Čo je UNIX: vývoj, funkcie a aplikácia operačného systému

Oficiálna definícia toho, čo je Unix, spočíva v oblasti registrovanej ochrannej známky The Open Group, rodiny počítačových operačných systémov a nástrojov. Ak chcete použiť ochrannú známku Unix, musí predajca operačného systému zaplatiť licenčný poplatok a ročné licenčné poplatky. Oficiálne licencované operačné systémy Unix zahŕňajú Apple, Oracle, AIX, IRIX (SGI) a Hewlett-Packard.

História systému UNIX

Aby sme vysvetlili, čo je Unix, je potrebné začať s históriou vývoja. V šesťdesiatych rokoch sa spoločnosti General Electric a Bell Labs z Mass. Tech Institute pokúsili vyvinúť interaktívny systém Multics, ktorý by umožnil viacerým používateľom prístup k mainframe súčasne. Z výsledkov spoločnosti Bell Labs nesúhlasili, ale experti na výpočtovú techniku ​​Ken Thompson a Dennis Ritchie sa rozhodli pokračovať v práci, ktorá skončila vývojom systému Unix.


Thompson a Ritchie boli vedené tímom výskumníkov, ktorí vyvinuli hierarchický súborový systém, tlmočník príkazového riadku, niektoré malé kancelárske programy a koncepty procesov a súbory zariadení. Mesiac Thompson spustil samostatný operačný systém s assemblerom, editorom a shellom s názvom YEW-nihks, založený na staršej verzii Multics. "Unix" bol oveľa menší a predstavoval systém s jednou úlohou. Pred rokom 1973 bol napísaný na assemblerovi, ale štvrté vydanie Unixu bolo prepísané do C. Potom to bolo revolučné, pretože OS bolo považované za príliš ťažké písať v jazyku na vysokej úrovni. Táto zvýšená prenosnosťUnix-systémy na iné počítačové platformy. Na začiatku osemdesiatych rokov 20. storočia sa Unix stal populárnym v akademickej obci, po ktorej začali komerčné firmy ako Solaris Technologies a Sequent aplikovať v širšom meradle.


Koncom deväťdesiatych rokov 20. storočia sieť programátorov spoločne rozvinula distribucie Linuxu a Berkeley Software Distribution (BSD), čo viedlo k zvýšeniu popularity systémov podobných Unixu. Dnes, väčšina moderných počítačov a mobilných zariadení používajúcich operačný systém Unix. Moderné rozhranie Unix a špeciálne rozhranie špecifikácie UNIX vlastní spoločnosť The Open Group. Najnovšia verzia certifikačnej normy UNIX V7 sa stala štvrtou verziou vydanej v roku 2013.

Vlastnosti koncepcií OS

Ak chcete pochopiť, čo je Unix, musíte zvážiť jeho jedinečnosť v sérii koncepcií operačného systému. Hlavná vec je, že pri ukladaní údajov, hierarchických súborových systémov a určitých typov rozhraní medzi procesormi (IPC) používa obyčajný text. Používatelia Unixu môžu spájať softvérové ​​nástroje a malé programy prostredníctvom interpretačného príkazového riadku. Toto je program na úrovni používateľov. Vývojári môžu napísať svoj vlastný shell a pridať nové príkazy bez toho, aby zmenili samotný shell, pretože používa jazyk pre interaktívne príkazy, rovnako ako pre skripty. Koncepty Unixu majú vplyv z mnohých dôvodov. Systém Unix sa stal hybnou silou vývoja internetu a transformácie počítačov na sieťový nástroj. Považuje všetky typy súborov za jednoduché byte, ktoré predstavujú zjednodušený model súborov v porovnaní s inými operačnými systémami.systémy.
Unix popularizoval hierarchický súborový systém s ľubovoľne vloženými podadresármi. Skôr by operačné systémy mohli rozdeliť úložné zariadenie do úsekov s pevným počtom úrovní. Vývojári tohto systému si zaslúžia uznanie za zavedenie modularity a možnosti viacnásobného využitia v postupoch vývoja softvéru a podpory softvérových nástrojov. Vytvorili tiež súbor kultúrnych pravidiel pre vývoj softvéru a rozvinuli filozofiu Unixu, ktorá mala vplyv na komunitu IT.

Architektúra operačného systému UNIX

Unix Architecture je počítačový operačný systém, ktorý stelesňuje filozofiu Unixu. Dodržiava štandardy, ako napríklad Špecifické špecifikácie UNIX (SUS) alebo ekvivalentný štandard IEEE POSIX. Podrobné zváženie toho, čo je UNIX v rade operačných systémov, začína vysvetlením štruktúrnej štruktúry, ktorá pozostáva z troch častí: jadra, shell a programy. Niektoré kľúčové vlastnosti koncepcie architektúry Unix využívajú jadro centralizovaného operačného systému, ktorý riadi činnosť systému a procesov. Všetok vedľajší softvér je organizovaný v samostatných procesoch riadených jadrom, ktorý je stredom operačného systému, prideľuje Unixové časové a pamäťové programy, spracováva úložisko súborov ako odpoveď na systémové volania.
Systémy Unix majú veľké množstvo úloh - niekoľko procesov môže byť vykonávaných súčasne alebo v malých časových intervaloch a takmer súčasne akaždý proces môže byť prerušený jadrom a odstránený z jeho vykonania. Súbory sú uložené na disku v hierarchickom systéme súborov s jednou hornou polohou v systéme (root alebo "/") so súbormi, adresármi a podadresármi. S určitými výnimkami je zariadenie a niektoré typy komunikácie medzi procesmi spravované a zobrazované ako súbory alebo pseudo-súbory v hierarchii súborového systému. Operačný systém UNIX podporuje nasledujúce funkcie a funkcie:
  • Multitasking a multi-užívateľské rozhranie.
  • Programovacie rozhranie.
  • Používanie súborov ako abstrakcie zariadení a iných objektov.
  • Zabudovaná sieť (štandard TCP /IP).
  • Trvalé procesy systémových služieb, nazývané "démoni" a spravované init alebo inet.
  • Súbory a procesy

    Všetko v systéme UNIX je súbor alebo proces. Proces je spustiteľný program identifikovaný jedinečným PID identifikátorom procesu. Súbor Unix je súbor údajov. Vytvárajú ich používatelia pomocou textových editorov a kompilátorov. Príklady súborov:
  • dokument (správa, abstrakt, atď.);
  • text programu je napísaný v niektorom programovacom jazyku na vysokej úrovni;
  • inštrukcie, ktoré sú pochopiteľné priamo na stroji a nejasné pre priemerného používateľa, napríklad súbor binárnych číslic;
  • obsahujúci informácie o jeho obsahu, ktorý môže byť zmesou iných adresárov (podadresárov) a bežných súborov.
  • Všetky súbory Unix sú usporiadané v štruktúre adresárov. Súborový systém je usporiadaný v hierarchickej štruktúre podobnejobrátený strom Horná časť hierarchie sa tradične nazýva root, napísaná ako skosenie ("/").

    Textové súbory sa môžu zobraziť na obrazovke a upraviť. Pre systém UNIX je k dispozícii niekoľko programov na úpravu textu, najvýznamnejšie sú vi a Emacs. Mnoho používateľov používa pico, jednoduchý textový editor, ktorý je dodávaný s poštovým programom Pine. Napríklad, ak chcete jednoducho zobraziť obsah súboru, zadajte "$ pico" a potom názov súboru, ktorý chcete vytvoriť.
    Funkcie editovania programu Pico sa vyvolajú súčasným stlačením klávesov, napríklad klávesy Ctrl a R. Pico.
  • Prejdite na požadovaný riadok textu a stlačte "^ K". Celá riadka by mala zmiznúť.
  • Prejdite na koniec textu a stlačte "^ U". Tým sa vloží nový riadok textu.
  • Písanie slov v texte sa vykonáva pomocou "^ W".
  • Ak chcete uložiť svoju prácu bez jej ukončenia, zadajte "^ O".
  • Zadajte "^ X" pre výstup. Ak existujú nezmenené údaje, používateľ bude vyzvaný, aby to urobil pred ukončením.
  • Pico nemá mnoho ďalších funkcií, ktoré iné editory, ako vi a Emacs, sú, ale ľahko použiteľné a určite vhodné na úpravu malých súborov.

    Unixové systémy

    Patria medzi ne operačné systémy, ktoré sa správajú ako systémy Unix a poskytujú podobné nástroje, ale nie licencované spoločnosťou The Open Group. Obyčajne sa nazývajú Unix. Jedná sa o rôzne distribucie Linuxu. Napríklad Red Hat Enterprise Linux, Ubuntu a CentOS a niekoľko potomkov operačného systémuDistribučná rodina Unixu Berkeley Software. Neexistuje jasná definícia "Unix" -like, ale termín odkazuje na operačný systém, ktorý sa správa ako Unix. To môže súvisieť s jeho voľným a otvoreným zdrojovým kódom. Niektorí vývojári tvrdia, že existujú tri typy. Geneticky podobné systémy súvisia s pôvodnou databázou Bell Labs, neskôr s AT & T, napríklad so spoločnosťou BSD, ktorú využili výskumníci z Kalifornskej univerzity na konci 70. a začiatku 80. rokov. Komoditné značky a značkové podobné systémy spĺňajú špecifikáciu Unix Unix. Funkčné systémy, ako sú Unix, Linux a Minix, sa správajú približne tak, ako je špecifikované v špecifikácii. Mali by mať napríklad program, ktorý spravuje relácie prihlásenia a príkazové riadky. Patentované operačné systémy Unix a podobné varianty pracujú na širokej škále digitálnych architektúr a sú bežne používané na webových serveroch, mainframe a superpočítačoch. V posledných rokoch sa čoraz populárnejšie chytré telefóny, tablety a osobné počítače s verziami alebo variantami Unixu.

    kľúčové komponenty

    vlastné systémy a Unix varianty sú charakterizované niekoľkých hlavných komponentov:
  • Jadro - je hlavný program na operačnom systéme, ktorý riadi pamäť systémové volania a ďalšie nízkoúrovňové funkcie spoločné pre väčšinu aplikácií, a Poskytuje ovládače pre správu hardvéru.
  • , Shell-shell - je interaktívny program, ktorý poskytuje rozhranie medzi užívateľom a jadra. Shell interpretuje príkazy zadané používateľom aleboza predpokladu, skript, a prenáša ich do jadra na vykonanie. Prostredia sú k dispozícii na použitie v Unix-ako operačné systémy, ktoré obsahujú SH (Shell Bourne), bash (shell Bourne znova), csh (membrána C), tcsh (shell TENEX C), ksh (Korn shell) a Zsh (shell Z).
  • systému súborov používa hierarchickú štruktúru adresárov v koreňovom adresári ("/"), v hornej časti. Súborový systém je namontovaný na každej koreňového systému ako /N, kde domovský adresár pre každého užívateľa je /N /u /a súbory spojené s programom v /n /mäkké. Ak chcete zistiť, ktoré súborové systémy sú namontované Unix alebo unixový systém, použite prípojný-príkaz. Najviac patria nástroje a knižnice pre písanie, zostavovanie a ladenie programov v C, C ++ a Fortran.
  • tímy Unix a Unix-ako systémy zahŕňajú štandardný veľké základné nástroje pre editáciu textu, písanie, zostavovanie a riadenie programu, spracovanie, manipuláciu užívateľské prostredie a získať informácie o systéme a jeho užívateľov. Príkazy povoľujú argumenty známe ako možnosti na zmenu ich predvoleného správania. Používatelia sa zapisujú dáta do príkazového riadka a potom shell uskutočnil výklad a previesť svoje jadro na vykonanie.
  • V Unix užívateľ musí použiť príkazový riadok (väčšiu kontrolu a flexibilitu), alebo GUI (ľahšie).

    Účel argumenty membránu

    k interakcii používateľa s UNIX pomocou špeciálneho programu s názvom škrupiny žiadajúci príkazy a prenáša ich na nich po spusteníadministrácie. Pozostávajú z dvoch častí: názov príkazu a argumenty. Niektoré argumenty nazývané voľby sú zvyčajne zadávané znakom "-", menia správanie príkazu určitým spôsobom, zatiaľ čo iné argumenty odkazujú na objekty, ako sú názvy súborov, počítače a používatelia. V nasledujúcom príklade: $ ls -l myfile "ls" je názov príkazu a "-l" a "myfile" sú argumenty. "-L" je možnosť, ktorá mení správanie príkazu "ls". Nie všetky príkazy vyžadujú parametre alebo argumenty. Mnohí majú predvolenú inteligenciu, keď nie je zadané nič. Unix systémový shell sa dodáva v dvoch základných variantoch: shell Bourne, sh a shell C, csh. Ostatné populárne škrupiny sú od nich odvodené, napríklad ksh, bash, tcsh. Každý shell používa špecifický reťazec znakov alebo znakov, aby mohol požiadať užívateľa o príkaz nazývaný ako predvolená pozvánka na shell pre bash, symbol $. Pokiaľ nie je uvedené inak, budú pracovať rovnako dobre s väčšinou ostatných škrupín. Keďže systém UNIX podporuje viacero používateľov súčasne, musíte sa pred začatím používania identifikovať v systéme. Tento proces sa nazýva prihlásenie. Keď sa používateľ pripojí k počítaču ho požiadal o dva kusy informácie Login - prihlásenie do systému, ktorý je pre jeho identifikáciu a heslo, čo zvyšuje pravdepodobnosť, že časť je naozaj ten, kto volá sám.

    Základné príkazy UNIX

    shell tcsh má niektoré funkcie, ktoré pomáhajú užívateľom typ príkazy. Ak chcete dokončiť názov súboru, zadajte časť príkazového mena,súbor alebo adresár. Po stlačení tlačidla [Tab] tcsh shell automaticky dokončí časť názvu. Ak zistí viac ako jedno meno, začína sa písmenami iniciovanými používateľmi, predtým, ako stlačíte tlačidlo tabulátora, zaznie niekoľko ďalších písmen. Obal uloží zoznam zadaných príkazov. Ak chcete príkaz opakovať, použite kurzorové klávesy na posúvanie hore a dole v zozname alebo zadanie histórie pre zoznam predchádzajúcich príkazov. Medzi príklady hlavných príkazov UNIX patria:
  • ls: zoznam súborov.
  • ls -l: zobrazí zoznam súborov v dlhom formáte.
  • cd: prepnutie na adresár nad aktuálnym.
  • cp filename1 filename2: skopíruje súbor, názov súboru.
  • chmod: zmeniť práva na čítanie, zápis a spúšťanie súborov;
  • mkdir: vytvorí adresár.

    Terminálová aplikácia

    Táto aplikácia funguje, keď používateľ posiela príkazy priamo do počítača, ktorý vracia výsledok priamo používateľovi. Existuje prechodný program, známy ako terminál alebo príkazový riadok. To, čo používateľ píše, je prenášaný na terminál, ktorý vypočítava príkazy, ktoré sa majú vykonať, a dá príkaz na vykonanie. V angličtine sa terminál nazýva shell, pretože pokrýva operačný systém, aby skryl niektoré z jeho zložitosti a zjednodušil interakciu s ním. Terminál je program, ktorý môže spustiť iné programy namiesto vykonávania samotných výpočtov. Najobľúbenejší terminál Unix sa nazýva Bash - od Bourne Again Shell, pretože pochádza z predchádzajúcej verzie, ktorú napísal Stephen Burn.Bash je predvolený terminál vo väčšine moderných implementácií Unixu a vo väčšine balíkov, ktoré poskytujú nástroje podobné systému Unix pre systém Windows. Použitie bash alebo iného terminálu je niekedy vhodnejšie na programovanie. Tímy sú krátke, často len niekoľko znakov, ich názvy sú často tajomné a ich záverom sú textové reťazce a nie niečo vizuálne, ako napríklad grafika. Na druhej strane pomocou viacerých klávesov umožňuje terminál kombinovať existujúce nástroje s výkonnými dopravníkmi a automaticky spracovávať veľké objemy dát. Táto automatizácia nielen zvyšuje produktivitu práce, ale aj zvyšuje reprodukovateľnosť operácií, pretože umožňuje jednoduché opakovanie procesov pomocou niekoľkých jednoduchých príkazov. Príkazový riadok je často najjednoduchší spôsob interakcie so vzdialenými počítačmi a superpočítačmi. Úvod do terminálu je prakticky nevyhnutný pre použitie rôznych špecializovaných nástrojov a zdrojov vrátane vysokovýkonných výpočtových systémov. Klastre a cloud computing systémy sa stávajú čoraz obľúbenejšími pri analýze vedeckých údajov a schopnosť komunikovať s nimi sa stáva potrebnou zručnosťou. Užívateľ môže využiť zručnosti, ktoré získa v príkazovom riadku, aby vyriešil širokú škálu vedeckých otázok a výpočtových úloh.

    Vytváranie nových adresárov

    Teraz, keď používateľ má všeobecnú predstavu o súborovom systéme a ako s ním pracovať, môžete začať vytvárať vlastné súbory a adresáre a ovládaťne. Katalógy sú vytvorené pomocou mkdir a odstránené pomocou rmdir. Napríklad, ak chcete vytvoriť dva nové adresáre, napíšte: $ mkdir test test2.Now, odstráňte druhý adresár, ktorý práve vytvoril: $ rmdir test2. V tomto prípade rmdir odstráni iba prázdne adresáre. Ak adresár obsahuje súbory, používateľ ich musí najskôr odstrániť pred použitím rmdir. Okrem toho môže rekurzívne odstrániť adresár a jeho obsah pomocou príslušnej voľby príkazom rm. Ak chcete skopírovať niektoré existujúce súbory zo zvyšného súborového systému do testovacieho adresára, použite príkaz cp. Pred presunom sa presunú do nového katalógu testov, ktorý bol práve vytvorený. Používateľ túto oblasť použije na pokusy, čím minimalizuje možné poškodenie iných súborov v domovskom adresári:
  • $ cd test;
  • $ pwd;
  • /home /xxxxx /test.
  • Teraz môžete skopírovať niektoré súbory do testovacieho adresára pomocou cp:
  • $ cp /etc /motd. $ Cp /etc /hosts;
  • $ cp /etc /skupina $ Ls.
  • Tri vyššie uvedené príkazy cp kopírujú existujúce súbory z adresára /etc do aktuálneho adresára (nasleduje symbol "."). Teraz súbor odstráňte pomocou rm:
  • $ rm group;
  • $ ls;
  • hostí motd.
  • Potom presuňte jeden zo súborov pomocou mv:
  • $ mv motd;
  • $ ls.
  • Pretože cp, mv rm môže zničiť dáta, ponúkajú interaktívnu možnosť, ktorá sa používateľom pýta pred pokračovaním. Toto sa nazýva voľbou -i. Administrátor systému zvyčajne nakonfiguruje konto, aby používal túto možnosť predvolene.Pre cp a mv potrebujete dva argumenty: aktuálne umiestnenie a cieľ súboru, ktorý chcete kopírovať alebo presunúť. Cieľ môže byť iný súbor alebo adresár.

    Výhody vedúceho internetu

    Žiadny typ operačného systému neposkytuje univerzálne odpovede na všetky požiadavky používateľov. Ide o výber a prijímanie informovaných rozhodnutí. Napriek tomu má systém Unix toľko výhod, že sa stal najžiadanejším operačným systémom. Všeobecné výhody Unixu:
  • Flexibilné a môžu byť inštalované na mnoho typov počítačov, vrátane sálových počítačov, superpočítačov a mikropočítačov.
  • Stabilný a nezdarí sa tak často ako Win, takže si vyžaduje menej administrácie a údržby.
  • Má viac vstavaných zabezpečenia a povolení ako Win.
  • Má oveľa viac výpočtovej sily ako Win.
  • je lídrom v oblasti internetových služieb. Asi 90% používateľov internetu používa operačné systémy Unix s Apache - najpoužívanejším webovým serverom na svete, ktorý je bezplatný.
  • Aktualizácie softvéru od spoločnosti Microsoft často vyžadujú, aby používateľ zakúpil nový hardvér alebo softvér. Nie je to ako Unix.
  • Voľné alebo lacné open source operačné systémy rodiny Unix, ako napríklad Linux a BSD, s ich flexibilitou a ovládaním sú v podstate veľmi atraktívne pre začínajúcich počítačových majstrov.
  • Mnohé z nichnajchytnejší programátori vyvíjajú moderný softvér zadarmo pre rýchlo rastúcu prevádzku s otvoreným zdrojovým kódom. "
  • Unix tiež inšpiruje nové prístupy k vývoju softvéru, ako je riešenie problémov kombináciou jednoduchších nástrojov namiesto vytvárania veľkých monolitických aplikácií.
  • V poslednej dobe zaznamenal Unix pokles v používaní, hlavne kvôli prechodu z platforiem RISC na alternatívy x86, ktoré dokážu zvládnuť veľa pracovných úloh systému Unix s vyšším výkonom za nižšie náklady. Odborníci predpovedajú, že mnohé organizácie budú naďalej používať systém Unix pre kritické prostredie, ale znížia svoju závislosť na systéme prostredníctvom stratégií modernizácie a konsolidácie IT. Napriek tomu je Unix stále najlepší systém pre mnoho aplikácií, ako je softvér pre vertikálne aplikácie na meranie veľkosti a bezpečnostné prvky, o čom svedčí početné recenzie systému Unix. Očakáva sa, že v budúcom predaji serverov klesne, ale programy vo finančnom, vládnom a telekomunikačnom sektore budú aj naďalej stimulovať používanie Unixu.

    Súvisiace publikácie