Миникомпьютеры и развитие UNIX

Монолитное ядро

Основная статья: Монолитное ядро

Монолитное ядро предоставляет богатый набор абстракций оборудования. Все части монолитного ядра работают в одном адресном пространстве. Это такая схема операционной системы, при которой все компоненты её ядра являются составными частями одной программы, используют общие структуры данных и взаимодействуют друг с другом путём непосредственного вызова процедур. Монолитное ядро — старейший способ организации операционных систем. Примером систем с монолитным ядром является большинство UNIX-систем.

· Достоинства: Скорость работы, упрощённая разработка модулей

· Недостатки: Поскольку всё ядро работает в одном адресном пространстве, сбой в одном из компонентов может нарушить работоспособность всей системы.

Примеры: Традиционные ядра UNIX (такие как BSD), Linux; ядро MS-DOS, ядроKolibriOS.

Модульное ядро

Основная статья: Модульное ядро

Модульное ядро — современная, усовершенствованная модификация архитектуры монолитных ядер операционных систем.

В отличие от «классических» монолитных ядер, модульные ядра, как правило, не требуют полной перекомпиляции ядра при изменении состава аппаратного обеспечения компьютера. Вместо этого модульные ядра предоставляют тот или иной механизм подгрузки модулей ядра, поддерживающих то или иное аппаратное обеспечение (например, драйверов). При этом подгрузка модулей может быть как динамической (выполняемой «на лету», без перезагрузки ОС, в работающей системе), так и статической (выполняемой при перезагрузке ОС после переконфигурирования системы на загрузку тех или иных модулей).

Микроядро

Основная статья: Микроядро

Микроядро предоставляет только элементарные функции управления процессами и минимальный набор абстракций для работы с оборудованием. Бо́льшая часть работы осуществляется с помощью специальных пользовательских процессов, называемых сервисами. Решающим критерием «микроядерности» является размещение всех или почти всех драйверов и модулей в сервисных процессах, иногда с явной невозможностью загрузки любых модулей расширения в собственно микроядро, а также разработки таких расширений.

· Достоинства: Устойчивость к сбоям оборудования, ошибкам в компонентах системы. Основное достоинство микроядерной архитектуры — высокая степень модульности ядра операционной системы. Это существенно упрощает добавление в него новых компонентов. В микроядерной операционной системе можно, не прерывая её работы, загружать и выгружать новые драйверы, файловые системы и т. д. Существенно упрощается процесс отладки компонентов ядра, так как новая версия драйвера может загружаться без перезапуска всей операционной системы. Компоненты ядра операционной системы ничем принципиально не отличаются от пользовательских программ, поэтому для их отладки можно применять обычные средства. Микроядерная архитектура повышает надежность системы, поскольку ошибка на уровне непривилегированной программы менее опасна, чем отказ на уровне режима ядра.

· Недостатки: Передача данных между процессами требует накладных расходов.

Классические микроядра предоставляют лишь очень небольшой набор низкоуровневых примитивов, или системных вызовов, реализующих базовые сервисы операционной системы.

· Сервисные процессы (в принятой в семействе UNIX терминологии — «демоны») активно используются в самых различных ОС для задач типа запуска программ по расписанию (UNIX и Windows NT), ведения журналов событий (UNIX и Windows NT), централизованной проверки паролей и хранения пароля текущего интерактивного пользователя в специально ограниченной области памяти (Windows NT). Тем не менее, не следует считать ОС микроядерными только из-за использований такой архитектуры.

Примеры: Symbian OS; Windows CE; OpenVMS; Mach, используемый в GNU/Hurd иMac OS X; QNX; AIX; Minix; ChorusOS; AmigaOS; MorphOS.

Экзоядро

Основная статья: Экзоядро

Экзоядро — ядро операционной системы, предоставляющее лишь функции для взаимодействия между процессами, безопасного выделения и освобождения ресурсов. Предполагается, что API для прикладных программ будут предоставляться внешними по отношению к ядру библиотеками (откуда и название архитектуры).

Возможность доступа к устройствам на уровне контроллеров позволит эффективней решать некоторые задачи, которые плохо вписываются в рамки универсальной ОС, например, реализация СУБД будет иметь доступ к диску на уровне секторов диска, а не файлов и кластеров, что положительно скажется на быстродействии.

[править]Наноядро

Основная статья: Наноядро

Наноядро — архитектура ядра операционной системы, в рамках которой крайне упрощённое и минималистичное ядро выполняет лишь одну задачу — обработку аппаратных прерываний, генерируемых устройствами компьютера. После обработки прерываний от аппаратуры наноядро, в свою очередь, посылает информацию о результатах обработки (например, полученные с клавиатуры символы) вышележащему программному обеспечению при помощи того же механизма прерываний. Примером является KeyKOS — самая первая ОС на наноядре. Первая версия вышла ещё в 1983-м году.

[править]Гибридное ядро

Основная статья: Гибридное ядро

Гибридные ядра — это модифицированные микроядра, позволяющие для ускорения работы запускать «несущественные» части в пространстве ядра. Пример: ядра ОС Windows семейства NT.

 

4.Основные конфигурационные файлы и файлы настройки ОС.

/etc/inittab- устанавливает runlevel по умолчанию (обычно третий) и подключает терминалы. Во всех книгах настоятельно рекомендуют не трогать этот файл, если Вы не знаете точно, к чему приведут сделанные Вами изменения.
/etc/fstab - содержит информацию, необходимую для автоматического монтирования файловых систем;
/etc/passwd - различная регистрационная информация, включая пароли;
/etc/rc.d/*- важнейшие файлы инициализации, эти файлы управляют процессами, происходящими при старте и остановке системы - загрузкой и выгрузкой демонов, монтированием и размонтированием файловых систем и так далее...
/etc/profile- глобальный файл профилей - устанавливает переменную $PATH и другие важнейшие переменные;
/etc/bashrc- глобальный файл конфигурации bash (ваша оболочка по умолчанию) , устанавливает алиасы и функции, и т.п.
/etc/skel/* - образцы файлов конфигурации, используются при вводе новых пользователей;

Один полезный совет: не заводите много новых пользователей, пока Вы не настроили конфигурационные файлы и не поместили образцы в /etc/skel/*. И сразу после того, как Вы отредактировали какой-то конфигурационный файл, скопируйте его в /etc/skel/.

/домашний каталог/.*- ваши личные файлы конфигурации. Если их нет, то после входа в систему будут прочитаны глобальные файлы, содержащие значения "по-умолчанию".

Если вы хотите установить для себя переменные среды (PATH или другие), отличающиеся от тех, которые по умолчанию задаются для всех пользователей, или Вы хотите изменить сообщение, которое будет выдаваться Вам после входа в систему, или хотите, чтобы после того, как Вы войдете в систему, автоматически запускалась какая-то программа, Вы можете сделать это с помощью следующих файлов:
/home/your_home/.bashrc - устанавливает Ваши алиасы и функции;
/home/your_home/.bash_profile или /home/your_home/.profile - устанавливает переменные среды и запускает Ваши программы .

Если такие файлы существуют (заметим, что это скрытые файлы), они будут считаны после входа в систему и команды, записанные в них, будут выполнены.

Менее важные файлы конфигурации:

/etc/issue - устанавливает сообщение, выдаваемое пользователю перед входом в систему (перед запросом имени и пароля); однако редактировать этот файл с целью изменения текста сообщения не стоит, потому что сам он формируется инициализационным скриптом /etc/rc.d/rc.local
/etc/motd - устанавливает сообщение выдаваемое пользователю после входа в систему.

5. Провести сравнительный анализ ОС. Эволюция развития ОС.

Общий вывод:

Преимущества Windows:

- Широкий выбор ПО

- Полная совместимость со всем оборудованием

- Техническая поддержка

- Широкая распространенность

- Легкость настройки

Недостатки Windows:

- Ужасная безопасность (куча вирусов и уязвимостей)

- Несколько завышенные системные требования

- Множество ограничений (система контроля цифрового контента, впервые появилась в Windows Vista, Microsoft всегда пытается навязать свое мнение, что лучше для пользователя)

Преимущества Linux:

- Свободное распространение

- Стабильность

- Низкие системные требования

- Отсутствие вирусов (вследствие этого нет надобности в антивирусе)

- Полная свобода действий (возможность настраивать, как угодно)

- Большое количество дистрибутивов – Вы можете выбрать дистрибутив согласно своей философии

- Практически весь софт бесплатен

- Поддерживает множество аппаратных платформ

- В большинстве случаев в дистрибутив входит набор ПО, с помощью которого можно выполнить любую задачу

Недостатки Linux:

- Сложность первоначальной настройки системы

- Возможные конфликты с неподдерживаемым оборудованием

- Нет аналогов некоторых программ для Windows (игры, узкоспециализированные программы).

Преимущества Mac OS X:

- Предельно легкая настройка

- Не требует знания технических деталей от пользователя

- Интуитивность использования

- Удобная организация окон – все окна видимы и нет необходимости переключаться между ними.

- Установлен базовый набор ПО

Недостатки Mac OS X:

- Высокая стоимость компьютеров с Mac OS X

- Закрытая архитектура компьютеров – нет возможности провести модернизацию оборудования

- Очень малое количество игр

Заключение

Windows – подойдет людям, которым нужен мультимедийный центр (музыка, кино, интернет, игры). И для тех, кому нужен не дорогой и не слишком сложный в использовании компьютер для работы.

Linux , да и вообще UNIX-подобные системы - лучший вариант для серверов. Профи (программисты, хакеры, системные администраторы) любят эти системы за высокую гибкость и надежность.

Mac OS X – лучший вариант для людей, которые хотят работать на компьютере, не вникая в особенности системы. И для тех, кто любит выделиться из толпы.

Миникомпьютеры и развитие UNIX

Начальные версии операционной системы UNIX были разработаны в AT&T Bell Laboratories в конце 1961-х. Будучи абсолютно бесплатной в первых версиях и легко модифицируемой, эта система завоевала большую популярность. Так как UNIX была написана на языке высокого уровня Си, её можно легко было перенести на новую аппаратную архитектуру. Эта переносимость позволила ей стать основной системой для второго поколения миникомпьютеров и первого поколения рабочих станций.

В то же время Digital Equipment Corporation создала простую операционную систему RT-11 для серии 16 битных машин PDP-11, и систему VMS для 32-битных компьютеров VAX.

Другой разработкой этого времени стала операционная система Pick от Microdata Corporation.