OS Linux

масштабирования.

Корпоративная intranet-сеть "из коробки", элементарная установка

интернет-сервисов и серверов, практически сразу настроенных для

стандартного применения.

Высокая степень безопасности и ограничения доступа к ресурсам и данным

системы.

Большое количество поддерживаемых Linux аппаратных платформ.

Графический интерфейс с десятками оконных менеджеров, позволяющих

создать эксклюзивную графическую среду, точно настроенную для нужд

пользователя и аппаратных ресурсов.

Относительно малые требования к аппаратным ресурсам, достаточно новый

дистрибутив вполне можно установить на старших 486-х компьютерах.

Огромнейшая библиотека документации, ежедневно улучшающаяся и

дополняющаяся.

Великолепная поддержка программного обеспечения, ответы практически на

любой вопрос можно найти в Интернете, а на оставшиеся вопросы можно

получить ответ у самих разработчиков, которые не скрываются за копирайтом

большой фирмы.

В Linux можно настроить все и вся. Простота конфигурации и подробное

описание конфигурационных файлов выгодно отличают Linux от большинства

коммерческих операционных систем.

Можно инсталлировать Linux на одну дискету, и при этом она окажется

способна выполнять функции маршрутизатора или отправлять электронную

почту.

Постоянное обновление и улучшение как ядра Linux, так и большинства

программных продуктов для Linux

Отсутствие зависимости от патентов и лицензий.

IV Возможности Linux

Сеть

Linux по умолчанию работает со своим «родным» протоколом TCP/IP,

протоколом, на котором функционирует Интернет. Также Linux способна

работать, при установке соответствующего оборудования, с протоколами

IPX/SPX фирмы Novell Netware, протоколами NetBIOS (Microsoft Windows

3.1x, Windows9x/Me, Windows NT/2000) и AppleTalk (Apple Mac OS). И это еще

не все, что она понимает и поддерживает, хотя перечисленные 4 сетевых

протокола сегодня используют наверное более чем в 95% случаев. Из

аппаратных средств Linux способна работать практически с любым

оборудованием, предназначенным в том или ином виде для использования в

сетевых соединениях: сетевые карты Ethernet, Radio Ethernet, ArcNet,

аппаратура для спутникового Интернета, ISDN, ATM, обычные модемы и многое

другое.

Сетевые сервисы.

Что интересует пользователя в Интернете? На первый, поверхностный, взгляд

Web-сайты, FTP, электронная почта и новости. Но для нормального и

комфортного функционирования Интернета необходимо множество других

сервисов – это и DNS, и прокси-серверы, и серверы точного времени и многое

другое. Все это для Linux есть, и не в единственном экземпляре, нужно

только выбрать, какой тяжести инструмент необходим. Сказанное касается и

серверного программного обеспечения, и клиентского.

Файловые менеджеры

Для пользователей старой закалки, знакомых еще с DOS, непременным атрибутом

работы за компьютером был файловый менеджер. Хотя адепты Linux упорно

твердят о ненужности файлового менеджера для Linux, тем не менее спрос

рождает предложение. Есть несколько файловых менеджеров и для Linux. Есть

они как и для текстовой консоли так и для Х Windows. Самый известный из

них– Midnight Commander (почти полный эквивалент Norton Commander).

Текстовые редакторы

Тут выбор широчайший – от простейшего строчного текстового редактора до

пакетов, которые текстовыми редакторами и назвать трудно.

Графические оболочки

Неоднократное опровергаемое утверждение, что Linux – чисто текстовая среда,

почему-то очень живучее. Хотя по разнообразию графических оболочек (или

менеджеров окон) он оставляет далеко позади семейство windows, да и

большинство UNIX- собратьев. В отличие от Windows, в Linux (UNIX)

графическая оболочка (Х Window) разделена на два приложения: Х-сервер и

менеджер окон. Сервер в какой-то мере специфичен для аппаратных средств

(зависит от видеокарты, шины данных и пр.) и выполняет роль рабочей

лошадки, а менеджер окон обеспечивает внешний вид приложений, отрисовку

окон, меню и прочих элементов графического интерфейса. Благодаря такой

независимости пользователь получает богатейший выбор средств для

персонализации своего рабочего места.

Графические редакторы

В этой категории тоже достаточно много программ. От самых простых до очень

сложных, ничем не уступающих по возможностям CorelDRAW и Photoshop. Как

обычно редакторы есть векторные и растровые. Для примера Gimp – мощнейший

редактор, перенесенный в частности, под Windows, StarDraw – программа

создания рисунков на основе векторной графики, StarImage – программа

создания рисунков на основе битовых образов, KimageShop и множество

других.

Web- инструментарий

Традиционно лучшим редактором для Web- дизайнера считается простой

текстовый редактор, однако достаточно много людей работают в

специализированных HTML- редакторах. Для Linux, однако, выбор HTML

редакторов не очень большой. К примеру, программа подготовки HTML файлов

StarWriter/Web, WebMarker (разработка Алексея Дець, Россия) или Quanta Plus

(разработка Дмитрия Поплавского и Александра Яковлева, Украина).

Базы данных

Под Linux разработано и перенесено большое количество серверов данных – от

настольных до уровня предприятия. В их числе IBM DB2, Informix, Oracle,

Sybase SQL Anywhere, Interbase, PostgreeSQL, MySQL.

Средства разработки программ

Для Linux и для UNIX родным языком является С/С++ но это не означает, что

кроме них никаких компиляторов языков не существует. Трудно найти какой-

либо язык, компилятора или интерпретатора которого не существует для

Linux: С/С++, Pascal, Perl, Java, Lisp, Rexx, Fortan и т.д., и т.п. Не

обойдены стороной и интегрированные среды разработки.

Мультимедиа – приложения.

Аудио

Звуковые средства должны воспроизводить, как минимум, WAV и MIDI файлы,

MPEG 3, а также обычные аудио CD.Поддерживаются почти все мало-мальски

распространенные устройства. В том числе и дешевые ISA и PCI карты.

Видео

Для воспроизведения видео СD специально предназначены программы mtv и

Xthearter. Для воспроизведения видео, записанного в получающем все большее

распространение формате MPEG4(DVX), можно воспользоваться программой

Mplayer.

V Файловые системы Linux

Идеология файловой системы

Одним из столпов операционной системы является файловая система. От ее

архитектуры, возможностей, надежности во многом зависит работоспособность

операционной системы. Помимо продуманной "родной" файловой системы крайне

желательно, чтобы была возможность также работать с другими наиболее

распространенными файловыми системами (например, FAT 16/FAT 32). В этой

главе мы подробно рассмотрим, что нам предлагает Linux.

История развития файловых систем Linux

Первоначально Linux разрабатывался как расширение операционной системы

Minix, и было вполне логично взять от предшественника все, что можно,

поскольку такое решение позволяло достаточно быстро пройти этап

проектирования (ведь все уже и так разработано, надо было только создать

соответствующий программный код). На тот момент (начало 1990-х, компьютеры

на базе 386-го процессора считались мощными, в порядке вещей был жесткий

диск емкостью 120 Мбайт) файловая система Minix была достаточно эффективна.

Однако ее архитектурные ограничения (адреса блоков 16-битные, что ставит

предел максимального объема файловой системы в 64 Мбайт, каталоги содержат

записи с ограниченным размером, имя файла не должно превышать 14 символов)

очень скоро вынудили разработчиков задуматься об альтернативной файловой

системе. Была разработана "Extended File System" (Ext FS — расширенная

файловая система), затем ее сменила в качестве стандартной "Second Extended

File System" (Ext2FS — вторая расширенная файловая система). Сегодня

практически завершена разработка следующей версии файловой системы Ext3 — с

поддержкой журналирования. Существуют также и другие журналируемые файловые

системы: ReiserFS (стандарт de-facto журналируемых файловых систем для

серверов на базе Linux) и JFS от фирмы IBM. По всей видимости, в ближайший

год будет произведен полный перевод Linux на журналируемую файловую

систему. Пока же большинство системных администраторов используют файловую

систему ReiserFS. Однако достаточно много аналитиков предсказывают большую

вероятность использования системы JFS. Аргументы в ее пользу достаточно

весомы: имя IBM, отлаженность, хорошая масштабируемость и надежность.

Посмотрим, кто победит.

ФАЙЛ

Ключевым понятием в операционной системе Linux является концепция

файла. Практически все моменты, связанные с данными, в том или ином виде

представляются в виде файла или операций с файлами. Для операционной

системы Linux по большому счету, все равно, с каким устройством или

процессом взаимодействовать — система работает с файлом. В результате

получается весьма унифицированный интерфейс.

ТИПЫ ФАЙЛОВ

Поскольку понятие файла применяется к достаточно разнородным вещам

(файл как таковой, физические устройства, каталоги и т. п.), поневоле

возникает разделение файлов на типы. В Linux существует шесть типов файлов.

файл;

каталог;

файл устройства

канал (FIFO, PIPE

сокет (Socket).

ссылка (link).

ФАЙЛ

Содержит информацию в некотором формате. Для операционной системы — просто

набор байтов. Вся интерпретация содержимого файла осуществляется прикладной

программой.

КАТАЛОГ ФАЙЛ УСТРОЙСТВА

Каталоги являются элементами иерархического дерева. Любой каталог может

содержать файлы и подкаталоги. Каталог — это файл, содержащий список

записей. Каждая запись содержит номер индексного дескриптора и имя файла .

ФАЙЛ УСТРОЙСТВА

В операционной системе Linux доступ к устройствам осуществляется через

специальные файлы. Такой файл является точкой доступа к драйверу

устройства. Существует два типа файлов устройств: символьные и блочные.

Символьный файл устройства используется для небуферизированного обмена

данными с устройством — байт за байтом.

Блочный файл устройства используется для обмена с устройством блоками

данных. Некоторые устройства имеют как символьный, так и блочный интерфейс.

КАНАЛ

Файлы этого типа используются для связи между процессами для передачи

данных.

ССЫЛКИ

Индексный дескриптор может быть связан с несколькими именами файлов.

Дескриптор содержит поле, хранящее число, с которым ассоциируется файл.

Добавление ссылки заключается в создании записи каталога, где номер

индексного дескриптора указывает на другой дескриптор, и увеличении

счетчика ссылок в дескрипторе. При удалении ссылки ядро уменьшает счетчик

ссылок и удаляет дескриптор, если этот счетчик станет равным нулю. Такие

ссылки называются жесткими и могут использоваться только внутри одной

файловой системы.

Так же существует еще один тип ссылок, называемый символической ссылкой.

Эта ссылка содержит только имя файла. Так как символическая ссылка не

указывает на индексный дескриптор, то возможно создание ссылок на файлы,

расположенные в другой файловой системе. Эти ссылки могут указывать на файл

любого типа, даже на несуществующий.

СОКЕТ

Сокеты предназначены для взаимодействия между процессами. Часто

используются для доступа к сети TCP/IP.

Владельцы файлов

Файлы в Linux имеют 3х владельцев – собственно владельца, группу и прочих

пользователей. Существует только один владелец, любое количество групп и

все остальные, которые не входят в группу. Привилегия владения одно из

ключевых понятий в системе защиты операционной системы Linux.

Каждый тип владельца может (или не может) иметь право на чтение и/или

запись и/или исполнение файла, владельцем файла которого он является. На

основе этих трех групп владельцев можно построить политику прав доступа к

файлам и каталогам, Позволяющую надежно и непротиворечиво обезопасить

операционную систему. Права доступа к файлу изменяются от максимальных у

владельца файла вплоть до минимальных (вплоть до полного отсутствия) у всех

остальных. Устанавливать и изменять права доступа к файлу или каталогу

могут только 2 пользователя – владелец файла и администратор системы

(пользователь root). Изменять права доступа к файлу можно утилитой

chmood.

Модификаторы прав доступа

Как у любого правила, в жесткой системе прав доступа существуют свои

исключения. Это так называемые дополнительные атрибуты файла:

Sticky bit (Save Text Attribute) — "липкий" бит;

SUID (Set User ID) — установка идентификатора пользователя;

SGID — установка идентификатора группы. Рассмотрим эти атрибуты

подробнее.

Sticky bit для файлов. В современных операционных системах потерял свое

значение.

Sticky bit для каталогов. Если sticky bit установлен для каталога, то

пользователь, несмотря на то, что ему разрешена запись в этот каталог,

может удалять только те файлы, владельцем которых он является или к

которым ему явно заданы права записи.

SUID для файлов. Если установлены права доступа SUID и файл исполняемый,

то файл при запуске на выполнение получает не права пользователя,

запустившего его, а права владельца файла. Такие фокусы используются для

того, чтобы пользователь мог работать с некоторыми системными файлами,

владельцем которых является некий привилегированный пользователь. К

примеру, для того, чтобы пользователь мог самостоятельно изменить свой

пароль при помощи утилиты passwd, у этой утилиты (владельцем которой

является пользователь root) должен быть установлен бит SUID, поскольку

она работает с файлами (/etc/passwd), модификацию которых имеет право

производить только пользователь root.

SGID для файлов. Если установлены права доступа SGID, то это аналогично

установке бита SUID, только вместо владельца файла используется группа

владельца.

SGID для каталогов. В случае установки SGID для каталога файлы,

содержащиеся в этом каталоге, будут иметь установки группы такие же, как

у каталога.

Файловые системы

Файловая система – это методы и структуры данных, которые используются

операционной системой для хранения файлов на диске или в его разделе.

Перед тем как раздел или диск могут быть использованы для размещения

файловой системы, она должна быть иниционализирована, а требуемые

служебные данные перенесены на этот раздел или диск. Этот процесс

называется созданием файловой системы (иногда его еще называют

форматированием, что в принципе не верно).

Основными понятиями в файловой структуре Linux (и в большинстве

операционных систем UNIX-семейства) являются:

Суперблок

Индексный дескриптор (inode)

Блок данных

Блок каталога

Косвенный блок

Файл

Типы файловых систем.

Linux поддерживает большое количество типов файловых систем. Наиболее

важные из них приведены ниже.

Minix — старейшая файловая система, ограниченная в своих возможностях (у

файлов отсутствуют некоторые временные параметры, длина име ни файла

ограничена 30-ю символами) и доступных объемах (максимум 64 Мбайт на одну

файловую систему).

Xia — модифицированная версия системы minix, в которой увеличена

максимальная длина имени файла и размер файловой системы.

Ext — предыдущая версия системы Ext2. В настоящее время практически не

используется.

Ext2 — наиболее богатая функциональными возможностями файловая система

Linux. На данный момент является самой популярной системой. Разработана с

учетом совместимости с последующими версиями.

Ext3 — модернизация файловой системы Ext2. Помимо некоторых

функциональных расширений является журналируемой. Пока широкого

распространения не получила. Конкурирующая журналируемая файловая система

— ReiserFS.

VFS — виртуальная файловая система. По сути — эмулятор-прослойка между

реальной файловой системой (MS-DOS, Ext2, xia и т. д.) и ядром

операционной системы Linux.

Proc — псевдо-файловая система, в которой посредством обычных файловых

операций предоставляется доступ к некоторым параметрам и функциям ядра

операционной системы.

ReiserFS — журналируемая файловая система. Наиболее используемая среди

журналируемых файловых систем для Linux.

В операционную систему Linux для обеспечения обмена файлами с другими

операционными системами включена поддержка некоторых файловых систем.

Однако их функциональные возможности могут быть значительно ограничены по

сравнению с возможностями, обычно предоставляемыми файловыми системами

UNIX.

msdos — обеспечивается совместимость с системой MS-DOS.

umsdos — расширяет возможности драйвера файловой системы MS-DOS для Linux

таким образом, что в Linux появляется возможность работы с именами файлов

нестандартной длины, просмотра прав доступа к файлу, ссылок, имени

пользователя, которому принадлежит файл, а также оперирования с файлами

устройств. Это позволяет использовать (эмулировать) файловую систему

Linux на файловой системе MS-DOS.

iso9660 — стандартная файловая система для CD-ROM.

xenix — файловая система Xenix.

sysv — файловая система System V (версия для х8б).

hpfs — доступ "только для чтения" к разделам HPFS.

Nfs – сетквая файловая система, обеспечивающая разделение одной файловой

системы между несколькими компьютерами для предоставления доступа к ее

файлам со всех машин.

| |Mini FS |Xia FS |Ext FS |Ext2 FS |

|Максимальный |64 Mбайт |2 Гбайт |2 Гбайт |4 Тбайт |

|объем файловой| | | | |

|системы | | | | |

|Максимальная |64 Mбайт |64 Мбайт |2Гбайт |2Гбайт |

|длина файла | | | | |

|Максимальная |30 Символов |248 символов |255 символов |255 символов |

|длина имени | | | | |

|файла | | | | |

|Поддержка 3х |Нет |Нет |Нет |Да |

|ячеек времени | | | | |

|изменения | | | | |

|файла | | | | |

|Возможность |Нет |Нет |Нет |Да |

|расширения | | | | |

|Изменяемый |Нет |Нет |Нет |Да |

|размер блока | | | | |

|Защита |Да |Да |Да |Да |

|информации | | | | |

VI Иерархия каталогов Linux

Linux Rad Hat 7.1

Иерархия каталогов первого уровня

|Имя каталога |Содержимое каталога |

|/ |Корневой (Root) каталог. Является родительским для всех |

| |остальных каталогов в системе |

|/bin |Содержит важные для функционирования системы файлы |

|/boot |Содержит файлы для загрузчика ядра |

|/dev |Хранит файлы устройств |

|/etc |Содержит Host – специфичные файлы системной конфигурации |

|/home |Пользовательские домашние каталоги |

|/lib |Важные разделяемые библиотеки и модули ядра |

|/lost + found|Содержит файлы, восстановленные при ремонте утилитами |

| |восстановления файловых систем |

|/misc |Каталог для автоматически монтируемых устройств |

| |(дисковод, CD -ROM) |

|/mnt |Точка монтирования временных разделов |

|/opt |Дополнительные пакеты приложений |

|/proc |Точка монтирования псевдофайловой системы proc, которая |

| |является интерфейсом ядра операционной системы |

|/root |Домашний каталог пользователя root |

|/sbin |Содержит важные системные исполняемые файлы |

|/tmp |Хранит временные файлы |

|/usr |Вторичная иерархия |

|/var |Содержит переменные данные |

Корневой (Root) каталог

Точка монтирования всей файловой системы. Играет исключительно важную роль

в процессе «жизнедеятельности» операционной системы. Для загрузки системы

необходимо, чтобы в корневом разделе (корневой раздел в Linux – это аналог

С: для DOS/windows – только на него возможно установить операционную

систему. И корневой раздел является точкой монтирования корневого каталога)

находились утилиты и конфигурационные файлы , необходимые для монтирования

других файловых систем. Кроме того, в корневой файловой системы должны

присутствовать утилиты, необходимые для создания, восстановления или

ремонта файловых систем, а также для административного восстановления

(backup) системы с ленты, CD-ROM, дискет и тому подобных носителей.

Каталог /bin

Содержит важные исполняемые файлы, которые используются всеми (в том числе

и администратором системы) пользователями. Кроме того, в каталоге /bin

должны находиться исполняемые файлы, необходимые для функционирования

системы в однопользовательском режиме (single mode). Он также может

содержать исполняемые файлы, которые напрямую используются в скриптах.

Каталог /bin не должен содержать подкаталогов. Исполняемые файлы, от

которых напрямую не зависит функционирование системы рекомендуется

размещать во вторичной иерархии – в каталоге /usr/bin.

Каталог /boot

Содержит все, что требуется для процесса загрузки, исключая файлы

конфигурации. В каталоге /boot находятся данные, используемые ядром до

того, как оно начинает исполнять программы пользовательского режима. В

этом же каталоге может находиться сохраненный сектор master boot и

другие специфичные данные.

Каталог /dev

Содержит файлы устройств или специальные файлы.

Каталог /etc

Содержит конфигурационные файлы и каталоги, которые специфичны для

данной системы. В этом каталоге не должно находиться никаких исполняемых

модулей.

Каталог /lib-важные разделяемые библиотеки и модули ядра

Каталог содержит разделяемые библиотеки, необходимые для загрузки

системы и запуска команд в корневой файловой системе, те только для

файлов, находящихся, в каталоге /bin и /sbin . По меньшей мере одна из

групп файлов должна находиться в каталоге /lib

Каталог /lost + found

Каталог который должен присутствовать на каждом разделе.(Если, к примеру,

винчестер разбит на 3 раздела, которые монтируются в /,/home,/var, то в

корневой файловой системе, в каталоге /home и в каталоге /var будет

присутствовать /lost+found )

Назначение этого каталога достаточно очевидно – при аварийных ситуациях

возможна потеря информации. Специальная утилита chkfsk восстанавливает

(конечно если это возможно) утерянную информацию. Однако иногда невозможно

достоверно определить принадлежность восстановленных данных какому-

нибудь определенному файлу. В этом случае восстановленные данные

помещаются в каталог /lost+found.

Каталог /misc – точка монтирования автоматически монтируемых устройств

Каталог предназначен для использования в качестве точки монтирования

дискет и CD-ROM дисков программой automount.

Каталог /mnt – точка монтирования для временно монтируемой файловой

системы

Каталог предназначен для того, чтоб системный администратор мог временно

монтировать файловую систему (например, дискету или CD-ROM).

Каталог /opt – дополнительные программные пакеты

Каталог зарезервирован для инсталляции дополнительного программного

обеспечения.

Каталог /proc – точка монтирования виртуальной файловой системы procfs

Procfs является псевдофайловой системой, обеспечивающей интерфейс с ядром

Linux. Эта система позволяет получить доступ к определенным структурам

данных ядра, в частности, к списку процессов (отсюда и название). Все эти

структуры выглядят как файловая система, и ими можно оперировать

обычными средствами работы с файловой системой.

Каталог /root – домашний каталог для пользователя root (администратора)

Существенных причин для вынесения домашнего каталога /root в корневой

уровень нет. Однако существует практика выделения отдельного раздела для

каталога /home, который при аварийных ситуациях может не подмонтироваться.

По-видимому, по этой причине каталог /root вынесли на корневой уровень.

Каталог /sbin –системные исполняемые файлы.

Каталог /sbin содержит исполняемые файлы необходимые для загрузки,

восстановления, починки системы в добавление к файлам, находящимся в

каталоге /bin.

Каталог /tmp- временные файлы

Каталог должен быть доступен для программ, которые нуждаются во

временных файлах.

Каталог /usr – иерархия

Каталог /usr – это вторая основная секция файловой системы, разделяемая,

только для чтения. В каталоге /usr должны находиться следующие каталоги:

/bin – содержит большую часть утилит, используемых пользователем;

/include – файлы заголовков, включаемых в С-программы;

/lib – библиотеки;

/local- локальная иерархия;

/sbin- содержит не жизненно важные исполняемые системные файлы;

/share – архитектурно-независемые данные;

/X11R6 – X Windows System, версия 11, выпуск 6;

/games – игры и образовательные программы;

/src – исходные коды.

Каталог /var

Каталог содержит изменяемые файлы .Сюда входят spool – каталоги и файлы,

административные и журнальные данные, временные файлы.

Вывод

Как в выводе можно сказать, что ОС Linux привлекает своей ценой, и больше

подходит для серверов нежели для домашнего компьютера, т.к. в этой ос надо

думать, малая поддержка игр, в остальном поддерживается достаточно

хорошо.

Некоторые термены и понятия

|Термин |Определение |

|Датаграмма |Пакет, пакет данных. Обозначает |

| |единицу информации при сетевом |

| |обмене |

|DNS (Domain Name Service, служба |Специально выделенные компьютеры, |

|доменных имен) |которые производят поиск соответствия|

| |символического имени хоста и |

| |цифрового адреса хоста |

|Интернет |Глобальная компьютерная сеть, |

| |основанная на семействе протоколов |

| |TCP/IP |

|FTP(File Transfer Protocol, |Используется для приема и передачи |

|протокол передачи файлов) |данных между двумя компьютерами |

|IP(Internet Protocol, протокол |Основа основ семейства протоколов |

|Интернета) |TCP/IP. Практически любой протокол из|

| |этого семейства базируется на |

| |протоколе IP |

| NFS(Network File System, сетевая |Система виртуальных дисков, |

|файловая система) |позволяющая клиентским компьютерам |

| |использовать каталоги сервера в |

| |качестве диска |

Страницы: 1, 2, 3