Mi az unix: az operációs rendszer fejlesztése, jellemzői és alkalmazása

A Unix hivatalos meghatározása az Open Group, a számítógépes operációs rendszerek és eszközök családjának bejegyzett védjegyének síkjában rejlik. A Unix védjegy alkalmazásához az operációs rendszer szállítójának licencdíjat és éves jogdíjat kell fizetnie. A hivatalosan engedélyezett Unix operációs rendszerek közé tartozik az Apple, az Oracle, az AIX, az IRIX (SGI) és a Hewlett-Packard.

UNIX előzmények

Annak érdekében, hogy elmagyarázza, mi az Unix, el kell kezdenie a fejlesztési előzményeket. A hatvanas években a General Electric és a Bell Labs, a Massachusetts Institute of Technology egy olyan interaktív Multics rendszert próbált kifejleszteni, amely lehetővé tenné, hogy egyszerre több felhasználó is hozzáférjen a mainframe-hez. Csalódott az eredmény miatt, a Bell Labs elhagyta a projektet, de Ken Thompson és Dennis Ritchie számítógépes szakemberek úgy döntöttek, hogy folytatják a munkát, amely a Unix fejlesztésével zárult.

Thompson és Ritchie egy kutatócsoportot vezetett egy hierarchikus fájlrendszer, egy parancssori tolmács, néhány kisebb segédprogram, valamint a folyamatok és eszközfájlok koncepcióinak kifejlesztésére.

Egy hónappal később, Thompson telepített egy önálló operációs rendszer egy assembler, szerkesztő, shell nevű YEW-nihks, alapján egy korábbi változata Multics. "Unix" sokkal kisebb volt, és egyfeladatos rendszer volt.

1973-ig assembly nyelven írták, de a Unix negyedik kiadását C-ben írták át. Akkor forradalmi volt, mert az operációs rendszert túl bonyolultnak tartották ahhoz, hogy magas szintű nyelven írhasson. Ez növelte a Unix rendszer hordozhatóságát más számítástechnikai platformokra. A 80-as évek elején "Unix" népszerűségre tett szert a tudományos körökben, majd a kereskedelmi startupok, mint például a Solaris Technologies and Sequent szélesebb körben kezdték alkalmazni.

Az 1990-es évek végén egy programozói hálózat közösen fejlesztette ki a Linux disztribúciókat és a Berkeley Software Distribution-t (BSD), ami a Unix-szerű rendszerek növekvő népszerűségéhez vezetett. Ma a legtöbb modern számítógép és mobil eszköz használja az operációs rendszert "Unix".

Modern "Unix" az egységes Unix specifikációs felület pedig az Open Group tulajdonát képezi. A UNIX V7 tanúsítási szabvány legújabb verziója volt a negyedik módosítás, amelyet 2013-ban tettek közzé.

Az operációs rendszer fogalmainak jellemzői

Ahhoz, hogy megértsük, mi az Unix, figyelembe kell venni annak egyediségét az operációs rendszer fogalmainak halmazában. A legfontosabb dolog az, hogy egyszerű szöveget használ az adatok tárolásakor, hierarchikus fájlrendszerek és bizonyos típusú processzorok közötti interakciók (IPC).

A Unix felhasználók összekapcsolhatják a szoftvereszközöket és a kis programokat egy parancssori tolmács segítségével. Ez egy felhasználói szintű program. A fejlesztők saját héjat írhatnak és új parancsokat adhatnak hozzá anélkül, hogy megváltoztatnák a héjat, mivel ugyanazt használja a nyelv az interaktív parancsok megegyeznek a szkriptekkel.

A Unix fogalmak számos okból befolyásosak. A Unix rendszer az Internet fejlődésének és a számítógépek hálózati eszközzé alakításának mozgatórugójává vált. Az összes fájltípust egyszerű bájt tömbként kezeli, amelyek egyszerűsített fájlmodellt képviselnek a többi operációs rendszerhez képest.

A Unix népszerűsítette a hierarchikus fájlrendszer önkényesen beágyazott alkönyvtárakkal. Korábban az operációs rendszerek egy tárolóeszközt csak rögzített számú szinttel rendelkező partíciókra oszthattak.

Ennek a rendszernek a fejlesztői megérdemlik az elismerést, hogy a modularitást és az újrafelhasználhatóságot a szoftverfejlesztés gyakorlatába hozzák, és ösztönzik a szoftvereszközök mozgását. Létrehoztak egy készletet is kulturális szabályok a szoftverfejlesztéshez kifejlesztett egy Unix filozófiát, amely befolyásolta az informatikai közösséget.

UNIX operációs rendszer architektúra

A Unix architektúra egy számítógépes operációs rendszer, amely megtestesíti a Unix filozófia. Megfelel az olyan szabványoknak, mint a Single UNIX specifikáció (SUS) vagy a hasonló POSIX IEEE szabvány.

Annak részletes vizsgálata, hogy mi az Unix az operációs rendszerek családjában, a három részből álló szerkezeti struktúra magyarázatával kezdődik: kernelek, héjak és programok.

A Unix architektúra koncepciójának néhány kulcsfontosságú jellemzője egy központosított operációs rendszer magját használja, amely kezeli a rendszer és a folyamatok műveleteit. Az összes nem magszoftver külön folyamatokba szerveződik, amelyeket a kernel vezérel, amely az operációs rendszer központja, Unix időt és memóriát rendel a programokhoz, feldolgozza a fájltárolást a rendszerhívásokra válaszul.

A Unix rendszerek preferenciális multitasking - több folyamat is végrehajtható egyszerre, vagy kis időintervallumokban és szinte egyszerre, és bármely folyamat megszakítható a kernel, és eltávolítható a végrehajtásából. A fájlok a lemezen hierarchikus fájlrendszerben vannak tárolva, a rendszer egyik legfelső helyével (gyökér, vagy "/"), fájlokkal, könyvtárakkal és alkönyvtárakkal. Néhány kivételtől eltekintve az eszközök és a folyamatok közötti kommunikáció bizonyos típusai a fájlrendszer hierarchiájában fájlokként vagy pszeudo-fájlokként jelennek meg.

A UNIX operációs rendszer a következő funkciókat támogatja:

1. Multitasking és többfelhasználós felület.
2. Programozási felület.
3. Fájlok használata eszközök és egyéb objektumok absztrakciójaként.
4. Beágyazott hálózat (TCP / IP szabvány).
5. Perzisztens rendszerszolgáltatási folyamatok "démonok" és az init vagy az inet kezeli.

Fájlok és folyamatok

A UNIX-ban minden fájl vagy folyamat. A folyamat egy végrehajtható program, amelyet egy egyedi folyamatazonosító (PID) azonosít. A Unix Fájl egy adathalmaz. Ezeket a felhasználók szövegszerkesztők és működő fordítók segítségével hozzák létre.

Minta fájlok:

• dokumentum (jelentés, absztrakt,.stb..);
• bármely nyelven írt programszöveg magas szintű programozási nyelv;
• a gép számára közvetlenül érthető, az átlagos felhasználó számára érthetetlen utasítások, például bináris számjegyek halmaza;
• egy könyvtár, amely információkat tartalmaz a tartalmáról, amely más könyvtárak (alkönyvtárak) és rendszeres fájlok keveréke lehet.

Az összes Unix Fájl egy könyvtárszerkezetbe van csoportosítva. A fájlrendszer hierarchikus struktúrában van elrendezve, hasonlóan egy fordított fához. A hierarchia tetejét hagyományosan gyökérnek hívják, perjelként írva ("/").

A szöveges fájlok megjeleníthetők a képernyőn és szerkeszthetők. Számos szövegszerkesztő program érhető el a UNIX számára, ezek közül a legjelentősebb a vi és az Emacs. Sok felhasználó használja a pico-t, egy egyszerű szövegszerkesztőt, amely a levelezőprogramhoz tartozik "Fenyő". Például a fájl tartalmának egyszerű megjelenítéséhez írja be "$pico", ezután a létrehozandó fájl neve.

A pico szerkesztési funkcióit a gombok egyidejű megnyomásával hívják meg, például Ctrl és R.

Pico cut and paste funkció:

1. Lépjen a kívánt szövegsorra, majd nyomja meg a "^K"gombot. Az egész vonalnak el kell tűnnie.
2. Menjen a szöveg végére, majd nyomja meg a "^U"gombot. Ez beszúr egy sor szöveget egy új helyre.
3. A szavak írása a szövegben a "^ W"használatával történik.
4. A munka kilépés nélküli mentéséhez írja be a "^O"parancsot.
5. A kilépéshez írja be a "^X"parancsot. Ha van bármilyen módosítatlan adat, a felhasználót a kilépés előtt felszólítják erre.

a pico nem rendelkezik olyan fejlett funkciókkal, mint más szerkesztők, például a vi és az Emacs, de könnyen használható és minden bizonnyal alkalmas kis fájlok szerkesztésére.

Unix-szerű rendszerek

Ezek közé tartoznak a vezető operációs rendszerek magukat, mint Unix rendszerek és hasonló segédprogramok, de nem engedélyezett az Open Group. Általában Unix-szerűnek hívják őket. Ezek különböző Linux disztribúciók. Például a Red Hat Enterprise Linux, Az Ubuntu és a CentOS, valamint a Unix operációs rendszer családjának több leszármazottja-Berkeley Software Distribution.

Nincs egyértelmű meghatározás "Unix"-hasonló szoftverrel, de a kifejezés olyan operációs rendszerre utal, amely úgy viselkedik, mint a Unix. Ez utalhat a szabad és nyílt forráskódjára. Egyes szoftverfejlesztők azt állítják, hogy három típus létezik. Genetikailag hasonló rendszerek kapcsolódnak az eredeti Bell Labs adatbázishoz, később&T, például a BSD-vel, amelyen a Kaliforniai Egyetem kutatói a 70-es évek végén, a 80-as évek elején dolgoztak.

A termékmárkák és a márkás hasonló rendszerek egyetlen specifikációnak felelnek meg "Unix". A funkcionális rendszerek, mint például a Unix, a Linux és a Minix, nagyjából a specifikációban meghatározottak szerint viselkednek. Például rendelkezniük kell egy programmal, amely kezeli a bejelentkezési és a parancssori munkameneteket.

Szabadalmaztatott operációs rendszerek "Unix" a hasonló változatok a digitális architektúrák széles skáláján működnek, és gyakran használják webszervereken, nagygépeken és szuperszámítógépeken. Az elmúlt években az okostelefonok, táblagépek és személyi számítógépek a Unix futó verziói vagy változatai egyre népszerűbbek.

Főbb összetevők

A natív Unix rendszereket és változataikat számos fő összetevő jellemzi:

1. A kernel a fő operációs rendszerkezelő program, amely kezeli a memóriát, a rendszerhívásokat és más alacsony szintű funkciókat, amelyek a legtöbb programban közösek, és illesztőprogramokat biztosít a hardver kezeléséhez.
2. Shell-a shell egy interaktív program, amely interfészt biztosít a felhasználó és a kernel között. A parancsértelmező értelmezi a felhasználó által beírt vagy a parancsfájl által biztosított parancsokat, majd végrehajtásra továbbítja azokat a kernelnek. A UNIX és hasonló operációs rendszerekben használható héjak közé tartozik az sh (Bourne shell), a bash (Bourne-again shell), a csh (C shell), a tcsh (TENEX C shell), a KSH (Korn shell) és a zsh (shell Z).
3. A fájlrendszer hierarchikus könyvtárszerkezetet használ a gyökérkönyvtárral ("/") a tetején. A fájlrendszer az egyes rendszerek gyökérkönyvtárából /N-re van szerelve, ahol minden felhasználó saját könyvtára a /N/u/, a szoftverhez társított fájlok pedig a /N/soft könyvtárban találhatók. A mount paranccsal határozhatja meg, hogy mely fájlrendszerek vannak felszerelve Unix vagy Unix-szerű rendszerre. A legtöbb olyan eszközöket és könyvtárakat tartalmaz, amelyek C, C++ és Fortran programok írására, fordítására és hibakeresésére szolgálnak.
4. A Unix és a Unix-szerű rendszerek parancsai a szabványos segédprogramok nagy részét tartalmazzák a szöveg szerkesztéséhez, a programok írásához, fordításához és kezeléséhez, a felhasználói környezet feldolgozásához, manipulálásához és a rendszerről és felhasználóiról szóló információk megszerzéséhez. A parancsok lehetővé teszik az opciók néven ismert argumentumok alapértelmezett viselkedésének megváltoztatását. A felhasználók beírják az adatokat a parancssorba, majd a shell értelmezi és átadja azokat a kernelnek végrehajtás céljából.

A Unix-ban a Felhasználónak lehetősége van a parancssor (nagyobb irányítás és rugalmasság) vagy a grafikus felület (egyszerűbb)használatára.

Shell argumentumok hozzárendelése

A felhasználó kölcsönhatásba lép a UNIX - szal egy speciális programon keresztül, amely parancsokat kér, majd a belépés után átadja azokat az operációs rendszernek. Ezek két részből állnak: a parancs neve és az argumentumok. Bizonyos argumentumokat, amelyeket opcióknak neveznek, általában a "-" szimbólummal írják be, bizonyos módon megváltoztatják a parancs viselkedését, míg más argumentumok objektumokat, például fájlneveket, számítógépeket, felhasználókat adnak meg.

A következő példában: $ls-l myfile " ls "a parancs neve, a" - l "és a" myfile " pedig az argumentumok. az "- l "olyan opció, amely megváltoztatja az" ls " parancs viselkedését. Nem minden parancs igényel paramétereket vagy argumentumokat. Sokan intelligens alapértelmezett értékekkel rendelkeznek, ha semmi nincs megadva.

A Unix rendszerhéj két fő változatban kapható: A Bourne shell, az sh és a C shell, a csh. Más népszerű héjak származnak belőlük, például ksh, bash, tcsh. Minden héj egy adott karaktert vagy karakterláncot használ, hogy parancsokat kérjen a felhasználótól, amelyet a Bash alapértelmezett shell promptjának hívnak, a karakter $. Eltérő rendelkezés hiányában ugyanolyan jól működnek a legtöbb más héjjal.

Mivel a UNIX egyszerre több felhasználót is támogat, a használat megkezdése előtt azonosítania kell magát a rendszerben. Ezt a folyamatot bejelentkezésnek hívják. Amikor a felhasználó csatlakozik a számítógéphez, , felkérik, hogy adjon meg két bejelentkezési információt - a bejelentkezési nevet, amely a benne szereplő azonosítás, valamint a jelszót, ami növeli annak valószínűségét, hogy a bejövő személy valóban az, akinek nevezi magát.

Alapvető UNIX parancsok

A tcsh shell bizonyos funkciókkal segíti a felhasználót a parancsok megadásában. A fájlnév befejezéséhez írja be a parancs, fájl vagy könyvtár nevének egy részét. A [ Tab ] gomb megnyomása után a tcsh shell automatikusan kitölti a név többi részét. Ha egynél több nevet talál, amely a felhasználó által beírt betűkkel kezdődik, akkor sípol, felszólítva, hogy írjon be még néhány betűt, mielőtt újra megnyomná a tab billentyűt. A shell tárolja a beírt parancsok listáját. Ha meg kell ismételnie a parancsot, használja a gombokat használja a kurzort görgessen felfelé vagy lefelé a listán, vagy adjon meg egy előzményt az előző parancsok listájához.

Az alapvető UNIX parancsok példái a következők:

1. ls: fájllista.
2. ls-l: hosszú fájlok listáját adja ki.
3. cd formátum ..: Áthelyezés az aktuális feletti könyvtárba.
4. cp filename1 filename2: fájl másolása, fájlnév.
5. chmod: a fájlok olvasási, írási és végrehajtási engedélyeinek módosítása;
6. mkdir: könyvtár létrehozása.

Terminál Alkalmazás

Ez app működik, amikor a felhasználó parancsokat küld közvetlenül a számítógépre, amely az eredményt közvetlenül a felhasználónak adja vissza. Ehhez van egy köztes program, terminál vagy parancssor néven ismert. Amit a felhasználó ír, az átkerül a terminálhoz, amely kiszámítja, hogy mely parancsokat kell végrehajtani, majd megadja a végrehajtandó parancsot. Angolul a terminált shell-nek hívják, mert lefedi az operációs rendszert, hogy elrejtse néhány bonyolultságát és egyszerűsítse a vele való interakciót.

A terminál olyan program, amely képes más programok futtatására ahelyett, hogy maguk végeznék a számításokat. A legnépszerűbb Unix terminált Bash - nak hívják-A Bourne Again Shell-től, mert egy korábbi verzióból származik, amelyet Stephen Bourne írt. A Bash az alapértelmezett terminál a legtöbb modern Unix implementációban, valamint a legtöbb olyan csomagban, amely a Windows Unixhoz hasonló eszközöket biztosít. A bash vagy bármely más terminál használata néha kényelmesebb programozni.

A parancsok rövidek, gyakran csak néhány karakter hosszúak, nevük gyakran rejtélyes, kimenetük szöveges karakterlánc, nem valami vizuális, például grafika. Másrészt néhány gomb segítségével a terminál lehetővé teszi a meglévő eszközök hatékony csővezetékekké történő kombinálását és a nagy mennyiségű adat automatikus feldolgozását.

Ez az automatizálás nemcsak produktívabbá teszi a munkát, hanem növeli a műveletek reprodukálhatóságát is, mivel lehetővé teszi a folyamatok azonos megismétlését néhány egyszerű paranccsal. Ezenkívül a parancssor gyakran a legegyszerűbb módja a távoli számítógépekkel és szuperszámítógépekkel való interakciónak. A terminál ismerete gyakorlatilag a használathoz szükséges különböző speciális eszközök és erőforrások, beleértve a nagy teljesítményű számítástechnikai rendszereket.

A klaszterek és a felhőalapú számítástechnikai rendszerek egyre népszerűbbek a tudományos adatok elemzéséhez, és a velük való interakció képessége szükséges készséggé válik. A felhasználó a parancssorban megszerzett készségeket felhasználhatja a tudományos kérdések és a felhasználói számítási feladatok széles körének megoldására.

Új könyvtárak létrehozása

Most, hogy a felhasználónak általános elképzelése van a fájlrendszerről és annak kezeléséről, elkezdheti létrehozni és kezelni saját fájljait és könyvtárát. A könyvtárakat az mkdir használatával hozzák létre, az rmdir használatával pedig törlik.

Például két új könyvtár létrehozásához írja be: $mkdir test test2.Most törölje a most létrehozott második könyvtárat: $rmdir test2. Ebben az esetben az rmdir csak üres könyvtárakat töröl. Ha a könyvtár fájlokat tartalmaz, a felhasználónak először törölnie kell őket az rmdir használata előtt. Ezenkívül rekurzív módon törölheti a könyvtárat és annak tartalmát a megfelelő opcióval az rm paranccsal.

Ha néhány meglévő fájlt át kell másolnia a fájlrendszer másik részéből a tesztkönyvtárba, akkor használja a cp parancsot.

Mielőtt továbbmenne, LÉPJEN az éppen létrehozott új" teszt " könyvtárba. A felhasználó ezt a területet kísérletezésre fogja használni, így minimalizálva az otthoni könyvtár többi fájljának esetleges károsodását.:

• $ cd teszt;
• $ pwd ;
• /Főoldal / xxxxxx / teszt.

Most másolhat néhány fájlt a tesztkönyvtárba a cp használatával:

• $ cp / etc / motd.$ cp / etc / hosts;
• $ cp / etc / csoport.$ ls.

A fenti három cp parancs átmásolja a meglévő fájlokat az" / etc " könyvtárból az aktuális könyvtárba (ezt követi a "."symbol). Most törölje a fájlt az rm paranccsal:

• $ RM csoport ;
• $ ls ;
• hosts motd.

Ezután mozgassa az egyik fájlt az mv használatával:

• $ MV motd ;
• $ ls.

Mivel a cp, az mv és az rm képes megsemmisíteni az adatokat, interaktív lehetőséget kínálnak, amely felszólítja a felhasználót a folytatás előtt. Ezt a-i opcióval hívják. Általában a rendszergazda konfigurálja a fiókot, hogy alapértelmezés szerint használja ezt a lehetőséget.

a cp és az mv két argumentumot igényel: a meglévő helyet és a másolni vagy áthelyezni kívánt fájl rendeltetési helyét. A cél lehet egy másik fájl vagy könyvtár.

Az operációs rendszer vezetőjének előnyei az Interneten

Egyetlen operációs rendszer sem tud egyetemes választ adni az összes felhasználói igényre. A választás és a tájékozott döntések meghozatala. Ennek ellenére a Unixnak annyi előnye van, hogy jogosan vált a legnépszerűbb operációs rendszerré.

A Unix operációs rendszer általános előnyei:

1. Rugalmasabb és sokféle számítógépre telepíthető, beleértve a nagyszámítógépeket, a szuperszámítógépeket és a mikroszámítógépeket.
2. Stabil és nem bukik el olyan gyakran, mint a Win, ezért kevesebb adminisztrációt és karbantartást igényel.
3. Több beépített biztonsági funkcióval és jogosultsággal rendelkezik, mint a Win.
4. Sokkal több számítási teljesítmény, mint a Win.
5. Vezető szerepet tölt be az internetes szolgáltatásban. Az internethasználók mintegy 90% - a az Apache-on futó Unix operációs rendszereket használja, amely a világ legszélesebb körben használt webszervere, amely ingyenes.
6. Szoftverfrissítések innen: A Microsoft gyakran megköveteli a felhasználótól, hogy új hardvert vásároljon, vagy szükséges szoftver. Nem ez a helyzet a Unix esetében.
7. Többnyire ingyenes vagy olcsó nyílt forráskódú Unix operációs rendszerek, mint például a Linux és a BSD, rugalmasságukkal és kezelésükkel nagyon vonzónak bizonyulnak kezdő computer masters.
8. A legokosabb programozók közül sokan ingyenesen fejlesztenek modern szoftvereket a gyorsan növekvő "nyílt forráskódú mozgalom"számára.
9. A Unix a szoftverfejlesztés új megközelítéseit is inspirálja, például problémamegoldás egyszerűbb eszközök kombinálásával nagy monolit alkalmazási programok létrehozása helyett.

A közelmúltban a Unix használata csökkent, elsősorban a RISC platformokról az x86-alapú alternatívákra való áttérés miatt, amelyek sok Unix munkaterhelést képesek végrehajtani nagyobb teljesítmény mellett, alacsonyabb költségek mellett. A szakértők azt jósolják, hogy sok szervezet továbbra is használni fogja a UNIX-ot a kritikus környezetekben, de csökkenti a rendszertől való függőségüket az informatikai modernizáció és a konszolidációs stratégiák miatt.

Ennek ellenére a Unix továbbra is az előnyben részesített rendszer sok felhasználási esetben, például a vertikális skálázáshoz és a biztonsági funkciókhoz használt alkalmazásszoftver, amint azt a Unixról szóló számos vélemény is bizonyítja. A szervereladások várhatóan csökkenni fognak a jövőben, de a pénzügyi, kormányzati és távközlési szektor alkalmazásai továbbra is ösztönzik a Unix használatát.