Курс
Powered By GitBook
01. Операционные системы и GNU-Linux
Появление операционных систем
Во времена моего детства на вопрос “какая у тебя операционная система?” люди отвечали Pentium 4. C появлением мобильных операционных систем Android и iOS и развитием публичного противостояния между Apple и Samsung все больше людей узнало понятие “операционная система”. Но, я считаю, что для полноценного осознания чего-либо нужно понимать причины появления. Поэтому давайте заглянем в историю программного обеспечения.
Когда-то компьютеры занимали целую комнату, но выполняли только одну задачу в одно время. Под задачей я подразумеваю прикладную программу – программу, с которой работает пользователь. Допустим, ваш браузер, почтовый клиент, текстовой редактор или игра – всё это прикладные программы.
Так вот, как правило, компьютеры стояли в институтах и работники могли долго ждать, пока до них дойдёт очередь работать с компьютером, как в семье где 10 детей и 1 компьютер. Со временем, мощности компьютеров росли и была необходимость выполнения нескольких задач последовательно или параллельно, а также возможность работать нескольким пользователям одновременно. Появилась концепция разделения времени, так называемый “time-sharing”, на основе которой создали служебные программы, которые решали вопросы многозадачности.
Со временем, такие служебные программы стали приобретать всё больше функций. Если раньше программы взаимодействовали с оборудованием напрямую, то теперь часть задач брали на себя служебные программы. Они стали эдакой прослойкой между прикладными программами и оборудованием. Набор этих служебных программ начал называться операционной системой, одна из первых реализаций которых называлась Multics. На её идеях создали UNIX, который задал стандарты для современных операционных систем.
Из чего состоит?
Операционная система – это прослойка между прикладным ПО и оборудованием. Но и ОС можно разделить на 3 составляющие:
    Ядро. Существуют разные типы архитектур ядер, я рассмотрю модульный вариант, который используется в Linux. Ядро это программа, отвечающая сразу за несколько важных функций. Одна из основных называется планировщик задач – часть ядра, отвечающая за многозадачность, решающая, какие программы когда посылать на исполнение процессору для максимальной производительности и эффективности работы, тот самый “time-sharing”. Часть ядра занимается оперативной памятью – решает, когда и что загружать или выгружать из оперативной памяти. Также ядро отвечает за непосредственную работу с оборудованием за счёт специальных модулей, называемых драйверами. Когда прикладное ПО хочет работать с оборудованием, допустим, игра хочет обработать какие-то данные и вывести на экран изображение, она обращается к ядру, а ядро пересылает запрос через драйвер на видеокарту. У ядра есть и другие функции, но на пока этого достаточно.
    Системные библиотеки. Администраторы с библиотеками практически не работают, но всё же стоит знать о них хотя бы поверхностно. Программы частично хранят часть кода, функции или данные в виде специальных файлов, называемых библиотеками.
    Оболочка и утилиты. Одна из важных функций операционной системы – дать пользователю интерфейс взаимодействия с компьютером. Интерфейс может быть как графическим, так и текстовым. Не стоит думать, что текстовой интерфейс – это какое-то окно в скрытый мир компьютера, через которое вы можете делать с компьютером всё что угодно. Да, текстовой интерфейс, как правило, несколько функциональнее графического, но его писали люди для людей и функции у него как у графического интерфейса – дать возможность запускать программы, работать с файлами и т.п. Современные операционные системы содержат сотни небольших программ, называемых утилитами, которые могут служить как для самой системы для каких-то внутренних задач по обслуживанию, так и для пользователей для какого-то базового функционала, а также для диагностики и решения проблем.
GNU/Linux
Коммерческие компании, которые разрабатывают операционные системы, дают название своим продуктам Windows, MacOS, Android или iOS. Но в случае с GNU/Linux всё сложилось несколько иначе – ядро, называемое Linux, разрабатывают одни люди, точнее даже сказать тысячи людей и компаний, а библиотеки и утилиты сотни других людей и компаний. Что-то осталось ещё с 80-ых, а что-то появляется и исчезает каждый год. Как правило, какие-то базовые утилиты разрабатывает организация GNU, а большинство остальных утилит и оболочек выпускается под лицензией GNU GPL (даже ядро). И есть люди и компании, которые берут эти компоненты, соединяют и получают операционную систему в готовом виде, которую называют GNU/Linux. Но у разных людей свои видения и свои цели, в итоге получается много разных вариаций этой операционный системы, которые называют дистрибутивами. Ubuntu, Debian, Centos, RedHat Enterprise Linux – всё это дистрибутивы, которые используют программы GNU и ядро Linux. Есть дистрибутивы, которые отличаются только набором предустановленных программ и настройками графического интерфейса, и есть дистрибутивы, в которых абсолютно разных подход к обновлениям, поддержке и даже наличие каких-то специфичных программ.
Современные операционные системы для персональных компьютеров, как правило, распространяются в виде специальных файлов с расширением ISO. Этот файл – так называемый образ диска – содержит программу-установщик операционной системы и для установки его следует записать на диск или флешку и загрузить компьютер с этого устройства. И хотя есть возможность поставить несколько операционных систем одновременно, ошибка при установке может привести к потере данных, поэтому к процессу установки следует относиться очень серьёзно. Я буду рассматривать установку операционной системы в отдельной части.
Как правило, дистрибутивы GNU/Linux можно скачать с официальных сайтов дистрибутива бесплатно и без всяких регистраций, а коммерческие операционные системы предоставляют доступ к этому файлу только после покупки лицензии – специального документа, разрешающего использование копии программного обеспечения. Некоторые операционные системы жёстко привязаны к определённому железу – как например, MacOS, но большинство ставится на различное оборудование при наличии драйверов.
Про операционные системы и GNU/Linux можно говорить очень-очень много, поэтому у меня есть стрим, в котором я обсудил многие темы, которые не затронул в этой части. Тут же я дал только минимально необходимую информацию для понимания.
Last modified 9d ago
Export as PDF
Copy link