Въведение в операционната система Unix

Ход на урока

1. Днес започваме да изучаваме Linux, като една от съставните части на света на информационните технологии, наречена Unix. Всички вие или почти всички сте срещали операционна система от семейството на Windows и преди. Искам да направя малка бележка - Unix не е Windows, не изглежда така (освен външни прилики) и начинът на работа в unix е различен от начина на работа в Windows. Unix е не само операционна система, но и идеология за работа с компютър. Правилата, за които сега ще говорим, са в основата на изучаването на Linux и на Unix като цяло. Общият термин за тях е Unix Way:

  • една задача - една програма . В Unix не е обичайно да се правят комбайни, които да правят „всичко наведнъж“. Програмата е направена по такъв начин, че да може да направи едно просто действие, но го прави добре.
  • има много начини за решаване.За да реши конкретен сложен проблем, всеки може да избере свой собствен набор от прости компоненти, за да го реши.
  • всичко е файл . Най-прекрасната концепция в unix. Всъщност в Unix всичко е представено като файлове - програми, настройки, системни данни и дори устройства. И можете да работите с устройства, както с прости файлове.

Ще изучим останалата част от Unix начина по време на този курс. Пригответе се да научите не само нови програми, но и нови методи за работа на вашия компютър.

2. През 1969 г. Кен Томпсън и Денис Ричи от AT&T Corporation създават малка операционна система за компютъра PDP-7. Тази операционна система се нарича Unix. AT&T обаче не планира да разпространява тази операционна система и я предоставя срещу номинална такса на образователни институции в САЩ, без да организира услуги за техническа поддръжка, да поправя грешки и да не дава никакви гаранции.

В резултат на това потребителите, почти всички от които бяха представители на университетските изчислителни центрове, бяха принудени да си сътрудничат помежду си. Те сами отстраняват грешки, създават полезни програми и помощни програми и ги споделят. Резултатът от тяхната работа е цяла поредица версии на Unix, разпространявани под егидата на Bell Labs до 1990 г. (последната версия е Unix System V Release 4 - SVR4).

Една от потребителските групи на Unix беше в Калифорнийския университет, Бъркли. През 1977 г. специалисти от тази институция направиха следващата стъпка в историята на Unix и започнаха да разпространяват касети с операционната система 2BSD (Berkeley Software Distribution). Оттогава са продадени 75 екземпляра.

Всички съвременни вкусове на Unix са базирани на Unix SVR4 и BSD.

3. Има много вкусове на Unix и Unix-подобни системи. Най-известните от тях включват Solaris (бивш SunOS) от SUN Microsystems, AIX от IBM, DEC Unix от DEC, SCO UnixWare и други. Всички горепосочени системи са търговски и много от тях са скъпи. Те работят с различни архитектури (Intel, Sparc, Alpha, PowerPC и др.). Въпреки това, най-голям интерес в света на Unix днес има операционните системи с отворен код като Linux.

4. Linux е безплатна, многозадачна, многопотребителска операционна система, подобна на Unix. Linux е проектиран специално за PC платформата (с процесор Intel) и благодарение на предимствата на архитектурата постига производителност, сравнима с мощните работни станции на Unix. Linux е пренесен и на други платформи, но всички тези версии са подобни на версията за компютър.

Нека разгледаме операционната система като единен комплекс. По-долу е даден списък на това, което получаваме, като го инсталираме:

Ядрото е основната част на операционната система. Той отговаря за разпределението на паметта, управлението на процесите и периферните устройства. За да поддържа повече RAM, отколкото е физически инсталирана на компютъра, ядрото позволява размяна на място чрез поставяне на страници RAM на твърдия диск.

Ядрото на Linux поддържа много файлови системи, включително FAT, FAT32. Вградените файлови системи на Linux (ext2fs и ext3fs) са предназначени за оптимално използване на дисковото пространство.

Linux съдържа много GNU помощни програми, без които би било невъзможно да се работи с операционната система.

Графичният потребителски интерфейс е представен в Linux от средата X Window. Различни мениджъри на прозорци (IceWM, WindowMaker, Fluxbox и други) и графични среди като KDE и GNOME осигуряват удобен за потребителя интерфейс и мултимедия .

DOS и Windows интерфейси:

Тъй като Linux беше създаден за компютри от клас PC, разработчиците сметнаха за необходимо да осигурят съвместимост с MS-DOS програми. Linux предлага DOS емулатор като част от дистрибуцията. Тя ви позволява да стартирате DOS приложения директно от Linux. Разработени са няколко инструмента за стартиране на програми на Microsoft Windows. Най-известният от тях е WINE, безплатна реализация на Windows API. Виното също е включено в повечето дистрибуции на Linux.

Linux ви позволява безпроблемно да прехвърляте файлове между DOS и Windows файлови системи чрез директен достъп до съответните дялове на диска, въпреки че това изисква известна конфигурация.

TCP/IP е основната мрежова система, използвана от Unix и Linux. TCP/IP е колекция от протоколи, предназначени за Интернет. TCP/IP обаче се използва и за свързване на машини на Unix към локални мрежи. Също така Linux поддържа други протоколи като IPX/SPX, AppleTalk и др.

5. Възниква въпросът - как да разберете вида операционна система, инсталирана на вашия компютър. За да получите такава информация, има помощна програма uname (Unix NAME) .

uname, изпълнява се без параметри, ще покаже основното име на системата:

Може да вземе и следните параметри:

-s - показва името на системното ядро

-r - име на изданието на системното ядро

-v е името на версията, както и датата на компилация на ядрото

-o - операционна система

-p - тип процесор

-m - тип оборудване (i386, i686, Alpha)

-а - цялата информация наведнъж

Това не са всички параметри за uname. Ще говорим за помощ за Linux в "Урок 5" .

Безплатната команда показва количеството памет и нейното използване, както и използването на суап:

Моля, имайте предвид, че почти цялата свободна памет е запазена от системата за дискови буфери и кеш на диска, което позволява на Linux да работи по-ефективно с дискове.

Състоянието на системата в момента, степента на нейното натоварване и времето без рестартиране се показва от командата uptime:

Текущото време идва първо, след това, след думата нагоре - времето, изминало от включването на компютъра, след това показва колко потребители са регистрирани в момента в системата (това могат да бъдат няколко регистрации на един и същ потребител) и системата се зарежда . Натоварването на системата е показано в броя на процесите, работещи едновременно в системата, средната стойност за 1 ямка, 5 и 15 минути. Системата се счита за заредена, ако тази стойност надвишава 1 на 1 процесор .

Друг инструмент за мониторинг на производителността е командата vmstat:

Тази команда извежда доста голямо количество информация наведнъж.

r - брой на чакащите процеси

б - броят на сънните процеси

swpd - количество използвана виртуална памет

безплатно - количество безплатна виртуална памет

buff - количеството памет, използвано за дискови буфери

кеш - количеството памет, използвано за кеш на диска

si - количество памет, разменена от диск

така - количеството памет, заменено на диск

bi - броят на блоковете, изпратени към блоковото устройство

in - брой прекъсвания в секунда

cs - броят на превключванията на контекст в секунда

us - времето за изпълнение на кода на ниво потребител (като процент от общото време)

sy - времето за изпълнение на кода на системно ниво (като процент от общото време)

id - време на празен ход на процесора (процент от общото време)

wa - I/O таймаут

st - време на работа на виртуалната машина на ниво ядро

vmstat показва средните стойности за цялото време, откакто системата е стартирана по време на просто стартиране. Но можете да помолите vmstat да покаже индикатори за определен период от време:

В примера информацията се показва за всяка секунда за 5 секунди. Ако вторият параметър (5) не е посочен, тогава vmstat ще показва информация всяка секунда, докато не натиснете Ctrl + C:

Без параметри командата извежда данни като брой блокове от 1 килобайт. За човек това не е много удобно представяне на информация. Df има ключ - h (или - човешки), който ви позволява да видите обемите в обичайните ни мерни единици: