Современные операционные системы

На ПК типа IBM PC наиболее популярными являются ОС семейства Windows компании Microsoft. Это и Windows 95/98, и Windows NT, и Windows 2000, и Windows XP. Но, кроме этих ОС, на ПК используются ОС Unix, Linux, OS/2, QNX.

Изучая теорию ОС и работая на ПК, мы фактически познакомились с OC семейства Windows. Поэтому не будем отдельно описывать эти ОС.

Рассмотрим же кратко ОС UNIX, которая является примером исключительно удачной реализацией простой мультипрограммной и многопользовательской ОС.

Семейство операционных систем unix

UNIX проектировалась как инструментальная система для разработки программного обеспечения. Была создана по сути, двумя разработчиками (Кен Томпсон и Денис Ритчи) для себя и написана на языке С.

Unix-системы уже существуют 30 лет и сейчас поставляются с большим набором системных и прикладных программ, включающим редакторы текстов, программируемые интерпретаторы командного языка, компиляторы с нескольких популярных языков программирования, отладчики, многочисленные библиотеки системных и пользовательских программ, средства сортировки и ведения баз данных, многочисленные административные и обслуживающие программы.

1. Основные понятия системы unix

Система UNIX – многопользовательская. Каждому пользователю после регистрации предоставляется виртуальный компьютер, в котором есть все необходимые ресурсы: процессор (процессорное время выделяется на основе «карусельной» диспетчеризации – RR и с использованием динамических приоритетов), память, устройства, файлы. Текущее состояние такого виртуального компьютера называется образ. Образ состоит из:

• образа памяти;

• значений общих регистров процессора;

• состояния открытых файлов;

• текущего директория (каталога файлов) и другой информации.

Образ процесса во время его выполнения размещается в основной памяти.

Образ памяти делится на три логических сегмента:

• сегмент реентерабельных процедур – начинается с нулевого адреса в виртуальном адресном пространстве процесса;

• сегмент данных – располагается сразу за сегментом процедур;

• сегмент стека – начинается со старших адресов и растет в сторону младших.

Чтобы войти в систему пользователь должен со свободного терминала ввести свое учетное имя (account name) и, возможно, пароль (password). Каждый зарегистрированный пользователь получает неограниченный доступ к своему домашнему (home) каталогу.

Традиционный способ взаимодействия пользователя с системой UNIX – использование командных языков. Но сейчас работают все чаще с графическим интерфейсом X Window. Общее название для любого командного интерпретатора ОС UNIX – shell (оболочка). Вызванный командный интерпретатор выдает приглашение на ввод пользователем командной строки, которая может содержать простую команду, конвейер команд или последовательность команд.

Оболочкой (shell) называют механизм взаимодействия между пользователем и системой. Любой командный язык семейства shell состоит из трех частей:

• служебных инструкций;

• встроенных команд, выполняемых интерпретатором командного языка;

• команд, представляемых отдельными выполняемыми файлами.

Процессы в ОС UNIX понимаются в классическом смысле этого термина, т.е. как программа, выполняемая в собственном виртуальном адресном пространстве. Когда пользователь входит в систему, автоматически создается процесс. Для создания нового процесса и запуска в нем программы используются два системных вызова API – fork() и exec(имя_выполняемого_файла). Каждый процесс, за исключением нулевого, порождается в результате запуска другим процессом операции fork(). Каждый процесс имеет одного родителя, но может породить много процессов. Процесс с идентификатором 1, известный под именем unit является предком любого другого процесса в системе и связан с каждым процессом особым образом.