Операционные системы

Что такое операционная система?

Операционная система (ОС, OS), - это комплекс взаимосвязанных программ, предназначенных для:

• распределения ресурсов компьютера между другими программами;
• обеспечение взаимодействия пользователя с компьютером.

Что делает операционная система?

• Загружает прогаммы в оперативную память и выполняет их;
• Предоставляет программам по их запросам память;
• Распределяет время процессора между программами;
• Предоставляет доступ для чтения и записи данных;

Из чего состоит операционная система?

Основные компоненты ОС:

• ядро, содержащее планировщик, который определяет последовательность выполнения команд;
• драйверы устройств, непосредственно управляющие оборудованием;
• сетевая подсистема;
• файловая система;
• системные библиотеки (функции, часто используемые программами);
• оболочка с утилитами (сервисными программами).

Что такое ядро операционной системы?

Ядро - это центральная часть операционной системы, обеспечивающая приложениям координированный доступ к ресурсам компьютера, таким как процессорное время, память, внешнее аппаратное обеспечение, внешнее устройство ввода и вывода информации.

Какие существуют виды операционных систем?

Существуют три наиболее популярных операционных системы для компьютеров: Microsoft Windows, Apple Mac OS X и Linux.

Microsoft Windows

Компания Microsoft создала операционную систему Windows в середине 1980-х годов. За последующие годы были выпущены много версий Windows, но наиболее популярными из них явлеется Windows 10 (выпущена в 2015 году). Windows - платная ОС с закрытым исходным кодом, но является самой популярной операционной системой в мире. Так сложилось исторически, поскольку это была первая массовая операционная система с понятным простым пользователям графическим интерфейсом. Основное её применение - домашние и офисные компьютеры, игры.

Apple Mac OS X

Mac OS - линейка операционных систем, созданных компанией Apple. Она поставляется предустановленной на всех новых компьютерах Macintosh или Mac. Последние версии этой операционной системы известны как OS macOS Ventura v.13.6. Эту ОС нельзя назвать распространенной, поскольку она работает только на устройставах Apple. Также есть Mac OS X Server, который предназначен для работы на серверах.

Linux

Linux — семейство Unix-подобных операционных систем на базе ядра Linux, включающих тот или иной набор утилит и программ проекта GNU. Как и ядро Linux, системы на его основе, как правило, создаются и распространяются в соответствии с моделью разработки свободного и открытого программного обеспечения. GNU/Linux-системы распространяются в основном бесплатно в виде различных дистрибутивов.

- Папа, а из чего состоят облака?
- Из Linux-серверов, в основном.

Основное примерение ОС Linux - серверы. Топ-500 суперкомпьютеров в мире работает под управление ОС Linux.

Почему Linux распространён на серверах?

Потому что:

• Linux бесплатен (хотя есть и платные дистрибутивы, которые разрабатывают различные компании);
• Linux имеет открытый исходный код;
• В Linux можно отключить всё ненужное
• Linux потребляет меньше ресурсов
• Есть много софта, предназначенного для работы на Linux-серверах
• Есть много информации по администрированию и большое число сообществ администраторов.

Кроме того Linux можно использовать и как ОС на офисном или домашнем компьтере. Для Linux существует много графических оболочек:

• KDE
• Gnome
• Cinnamon
• Xfce
• И прочие

При помощи специального софта возможно запускать Windows-программы.

Основные дистрибутивы Linux:

• Ubuntu
• Debian
• CentOS
• Linux Mint
• Kali Linux
• Fedora
• Manjaro
• Arch Linux
• OpenSUSE
• Elementary OS
• Alt
• Astra
• Rosa

Ещё немного определений, терминов и истории

Дистрибутив - это форма распространения программного обеспечения, обычно содержащая программу-установщик (для выбора режимов и параметров установки) и набор файлов, содержащих отдельные части программного средства.

Unix - семейство переносимых, многозадачных и многопользовательских операционных систем, которые основаны на идеях оригинального проекта фирмы “AT&T” Unix, разработанного в 1970-х годах.

Операционные системы семейства Unix характеризуются модульным дизайном, в котором каждая задача выполняется отдельной утилитой, взаимодействие осуществляется через единую файловую систему, а для работы с утилитами используется командная оболочка.

Идеи, заложенные в основу Unix, оказали огромное влияние на развитие компьютерных операционных систем. В настоящее время Unix-системы признаны одними из самых исторически важных операционных систем.

Первая система Unix была разработана в подразделении Bell Labs компании AT&T. С тех пор было создано большое количество различных Unix-систем. Юридически право называться «UNIX» имеют лишь те операционные системы, которые прошли сертификацию на соответствие стандарту Single UNIX Specification. Остальные же, хотя и используют сходные концепции и технологии, называются Unix-подобными операционными системами.

Основное отличие Unix-подобных систем от других операционных систем заключается в том, что это изначально многопользовательские многозадачные системы. В Unix может одновременно работать сразу много людей, каждый за своим терминалом, при этом каждый из них может выполнять множество различных вычислительных процессов, которые будут использовать ресурсы именно этого компьютера.

Вторая колоссальная заслуга Unix — в её мультиплатформенности. Ядро системы разработано таким образом, что его легко можно приспособить практически под любой микропроцессор.

Unix имеет и другие характерные особенности:

использование простых текстовых файлов для настройки и управления системой; широкое применение утилит, запускаемых из командной строки; взаимодействие с пользователем посредством виртуального устройства — терминала; представление физических и виртуальных устройств и некоторых средств межпроцессного взаимодействия в виде файлов; использование конвейеров из нескольких программ, каждая из которых выполняет одну задачу.

GNU - «GNU’s not UNIX» - это рекурсивный акроним придуманный Ричардом Столлманом, известным идеологом открытого и свободного программного обеспечения. Такое название было придумано для операционной системы, которую в 80-х годах разрабатывал Столлман. В силу особого поворота событий версия GNU, которую сегодня широко используют, часто называется “Linux”. Там действительно есть Linux, и эти люди используют ее, но это только часть системы, которой они пользуются. Linux — это ядро — системная программа, которая выделяет ресурсы машины другим программам, которые вы запускаете. Ядро — важная часть операционной системы, но само по себе оно бесполезно; оно может функционировать только в составе полной операционной системы. Linux обычно применяют в комбинации с операционной системой GNU: вся система представляет собой в основном GNU с добавлением Linux, то есть GNU/Linux. Все так называемые дистрибутивы “Linux” на самом деле являются дистрибутивами GNU/Linux.

POSIX - набор стандартов, описывающих интерфейсы между операционной системой и прикладными программами. Они нужны для того, чтобы программы могли работать не зависимо от того, на какой конкретно Unix-подобной системе они запущены.

Большое количество разных вариантов системы Unix привело к необходимости стандартизовать её средства, чтобы упростить переносимость приложений и избавить пользователя от необходимости изучать особенности каждой разновидности Unix. Поэтому и появились стандарты - эти самые POSIX.

Для самостоятельного изучения

Это по большей части история. Но, как известно, человек без памяти - ничто. Чтобы лучше понимать настоящее, важно знать, как всё получилось именно так, а не иначе.

1. Из интересного - это посмотреть фильм “Джобс: Империя соблазна»”, он про основателя компании Apple;
2. Ознакомиться с интервью с Линусом Торвальдсом, разработчиком ядра Linux: https://habr.com/ru/companies/macloud/articles/555618/
3. Найти ответ на вопрос “Как зовут пингвина на логотипе Linux”?
4. Самостоятельно найти информацию о том, что такое ОС MS-DOS.
5. Самостоятельно найти информацию об истории создания и развитии линейки ОС Windows.