Оболочка, через которую пользователь общается с компьютером, называется
Обновлено: 21.11.2024
Целью этого курса является очень плавное введение в операционную систему Linux для тех, кто привык работать в графических компьютерных средах, таких как Microsoft Windows или Mac OS, и поэтому не знаком с Linux. Поиск в Интернете быстро выявит множество существующих материалов по похожей теме, так зачем изобретать велосипед здесь? Цель состоит в том, чтобы собрать в одном месте всю информацию, необходимую для того, чтобы пользователи могли начать работу с локальными системами Linux в Ливерпуле и, в частности, с локальным кластером высокопроизводительных вычислений и пулом Condor. Ясно, что для этого требуются особые местные знания, которых нет в других руководствах. Кроме того, этот курс направлен на то, чтобы предоставить пользователям только базовое понимание того, что им нужно для начала работы с Linux, и не более того. Многие курсы сразу погружаются в довольно сложные темы, такие как управление процессами, конвейеры и перенаправление вывода, которые, хотя и являются фундаментальными для Linux, не являются обязательными для начала и могут отпугнуть новичков.
Если вы когда-либо использовали операционные системы, такие как Windows и Mac OS, только на персональных компьютерах, ноутбуках и т. д., операционная система Linux на первый взгляд может показаться немного неприступной и сложной для освоения. Вы даже можете задаться вопросом, стоит ли вообще учиться! Если вы исследователь и работаете в области, требующей значительных объемов вычислений (например, биоинформатика/статистика, вычислительная химия/биология, физика и инженерия и т. д.), то ответ на этот вопрос – твердое ДА! Многие специализированные исследовательские вычислительные системы используют Linux, включая большинство мировых суперкомпьютеров, и большое количество свободно доступного исследовательского программного обеспечения было разработано либо исключительно, либо в основном для Linux. Linux также предоставляет непревзойденные возможности для обработки, поиска и сортировки данных, которые полезны во многих дисциплинах (особенно при анализе больших объемов данных, используемом в науках о жизни и биологических науках).
Курс начинается с краткого исторического обзора. Если вы спешите, вы можете пропустить этот раздел и сразу перейти к разделу, посвященному местному ознакомлению. Однако знание происхождения Linux может помочь вам понять, почему он работает так, как работает, и как он стал таким популярным. Затем мы переходим к описанию того, как войти в локальные системы Linux и как вводить (и редактировать) некоторые простые команды. Понимание файловой системы Linux является следующей темой, так как она имеет фундаментальное значение для остальной части курса, и после этого мы перейдем к более подробному объяснению того, как манипулировать файлами и каталогами (папками). Мы также рассмотрим, как управлять представлением информации различными командами Linux, узнаем, где можно найти интерактивную справку, и посмотрим, как передавать файлы на компьютер Linux и обратно.
Цель здесь состоит в том, чтобы предоставить очень "практическое" введение в учебник, поэтому, пожалуйста, пробуйте примеры и упражнения по ходу работы. Теоретический подход к Linux, вероятно, будет таким же успешным, как обучение езде на велосипеде по книге, так что погружайтесь и экспериментируйте как можно больше. Вы можете ожидать, что сделаете несколько ошибок на этом пути, но никакого непоправимого ущерба не будет. Может быть, вы даже случайно удалите файл (это случается с лучшими из нас в тот или иной момент!). Не беспокойтесь, просто вспомните аналогию с велосипедом. Сначала может случиться несколько неудач, но очень скоро вы будете путешествовать безопасно, не беспокоясь о том, что упадете, и не задаваясь вопросом, почему вам вообще было так трудно.
1.2 Краткая история Linux
Операционная система Linux восходит к операционной системе UNIX в начале 1970-х годов, когда компьютеры занимали весь этаж здания, и возникла идея разместить компьютер на рабочем столе (не говоря уже о мобильном телефоне). !) было строго из области научной фантастики. Эти огромные системы мейнфреймов обычно использовались для бизнес-приложений, а их цена делала их далеко неподходящими для университетских исследовательских групп. Изобретение микропроцессора (по сути, компьютера на одном кремниевом «чипе») в 1971 году проложило путь к новому поколению машин меньшего размера, называемых мини-компьютерами, предназначенных для поддержки нескольких одновременных пользователей. Именно эти системы были быстро приняты исследовательскими группами.
Изначально все операционные системы создавались с использованием очень примитивного языка программирования, называемого ассемблером, инструкции которого напрямую соответствовали операциям, выполняемым оборудованием. Это было трудно писать, громоздко и подвержено ошибкам. Ассемблер также использовался в исходной версии UNIX, созданной в 1969 году, однако в 1973 году он был полностью переписан с использованием недавно изобретенного языка программирования C (который используется до сих пор).Это стало знаковым событием в вычислительной технике, поскольку это означало, что одна и та же операционная система могла работать на разном компьютерном оборудовании без необходимости каждый раз переписывать ее с нуля. Таким образом, операционная система могла бы фактически пережить свое исходное оборудование, что гарантировало бы ее долгосрочное существование.
Хотя в течение многих лет права на операционную систему UNIX (которая была разработана в их Bell Research Labs) принадлежала американской телекоммуникационной компании AT&T, вскоре многие другие компьютерные компании начали выпускать свои собственные версии UNIX. Поскольку они не развились из общей программной базы, вскоре стали проявляться различия между версиями UNIX каждого поставщика. Это привело в конце 1980-х и начале 1990-х к крупным спорам по поводу того, чью версию UNIX следует принять в качестве стандартной, и даже по сей день этот вопрос до сих пор не решен полностью.
Примерно в то же время произошли два события, которые также оказали большое влияние на разработку и использование Linux. Первый поначалу казался ничем не примечательным — создание нового открытого стандарта компьютерной связи под названием TCP/IP. До этого каждый поставщик компьютеров принимал свои собственные проприетарные сетевые стандарты, что означало, что, например, компьютер IBM мог «разговаривать» только с другим компьютером IBM. Поставщики быстро включили программное обеспечение, лежащее в основе TCP/IP, в операционную систему UNIX, так что теперь любой компьютер мог взаимодействовать с любым другим компьютером, работающим под управлением UNIX, независимо от того, кто поставил исходную систему. Это привело к взрывному развитию сетевых подключений, когда более мелкие компьютерные сети стали частью более крупных национальных сетей, которые, в свою очередь, стали частью еще более крупных международных сетей. Эти сети сетей вскоре должны были стать основой глобального Интернета, который мы знаем сегодня.
Вторая разработка появилась благодаря работе над человеко-компьютерными интерфейсами, которую Xerox проводила в исследовательском центре Пало-Альто в начале 1970-х годов. Раньше наиболее эффективным способом использования компьютера было набирать серию немного загадочных команд и ждать, пока компьютер ответит — возможно, чем-то столь же загадочным (если это звучит плохо, предыдущий метод заключался в том, чтобы пробить дыры в кусках). карты для чтения компьютером!). Очевидно, что нужно было что-то более удобное для пользователя, если вычислительная техника когда-либо ворвется в мейнстрим, и Xerox натолкнулась на тогда еще новаторскую идею о том, что пользователь может взаимодействовать с компьютером, перемещая устройство (позже названное мышью) в нужное место. указывать на значки на графическом дисплее. Это была революционная идея, но, к сожалению, опередившая свое время. Немногие компьютеры имели терминалы, поддерживающие графические дисплеи, почти ни один из них не имел интерфейса мыши, и в любом случае вычислительной мощности было недостаточно для поддержки такого сложного интерфейса операционной системы.
Так называемый интерфейс WIMP (окна, значки, мыши и указатели), возможно, так и остался бы предметом исследовательского любопытства, если бы не работа, проведенная в Массачусетском технологическом институте в 1984 году. К настоящему времени UNIX получила широкое распространение, и многие пользователи получили доступ к центральному UNIX. системы через свои собственные настольные компьютеры, называемые рабочими станциями (также работающими под управлением UNIX). В отличие от «тупых» терминалов, используемых в установках мэйнфреймов, эти рабочие станции обладали значительной вычислительной мощностью и способностью отображать сложную графику. В Массачусетском технологическом институте поняли, что сложная «обработка чисел», необходимая во многих научных приложениях, может выполняться в мощной центральной системе, а результаты отображаются локально на рабочей станции. Все это можно было связать воедино с помощью графического интерфейса операционной системы, аналогичного разработанному Xerox. Аналогично сетевому стандарту TCP/IP, связь между рабочей станцией и удаленной системой будет соответствовать открытому стандарту, так что, например, рабочая станция HP может использоваться для доступа к центральному серверу IBM. Вся система была названа стандартом X Windows и получила широкое распространение среди поставщиков UNIX.
X Windows был консервативным стандартом, который не определял, как отображались сами графические окна и значки и т. д., или как люди будут их использовать. Это позволило производителям свободно разрабатывать свои собственные оконные менеджеры. Попытки установить стандартный графический интерфейс (похожий, скажем, на Windows) потерпели неудачу, и вскоре поставщики UNIX более или менее вступили в войну за то, какой из них был «единственным истинным UNIX». Это отсутствие сотрудничества между поставщиками препятствовало разработке действительно сложного графического интерфейса для UNIX, и по сей день справедливо сказать, что графические среды UNIX и Linux значительно отстают от своих аналогов Microsoft и Apple с точки зрения удобства использования.
Следующий персонаж, появившийся в истории Linux, появился в 1981 году в образе персонального компьютера IBM.Это был не первый персональный компьютер, предназначенный для использования одним пользователем, который мог удобно расположиться на офисном столе, но он быстро стал самым популярным среди многих других производителей, производящих клоны IBM PC, благодаря политике открытого лицензирования IBM. Первоначальные машины были чрезвычайно дорогими по современным стандартам, но совершенствование технологий и эффект масштаба быстро снизили цены до уровня, когда они стали доступны некоммерческим пользователям, в том числе исследователям университетов.
Первоначальная операционная система для IBM PC представляла собой программу командной строки, созданную Microsoft в 1981 году и называвшуюся DOS (Disk Operating System). Это было очень примитивно по сравнению с UNIX, но почти все, что могло поддерживать исходное оборудование. Однако быстрое увеличение мощности микропроцессоров и разработка специальных графических процессоров позволили Microsoft создать графический интерфейс операционной системы для ПК, который был запущен как Windows 1.0 в 1985 году. Аппаратное обеспечение в конечном итоге привело к созданию сложной операционной системы, которая была довольно простой и интуитивно понятной в использовании. Как и в случае с UNIX, Microsoft (в конце концов) внедрила сетевые протоколы TCP/IP, чтобы теперь ПК мог «общаться» с другими компьютерами, такими как серверы, мейнфреймы и исследовательские системы (и, соответственно, со всем, что находится в глобальной сети Интернет).
Вскоре графические возможности ПК сравнялись с графическими возможностями исходных рабочих станций UNIX, а разработка специального программного обеспечения (например, eXceed) позволила пользователям подключаться к центральным компьютерам UNIX, взаимодействовать с ними с помощью X Windows и отображать графические результаты локально на ПК. . Поскольку стоимость ПК, как правило, составляла небольшую часть стоимости рабочей станции UNIX, и он мог выполнять другие задачи, такие как обработка текстов, пользователи вполне обоснованно начали задаваться вопросом о логике покупки рабочей станции UNIX. В этом случае рабочие станции UNIX в значительной степени исчезли с настольных компьютеров, за исключением специализированного использования в исследовательских лабораториях, а UNIX исчезла в компьютерных серверных комнатах, чтобы быть замененными операционными системами Microsoft на настольных компьютерах.
И это было бы почти концом истории UNIX/Linux, если бы не один последний персонаж — финский инженер-программист по имени Линус Торвальдс. По причинам, хорошо известным ему самому, Торвальдс в 1991 году решил создать с нуля свою собственную версию UNIX для ПК (строго говоря, он написал только ядро операционной системы, называемое «ядром», но здесь мы не будем усложнять его). ). Это, с некоторой долей саморекламы, он назвал Linux (произносится как «Линн Укс»). Еще более примечательным было то, что он сделал программное обеспечение Linux бесплатным и доступным для всех желающих — шаг, который большинству компьютерных компаний в то время показался бы коммерческим самоубийством.
Тот факт, что каждый может внести свой вклад в Linux, позволяет быстро обнаруживать и удалять ошибки, а также вносить улучшения в операционную систему на благо всех. Первоначальный интерес к Linux был ограничен довольно небольшой группой компьютерных энтузиастов-любителей («компьютерщики» — менее лестное определение), однако вскоре крупные компьютерные компании начали осознавать коммерческие преимущества использования Linux (не в последнюю очередь более низкие затраты на разработку) и начали поддерживать его в своих собственных системах.
Другие компании также предоставили свои версии Linux с добавленными пакетами поддержки (за дополнительную плату). Сегодня Linux используется в огромном количестве различных систем, от больших суперкомпьютеров через веб-серверы до ПК и даже мобильных телефонов в виде операционной системы Android. Свободно доступная версия Linux также лежит в основе операционной системы Mac OS X и ее потомков. Строго говоря, UNIX и Linux — это две отдельные сущности, однако у них достаточно общего, чтобы их можно было рассматривать как единое целое для целей этого курса.
Итак, это вкратце история Linux. С учетом того, что Linux используется во многих системах, может показаться странным, что он до сих пор остается малоизвестным для многих людей. Однако это, вероятно, больше связано с огромной вездесущностью и распространенностью Microsoft Windows, которая установлена на подавляющем большинстве компьютеров в мире (но не на мобильных телефонах). Надеюсь, теперь вы поймете, почему Linux так важен и почему полезно иметь возможность его использовать. Отсюда и этот курс!
1.3 Местные особенности
Как указывалось ранее, цель этого руководства – предоставить пользователям, плохо знакомым с Linux, ровно столько информации, сколько нужно для начала работы с локальными системами Linux и, в частности, с кластерами HPC и Condor. Для простоты это означает, что это не полное руководство по всем системам Linux, хотя большая часть того, что здесь описано, применима в более общем плане. Как описано в историческом введении, существует множество слегка отличающихся друг от друга версий UNIX, разработанных разными поставщиками компьютеров на протяжении многих лет.Существует также версия UNIX под названием Linux, которая, хотя изначально была разработана для ПК, теперь используется на самых разных платформах, от мобильных телефонов до суперкомпьютеров.
Изначально единственным способом использования системы Linux был ввод команд и ожидание, пока компьютер отобразит результаты в текстовом формате — так называемый интерфейс командной строки. Системы Linux теперь поддерживают различные графические интерфейсы, внешне похожие на Microsoft Windows или Mac OS, однако, чтобы добавить путаницы, эти графические интерфейсы различаются от поставщика к поставщику, и даже одна и та же операционная система будет иметь множество графических сред на выбор. . Если этого разнообразия недостаточно, операционные системы Linux поддерживают множество различных интерфейсов командной строки, называемых оболочками.
Возможно, от всего этого разнообразия у вас начинает болеть голова, но НЕ ПАНИКУЙТЕ. Большая часть, если не вся информация в этом руководстве применима к любой системе Linux или UNIX, с которой вы, вероятно, столкнетесь. Для простоты мы будем придерживаться интерфейса командной строки Linux, а не графических интерфейсов. Если вы привыкли использовать Microsoft Windows и т. д., это может показаться тяжелой работой для начала, но придерживайтесь ее — оказывается, что это очень мощно, особенно когда дело доходит до манипулирования большим количеством файлов (и даже большим количеством больших файлов) .
Опять же, для простоты, мы будем придерживаться lxb (важные различия между этой и другими локальными системами будут добавлены позже). При этом используется операционная система Red Hat Enterprise Linux, которая в большинстве случаев может считаться стандартной операционной системой Linux. Интерфейс командной строки использует то, что называется оболочкой bash, что означает Bourne Again Shell, поскольку она была основана на более ранней оболочке, называемой Bourne Shell (к сожалению, это пример типичного юмора Linux — вы можете понять, почему он не прижился в комедийный цикл). Оболочка на самом деле является очень важной частью системы Linux, но мы не будем вдаваться в подробности. На самом деле единственная причина для упоминания оболочки заключается в том, что другие системы могут использовать другие оболочки. В частности, во многих учебниках по Linux описывается так называемая C-shell, основанная на языке программирования C (больше юмора по Linux — стон!). Это немного отличается от bash, поэтому действуйте осторожно.
После этой довольно длинной преамбулы пришло время погрузиться и начать использовать Linux всерьез, но непосредственно перед этим может быть некоторое дополнительное программное обеспечение, которое вам нужно будет сначала установить на свой компьютер. Это описано в следующем разделе.
Оболочка — это самый внешний слой операционной системы. Оболочки включают язык программирования для управления процессами и файлами, а также для запуска и управления другими программами.
Что делает оболочка операционной системы quizlet?
Программный уровень, иногда называемый оболочкой, через который пользователь взаимодействует с ОС, которая, в свою очередь, взаимодействует с компьютером. … Во всех этих ролях он предоставляет услуги другим компьютерам (клиентам).
Что делает оболочка операционной системы Brainly?
Оболочка операционной системы предоставляет пользовательский интерфейс, позволяющий взаимодействовать с операционной системой.
Что делает команда Shell?
Оболочка — это компьютерная программа, представляющая интерфейс командной строки, который позволяет вам управлять компьютером с помощью команд, вводимых с клавиатуры, вместо управления графическими пользовательскими интерфейсами (GUI) с помощью комбинации мыши и клавиатуры. … Оболочка делает вашу работу менее подверженной ошибкам.
Как работает оболочка?
Оболочка — это программа, которая откуда-то получает входные данные и выполняет ряд команд. Когда оболочка работает в терминале, она обычно принимает ввод от пользователя в интерактивном режиме. Когда пользователь вводит команды, терминал передает ввод в оболочку и представляет вывод оболочки на экране.
Что из следующего является примером мобильной операционной системы?
Наиболее известными мобильными ОС являются Android, iOS, ОС Windows phone и Symbian. Соотношение рыночных долей этих ОС составляет Android 47,51%, iOS 41,97%, Symbian 3,31% и ОС Windows phone 2,57%. Есть и другие мобильные ОС, которые используются реже (BlackBerry, Samsung и т. д.)
Какой тип обработки позволяет выполнять несколько программных функций одновременно?
Способность компьютера одновременно обрабатывать более одной задачи называется многопроцессорностью. Многопроцессорная операционная система способна запускать множество программ одновременно, а большинство современных сетевых операционных систем (NOS) поддерживают многопроцессорность.
Какое утверждение лучше всего описывает операционные системы?
Операционные системы предназначены для управления и распределения системных ресурсов, и D — лучший выбор.
Что позволяет браузеру делать хранилище данных?
Ответить.Хранилище данных позволяет браузеру иметь возможности веб-хранилища, чтобы легко включить по умолчанию, когда ИТ-администратор отключил такие функции, а также очистить довольно интересные функции. Вы также можете легко очистить существующие данные «Веб-хранилища» с помощью кеша, который хранится в браузере.
Какова цель системного программного обеспечения?
Системное программное обеспечение управляет внутренним функционированием компьютера, в основном через операционную систему, а также контролирует такие периферийные устройства, как мониторы, принтеры и устройства хранения данных.
Как попасть в оболочку?
Вы можете открыть приглашение оболочки, выбрав Приложения (главное меню на панели) => Системные инструменты => Терминал. Вы также можете запустить приглашение оболочки, щелкнув правой кнопкой мыши на рабочем столе и выбрав в меню «Открыть терминал».
В чем разница между Bash и Shell?
Сценарии оболочки — это сценарии в любой оболочке, тогда как сценарии Bash — это сценарии специально для Bash. На практике, однако, «скрипт оболочки» и «скрипт bash» часто используются взаимозаменяемо, если только рассматриваемая оболочка не является Bash.
Является ли терминал оболочкой?
Терминал — это программа, которая запускает оболочку . В прошлом это было физическое устройство (до того, как терминалы стали мониторами с клавиатурами, они были телетайпами), а затем его концепция была перенесена в программное обеспечение, например Gnome-Terminal .
Почему Shell называется shell?
Когда его сыновья Маркус-младший и Сэмюэл искали название для керосина, который они экспортировали в Азию, они выбрали Shell.
Как взрывается снаряд?
Современные осколочно-фугасные артиллерийские снаряды состоят из гильзы, метательного заряда и разрывного заряда; метательный заряд воспламеняется капсюлем в основании снаряда, а разрывной заряд воспламеняется взрывателем в носовой части.
Что такое оболочка с примером?
Организациям требуются системы виртуализации, которые не только поддерживают различные типы приложений, но и упрощают ИТ-инфраструктуру.
Виртуализация приносит экономию средств и экономит время ИТ-специалистам, которые курируют роботов-роботов. Для эффективной реализации требуется облачная среда.
Администраторы часто сравнивают Xen и KVM как варианты с открытым исходным кодом. Основными факторами, которые следует учитывать при выборе основного гипервизора, являются организационные факторы.
Nvidia запустила облачную версию своей платформы Omniverse для 3D-моделирования. Компания также представила Omniverse .
Преодолейте сбои AWS, научившись создавать многорегиональную архитектуру, обеспечивающую отказоустойчивость в случае аварии.
Чтобы добиться высокой доступности и отказоустойчивости в AWS, ИТ-администраторы должны сначала понять различия между двумя моделями.
Хороший дизайн базы данных необходим для удовлетворения потребностей обработки в системах SQL Server. На вебинаре консультант Коэн Вербек предложил .
Базы данных SQL Server можно переместить в облако Azure несколькими способами. Вот что вы получите от каждого из вариантов .
В отрывке из этой книги вы познакомитесь с методами LEFT OUTER JOIN и RIGHT OUTER JOIN и найдете различные примеры создания SQL.
ИТ-администраторам, рассматривающим возможность перехода на Windows 11, следует узнать, как функции версии Enterprise могут помочь их .
Последняя сборка для разработчиков Windows 11 позволяет открывать несколько папок в приложении для управления файлами. Предполагается, что эта функция .
Администраторам настольных компьютеров следует обратить внимание на собственные функции безопасности и архитектуру Windows 10, чтобы установить базовый уровень настольных компьютеров.
Подписка на Windows 365 Cloud PC предлагает новый вариант виртуализации настольных компьютеров с некоторыми знакомыми чертами и .
Перенаправление папок может поддерживать среду виртуального рабочего стола с перемещаемыми профилями, предоставляя пользователям единообразие при .
Люди, использующие виртуальный рабочий стол VMware на смартфонах и планшетах Samsung, могут получить доступ к Windows как на устройстве, так и на .
Каждый компьютер, смартфон или аналогичное электронное устройство поставляется со специальным программным обеспечением, называемым операционной системой. Операционная система, также известная как ОС, является двигателем полезности компьютеров и смартфонов. Существуют разные типы операционных систем в зависимости от устройства, производителя и предпочтений пользователя, и если вы работаете или хотите работать в сфере информационных технологий, важно их понимать.
В этой статье мы обсудим, что такое операционные системы, объясним, почему они важны, и рассмотрим различные типы операционных систем, используемых сегодня.
Операционная система – это программное обеспечение, которое поддерживает все программы и приложения, используемые компьютером или мобильным устройством, и управляет ими.
Операционная система использует графический интерфейс пользователя (GUI), сочетание графики и текста, который позволяет взаимодействовать с компьютером или устройством.
Каждому компьютеру или смарт-устройству требуется по крайней мере одна операционная система для запуска приложений и выполнения задач.
Что такое операционные системы?
Операционная система – это тип программного интерфейса между пользователем и оборудованием устройства. Это позволяет пользователям общаться с устройством и выполнять нужные функции.
Операционные системы используют два компонента для управления компьютерными программами и приложениями. Ядро — это основной внутренний компонент, который обрабатывает данные на аппаратном уровне. Он занимается управлением вводом-выводом, памятью и управлением процессами. Оболочка — это внешний слой, который управляет взаимодействием между пользователем и ОС. Оболочка взаимодействует с операционной системой, либо получая ввод от пользователя, либо с помощью сценария оболочки. Сценарий оболочки — это последовательность системных команд, хранящихся в файле.
Основные функции операционной системы включают:
Загрузка: операционная система управляет запуском устройства.
Управление памятью. Операционная система координирует компьютерные приложения и выделяет место для различных программ, установленных на компьютере.
Безопасность данных. Операционная система защищает ваши данные от кибератак.
Загрузка и выполнение: операционная система запускает и выполняет программу.
Управление дисками. Операционная система управляет компьютерными дисками и разделяет диски.
Контроль устройств. Операционная система позволяет разрешать или блокировать доступ к устройствам.
Пользовательский интерфейс. Эта часть операционной системы, также известная как пользовательский интерфейс, позволяет пользователям вводить и получать информацию.
Управление процессами. Операционная система выделяет пространство для запуска компьютерных процессов, таких как хранение и обмен информацией.
Большинство операционных систем предустановлены на устройстве. Однако пользователи могут изменить свою ОС или перейти на более новую версию операционной системы для повышения производительности устройства.
Почему важно знать об операционных системах?
Знание операционных систем важно по следующим причинам:
Он позволяет понять внутреннюю работу устройства.
Это позволяет устранять незначительные проблемы с устройством.
Это позволяет вам улучшить свои навыки программирования.
Это позволяет вам определить, какая операционная система лучше всего подходит для вас.
Изучать операционные системы и улучшать свои знания компьютерных технологий должны не только компьютерные энтузиасты, это важные навыки для всех пользователей компьютеров.
Типы операционных систем
Вот какие типы операционных систем вам необходимо знать:
Пакетные операционные системы
Пакетная операционная система не имеет прямой связи с компьютером. Другая система разделяет и распределяет похожие задачи по пакетам для упрощения обработки и более быстрого реагирования. Пакетная операционная система подходит для длительных и трудоемких задач. Чтобы не замедлять работу устройства, каждый пользователь готовит свои задачи в автономном режиме и отправляет их оператору. Преимущества использования пакетной операционной системы включают:
Многие пользователи могут совместно использовать пакетные системы.
У пакетных операционных систем мало времени простоя.
Появляется возможность управлять большими рабочими нагрузками.
Определить, сколько времени займет выполнение задачи, легко.
Пакетные операционные системы сложно отлаживать.
Любой сбой системы создает невыполненную работу.
Установка и поддержка хороших пакетных операционных систем может быть дорогостоящей.
Пакетные операционные системы используются для таких задач, как управление системами расчета заработной платы, ввод данных и банковские выписки.
Операционные системы с разделением времени или многозадачностью
Операционная система с разделением времени, также известная как многозадачная ОС, работает, выделяя время для конкретной задачи и часто переключаясь между задачами. В отличие от пакетной системы, система с разделением времени позволяет пользователям выполнять свою работу в системе одновременно. Это позволяет распределить многих пользователей по различным терминалам, чтобы минимизировать время отклика. Потенциальные преимущества операционных систем с разделением времени включают:
Есть быстрый отклик во время выполнения задачи.
Это сводит к минимуму время простоя процессора.
Все задачи имеют равные шансы на выполнение.
Это снижает вероятность дублирования программного обеспечения.
Возможна проблема с безопасностью данных пользователя.
Сбой системы может привести к массовым сбоям.
Могут возникнуть проблемы с передачей данных.
Целостность пользовательских программ не гарантируется.
Примерами операционных систем с разделением времени являются Multics и Unix.
Распределенные операционные системы
Они позволяют работать удаленно.
Они обеспечивают более быстрый обмен данными между пользователями.
Сбой на одном сайте может не привести к серьезным нарушениям работы системы.
Они уменьшают задержки в обработке данных.
Они минимизируют нагрузку на хост-компьютер.
Они улучшают масштабируемость, поскольку к сети можно добавить больше систем.
К потенциальным недостаткам распределенных операционных систем относятся:
При отказе основной сети вся система выключается.
Они дороги в установке.
Для их обслуживания требуется высокий уровень знаний.
Распределенные операционные системы используются для таких задач, как телекоммуникационные сети, управление бронированием авиабилетов и одноранговые сети.
Сетевые операционные системы
Централизованные серверы обеспечивают высокую стабильность.
Проблемы безопасности легче решать через серверы.
Новые технологии легко обновлять и интегрировать.
Возможен удаленный доступ к серверам.
Они требуют регулярных обновлений и обслуживания.
Покупка и обслуживание серверов обходятся дорого.
Зависимость пользователей от центрального сервера может отрицательно сказаться на рабочих процессах.
Примеры сетевых операционных систем включают Microsoft Windows, Linux и Mac OS X.
Операционные системы реального времени
Операционные системы реального времени обеспечивают поддержку систем реального времени, которые требуют соблюдения строгих требований к времени. Время отклика между вводом, обработкой и ответом очень мало, что выгодно для процессов, которые очень чувствительны и требуют высокой точности. Эти процессы включают эксплуатацию ракетных систем, медицинских систем или систем управления воздушным движением, где задержки могут привести к гибели людей и имуществу.
Операционные системы реального времени могут быть как системами жесткого, так и мягкого реального времени. Системы жесткого реального времени устанавливаются в приложениях со строгими временными ограничениями. Система гарантирует выполнение деликатных задач в срок. Жесткий режим реального времени не имеет виртуальной памяти. Системы мягкого реального времени не имеют столь же жестких требований ко времени. Критическая задача получает приоритет над другими задачами.
Потенциальные преимущества операционных систем реального времени включают:
Они максимально используют устройства и системы, а значит, получают больше результатов.
Они позволяют быстро переключаться с одной задачи на другую.
Основное внимание уделяется текущим задачам, и меньше внимания уделяется очереди.
Их можно использовать во встроенных системах.
Системы реального времени тщательно запрограммированы, поэтому не содержат ошибок.
Они позволяют легко выделять память.
У них мало возможностей для одновременного выполнения задач.
Они используют большие системные ресурсы.
Они работают по сложным алгоритмам, которые нелегко понять.
Они не подходят для приоритета потока из-за невозможности системы переключать задачи.
Операционные системы реального времени используются для таких задач, как научные эксперименты, медицинская визуализация, робототехника и управление воздушным движением.
Мобильные операционные системы
Мобильные операционные системы работают исключительно на небольших устройствах, таких как смартфоны, планшеты и носимые устройства. Система сочетает в себе функции персонального компьютера с дополнительными функциями, полезными для портативного устройства. Мобильные операционные системы запускаются при включении устройства, чтобы обеспечить доступ к установленным приложениям. Мобильные операционные системы также управляют подключением к беспроводной сети.
Большинство систем просты в освоении и эксплуатации пользователями.
Некоторые мобильные ОС сильно разряжают аккумулятор устройства, требуя частой подзарядки.
Некоторые системы неудобны для пользователя.
Примерами мобильных операционных систем являются ОС Android, Apple и ОС Windows для мобильных устройств.
Распространенные операционные системы
Вот наиболее распространенные используемые операционные системы:
Майкрософт Windows
Разработанная Microsoft, Microsoft Windows – одна из самых популярных проприетарных операционных систем для компьютеров в мире. Большинство персональных компьютеров поставляются с предустановленной версией Microsoft Windows. Одним из недостатков Windows является проблема совместимости с мобильными телефонами.
Apple iOS
Apple iOS от Apple используется на смартфонах и планшетах одной компании. Пользователям этой системы доступны сотни приложений. Операционная система предлагает надежные возможности шифрования для контроля несанкционированного доступа к личным данным пользователей.
Google Android
Android от Google — самая популярная операционная система в мире. В основном используется на планшетах и смартфонах. Он также работает на устройствах других производителей. Пользователи имеют доступ к многочисленным мобильным приложениям, доступным в магазине Google Play.
Apple macOS
Эта проприетарная операционная система, разработанная Apple, работает на персональных и настольных компьютерах производителя. Все компьютеры Apple и Macintosh оснащены последней версией macOS, ранее известной как системы OS X. Способность предотвращать ошибки и защищаться от хакеров делает операционные системы Apple популярными среди пользователей.
Линукс
Созданная финским программистом Линусом Торвальдсом, Linux сегодня разрабатывается программистами по всему миру, которые вносят изменения в центральное программное обеспечение ядра. Linux популярен среди программистов и корпоративных серверов. Он доступен бесплатно в Интернете.
Обратите внимание, что ни одна из компаний или продуктов, упомянутых в этой статье, не связана с компанией Indeed.
Операционная система (ОС) – это программный компонент компьютерной системы, который отвечает за управление и координацию действий, а также за совместное использование ресурсов компьютера. ОС действует как хост для прикладных программ, которые запускаются на машине. Одной из целей ОС как хоста является обработка деталей работы оборудования. Это избавляет прикладные программы от необходимости управлять этими деталями и упрощает написание приложений. Почти все компьютеры используют ОС того или иного типа.
ОС предлагают ряд услуг прикладным программам и пользователям. Приложения получают доступ к этим службам через интерфейсы прикладного программирования (API) или системные вызовы. Используя эти интерфейсы, приложение может запрашивать службу у ОС, передавать параметры и получать результаты операции. Пользователи также могут взаимодействовать с ОС, вводя команды или используя графический интерфейс пользователя (GUI).
Большая тройка¶
Распространенные современные ОС включают Microsoft Windows, Mac OS X и Linux. Microsoft Windows занимает значительную часть рынка настольных компьютеров и ноутбуков, в то время как рынки серверов и встроенных устройств разделены между несколькими операционными системами.
Линукс¶
Linux (также известная как GNU/Linux) — один из наиболее ярких примеров свободного программного обеспечения и разработки с открытым исходным кодом. Это означает, что обычно любой лежащий в основе исходный код может свободно модифицироваться, использоваться и распространяться кем угодно. Название «Linux» происходит от ядра Linux, запущенного в 1991 году Линусом Торвальдсом. Системные утилиты и библиотеки обычно поставляются из операционной системы GNU (именно поэтому она также известна как GNU/Linux).
Linux в основном известен тем, что используется на серверах. Он также используется в качестве операционной системы для широкого спектра компьютерного оборудования, включая настольные компьютеры, суперкомпьютеры, системы видеоигр и встроенные устройства, такие как мобильные телефоны и маршрутизаторы.
Дизайн¶
Linux — это модульная Unix-подобная ОС. Основная часть его дизайна основана на принципах, установленных в Unix в 1970-х и 1980-х годах. В Linux используется монолитное ядро, которое управляет процессами, сетью, доступом к периферийным устройствам и файловой системе. Драйверы устройств интегрированы непосредственно с ядром. Большая часть высокоуровневой функциональности Linux обеспечивается отдельными проектами, взаимодействующими с ядром. Пользовательская среда GNU является важной частью большинства систем Linux, предоставляя оболочку и инструменты Unix, которые выполняют многие основные задачи ОС. Поверх ядра эти инструменты образуют систему Linux с графическим интерфейсом, который можно использовать, обычно работающий в системе X Windows (X).
Linux можно управлять с помощью одного или нескольких текстовых интерфейсов командной строки (CLI), графического пользовательского интерфейса или элементов управления на самом устройстве (например, на встроенных компьютерах). Настольные компьютеры имеют 3 популярных пользовательских интерфейса (UI): KDE, GNOME и Xfce. Эти пользовательские интерфейсы работают поверх X, что обеспечивает прозрачность сети, позволяя отображать графическое приложение, работающее на одном компьютере, и управлять им с другого (это похоже на запуск игры на вашем компьютере, но компьютер вашего друга может управлять и видеть игру со своего компьютера). ). Диспетчер окон предоставляет средства для управления размещением и внешним видом отдельных окон приложений и взаимодействует с системой X Window.
Система Linux обычно предоставляет интерфейс командной строки через оболочку. Дистрибутивы Linux для сервера могут использовать только интерфейс командной строки и ничего больше. Большинство низкоуровневых компонентов Linux используют исключительно интерфейс командной строки. Интерфейс командной строки особенно подходит для автоматизации повторяющихся или отложенных задач и обеспечивает очень простое взаимодействие между процессами. Графический терминал часто используется для доступа к CLI с рабочего стола Linux.
Разработка¶
Основное отличие Linux от многих других ОС заключается в том, что ядро Linux и другие компоненты являются бесплатным программным обеспечением с открытым исходным кодом. Проекты свободного программного обеспечения, хотя и разрабатываются совместно, часто создаются независимо друг от друга. Дистрибутив Linux, обычно называемый «дистрибутивом», представляет собой проект, который управляет удаленной коллекцией программного обеспечения на основе Linux и облегчает установку ОС Linux. Дистрибутивы включают системное программное обеспечение и прикладное программное обеспечение в виде пакетов. Дистрибутив отвечает за стандартную конфигурацию установленных систем Linux, безопасность системы и, в более общем плане, интеграцию различных программных пакетов в единое целое.
Linux в значительной степени определяется сообществами разработчиков и пользователей.Некоторые поставщики разрабатывают и финансируют свои дистрибутивы на добровольной основе. Другие поддерживают версию своих коммерческих дистрибутивов для сообщества. Во многих городах и регионах местные ассоциации, известные как группы пользователей Linux (LUG), продвигают Linux и свободное программное обеспечение. Также существует множество онлайн-сообществ, стремящихся оказать поддержку пользователям и разработчикам Linux. Большинство дистрибутивов также имеют IRC-чаты или группы новостей для общения. Онлайн-форумы — еще одно средство поддержки. В дистрибутивах Linux также есть списки рассылки.
Большинство дистрибутивов Linux поддерживают десятки языков программирования. Наиболее распространенный набор утилит для создания как приложений Linux, так и программ ОС находится в цепочке инструментов GNU, которая включает коллекцию компиляторов GNU (GCC) и систему сборки GNU. GCC предоставляет компиляторы для Ada, C, C++, Java и Fortran. Большинство дистрибутивов также включают поддержку Perl, Ruby, Python и других динамических языков. Двумя основными платформами для разработки графических приложений являются GNOME и KDE.
Помимо дистрибутивов, предназначенных для общего использования на настольных компьютерах и серверах, дистрибутивы могут быть специализированы для различных целей, в том числе для поддержки компьютерной архитектуры, встроенных систем, стабильности, безопасности, локализации для определенного региона или языка, ориентации на определенные группы пользователей. , поддержка приложений реального времени или приверженность заданной среде рабочего стола. Linux работает на более разнообразной компьютерной архитектуре, чем любая другая ОС.
Несмотря на отсутствие портов Linux для некоторых программ Mac OS X и Microsoft Windows в таких областях, как издательское дело и профессиональное аудио, для Linux доступны приложения, примерно эквивалентные тем, которые доступны для OS X и Windows. В большинстве дистрибутивов Linux есть своего рода программа для просмотра списка бесплатных приложений, которые уже были протестированы и настроены для конкретного дистрибутива. Существует множество названий бесплатных программ, популярных в Windows, которые доступны для Linux, так же как растет количество проприетарного программного обеспечения, поддерживаемого для Linux.
Исторически Linux использовался в качестве серверной ОС и был очень успешным в этой области благодаря своей относительной стабильности и длительному времени безотказной работы. Linux является краеугольным камнем комбинации сервера и программного обеспечения LAMP (Linux, Apache, MySQL, Perl/PHP/Python), которая завоевала популярность среди разработчиков и является одной из наиболее распространенных платформ для хостинга веб-сайтов.
Windows¶
Windows (созданная Microsoft) сегодня является доминирующей ОС на рынке. Двумя наиболее популярными версиями Windows для настольных компьютеров являются XP и Vista (последней версией является Vista). Существует также мобильная версия Windows, а также серверная версия Windows (последняя — Windows Server 2008). Windows полностью проприетарная, с закрытым исходным кодом, что сильно отличается от лицензий Linux. Большинство популярных производителей делают все свое оборудование совместимым с Windows, что обеспечивает работу Windows и почти всех видов нового оборудования.
Термин "XP" означает опыт. Windows XP является преемницей как Windows 2000 Professional, так и Windows ME. В XP есть 2 основных выпуска: Домашняя и Профессиональная. Профессиональная версия имеет дополнительные функции и предназначена для опытных пользователей и бизнес-клиентов. Существует также версия Media Center с дополнительными мультимедийными функциями, расширяющими возможности записи и просмотра телепередач, просмотра фильмов на DVD и прослушивания музыки.
Windows XP имеет графический интерфейс на основе задач. XP анализирует влияние визуальных эффектов на производительность и использует его, чтобы определить, следует ли их включать, чтобы новые функциональные возможности не потребляли чрезмерных дополнительных ресурсов обработки. Различные темы контролируются пользователем, изменяющим свои предпочтения.
Снимок экрана Windows XP
Для Windows XP выпущен набор пакетов обновлений (на данный момент их 3), которые устраняют проблемы и добавляют новые функции. Каждый пакет обновления представляет собой расширенный набор всех предыдущих пакетов обновления и исправлений, поэтому необходимо установить только последний пакет обновления, а также новые версии. Поддержка пакета обновления 2 (SP2) для Windows XP прекратится 13 июля 2010 г. (через 6 лет после того, как он станет общедоступным).
Виста¶
Windows Vista содержит множество изменений и новых функций по сравнению с XP, в том числе обновленный графический интерфейс и визуальный стиль, улучшенные функции поиска, новые инструменты для создания мультимедиа, а также переработанные сетевые, аудиосистемы, подсистемы печати и отображения. Vista также стремится повысить уровень связи между компьютерами в домашней сети, используя технологию одноранговой связи для упрощения обмена файлами и цифровыми мультимедиа между компьютерами и устройствами.
Предполагается, что Windows Vista будет выпуском, основанным на технологиях, чтобы обеспечить основу для включения передовых технологий, любая из которых связана с тем, как работает система, и поэтому не видна пользователю. Примером может служить полная реструктуризация архитектуры звуковой, печатной, дисплейной и сетевой подсистем; хотя результаты этой работы видны разработчикам программного обеспечения, конечные пользователи увидят только то, что кажется эволюционными изменениями в пользовательском интерфейсе.
Снимок экрана Windows Vista
Vista включает технологии, использующие быструю флэш-память для повышения производительности системы за счет кэширования часто используемых программ и данных. Другая новая технология использует методы машинного обучения для анализа шаблонов использования, что позволяет Windows Vista принимать разумные решения о том, какой контент должен присутствовать в системной памяти в любой момент времени. В рамках перепроектирования сетевой архитектуры IPv6 был полностью интегрирован в ОС, и был введен ряд улучшений производительности, таких как масштабирование окна TCP. Для графики у него есть новая модель драйвера дисплея Windows и основная версия Direct3D. В ядре ОС было внесено множество улучшений в диспетчер памяти, планировщик процессов и планировщик ввода-вывода.
Безопасность¶
Windows является наиболее уязвимой ОС для атак. Программное обеспечение для обеспечения безопасности является обязательным, когда вы используете Windows, которая сильно отличается от Linux и OS X. Ее критикуют за ее восприимчивость к вредоносным программам, вирусам, троянским коням и червям. Проблемы безопасности усугубляются тем фактом, что пользователи домашней версии по умолчанию получают учетную запись администратора, которая обеспечивает неограниченный доступ к основам системы. Если учетная запись администратора взломана, контроль над взломанным компьютером не ограничен.
Windows всегда была заманчивой мишенью для создателей вирусов из-за ее доминирующего положения на мировом рынке. Дыры в безопасности часто остаются невидимыми до тех пор, пока ими не воспользуются, что затрудняет упреждающие действия. Microsoft заявила, что выпуск исправлений для исправления дыр в безопасности часто является причиной распространения эксплойтов против тех же самых дыр, поскольку взломщики выясняют, какие проблемы устраняют исправления, а затем запускают атаки на неисправленные системы. Рекомендуется включить автоматические обновления, чтобы предотвратить атаку системы из-за неисправленной ошибки.
OS X — это основная операционная система, созданная Apple Inc. В отличие от своего предшественника (называемого Classic или OS 9), OS X — это операционная система на базе UNIX. В настоящее время OS X находится в версии 10.5, причем 10.5.3 является последним крупным обновлением программного обеспечения, и было объявлено о планах выпуска 10.6. Apple решила назвать каждую версию OS X в честь большого кота: 10.0 — это Cheetah, 10.1 — Puma, 10.2 — Jaguar, 10.3 — Panther, 10.4 — Tiger, 10.5 — Leopard, а невыпущенная версия 10.6 — Snow Leopard.
Apple также разрабатывает серверную OS X, очень похожую на обычную OS X, но предназначенную для работы на оборудовании Apple X-Serve. Некоторые из инструментов, включенных в сервер OS X, представляют собой программное обеспечение для управления и администрирования рабочих групп, которое обеспечивает упрощенный доступ к общим сетевым службам, включая агент пересылки почты, сервер Samba, сервер LDAP, сервер доменных имен, графический интерфейс для распределенных вычислений. (который Apple называет Xgrid Admin) и другие.
Описание¶
OS X — это операционная система на основе UNIX, построенная поверх ядра XNU, со стандартными средствами Unix, доступными из интерфейса командной строки. Apple наложила ряд компонентов на эту базу, включая собственный графический интерфейс. Наиболее заметными функциями их графического интерфейса являются Dock и Finder.
Док — это панель в нижней части экрана. Слева от пунктирной линии вы можете разместить приложения, которые вы используете чаще всего, и любое запущенное в данный момент приложение будет отображаться там с синим светом под ним. Справа вы можете разместить любые документы, к которым вы чаще всего обращаетесь. В версии 10.5 Leopard они добавили инструмент Stacks в правую часть дока. Стопки – это папки, которые, когда вы нажимаете на них, раскрываются вверх, открывая содержимое без фактического открытия окна поиска.
Finder делает именно то, что заявлено. Он находит все в вашей машине. Так вы найдете все документы, приложения, фильмы, музыку, фотографии и все остальное, что вы сохранили на своем компьютере. Существует четыре способа просмотра содержимого каталога, который вы просматриваете, которые выбираются из четырех значков в верхнем левом углу окна: значки, список, столбец или Cover Flow.Представления значков и списков довольно стандартны, но представления столбцов и обложек довольно уникальны для OS X.
Совместимость¶
OS X не имеет обратной совместимости с более ранними версиями Mac OS. Он функционирует как системы Linux на основе Unix, что означает, что большинство пакетов BSD или Linux могут быть запущены в OS X. Из-за более ранних процессоров PowerPC OS X имеет образ несовместимого со стандартами, документами и т. д. Windows. Однако с новыми Становятся возможными машины на базе Intel, двойная загрузка и виртуальные машины.
Безопасность и использование¶
OS X является более безопасной ОС, чем Windows, как и Linux. Однако, в отличие от Linux, OS X является закрытой ОС. Последняя версия OS X (10.5 — Leopard) была разработана с добавлением гораздо большего количества функций. В следующей версии OS X основное внимание будет уделяться функциональности, а не интересным функциям.
Читайте также: