных от Linux-машины).

сеть  ...___________________________...
                 |
             ____|____     ____
            |         |   |    | дисплей
            |  Linux  |---|____| с виртуальными
            |         |   /___/  консолями
            |---------|
            |_________| порты
                /|\
              /  |  \
            /    |    \  линии связи
          /      |      \
       ____    ____    ____
      |    |  |    |  |    | терминалы
      |____|  |____|  |____|
      /___/   /___/   /___/

Подключение терминалов, удаленных на расстояние более двух десятков метров, требует включения на линию промежуточных согласующих устройств, например, модемов. Заодно модем может обеспечить коммутацию соединений, т.е. несколько разных терминалов могут по очереди звонить на модем компьютера и обеспечивать регистрацию различных пользователей.

Все перечисленные способы регистрации пользователей в системе действуют совместно. Таким образом, в одной машине десятки и сотни пользователей, вошедших в систему по различным каналам связи, могут одновременно выполнять тысячи задач.

Насколько полно документирована ОС Linux.

ОС Linux документирована так полно, как ни одна из коммерческих ОС. По Linux имеются книги, руководства, справочники и то, что недоступно в коммерческой системе - полные исходные тексты ОС с пояснениями и комментариями.

Объем документации по Linux непрерывно пополняется и расширяется, динамично отслеживая развитие системы.

Те, кто привык иметь дело с пиратскими программами, страдая от недостатка документации, в Linux столкнутся с ситуацией совершенно противоположного рода. Проблема не в том, что в Linux мало документации, а в том, что ее очень много, она представлена в многообразных формах и доступна из массы различных источников. Для того, чтобы сориентироваться в этом богатстве выбора, потребуются определенные усилия.

Документация написана на английском языке. Существуют достаточно полные версии документации на немецком и японском языках. В Internet доступен русский перевод книги Linux Installation and Getting Started - ИНСТАЛЛЯЦИЯ LINUX И ПЕРВЫЕ ШАГИ. Может пригодиться ряд книг по системе Unix, вышедших на русском языке. Некоторые издания по Unix существуют в электронном виде на серверах Релкома.

На русском языке имеется справочник по стандарту POSIX: Беляков М.И., Рабовер Ю.И., Фридман А.Л. Мобильная операционная система: Справочник. - М.: Радио и связь, 1991. - 208с. Для начинающего пользователя он труден, но полезен для программиста, знакомого с концептуальными основами Unix и открытых систем.

Описания на русском языке архитектуры Unix, принципов построения сети на основе протоколов TCP/IP и ряда смежных вопросов существуют в виде файлов на серверах сети Релком.

Что касается оригинальной документации по Linux, то можно выделить следующие основные, но не исчерпывающие формы: книги, руководства HOWTO, справочники FAQ, гипертекстовые справочники INFO, оперативные руководства MAN, описания программных пакетов. Книги распространяются в печатном и электронном виде, остальные формы, как правило, электронные, т.е. представленные в виде файлов в составе дистрибутивов системы Linux и пакетов программ, распространяемых через Internet и на компакт-дисках.

Часто один и тот же электронный документ доступен в виде нескольких файлов одного содержания, но разных форматов, например, ascii, postsсript, html. Один формат удобен для просмотра и поиска ключевых слов на текстовом экране дисплея, другие форматы приспособлены для печати с типографским качеством на лазерном принтере или для просмотра на графическом экране.

В группе comp.os.linux.answers сети новостей Usenet регулярно публикуются последние версии некоторых документов по Linux (одновременно они появляются на серверах Internet, откуда их можно получить различными способами, в т.ч. по электронной почте, например, через mailserv@kiae.su).

Для примера вот список (неполный) руководств HOWTO:

• Bootdisk HOWTO
• CDROM HOWTO
• Commercial HOWTO
• Cyrillic HOWTO
• DOSEMU HOWTO
• Distribution HOWTO
• Ethernet HOWTO
• HOWTO Index
• Hardware Compatibility HOWTO
• INFO-SHEET
• Installation HOWTO
• Kernel HOWTO
• Electronic Mail HOWTO
• NET-2 HOWTO
• News HOWTO
• PCI HOWTO
• PCMCIA HOWTO
• Printing HOWTO
• SCSI HOWTO
• Serial HOWTO
• Sound HOWTO
• UMSDOS HOWTO
• UPS HOWTO
• UUCP HOWTO
• XFree86 HOWTO

Отличие Linux от других ОС со свободной лицензией.

Существует ряд других операционных систем, которые имеют лицензию, разрешающую свободное копирование. Из них в России наиболее популярна система FreeBSD.

Работа в Linux или FreeBSD для опытного специалиста не представляет труда. Но для новичка Linux проще в освоении и удобнее в эксплуатации.

В отличие от FreeBSD, которая исторически происходит от кодов Unix, ядро системы Linux написано заново.

Обе ОС - это системы отличного качества. Одна в чем-то лучше, чем другая, и наоборот. Обе системы активно развиваются, поэтому они могут быстро и неоднократно меняться лидирующей ролью в каких-либо аспектах.

Какой бы выбор вы не сделали - Linux или FreeBSD - в любом из этих случаев это будет хороший выбор.

Linux и FreeBSD сильно различаются концепцией развития. Более того, среди операционных систем Linux вообще уникальна по своей философии.

Это система, которую пользователи сделали для пользователей.

Linux не просто свободная система, которую каждый может копировать без ограничений. Это система со свободной открытой разработкой, и любой человек, будь он житель Вашингтона или Екатеринбурга, может стать соавтором Linux, сделав свой вклад, не имеет значения, большой или маленький.

В мире Linux популярнее FreeBSD. По некоторым оценкам в 1995 году количество установок Linux достигло 10 миллионов. Выпускается печатный журнал Linux Journal. Продаются десятки различных версий компакт-дисков с Linux. Через глобальные сети доступны сотни архивов с Linux. Исходящий трафик архива Linux на сервере sunsite.unc.edu составляет десяток гигабайт в день. Круглые сутки с этим архивом в каждый момент времени работают несколько сотен пользователей и для обслуживания других тысяч желающих образованы десятки зеркальных копий архива Linux от sunsite.

Как грибы в США, Европе, Японии, Австралии возникают Linux User Groups (ассоциации пользователей). Регулярно проводятся международные конференции по Linux. 30 ноября - 2 декабря 1994 г. в Вашингтоне работала секция Linux на 6-ой OSW (Open Systems World) - международной конференции по открытым системам. Одновременно работали секции Novell AppWare, Windows NT, Solaris, SCO Unix. С того времени Linux это постоянная тема на международных форумах по Unix. На Unix Expo 95 к Linux был проявлен фантастический интерес, к стендам с Linux - Red Hat, Caldera, DEC, Linux Journal - невозможно было протолкнуться.

Соответственно, материалов по Linux больше и они доступнее. Существует богатый выбор недорогих CDROM (компакт-дисков) по Linux. За несколько десятков долларов приобретаются тысячи мегабайтов программного обеспечения отменного качества.