Linux и Windows: сравнительная характеристика

Научно-образовательная конференция учащихся «Преемственность поколений, Шатура-2009» Область знания: «Информационные технологии» Тема: «Cравнение ОС Windows и Linux»

Автор: Воронин Данила Игоревич, учащийся 10 класса МОУ СОШ №2

Руководитель работы: Воронин Игорь Вадимович, руководитель отдела по информационным технологиям ИПЛИТРАН

2009 год

Введение

Компьютер не может работать без операционной системы (ОС). ОС — это базовый комплекс программ,которые управляют аппаратными средствами компьютера, работой с файлами, вводом и выводом информации, а также выполнением прикладных программ и утилит. Так же ОС включает в себя программы и пользовательского интерфейса. Существует множество ОС для КПК, для компьютера, а так же специальные ОС ( для управления агрегатами и механизмами). Самые популярные ОС для ПК это Linux, Windows, Unix, GNU, Mac OS, Amiga OS. В этой работе проводится сравнение ОС Windows и Linux т.к они самые популярные в мире и в России.

Цели работы

Цели работы заключаются в том, что бы сравнить операционные системы Windows и Linux и выявить у них преимущества и недостатки.

История создания ОС Windows и Linux

Цели: Ознакомиться с историей создания данных ОС

Впервые Microsoft Windows была представлена на выставке Comdex 10 ноября 1983 г., тогда она позиционировалась как графическое расширение для MS-DOS. Даже известные Microsoft Windows 3.x и Microsoft Windows for Workgroups 3.x не являлись операционными системами в чистом виде, а представляли собой надстройки или расширения ОС MS-DOS. Основными новшествами, реализованными в Microsoft Windows, стали появление графического интерфейса пользователя и использование наряду с клавиатурой другого устройства - графического манипулятора "мышь", без которого теперь трудно представить любой современный персональный компьютер. Windows 1.0 включала собственные драйверы для видео карт, мышей, клавиатур, принтеров и последовательных портов.

К 1990 году в рамках проекта GNU были разработаны и постоянно развивались свободные программы, составляющие основной инструментарий для разработки программ на языке Си: текстовый редактор Emacs, компилятор языка Си gcc, отладчик программ gdb, командная оболочка Bash, библиотека важнейших функций для программ на Си libc. Все эти программы были написаны для операционных систем, похожих на UNIX. Это означает, что в них использовался стандартный для UNIX механизм запроса ресурсов компьютера, необходимых программе — системные вызовы, которые исполняются ядром операционной системы. При помощи системных вызовов программы получают доступ к оперативной памяти, файловой системе, устройствам ввода и вывода. Благодаря тому, что системные вызовы выглядели более-менее стандартно во всех реализациях UNIX, программы GNU могли работать (с минимальными изменениями или вообще без изменений) в любой UNIX-подобной операционной системе.

С помощью имевшихся инструментов GNU можно было бы писать программы на Си, пользуясь только свободными программными продуктами, однако свободного UNIX-совместимого ядра, на основе которого могли бы работать все эти инструменты, не существовало. В такой ситуации разработчики GNU вынуждены были использовать одну из патентованных реализаций UNIX, т. е. вынуждены были следовать принятым в этих операционных системах архитектурным решениям и технологиям и основывать на них свои собственные разработки. Идеал Столлмана о научной разработке ПО, свободной от решений, движимых коммерческими целями, был недоступен, пока в основе свободной разработки лежало патентованное UNIX-совместимое ядро, исходные тексты которого оставались тайной для разработчиков.

Linux- OC семейства UNIX. Linux не имеет географического центра разработки. Нет и организации, которая владела бы этой системой; нет даже единого координационного центра. Её разрабатывают множество компаний в разных странах. Две таких компаний-разработчиков находятся в России : ASP Linux и Alt Linux. Программы для Linux — результат работы тысяч проектов.

Различия в ОС

Windows имеет закрытый код. Продается предустановленным на компьютеры или в коробочном варианте. Стоимость примерно 3000 рублей. Linux имеет открытый код. Распространяется свободно т.е. бесплатен. Лицензия GNU General Public License (GPL) закрепляет и защищает эти права, но допускает распространение и изменение программ только под той же лицензией.

Установка ОС Windows занимает не менее чем 1 час. При этом постоянно требуется администратор, что бы настраивать ОС при установке.

Linux вначале задает вопросы про настройки (их примерно 15). Дальнейшее присутствие администратора не требуется. Ставится в течение 15 минут.

Различие файловой системы

У Windows файловые системы - NTFS и FAT32. Минус Windows в том, что он не различает другие файловые системы.FAT32 — последняя версия файловой системы FAT и улучшение предыдущей версии, известной как FAT16. Она была создана, чтобы преодолеть ограничения на размер тома в FAT16, позволяя при этом использовать старый код программ MS-DOS и сохранив формат. FAT32 использует 32-разрядную адресацию кластеров. FAT32 появилась вместе с Windows 95 OSR2.

Linux имеет более ста различных файловых систем. Самые популярные это EXT3, reiserfs и другие. Распознает файловые системы Windows. Файловую систему reiserfs разработали сотрудники МГУ. Файлы всех пользователей в Linux хранятся раздельно, у каждого пользователя есть собственный домашний каталог, в котором он может хранить свои данные. Доступ других пользователей к домашнему каталогу пользователя может быть ограничен. Информация о домашнем каталоге обязательно должна присутствовать в учётной записи, потому что именно с него начинает работу пользователь, зарегистрировавшийся в системе. Файловая система не только систематизирует данные, но и является основой метафоры "рабочего места" в Linux. Каждая выполняемая программа "работает" в строго определённом каталоге файловой системы. Такой каталог называется текущим каталогом, можно представлять, что программа во время работы "находится" именно в этом каталоге, это её "рабочее место". В зависимости от текущего каталога может меняться поведение программы: зачастую программа будет по умолчанию работать с файлами, расположенными именно в текущем каталоге -- до них она "дотянется" в первую очередь. Текущий каталог есть у любой программы, в том числе и у командной оболочки (shell) пользователя. Поскольку взаимодействие пользователя с системой обязательно опосредовано командной оболочкой, можно говорить о том, что пользователь "находится" в том каталоге, который в данный момент является текущим каталогом его командной оболочки.

В подключение к интернету Windows и Linux похожи, отличие лишь в том, что в начальных версиях Windows не было TCP IP. В интернет выходит по протоколу TCP IP. Подключение к интернету в обеих ОС происходит как правило по умолчанию по DHCP. В этом случае, если в локальной сети найден сервер, который раздает адреса DHCP, то конфигурирование IP адеса и выход в интернет происходит автоматически. Вместе с тем имеется возможность ручной настройки подключения, для этого надо обладать знаниями что такое IP адрес, DNS сервер, маска, шлюз.

Пользовательское ПО

Windows имеет скудный набор программ после инсталляции : блокнот, Paint, калькулятор, Internet Explorer и музыкальный проигрыватель, который не может проигрывать файлы без установка кодеков. Остальные программы такие как для просмотра DVD, запись дисков: их всех надо устанавливать.

Linux имеет : Open Office, Gimp, Media плееры, программы для записи DVD дисков и более 100 различных программ.

Программирование в Linux

После определённого периода разработки под Linux уже стабильно работал ряд важнейших утилит GNU. Скомпилированное ядро Linux с небольшим комплектом скомпилированных уже в Linux утилит GNU составляло набор инструментов для разработчика программного обеспечения, желающего использовать свободную операционную систему на своём персональном компьютере. В таком виде Linux уже не только годился для разработки Linux, но и представлял собой операционную систему, в которой можно было уже выполнять какие-то прикладные задачи. Конечно, первое, чем можно было заниматься в Linux — писать программы на Си. Несмотря на то, что с появлением первых дистрибутивов установка Linux уже не требует самостоятельной компиляции всех программ из исходных текстов, использование Linux оставалось уделом разработчиков: пользователь этой операционной системы в тот период её развития мог заниматься почти исключительно программированием. По крайней мере, чтобы решать в ней другие повседневные прикладные задачи (например, чтение электронной почты, написание статей и т. п.), он должен был сначала некоторое время позаниматься программированием и даже разработкой самой системы Linux, чтобы создать для себя соответствующие прикладные программы или заставить их работать в Linux.

Благодаря распространённости ОС Windows на сегодняшнем рынке очень многочисленны приложения, разработанные для этой платформы[/usr/share/doc/alt-docs/desktop/wine_intro/index.html#.footnote1 1]. Однако зависимость коммерческого приложения от определённой платформы (ОС) может быть не всегда удобной или выгодной. На этот случай существуют средства, позволяющие программам, разработанным для ОС Windows, работать в другой операционной системе. Одним из наиболее развитых среди подобных средств является WINE.

WINE (Wine Is Not Emulator) не является эмулятором операционной системы: то есть он не создаёт изолированной среды для выполнения и не обеспечивает доступ к низкоуровневым системным ресурсам, таким как непосредственный доступ к оборудованию. Функция WINE состоит в том, чтобы, с одной стороны, предоставить win-приложению Win API — стандартный системный интерфейс операционных систем Windows, а с другой стороны, транслировать запросы win-приложения в соответствующие системные вызовы (Unix API). WINE работает на различных Unix-системах, в том числе на Linux. Таким образом, WINE — это своеобразная «прослойка» совместимости между win-приложениями и host-системой[/usr/share/doc/alt-docs/desktop/wine_intro/index.html#.footnote2 2].

Работа с драйверами и сетями

Windows для оптимальной работы всех внешних устройств требуется дополнительная установка драйверов. При чем для каждого устройства отдельный драйвер. Linux уже предустановленны драйверы для популярных устройств. Однако Linux позволяет не только пользоваться уже установленными драйверами и программами, а так же скачивать и подключать новые программы и новые драйвера. Это осуществляется путем установки пакетов. Пакеты можно устанавливать из графической среды и из командной строки. Из графической среды пакеты устанавливаются при помощи программы Synaptic. Из командной строки при помощи команды apt-get

Защита от вирусов

Windows защищен от вирусов частично и требуется дополнительная покупка и установка антивирусов. Но есть встроенная защита от вредоносного кода «Защита от вирусов», которая весьма не надежна и взламывается даже не серьезной вирусной атакой. Для усиления защиты Windows от вирусов необходимо покупать и устанавливать дополнительное программное обеспечение от других разработчиков. Также этим компаниям нужно платить регулярно за покупку обновления антивирусной базы. В Linux изначально предусмотрены средства защиты в ядре операционной системы. Ядро обладает свойством допускать на запись, только те команды, которые происходят от администратора (от roota) . Все обычные пользователи, которые ходят в интернет и пользуются ресурсами Linuxa никогда не имеют таких прав и возможностей как root. Поэтому если пользователь Linux никогда не говорит посторонним людям пароль roota на своей машине, то сломать его невозможно.

Ядро Windows и Linux

Windows имеет ядро MS DOS, которое состоит из BIOS-базовая система ввода\вывода, Io.sys-файл командной загрузки, comand.com – интерпретатор информации в машинный код и других компонентов.

Совместимость с UNIX в этот момент означала, что операционная система должна поддерживать стандарт POSIX. POSIX — это функциональная модель совместимой с UNIX операционной системы, в которой описано, как должна вести себя система в той или иной ситуации, но не приводится никаких указаний, как это следует реализовать программными средствами. POSIX описывал те свойства UNIX-совместимых систем, которые были общими для разных реализаций UNIX на момент создания этого стандарта. В частности, в POSIX описаны системные вызовы, которые должна обрабатывать операционная система, совместимая с этим стандартом.Linux с каждой новой версией ОС выходит новое ядро. Ядро Linux поддерживает многозадачность , динамические библиотеки, отложенную загрузку, производительную систему управления памятьюи многие сетевые протоколы. Так же у Linux самостоятельное ядро. В 1992 году версия ядра Linux достигла 0.95, а в 1994 году вышла версия 1.0, что свидетельствует о том, что разработчики наконец сочли, что ядро в целом закончено и все ошибки (теоретически) исправлены. В настоящее время разработка ядра Linux — дело уже гораздо большего сообщества, чем во времена до версии 0.1, изменилась и роль самого Линуса Торвальдса, который теперь не главный разработчик, но главный авторитет, который традиционно оценивает исходные тексты, которые должны быть включены в ядро и даёт своё добро на их включение. Тем не менее, общая модель свободной разработки сообществом сохраняется. В настоящее время параллельно всегда разрабатывается два варианта ядра. Стабильная версия, считающаяся достаточно надёжной и пригодной для пользователей, её номер заканчивается на четное число, например, “2.4”. Номер соответствующей экспериментальной версии ядра оканчивается на нечётное число — “2.5”. Экспериментальная версия адресована в первую очередь разработчикам ядра, тестирующим новые возможности.

Работа в интернете

Для скачивания и загрузке файлов в сетях Windows требует установку программ-клиентов FTP, SSH, Samba. Для протокола HTTP Windows предусмотрен IE, но по распространяемому мнению лучше использовать другой браузер. Т.к IE имеет уязвимые места, через которые могут проникнуть вирусы.

В Linux уже все предустановлено. Удобнее всего использовать программу Konqueror т.к. в ней есть многие программы для работы в сетях. Выбор браузера не имеет значения. На данный момент распространенный браузер — Mozilla FireFox

Офис

На Windowsе нужно купить и поставить Microsoft Office. Либо Open Office. Его можно скачать бесплатно с сайта производителя. Оба офиса работают примерно одинаково. В Linuxe уже предустановлен Open Office

Работа в Microsoft Office и OpenOffice.org

В OpenOffice.org можно открывать и сохранять документы в форматах файлов Microsoft Office.

Открытие файла Microsoft Office

• Выберите команду Файл - Открыть. В OpenOffice.org, в диалоговом окне открытия файлов, выберите файл Microsoft Office.

Файл MS Office...	... будет открываться в модуле OpenOffice.org
MS Word, *.doc	OpenOffice.org Writer
MS Excel, *.xls	OpenOffice.org Calc
MS PowerPoint, *.ppt, *.pps	OpenOffice.org Impress

Сохранение как файл Microsoft Office

1. Выберите команду Файл - Сохранить как.
2. В списке поля Тип файла выберите формат файла Microsoft Office.

Сохранение документов в форматах Microsoft Office по умолчанию

1. Выберите пункт меню [vnd.sun.star.help://shared/text/shared/optionen/01010200.xhp?Language=ru&System=UNIX&UseDB=no&DbPAR=swriter Сервис - Параметры - Загрузка/сохранение - Общие].
2. В области Стандартный формат файла сначала выберите тип документа, а затем выберите тип файла для сохранения.

После этого при сохранении документа автоматически будет устанавливаться выбранный тип файла. Безусловно, остается возможность выбрать другой тип файла в диалоговом окне сохранения файла.

Преобразование многих файлов Microsoft Office в формат OpenDocument

Мастер преобразования документов будет копировать и преобразовывать все файлы Microsoft Office в папке в документы OpenOffice.org с форматом файлов OpenDocument. Можно указать папку, которую нужно просматривать, и папку, в которой должны быть сохранены преобразованные файлы.

• Выберите команду [vnd.sun.star.help://shared/text/shared/autopi/01130000.xhp?Language=ru&System=UNIX&UseDB=no&DbPAR=swriter Файл - Мастер - Преобразование документов], чтобы запустился мастер.

Работа в Microsoft Office и OpenOffice.org

Microsoft Office и OpenOffice.org не могут выполнять одни и те же коды макросов. В Microsoft Office используется вариант языка VBA (Visual Basic for Applications), а в OpenOffice.org используется Basic, основанный на среде OpenOffice.org API (программного интерфейса приложения). Хотя язык программирования один, но объекты и методы разные.

Если макрос используется в одном из приложений и есть желание использовать те же функциональные возможности в другом приложении, необходимо отредактировать этот макрос. Для этого следует загрузить в OpenOffice.org макрос, которые содержатся в файлах Microsoft Office, просмотреть и отредактировать его код в интегрированной среде разработки OpenOffice.org [vnd.sun.star.help://shared/text/shared/main0600.xhp?Language=ru&System=UNIX&UseDB=no&DbPAR=swriter Basic IDE].

При загрузке документа можно сохранить или удалить VBA-макрос.

Откройте документ Microsoft Office, который содержит код макроса VBA. Измените только обычное содержимое (текст, ячейки, графические объекты), но не редактируйте макрос. Сохраните документ с типом файла Microsoft Office. Откройте файл в Microsoft Office, и VBA-макрос будет работать, как прежде.

Можно также удалить VBA-макрос из файла Microsoft Office при загрузке или сохранении.

• Выберите команду [vnd.sun.star.help://shared/text/shared/optionen/01130100.xhp?Language=ru&System=UNIX&UseDB=no&DbPAR=swriter Сервис - Параметры - Загрузка/сохранение - Свойства VBA], чтобы установить параметры обработки VBA-макросов в OpenOffice.org.

У Windows исполняемые файлы являются с расширением имя_файла.ехе. В Linux нет расширения. Есть тип файла. Типы файла следующие : r-чтение w-запись x-исполняемый. Маска у них следующая: User - может просматривать только 1 пользователь Group - файл может просматривать определенная группа пользователей All- все пользователи

В Windowse установка ПО ведется при помощи setup.exe . В Linuxe программы устанавливаются при помощи пакетов rpm. Используется встроенная программа Synaptik которая устанавливает программы при помощи пакета rpm из репозитория

ВЫВОДЫ

Благодаря данным сравнениям вы выявили, что Linux проще устанавливать, поддерживать, и меньше требует временных сил и затрат на обновление и поддержку системы чем Windows. Во первых это связано с отсутствием нужды ставить дайвера для популярных устройств, имеет больше файловых систем чем Windows , более защищен от вирусов. С каждым годом популярность Linux растет, а Windows убывает. Можно установить Linux совершено легально. Купив и установив Windows необходимо производить большие финансовые затраты на дополнительное ПО.

Ссылки на литературу

1. Ядро Linux // Википедия
2. http://yandex.ru/yandsearch?text=linux