UNIX operētājsistēma: vēsture, īpašības un filozofija
UNIX operētājsistēma: uzzini vēsturi, pamatprincipus, drošību un filozofiju — no Bell Labs līdz mūsdienu Unix-līdzīgajām sistēmām un komandrindas spēkam.
UNIX ir datoru operētājsistēma. Tā pirmo reizi tika izstrādāta 1969. gadā Bell Labs. To izveidoja Kens Tompsons, Deniss Ričijs, Duglass Makilrojs un citi. Sākotnēji daļa Unix koda tika rakstīta asamblēšanas valodu. 1972. gadā lielākā daļa koda tika pārrakstīta, izmantojot jauno programmēšanas valodu C, kas padarīja sistēmu pārnēsājamu un vieglāk uzturamu. Unix operētājsistēma ir daudzlietotāju un daudzprocesoru sistēma — tā spēj vienlaikus pārvaldīt vairākas lietojumprogrammas vairākiem lietotājiem, un tā labi darbojas datortīklā (tīklā).
Vēsturiski atzīmējami punkti
Unix attīstība ietekmēja daudzos veidos: no universitāšu BSD (Berkeley Software Distribution) variantiem līdz komerciālajiem risinājumiem (piemēram, System V). Daļa izplatītākās Unix koncepcijas — piemēram, failu hierarhija, procesu pārvaldība, viens lietderības instruments, kas dara konkrētu uzdevumu, un cauruļvadi — kļuva par nozares standartu. Ar laiku radās iespēja sertificēt sistēmas atbilstību standartiem (piemēram, POSIX un Single UNIX Specification) — tas ļāva noteikt, kas drīkst saukties par "UNIX".
Pamatprincipi un īpašības
Unix arhitektūra nošķir kodolu (kernel) un lietošanas telpu (userland). Kodols pārvalda procesus, atmiņu, ierīces un failu sistēmas, savukārt lietotāja līmenī darbojas čaulas, utilītas un lietojumprogrammas. Sistēma izmanto sistēmas izsaukumus (system calls), lai nodrošinātu komunikāciju starp lietotnēm un kodolu.
Dažas no galvenajām Unix īpašībām:
- Procesu un daemoni: Unix labi pārvalda procesus, piedāvājot signālus, procesu zarojumu (fork/exec) un uzdevumu plānošanu.
- Failu sistēma: viss tiek traktēts kā fails — iekļaujot ierīces, caurules un parastos failus — kas vienkāršo iekārtu izmantošanu un interfeisu veidošanu.
- Failu un piekļuves tiesības: robusts lietotāju un grupu tiesību modelis, ieskaitot īpašnieku, grupu un citus (rwx) bitus.
- Kompozīcija un nelieli rīki: daudzi mazi rīki, ko var savienot caur caurulēm, lai veidotu sarežģītas datu apstrādes ķēdes.
- Tīkla integrācija: iebūvēts atbalsts tīkla pakalpojumiem un protokoliem, kas padarīja Unix par populāru serveru platformu.
Failu sistēma un tiesības
Unix sistēmās ir ierasta hierarhiska failu struktūra ar saknes direktoriju "/", un daudzām sistēmām ir līdzīgas konvencijas (piem., /bin, /etc, /usr, /home). Lai gan pastāv dažādi standarti (piem., FHS), pamata princips — skaidra vietu sadalīšana programmatūrai, konfigurācijai un lietotāju datiem — paliek nemainīgs. Drošības ziņā svarīga loma ir lietotāja kontam un īpašnieka/atslēgvārdu modelim; īpašais lietotājs root parasti pārvalda sistēmas līmeņa uzdevumus.
Čaula (komandrinda) un grafiskā saskarne
Viens no veidiem, kā izmantot Unix sistēmu, ir komandrindas saskarne. Lietotāji izpilda komandas un programmas, ievadot teksta rakstzīmes. Lai to apgūtu, ir nepieciešams laiks, taču tas ir ļoti jaudīgs un elastīgs darba veids. To joprojām izmanto lielākā daļa Unix administratoru. Šīs komandas tiek izpildītas čaulā, kas dažādās sistēmās var nedaudz mainīties (piem., sh, ksh, bash, zsh).
Otra metode ir grafiskā lietotāja saskarne (GUI). Tradicionāli Unix logu sistēma ir X Window System, kas nodrošina zemu līmeni grafiskām operācijām un ekrāna reģistrācijai. X pati par sevi ir tikai logsistēma — lai lietotājam būtu vieglāk pārvietot logus un vadīt darbvietu, nepieciešams logu pārvaldnieks vai darbvirsmas vides komponents.
Daži no populārākajiem darbvirsmas un logu pārvaldniekiem ir:
Tāpat kā vairums citu grafisko lietotāja saskarņu, tās izmanto logus, dialoglodziņus, atbalsta datorpeles lietošanu un ir izstrādātas tā, lai būtu viegli lietojamas. Mūsdienās arvien vairāk grafisko vidi izmanto Wayland protokolu kā alternatīvu X, taču X joprojām ir plaši pieejams un tam ir plašs programmu klāsts.
X logu sistēmai ir pieejami tūkstošiem programmu. Ir pieejamas tādas programmas kā teksta procesori un izklājlapas, tostarp bezmaksas un atvērtā koda programmatūra.
Unix filozofija
Par "Unix filozofiju" bieži runā kā par kopumu principu: radīt mazus, modulārus rīkus, kas dara vienu lietu labi, un ļaut tiem sadarboties caur skaidri definētiem ievades/izvades interfeisiem (faili, caurules). Šī pieeja veicina vienkāršību, atkārtotu izmantošanu un vieglu savienošanas iespēju veidošanu.
Atvasinājumi un mūsdienas
Daudzas Unix idejas bija jaunas, un citas operētājsistēmas tās pārņēma. Mūsdienās ir daudz operētājsistēmu, kurās ir iekļautas Unix idejas. Šā iemesla dēļ daži cilvēki runā par "Unix filozofiju".
Linux ir viena no sistēmām, kurā ir daudz Unix ideju. Linux neizmanto UNIX kodu. Linux un tradicionālajiem UNIX variantiem (piem., BSD) kopīgas ir koncepcijas, komandrindas rīki un daži komandu nosaukumi, taču Linux kodols (kernel) ir izstrādāts neatkarīgi. Tādēļ Linux bieži sauc par "Unix līdzīgu" (Unix-like), nevis par tieši UNIX. Ir arī citas pilnvērtīgas atvasinājumu līnijas — FreeBSD, NetBSD, OpenBSD — kas tieši cēlušās no BSD koda bāzes.
Vēl viena svarīga attīstība ir tas, ka daži ražotāji ir sertificējuši savas sistēmas atbilstībai UNIX standartiem, tādējādi viņu sistēmas drīkst saukt par komerciālo UNIX. Turklāt mūsdienu macOS bāzē ir elementu, kas cēlušies no UNIX (Darwin), kas padara arī to par Unix ietekmētu vidi.
Drošība, tīkli un administrēšana
Unix sistēmas bieži tiek izmantotas serveriem un infrastruktūrai tieši to drošības un tīkla iespēju dēļ. Drošības pārvaldība ietver failu tiesību politiku, autentifikāciju, ugunsmūrus un pakalpojumu izolāciju. Arvien svarīgāka kļūst arī atjaunošana, atļauju revīzija un minimālo tiesību princips.
Unix administrēšanai bieži izmanto čaulas skriptus automatizācijai, konfigurācijas pārvaldības rīkus un pieeju, kur centrālā konfigurācija un loģiska struktūra atvieglo uzturēšanu. Tā kā sistēmām piekļūst gan lokāli, gan tīklā, drošībai ir jābūt rūpīgi pārplānotai un ievērotai.
Kāpēc Unix joprojām svarīgs
Unix ietekme ir dziļa: no serveriem un tīkla iekārtām līdz izstrādes rīkiem un automatizācijai. Koncepti, kas radās Unix pasaulē — modulāri utilīti, skaidras saskarnes, vienkārša procesu un failu pārvaldība — joprojām ir relevanti un tiek plaši pielietoti mūsdienu sistēmās.
UNIX un tās variantu vēsture
Divi Unix veidi
Mūsdienās ir divu veidu operētājsistēmas, kas ir līdzīgas UNIX.
Pirmā grupa ir visi tie, kuriem ir kopīgs kodola kods ar oriģinālo Bell Labs, AT&T. Tajā ietilpst komerciālie UNIX tipi: Solaris vai AIX.
Otrajā grupā ietilpst brīvās operētājsistēmas, kuru nosaukumā parasti ir BSD, piemēram, FreeBSD, OpenBSD un NetBSD. To pamatā ir brīvā BSD. Mac OS X arī ir balstīta uz BSD.
Ir arī brīvās sistēmas, kuru pamatā ir Linux kodols. Tām nav kopīga koda ar oriģinālo UNIX. BSD sistēmām ir ļoti maz kopīga koda ar oriģinālo Unix, jo liela daļa koda ir pārrakstīta daudzu gadu laikā. Daudzi lieto terminus Unix un Unix līdzīgas sistēmas, lai būtu skaidrība.
Lielāko daļu lietojumprogrammu var darbināt jebkurā modernā Unix vai Unix līdzīgā sistēmā. KDE un GNOME tika izstrādātas Linux un vēlāk pārveidotas, lai tās darbotos komerciālos Unix tipos.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir UNIX?
A: UNIX ir datoru operētājsistēma, kas pirmo reizi tika izstrādāta 1969. gadā Bell Labs.
J: Kas radīja UNIX?
A: To izveidoja Kens Tompsons, Deniss Ričijs, Duglass Makilrojs un citi.
J: Kā tika uzrakstīta UNIX?
A: To uzrakstīja, izmantojot asemblera valodu.
J: Ko ļauj Unix operētājsistēma?
A: Unix operētājsistēma ļauj vienlaicīgi darboties vairākiem lietotājiem un procesiem vienā datorā vai datoru tīklā.
J: Kas ir "Unix filozofija"?
A: "Unix filozofija" attiecas uz ideju, ka daudzas citas operētājsistēmas ir pārņēmušas idejas no Unix, tādējādi tās ietekme ir vērojama daudzās dažādu veidu sistēmās.
J: Vai Linux ir UNIX paveids?
A: Nē, Linux neizmanto UNIX kodu, bet gan dažas idejas un komandas, kas to padara par "Unix līdzīgu" sistēmu, nevis īstu UNIX sistēmu.
J: Kādi ir divi veidi, kā izmantot Unix sistēmu?
A: Unix sistēmu var izmantot divējādi: ar komandrindas saskarni vai grafisko lietotāja saskarni (GUI).
Meklēt