Автоматизированная информационная система средствами Ubuntu Linux

       Интерфейс “X Window” в большой степени контролируется менеджером окон (Window manager). Эта программа отвечает за размещение окон, изменение их размеров, размещение иконок, перемещение окон, вид оконных рамок и т.д. Стандартный дистрибутив XFree включает twm, классический оконный менеджер MIT, но также имеются и более современные менеджеры, такие как Open Look Virtual Window Manager (olvwm). Среди пользователей Linux популярен fvwm. Это небольшой менеджер окон, требующий в два с лишним раза меньше памяти, чем twm. Он обеспечивает трехмерное представление обрамления окон и виртуальный рабочий стол (desktop) - если пользователь подвигает мышь к краю экрана, все изображение смещается, будто дисплей имеет большие размеры, чем на самом деле.  Fvwm более традиционен и позволяет реализовать все функции доступа как с клавиатуры, так и от мыши. Многие дистрибутивы Linux содержат fvwm, как стандартный менеджер окон.

     Дистрибутив XFree86 содержит программные библиотеки и включает файлы для тех программистов, кто желает создавать приложения в X. Поддерживаются различные множества widget (графических представлений), такие как Athena, Open Look и Xaw3D. Включены все стадартные фонты, битмэпы и документация. Поддерживается также PEX (программный интерфейс для трехмерной графики).

       Многие пользующиеся Х используют  и имеющиеся в Motif наборы widget. Несколько компаний продают одно- и многопользовательские лицензии бинарников Motif в Linux. Поскольку Motif сам по себе сравнительно дорог, немногие владельцы Linux имеют Motif. Тем не менее, бинарники, статически связанные с библиотечными программами Motif, могут свободно распространяться.  

     Главные ограничения использования “X Window” происходят от требований к аппаратуре. Для более комфортного режима необходимо не менее 8 Мбайт. Желательно иметь и более производительный процессор , но прежде всего необходима память. Для действительно хорошего результата лучше иметь карту с акселератором (как, например, S3-chipset). На Linux с XFree был достигнут рейтинг выполнения, превосходящий 200000 xstones.

     Существуют различные  утилиты для связи с миром  MS-DOS. Наиболее известен Linux MS-DOS Emulator, позволяющий выполнять многие MS-DOS программы прямо на Linux. Несмотря на то, что Linux и MS-DOS абсолютно различные операционные системы, среда защищенного режима позволяет некоторым задачам вести себя так, как это делают прикладные программы MS-DOS. 

     Эмулятор  MS-DOS прежде всего предназначается для тех, кому MS-DOS нужен только для выполнения нескольких приложений, но в основном используется Linux. Эмулятор, это не полное повторение MS-DOS. Разумеется, если эмулятор не удовлетворяет пользовательский потребностям, можно использовать MS-DOS непосредственно, как и Linux, на одной и той же машине. При использовании загрузчика LILO можно во время загрузки указать, какую загрузить операционную систему. Linux может сосуществовать с другими операционными системами, с той же OS/2 и Windows. [18]

     Linux обеспечивает “гладкий” интерфейс для обмена файлами между Linux и MS-DOS. Можно “примонтировать” раздел MS-DOS или гибкий диск под Linux и иметь прямой доступ к файлам MS-DOS, как и к "родным".

     Обмен данными с Windows возможен только в одну сторону: Linux читает файлы Windows, а последняя – файлы Linux прочитать не может.

     В Linux огромное количество всевозможных приложений, что и следует ожидать от такой “разносторонней” операционной системы. Основная ориентация Linux была на персональные Unix-вычисления, но она быстро меняется. Все больше его используют в бизнесе и обучении, все больше появляется на рынке всевозможных коммерческих приложений.

     В Linux доступно несколько реляционных баз, включая Postgres, Ingres, и Mbase. Это полномасштабные профессиональные системы управления базами данных типа клиент-сервер, похожие на имеющиеся на других платформах Unix. Имеется также коммерческая база - rdb.

     Прикладные  научные пакеты включают FELT (Finite Element Analysis Tool); gnuplot (анализ данных и черчение); Octave (пакет символических вычислений, похожий на MATLAB); xspread ( калькулятор типа spreadsheet); xfractint (X-вариант популярного рекурсивного генератора Fractint); xlispstat (пакет статистики) и многое другое. Другие приложения содержат Spice (проектирование и анализ цепей) и Khoros (аналого-цифровая обработка сигналов и визуализация).

     Разумеется, есть еще много приложений, которые  перенесены на Linux. Linux обеспечивает полный программный Unix-интерфейс, удобный в качестве исходной базы для любых приложений в любой научной области.

     Как и другие операционные системы, Linux не стоит в стороне от компьютерных игр. Это и классические текстовые “подземельные” игры, вроде Nethack и Moria; игры типа MUDs (Multi-User Dungeons, которые позволяют взаимодействовать многим пользователям), а также большое число игр в X, таких как xtetris, netrek и Xboard.

     Для меломанов Linux поддерживает различные саунд-карты, вроде CDplayer (программа, которая может управлять драйвером CD-ROM, как традиционным CD-плейером), MIDI последовательности и саунд-редакторы цифровой записи и многое другое.[9]

1.5 Работа в сети

     Linux поддерживает два базовых сетевых протокола Unix: TCP/IP и UUCP. TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) есть множество сетевых парадигм, позволяющих системам по всему миру связываться по единой сети, известной как Internet. С помощью Linux, TCP/IP и подключения к сети можно общаться с пользователями и машинами всего Internet через электронную почту, новости USENET, передачу файлов FTP и т.п. В Internet много машин под Linux.

       Большинство сетей TCP/IP используют Ethernet, как физическое транспортное средство. Linux поддерживает многие популярные карты Ethernet и интерфейсы. Однако, поскольку не у всех есть дома плата Ethernet, Linux также поддерживает SLIP (Serial Line Internet Protocol), позволяющий связываться с Internet через модем. Для использования SLIP необходимо иметь доступ к SLIP-серверу, машине связанной с сетью и, обеспечивающей вход в Internet. Многие фирмы и университеты предоставляют SLIP-сервис. Если Linux имеет Ethernet и модем, можно сконфигурировать систему как SLIP-сервер для других хостов.

     NFS (Network File System) позволяет использовать файлы совместно с другими машинами сети. FTP (File Transfer Protocol) позволяет передавать файлы между машинами. Другие приложения включают sendmail - систему передачи и получения электронной почты с использованием протокола SMTP; базирующуюся на протоколе NNTP, системе электронных новостей типа C-News и INN; telnet, rlogin и rsh - позволяют войти и выполнить команды на других машинах сети; finger - позволяет получать информацию о других пользователях Internet. Фигурально выражаясь - существуют тонны различных приложений для протокола TCP/IP.[14]

     Полный  спектр различных программ для чтения почты и новостей существует в  Linux, это, например: elm, pine, rn, nn и tin.

     Система обеспечивает стандартный программный  интерфейс, поэтому любая программа, использующая TCP/IP, может быть легко перенесена на Linux. X-сервер Linux также поддерживает TCP/IP, позволяя отображать выполняемые на других машинах прикладные программы на дисплее.

     (Unix-to-Unix Copy) - старейший механизм передачи файлов, электронной почты и электронных новостей между Unix-машинами. Классически, UUCP-машины связываются друг с другом по телефонным линиям через модем, но UUCP может использовать в качестве транспортного средства и связь по TCP/IP. Если у вас нет доступа по TCP/IP или SLIP-сервера, можно сконфигурировать свою систему так, чтобы посылать и получать файлы и электронную почту с использованием UUCP.

     Если есть модем, то можно связываться с другими  машинами, используя телекоммуникационные пакеты, имеющиеся в Linux. Многие используют программы телекоммуникации для связи с BBS (Bulletin Board Systems), а также и с коммерческими онлайновыми системами, вроде Prodigy, CompuServer и America On-Line. Другие через модемы связываются с Unix-системой в школе или на работе. Можно использовать модем и Linux для посылки и приема факсов. Телекоммуникационные пакеты Linux очень похожи на имеющиеся в других операционных системах.

       Один из наиболее популярных  телекоммуникационных пакетов в  Linux - Seyon – X   -приложение, предоставляющее традиционный эргономичный интерфейс со встроенной поддержкой различных протоколов передачи файлов, таких как Kermit, ZModem и т.п. Есть также телекоммуникационные программы C-Kermit, pcomm и minicom. Это напоминает наборы телекоммуникационных программ в других системах.

       Если нет доступа к SLIP-серверу, то можно использовать term для мультиплексирования последовательной линии. Term обеспечивает множественный доступ через модем на удаленную машину, также позволит перенаправлять X-клиента на локальный X-сервер через последовательную линию, давая возможность отобразить удаленное X-приложение на Linux-системе.  Другой пакет - KA9Q - обеспечивает интерфейс, похожий на SLIP.

       Linux поддерживает большое разнообразие программ для BBS, большинство из которых более мощные, чем в других операционных системах. С телефонной линией, модемом и Linux можно превратить компьютер в BBS, обеспечив доступ к своей системе для пользователей сети. Программное обеспечение BBS для Linux включает XBBS и пакеты UniBoard BBS. Большинство программ BBS ограничивают пользователя меню-системой, где имеется некоторый фиксированный набор функций.[5] 

1.6 Исследование файловой  системы 

     Любая операционная система поддерживает несколько файловых систем, например, Windows поддерживает файловые системы FAT , FAT32 , NTFS , ISO9660 , UDF и др. Linux — тоже не исключение. Однако нужно различать файловые системы, которые могут использоваться в качестве корневой файловой системы, и файловые системы, которые просто поддерживает ОС, но которые не используются для установки Linux.

     В качестве корневой файловой системы  применяются следующие файловые системы.

• ext — первая файловая система Linux, использовалась в ранних версиях Linux (сегодня используется крайне редко).
• ext2 — стандартная, но уже устаревшая файловая система Linux. Долгое время использовалась практически во всех дистрибутивах по умолчанию, но была заменена файловой системой ext3.
• ext3 — модифицированная версия файловой системы ext2, но с поддержкой журнала, существенно повышающего надежность файловой системы. Максимальный размер раздела с файловой системой ext3 — 4 Тбайт¹, хотя ядро Linux версии 2.6 поддерживает максимальный размер раздела до 16 Тбайт . Мак си мальный размер файла — 1 Тбайт.
• ext4 — новейшая файловая система Linux. Поддержка ext4 как стабильной файловой системы появилась в ядре Linux версии 2.6.28 — это самая новая версия ядра на момент написания этих строк. Если сравнивать эту файловую систему с ext3, то производительность и надежность новой файловой системы существенно увеличена, а максимальный размер раздела теперь равен 1024 Пбайт² (1 Эбайт³). Максимальный размер файла больше 2 Тбайт.

     Во  многих операционных системах (включая  Unix) существует концепция файла, по которой его можно рассматривать просто, как набор информации, которому дано имя. Файлы идентифицируются по именам. [26]

     Одновременно  с концепцией файла рассмотрим и  концепцию каталога. Каталог - это совокупность файлов. Файловая система есть собрание файлов и иерархия каталогов. (Различные версии Linux могут иметь отличия). Присмотримся к каждому каталогу:

     /bin  

     bin - это сокращенно от “binaries” (т.е. двоичные или выполняемые файлы). Здесь находится много важных системных программ. Когда, например, используется команду cp, выполняется программа /bin/cp

     /dev  

     “Файлы” в /dev известны как драйверы устройств - они используются для доступа к устройствам и ресурсам системы, таким как диски, модемы, память и т.д. Например, как пользователь может читать данные из файла, точно также он можете читать входные сигналы от мыши, имея доступ к /dev/mouse. Имена файлов, начинающиеся на fd - это дисководы гибких дисков. fd0 - первый дисковод, fd1 - второй.  Вот перечень некоторых из наиболее используемых файлов устройств: 

     /dev/console/ относится к системной консоли, т.е. к монитору, напрямую связанному с системой. 

     Различные /dev/ttyS и /dev/cua устройства используются для доступа к последовательным портам. Например, /dev/ttyS0 относится к “COM1” под MS-DOS. Устройства /dev/cua относятся к “звонящим” устройствам, которые используются совместно с модемами.

     Устройства, имена которых начинаются с hd, имеют доступ к жестким дискам. /dev/hda относится ко всему первому жесткому диску, а hda1 только к первому разделу /dev/hda.

     Устройства  с именами, начинающимися на sd - SCSI-драйверы. Если у вас SCSI жесткий диск, вместо доступа к нему через /dev/hda, пользователь будет обращаться к /dev/sda. SCSI ленты доступны через устройства st, а SCSI CD-ROM через sr.

     Устройства  lp обеспечивают доступ к параллельным портам. /dev/lp0 относится к “LPT1” в MS-DOS.

     /dev/null используется как “черная дыра” - любые данные, посланные сюда, канут в Лету. Если необходимо подавить вывод команды на экран, можно перенаправить этот вывод в /dev/null.

     Устройства  с именами /dev/tty относятся к “виртуальным консолям” системы (доступ путем нажатия alt-F1, alt-F2 и т.д.). /dev/tty1 соответствует первой VC, /dev/tty2 соответствует второй и т.д.