Вложение | Размер |
---|---|
operatsionnaya_sistema_linux_kak_alternativa_windows.doc | 161.5 КБ |
Управление общего и профессионального образования
Чайковского муниципального района
Научное общество учащихся школы №4
секция информатики
Операционная система Linux как альтернатива Windows
Выполнил
ученик 9 А класса Кожевников Никита
Руководитель учитель информатики
Жернакова Людмила Леонидовна
Чайковский 2010
Содержание
Введение…………………………………………………………………………3
Глава 1. Глава. Что такое операционная система?……………………...……5
1.1. Базовый комплекс………………………………………………………….5
1.2. Понятие операционной системы………………………………....……….6
1.3. Эволюция операционных систем и основные идеи…………..……….....8
Глава 2. История создания ОС Linux………………………………………. 12
2.1. История создания…………………………………………...…………….12
2.2. Хронология…………………………………………………………..........13
2.3. Обобщённая структура файловой системы…………………..…………14
2.4. Символ……………………………………………………………………..15
2.5. Применение………………………………………………………………..15
Глава 3. Сравнение Microsoft Windows и GNU/Linux. ……………………...16
3.1. Трудности в сравнении……………………………………………...........16
3.2. По инсталляции……………………………………………………...........16
3.3. По поддержке игр…………………………………………………………17
3.4. По безопасности………………………………………………………….. 17
Глава 4. Организация исследования и интерпретация полученных данных.19
4.1 Описание выборки………………………………………………………….19
4.2 Описание методов и методик………………………………………………19
4.3 Организация исследования…………………………………………………19
4.4 Интерпретация полученных данных………………………………………19
Заключение………………………………………………………………………22
Список литературы……………………………………………………………..23
Приложение 1…………………………………………………………………...24
Введение
Почти каждый может пользоваться компьютером, играть на нём, работать, смотреть фильмы, слушать музыку. Но не многие знают, как и с помощью чего работают те или иные программы на компьютере и сам компьютер. За работу всего компьютера отвечает операционная система.
Всем широко известна операционная система Windows. Большинство пользователей успешно в ней работают. Но с недавнего времени в кабинете информатики нашей школы установлено две операционных системы. Это ОС Windows XP и Linux. И мне стало интересно узнать о мало знакомой в школе ОС Linux. Всё ранее неизвестное порождает интерес.
Эта тема актуальна, так как корпорация Майкрософт заключила договор с министерством образования на программное обеспечение до 2010 года включительно, по нему в 2011 году школы не должны использовать операционную систему Windows(Виндоус). Вы скажете причём тут Linux(Линукс)? Всем школам как я уже сказал нужно переходить на другую операционную систему. Школам была предложена ОС Linux(Линукс). Возникает много вопросов. Как будет происходить переход на новую операционную систему? Какие в ней будут программы? Совместимы ли программы этих двух операционных систем? Сложно ли переучиться работать в новой ОС? Интересно как воспримут школьники Linux после Windows? Тем более многие привыкли к операционной системе Windows(Виндоус).
В истории школьной информатики известно много переходов от одной операционной системы к другой.
Исходя из выше сказанного сформулируем цель.
Цель: Исследовать отношение учащихся нашей школы к переходу на операционную систему Linux(Линукс).
Исходя из цели, были определены задачи:
- изучить источники;
- провести исследование;
- провести анализ полученных данных.
Объект исследования: учащиеся 9-11х классов.
Предмет исследования: отношение учащихся к переходу на операционную систему Linux(Линукс).
В соответствии с целью, с предметом и объектом исследования нами была сформулирована следующая гипотеза: 98% учащихся не хотят переходить на операционную систему Linux(Линукс).
Глава 1. Что такое операционная система?
1.1. Базовый комплекс.
Операционная система, ОС (англ. operating system) — базовый комплекс компьютерных программ, обеспечивающий интерфейс с пользователем, управление аппаратными средствами компьютера, работу с файлами, ввод и вывод данных, а также выполнение прикладных программ и утилит.
ОС позволяет отвлечься от деталей реализации аппаратного обеспечения, предоставляя разработчикам программного обеспечения минимально необходимый набор функций. С точки зрения обычных пользователей компьютерной техники ОС включает в себя и программы пользовательского интерфейса.
Основные функции (простейшие ОС):
Дополнительные функции:
Объекты ядра ОС: Процессы, Файлы, События, Потоки, Семафоры, Мьютексы, Каналы, Файлы, проецируемые в память.
1.2. Понятие операционной системы.
Существуют две группы определений ОС: «совокупность программ, управляющих оборудованием» и «совокупность программ, управляющих другими программами». Обе они имеют свой точный технический смысл, который, однако, становится ясен только при более детальном рассмотрении вопроса о том, зачем вообще нужны операционные системы.
Есть приложения вычислительной техники, для которых ОС излишни. Например, встроенные микрокомпьютеры содержатся сегодня во многих бытовых приборах, автомобилях (иногда по десятку в каждом), сотовых телефонах и т. п. Зачастую такой компьютер постоянно исполняет лишь одну программу, запускающуюся по включении. И простые игровые приставки — также представляющие собой специализированные микрокомпьютеры — могут обходиться без ОС, запуская при включении программу, записанную на вставленном в устройство «картридже» или компакт-диске. Тем не менее, некоторые микрокомпьютеры и игровые приставки всё же работают под управлением особых собственных ОС. В большинстве случаев, это UNIX-подобные системы. Операционные системы, в свою очередь, нужны, если:
Большинство программ, как системных (входящих в ОС), так и прикладных, исполняются в непривилегированном («пользовательском») режиме работы процессора и получают доступ к оборудованию (и, при необходимости, к другим ядерным ресурсам, а также ресурсам иных программ) только посредством системных вызовов. Ядро исполняется в привилегированном режиме: именно в этом смысле говорят, что ОС (точнее, её ядро) управляет оборудованием.
В определении состава ОС значение имеет критерий операциональной целостности (замкнутости): система должна позволять полноценно использовать (включая модификацию) свои компоненты. Поэтому в полный состав ОС включают и набор инструментальных средств (от текстовых редакторов до компиляторов, отладчиков и компоновщиков).
1.3. Эволюция операционных систем и основные идеи.
Предшественником ОС следует считать служебные программы (загрузчики и мониторы), а также библиотеки часто используемых подпрограмм, начавшие разрабатываться с появлением универсальных компьютеров 1-го поколения (конец 1940-х годов). Служебные программы минимизировали физические манипуляции оператора с оборудованием, а библиотеки позволяли избежать многократного программирования одних и тех же действий (осуществления операций ввода-вывода, вычисления математических функций и т. п.).
В 1950-60-х годах сформировались и были реализованы основные идеи, определяющие функциональность ОС: пакетный режим, разделение времени и многозадачность, разделение полномочий, реальный масштаб времени, файловые структуры и файловые системы.
- Пакетный режим.
Необходимость оптимального использования дорогостоящих вычислительных ресурсов привела к появлению концепции «пакетного режима» исполнения программ. Пакетный режим предполагает наличие очереди программ на исполнение, причём ОС может обеспечивать загрузку программы с внешних носителей данных в оперативную память, не дожидаясь завершения исполнения предыдущей программы, что позволяет избежать простоя процессора.
- Разделение времени и многозадачность.
Уже пакетный режим в своём развитом варианте требует разделения процессорного времени между выполнением нескольких программ.
Необходимость в разделении времени (многозадачности, мультипрограммировании) проявилась ещё сильнее при распространении в качестве устройств ввода-вывода телетайпов (а позднее, терминалов с электронно-лучевыми дисплеями) (1960-е годы). Поскольку скорость клавиатурного ввода (и даже чтения с экрана) данных оператором много ниже, чем скорость обработки этих данных компьютером, использование компьютера в «монопольном» режиме (с одним оператором) могло привести к простою дорогостоящих вычислительных ресурсов.
Разделение времени позволило создать «многопользовательские» системы, в которых один (как правило) центральный процессор и блок оперативной памяти соединялся с многочисленными терминалами. При этом часть задач (таких, как ввод или редактирование данных оператором) могла исполняться в режиме диалога, а другие задачи (такие, как массивные вычисления) — в пакетном режиме.
- Разделение полномочий.
Распространение многопользовательских систем потребовало решения задачи разделения полномочий, позволяющей избежать возможности модификации исполняемой программы или данных одной программы в памяти компьютера другой (содержащей ошибку или злонамеренно подготовленной) программы, а также модификации самой ОС прикладной программой.
Реализация разделения полномочий в ОС была поддержана разработчиками процессоров, предложивших архитектуры с двумя режимами работы процессора — «реальным» (в котором исполняемой программе доступно всё адресное пространство компьютера) и «защищённым» (в котором доступность адресного пространства ограничена диапазоном, выделенном при запуске программы на исполнение).
- Реальный масштаб времени.
Применение универсальных компьютеров для управления производственными процессами потребовало реализации «реального масштаба времени» («реального времени») — синхронизации исполнения программ с внешними физическими процессами.
Включение функции реального масштаба времени в ОС позволило создавать системы, одновременно обслуживающие производственные процессы и решающие другие задачи.
- Файловые системы и структуры.
Постепенная замена носителей с последовательным доступом (перфолент, перфокарт и магнитных лент) накопителями произвольного доступа (на магнитных дисках).
Глава 2. История создания.
1.1. История создания.
Начало проекту было положено в 1991 году с публикации сообщения в новостной группе Usenet comp.os.minix следующего содержания:
«Привет всем, кто использует миникс — Я делаю (свободную) операционную систему (всего лишь хобби, не будет большой и профессиональной как gnu) для клонов 386 (486) AT…»
К тому времени GNU уже создал множество составляющих для свободной операционной системы, но её ядро GNU Hurd ещё не было готово. Поэтому пустующее место ядра для свободной ОС занял Linux и, несмотря на ограниченную функциональность ранних версий, привлёк к себе множество разработчиков и пользователей.
«Linux», разработка которого была начата Торвальдсом — лишь небольшая часть многих из использующих его систем, которые обычно тоже называют «Linux». Это иногда приводит к путанице, и те из них, которые используют системные библиотеки (например, GNU C Library) и другие программы Проекта GNU, называют также «GNU/Linux».
Сейчас семейство операционных систем на базе ядра Linux — третье по популярности (0,8 %) в мире на рынке настольных компьютеров. На рынке веб-серверов доля Linux порядка 50%. По данным Top500 Linux используется в качестве операционной системы на 80% самых мощных суперкомпьютеров планеты.
1.2. Хронология.
«Привет всем, кто использует миникс — Я делаю (свободную) операционную систему (всего лишь хобби, не будет большой и профессиональной как gnu) для клонов 386 (486). Она ваялась с апреля, и скоро будет готова. Я хочу отзывов о том, что людям нравится/не нравится в миниксе, ибо моя система на неё похожа (такое же устройство файловой системы(по практическим соображениям) среди всего прочего).
Я уже включил bash и gcc и, похоже, всё работает. Это значит, что что-то полезное появится через несколько месяцев, и я хотел бы узнать, чего люди хотят. Любые советы принимаются, но я не обещаю, что всё исполню :-)
Линус (torvalds@kruuna.helsinki.fi)
PS. Да, у неё никакого миниксового кода, и многозадачная файловая система. Она НЕ переносима (применяет переключение задач 386-го, и т. п.), и, скорее всего, будет поддерживать только AT-винчестеры, так как это всё, что у меня есть :-)»
1.3.Обобщённая структура файловой системы.
Ядро Linux поддерживает многозадачность, виртуальную память, динамические библиотеки, отложенную загрузку, производительную систему управления памятью и многие сетевые протоколы.
На сегодняшний день Linux — монолитное ядро с поддержкой загружаемых модулей. Драйверы устройств и расширения ядра обычно запускаются на «кольце 0», с полным доступом к оборудованию. В отличие от обычных монолитных ядер, драйверы устройств легко собираются в виде модулей и загружаются или выгружаются во время работы системы.
То, что архитектура Linux не является микроядерной, вызвало обширнейшие прения между Линусом Торвальдсом и Эндрю Таненбаумом в конференции в 1992 г.
1.4. Символ.
Официальным символом Linux является пингвин по имени Tux (см. приложение 2), отличающийся от «обычных» пингвинов жёлтым цветом клюва и лап.
В качестве символа версии ядра 2.6.29 принят тасманский дьявол Tuz (см. приложение 3), изображение которого ранее служило талисманом конференции linux.conf.au 2009. На этой конференции Линус Торвальдс провел успешную акцию по благотворительной продаже игрушек Linux Tasmanian devil за сохранение популяции Тасманского дьявола. В версии 2.6.30 используется прежний логотип.
1.5. Применение.
Linux используется уже во многих устройствах, от мобильных телефонов, маршрутизаторов, стиральных машин и заканчивая даже беспилотными военными аппаратами.
Даже такой телефонный гигант как Nokia использовала в своём новом Nokia N900 операционную систему Maemo, основанную на Debian.
Глава 3. Сравнение Microsoft Windows и GNU/Linux.
3.1.
Трудности в сравнении.
Windows и Linux трудно сравнивать на равных из-за следующих факторов:
3.2. По инсталляции.
Установка GNU/Linux когда-то была затруднительной для среднего пользователя. В настоящее время почти все дистрибутивы содержат упрощенную процедуру установки и демонстрационный диск (Live CD), который дает возможность загрузить систему прямо с CD или DVD и пользоваться ей не устанавливая на жесткий диск.
Установщик Windows тоже включает в себя программу-помощника (wizard), как и дистрибутивы Linux.
3.3. По поддержке игр.
Для Microsoft Windows постоянно выпускается огромное количество игр разных жанров. Распространяются в большинстве своём за оплату, но есть и бесплатные казуальные игры. Большое количество игр также объясняется тем, что Windows — наиболее популярная операционная система на настольных компьютерах.
Для GNU/Linux существует намного меньше игр. Основной причиной является то, что эта система мало распространена на домашних компьютерах, кроме того разработчики игр указывают на низкую надёжность и производительность драйверов. В большинстве своём это также свободное программное обеспечение, однако и здесь встречаются проприетарные игры (в основном это игры, портированные из Windows). Наиболее популярными жанрами здесь являются казуальные игры, шутеры от первого лица, а также стратегии.
3.4. По безопасности
Для Microsoft Windows создано очень большое число вирусов и деструктивных программ (их количество исчисляется сотнями тысяч). Для борьбы с ними используется специальное программное обеспечение — антивирусы. Вирусы бывают разных видов: от сравнительно безобидных не приносящих особого вреда пользователю, до деструктивных, которые изменяют настройки системы, либо уничтожают пользовательские или системные файлы. В Windows всегда присутствовало чёткое разделение пользовательских прав. Тем не менее, большинство пользователей домашних компьютеров всегда использует права администратора, что негативно сказывается на защищённости системы. С появлением Windows Vista, эта проблема была решена при помощи комплекса технологий: теперь Windows в явном виде запрашивает подтверждение действий, требующих прав администратора, даже если пользователь является администратором. Однако администратор не может получить системные привилегии, которые получают некоторые вирусы благодаря уязвимостям Windows, соответственно бывает невозможно вручную нейтрализовать действие вируса, который не видят антивирусные программы, но действие которого может проследить администратор.
В Linux (как и во всех других UNIX-подобных системах) всегда присутствовало чёткое разделение пользовательских прав. Имеется только одна учётная запись системного администратора («суперпользователя») — root. Этот пользователь может выполнять ничем не ограниченные действия над системой: изменять настройки, устанавливать и удалять программы, изменять системные файлы, останавливать работу системы или отдельных ее компонентов. И имеются учётные записи обычных пользователей: они могут только изменять личные настройки (внешний вид, настройки программ), и выполнять операции с файлами только в пределах своего домашнего каталога (или в других каталогах, если разрешит root). Обычному пользователю разрешено устанавливать программы только в свой домашний каталог или в те каталоги, где у него есть разрешение на запись данных. Для Linux также существуют антивирусы (проприетарные (Dr.Web, Антивирус Касперского, avast! и др.) и свободные (ClamAV)), позволяющие как сканировать сетевой трафик на шлюзах, почтовых серверах, файлсерверах, так и проверять выбранные отдельные файлы, каталоги, сменные и другие носители, по желанию пользователя, при обращениях на чтение/запись файлов, по расписанию, с графической оболочкой или без таковой.
Глава 4. Организация исследования и интерпретация
полученных данных.
4.1.Описание выборки
В исследование принимали участие учащиеся девятых, десятых, одиннадцатых классов МОУ «СОШ № 4» в количестве 72 человек в возрастном диапазоне от 14 до 18.
4.2. Описание методов и методик
Метод исследования – анкетирование.
Для проведения исследования мной была составлена Анкета (Приложение.1).
Данная анкета состоит из 7 вопросов, на каждый из которых предлагается от двух до пяти вариантов ответов.
4.3. Организация исследования
Исследование было проведено в три этапа.
На первом этапе мы изучили литературу по интересующей нас теме.
На втором этапе с учащимися девятых, десятых и одиннадцатых классов было проведено анкетирование.
На третьем этапе нами были обработаны результаты анкетирования и проведена интерпретация полученных данных.
4.4. Интерпретация полученных данных
При исследовании были получены следующие результаты:
на вопрос: знаете ли вы что такое операционная система, были получены следующие ответы:
а) базовый комплекс компьютерных программ – 63,9%
б) базовая программа, управляющая другими программами – 36,1%
на вопрос: какие ОС вы знаете, слышали, были получены следующие ответы:
а)MS-DOS – 36,1%
б) Windows – 97,3%
в) Linux – 76,4%
г) свой вариант – 0%
на вопрос: если у вас дома есть компьютер, какая операционная система установлена на вашем компьютере, были получены следующие ответы:
а) Windows – 90,3%
б) Linux - 2,8%
в) свой вариант – 2,8%
на вопрос: знакомы ли вы с ОС Linux, какая операционная система установлена на вашем компьютере, были получены следующие ответы:
а) знаком - 44,4%
б) не знаком – 6,9%
в) где-то слышал - 50%
г) свой вариант – 1,4%
на вопрос: если знакомы, то где вы о ней узнали, были получены следующие ответы:
а) сам - 23,6%
б) у друга – 14%
в) на уроке информатики - 47,2%
г) прочитал – 1,4%
д) в интернете – 22,2%
е) свой вариант – 2,8%
на вопрос: если знакомы, то работаете ли в ней, были получены следующие ответы:
а) да – 5,6%
б) нет – 82%
в) иногда – 12,5%
на вопрос: если работаете то, что вас больше устраивает, были получены следующие ответы:
а) Linux – 1,4%
б) Windows – 83,3%
в) свой вариант -9,8%
Заключение.
В данной работе было дано развёрнутое определение операционной системы, была рассмотрена история создания Linux (Линукс), проведено сравнение двух операционных систем Linux (Линукс) и Windows, как альтернативных друг другу.
Цель данной работы:
Исследовать отношение учащихся нашей школы к переходу на Linux (Линукс).
В соответствии с целью, предметом и объектом исследования нами была сформулирована следующая гипотеза: 98% учащихся не хотят переходить на операционную систему Linux(Линукс)
Результаты проведенного исследования позволяют сделать следующие выводы:
- многие учащиеся не знают определение операционной системы (63 %),
- многие учащиеся слышали об операционной системе Linux(Линукс) (76,4%),
- почти у всех учащиеся дома на компьютере установлена операционная система Windows (90,3%),
- многие учащиеся знакомы с операционной системе Linux (Линукс) (47,2%),
- об этом они узнали на уроке информатики (44,4%),
- большинство учащихся отдают предпочтение Windows (83,3%).
Гипотеза, выдвинутая нами перед началом работы, практически подтвердилась. Ошибка предположения составила 15%.
Литература
Приложение 1
1) Знаете ли вы что такое операционная система (определение)?
а) базовый комплекс компьютерных программ
б) базовая программа, управляющая другими программами
2)Какие ОС вы знаете, слышали?
а)MS-DOS
б) Windows
в) Linux
г) свой вариант
3) Если у вас дома есть компьютер, какая операционная система установлена на вашем компьютере?
а) Windows
б) Linux
в) свой вариант
4) Знакомы ли вы с ОС Linux?
а) знаком
б) не знаком
в) где-то слышал
г) свой вариант
5)Если знакомы, то где вы о ней узнали?
а) сам
б) у друга
в) на уроке информатики
г) прочитал
д) в интернете
е) свой вариант
6) Если знакомы, то работаете ли в ней?
а) да
б) нет
в) иногда
7) Если работаете то, что вас больше устраивает?
а) Linux
б) Windows
в) свой вариант
Приложение 2
Приложение 3
Тигрёнок на подсолнухе
Мост Леонардо
Два морехода
Весенняя сказка
Сочные помидорки