История развития и характеристики

Операционных систем UNIX

История операционной системы UNIX началась в 1969 году с совместного проекта Массачусетского технологического института, исследовательской лаборатории Bell Labs и корпорации General Electric – системы MULTICS (Multiplexed Infor­mation and Computing Service – информационно-вычислительная служба с муль­типлексированием каналов передачи данных). Ее разработчики поставили своей задачей создание большой и сложной системы общего назначения с разделением времени. Лаборатория Bell Labs вскоре вышла из числа участников проекта, по­сле чего один из ее сотрудников, Кен Томпсон (Ken Thompson), к которому затем присоединился Денис Ритчи (Dennis Ritchie), создал усеченный вариант систе­мы MULTICS для миникомпьютера PDP-7. Эта система в шутку была названа UNICS (UNiplexed Information and Computing Service – примитивная информационная и вычислительная служба). В дальнейшем, сохранив то же произношение, система UNICS получила несколько «сокращенное» написание в виде UNIX. UNIX привлекла внимание других специа­листов, группа разработчиков увеличилась, и система была перенесена на более современные вычислительные машины PDP-11 (доминирующие в нише миниВМ в 1970-е годы), причем ее переписали на языке программиро­вания высокого уровня С, специально созданном для этой цели Денисом Ритчи. Это событие произошло в 1973 году, когда еще не было принято писать операционные системы на высокоуровневых языках, но время для этого уже пришло, поскольку проблема переносимости системного программного обеспечения между различными аппаратными плат­формами стояла довольно остро. UNIX обладала огромным преимуществом перед другими ОС – она была переносимой и могла быть установлена, по край­ней мере потенциально, на ВМ любой архитектуры.

Поначалу UNIX была сравнительно маленькой, очень простой в использовании и по­нятной системой. Первая ее версия, однопользовательская, вскоре была расширена и стала поддерживать многопользовательский доступ. Разработчики стремились максимально упростить структуру операционной системы, пусть даже за счет сни­жения эффективности работы и удаления некоторых функций, которыми на то время обладало большинство подобных систем. UNIX быстро приобрела популярность не только в Bell Labs, но и за ее пределами. Корпо­рация AT&T (учредитель лаборатории Bell Labs) стала вкладывать средства в развитие UNIX, в результате чего было выпущено несколько новых версий ОС, архитектура которых все более усложнялась. Конечным результатом усилий корпорации AT&T стал продукт под названием System V, развитие которого затем было продолжено уже другими компаниями.

Параллельно с указанной ветвью операционной системы UNIX специалисты Калифорний­ского университета в Беркли разрабатывали еще одну, названную BSD (Berkeley Software Distribution – программное изделие Калифорнийского университета). Она тоже получила широкое распространение, а впоследствии на основе обеих ветвей был создан ряд новых версий ОС.

Клас­сической UNIX принято считать так называемую седьмую версию ОС, которая является исходной точкой двух основных ветвей развития данной архитектуры: System V и BSD.

Третья самостоятельная ветвь развития UNIX началась с попытки вернуться к ис­ходному свойству этой операционной системы – предельной простоте. Данная ветвь начинается с микроядерной системы MINIX, за которой последовала зна­чительно более мощная система Linux, разработанная Линусом Торвальдсом (Linus Torvalds) и представленная им в 1991 г. в качестве первой официальной версии 0.02. В настоящее время Linux – это полноценная многоза­дачная многопользовательская операционная система семейства UNIX. Одним из наиболее удачных вариантов реализации Linux является дистрибутивный комплект Red Hat Linux. Главными особенностями, выделяющими его на фоне других версий Linux, являются, во-первых, наличие средств управления пакетами (Red Hat Package Manager, RPM), служащих для установки программ, проверки их целостности, обновления и удаления программного обеспечения, а во-вторых, наличие графической панели управления (Control panel), с помощью которой можно осуществлять контроль практически за всеми ресурсами ВМ.

Для совместимости различных версий операционной системы UNIX и производных от нее систем Международный институт инженеров по электротехнике и электронике IEEE разработал стандарт системы UNIX, называемый POSIX, который теперь поддерживают большинство версий UNIX. Стандарт POSIX определяет минимальный интерфейс системного вызова, необходимый для совместимости UNIX-систем. Некоторые другие операционные системы в настоящее время тоже поддерживают интерфейс POSIX.

На сегодняшний день существуют версии UNIX для многих ВМ – от персональных компьютеров до су­перВМ. Независимо от версии, общими для UNIX чертами являются:

– многопользовательский режим со средствами защиты данных от несанкционированного доступа,

– реализация мультипрограммного режима разделения времени, основанного на использовании алгоритмов вытесняющей многозадачности,

– использование механизмов виртуальной памяти и свопинга,

– унификация операций ввода-вывода на основе расширенного использования понятия «файл»,

– иерархическая файловая система, образующая единое дерево каталогов независимо от количества физических устройств, используемых для размещения файлов,

– переносимость системы за счет написания ее основной части на языке С,

– разнообразные средства взаимодействия процессов, в том числе и через сеть,

– кэширование диска для уменьшения среднего времени доступа к файлам.

Хотя многие пользователи UNIX, особенно опытные программисты, предпо­читают командный интерфейс графическому, почти все UNIX-системы поддержи­вают оконную систему, созданную в Массачусетсском технологическом институте. Она называется X Windows. Эта система оперирует основными функциями окна, позволяя пользователю создавать, удалять, перемещать окна и изменять их разме­ры с помощью мыши. Часто поверх системы X Windows может быть установлен полный графический интерфейс, например Motif, придающий системе UNIX вне­шний вид системы типа Microsoft Windows или системы компьютеров Macintosh.