Операционные системы на съёмных носителях
На самом деле проблематика загружаемых со съёмного носителя ОС не нова. Просто на данном этапе развития ОС мы привыкли к тому, что они базируются у нас на жёстком диске и позволяют работать с другими программами за счет многозадачности. Честно говоря, когда я брал эту тему для рассмотрения, я думал о Live-CD дистрибутивах ОС и у меня совершенно вылетели из головы старые (по компьютерным меркам) времена. Давайте же вспомним!
Всего каких-то 10–20 лет назад компьютеры и операционные системы были совершенно другими. Ёмкости жёстких дисков измерялись мегабайтами и каждый байт на них был ценен. Вспомним, что ещё раньше в компьютерах и жёсткого диска-то не было! А ОС уже были! Как же они загружались в память? А как раз с наружных носителей информации. Первоначально — с перфокарт, и помогали оператору в пакетной обработке заданий. Затем были магнитные ленты, и, наконец, магнитные (гибкие) диски. Вспомним всем известный MS DOS! Да, около 10 лет назад было время дистрибутивов, грузившихся с флоппи-дисков в оперативную память компьютера, вследствие чего дисковод обычно освобождался, и его можно было использовать далее для других дисков.
Итак, к данному времени шире всего распространены мобильные дистрибутивы на компакт-дисках, которые называются Live CD.
Конструктивно описываемая ОС ничем не отличается от ОС, загружаемой с жёсткого диска: на носителе также имеется загрузочный сектор, с которого и стартует система. Всё, что необходимо — это указать компьютеру, что следует грузить ОС именно с этого интерфейса. Обычно это делается в BIOS в разделе «Boot sequence».
Преимущества
- Прежде всего, конечно же, мобильность. Вы можете взять такую ОС везде и всегда с собой, главное, чтобы у вас в кармане было место для CD или флешки. Это особенно хорошо, когда вы привыкли к какому-то набору программ и определённой ОС, и вдруг у вас возникает необходимость поработать на компьютере с другой ОС и другими пакетами программ.
- Малые объёмы занимаемого места на носителе. К примеру, дистрибутив Damn small Linux занимает на компакт диске всего лишь 50 мегабайт. А это означает что вы можете записать на болванку еще 650 МБ необходимых вам для работы программ и информации.
- Из предыдущего вытекает следующее преимущество: малые объемы используемой оперативной памяти. Действительно, вряд ли дистрибутив будет занимать в памяти больше места, чем он «весит» сам. Более того, наверняка он будет занимать намного меньше памяти, ведь в дистрибутиве обычно находятся прикладные программы. Зачем же грузить их все сразу в память? Хотя, с другой стороны, такая ситуация тоже возможна, когда вы хотите освободить привод с которого запустили систему. ОС создаёт в памяти виртуальный диск, на который копирует всё необходимое.
Недостатки
- Во-первых, урезанная функциональность. Как ни крути, а объём системы ограничен объёмом носителя. Поэтому далеко не все программы идут в дистрибутив, а только самые необходимые. Однако, следует заметить, что обычно места на носителе хватает на полный пакет необходимых программ для удобной и даже комфортной работы. Просто нет ассортимента. В общем, с распространением флэш-памяти, этот недостаток уходит в прошлое.
- Во-вторых, в случае с компакт дисками, невозможность внесения каких-либо изменений в дистрибутив. Вы не можете сохранить на носитель какую-либо работу, вам потребуется для этого пользоваться ресурсами компьютера. Вы так же не можете менять состав ПО, входящего в состав дистрибутива. Вы не можете обновлять ПО. Данный недостаток включает в себя большое множество проблем, связанных со спецификой данной модели систем.
- Долгая загрузка ОС. Данные с компакт-диска читаются на порядок медленнее чем с винчестера, вследствие чего загружается ОС на порядок медленнее установленной.
Область применения
Итак, мы рассмотрели достоинства и недостатки ОС, загружаемых со съемных носителей. Обобщим все это, чтобы составить точку зрения о необходимости данных систем кому-либо.
Большинство недостатков меркнет перед самым основным достоинством, ради которого и разрабатываются такие ОС — мобильностью. Предположим, у вас или у вашего друга «полетела» установленная на компьютере ОС. Однако, хозяин компьютера не позаботился не только об архивации данных, но и о разбиении жесткого диска на два логических: системный и для данных. Что делать? Как спасти данные и реанимировать компьютер (предположим, что «безопасный» режим тоже не работает)? Тут нам приходит на помощь наша ОС. Загружаемся с неё. Имеем в своём распоряжении полноценную рабочую среду, в которой с легкостью копируем необходимую информацию на съёмные носители (в таких дистрибутивах обычно даже присутствует софт для записи данных на компакт-диски!).
Далее. Предположим, вы попытались восстановить «родную» ОС компьютера, загрузили её после этого, и выяснили, что окончательно «добили» её (я ни в коем случае не сомневаюсь в способностях читателя, но, согласитесь, такое встречается ;) ). Поскольку данные уже «спасены», наилегчайшим выходом из сложившейся ситуации будет форматирование жёсткого диска с последующей установкой на него свежей ОС.
А как отформатировать диск? Тут нам опять поможет наша система! вспомним про «загрузочные дискеты», которые обычно предлагает нам создать MS Windows. Что содержит данный диск? Да самую обыкновенную MS DOS с комплектом диагностических утилит и парой программ для работы с жёстким диском, включая format! Автор до сих пор использует загрузочный диск от своей Windows 98, почти десятилетней давности (что свидетельствует о его некоторой неквалификации, ибо Win98 работала с файловой системой FAT, а диски автора давно форматированы под NTFS, посему format работает неправильно, уже который раз форматируя автору диск с данными вместо системного)!
Итак, из вышесказанного можно сделать вывод, что дистрибутив Live CD будет особо полезен человеку, который должен следить за компьютерами в какой-либо организации (системный администратор или так называемый «эникейщик»). Также он пригодится и обычному продвинутому пользователю для реанимации своего компьютера или компьютера друга.
Теперь поговорим об ещё одном применении Live CD дистрибутивов. За их основное достоинство их очень любят компьютерные преступники (я не хочу употреблять слово «хакер», ибо изначально под хакером понимается вовсе не преступник и злодей, а человек, являющийся экспертом в компьютерах). Данный вид преступности набирает обороты пропорционально развитию IT-индустрии. Live CD является удобнейшим инструментом в руках умелого человека. Предположим, вы храните важные данные на компьютере. Они доступны только если зайти в локальную ОС под вашей учётной записью. Однако, если вы не заблокировали приводы и USB-порты, ничто не мешает злоумышленнику загрузить со своего носителя свою ОС и получить вашу файловую систему как на ладони. Еще одним бонусом для преступника является то, что система обычно не оставляет следов на компьютере, с которого запускается. Этим могут пользоваться как злоумышленники, так и спецслужбы для просмотра содержимого компьютеров этих злоумышленников.
Еще одним назначением дистрибутивов Live CD, о котором стоит упомянуть, является ознакомление пользователя с системой. Согласитесь, гораздо удобнее знакомиться с системой, когда она не требует инсталляции и деинсталляции, а развёртывается перед вами во всей красе через пару-тройку минут после первой вставки диска в привод. Вы можете приобрести (скачать и «нарезать») несколько дистрибутивов и выбрать тот, который вам больше понравится, после чего установить его с того же диска на винчестер, получив полноценную рабочую станцию.
Распространённые дистрибутивы
Большинство систем, загружающихся с компакт-дисков, являются дистрибутивами ОС семейства Unix. Live CD ОС Windows до недавнего времени не было, в силу «тяжеловесности» и «неповоротливости» данной системы, но, тем не менее, нашлись умельцы, создавшие свои Live CD, и, более того, программы для создания этих дистрибутивов! Большой популярностью, например, пользуется программа Bart PEBuilder.
Итак, далее я приведу небольшой обзор известных Live CD дистрибутивов, с краткой информацией о них и со ссылками на сайты, где можно найти больше информации. Вообще, только официальных дистрибутивов такого типа насчитывается порядка 300, так что в мой мини-обзор попадут только самые замечательные сборки.
Knoppix — Live-CD-дистрибутив операционной системы GNU/Linux. Это первый из дистрибутивов Linux, умеющий работать подобным образом. С версии 4.0 выпускаются варианты Кноппикса на CD и DVD.
Помимо самой операционной системы Линукс, на диск с Knoppix записаны свыше девяти сотен программных пакетов (две тысячи программ), включающих оконные менеджеры (KDE, WindowMaker, Fluxbox и другие), офисные пакеты (OpenOffice.org, KOffice), программы для работы с интернетом (браузеры, почтовые клиенты, чат-клиенты), мультимедийные программы и, конечно, десятки игр. Сделать это удалось благодаря применению динамической компрессии: запускаемые программы распаковываются из архивов на лету. Всё программное обеспечение на диске Knoppix распространяется свободно под лицензией GNU GPL.
С Knoppix можно писать программы, составлять курсовые и дипломы, рисовать, слушать музыку, смотреть фильмы, просто играть — то есть использовать ваш компьютер на полную мощность. При желании Knoppix можно переместить на жёсткий диск, превратив вашу машину в Линукс-десктоп. Knoppix частично поддерживает русский язык (вы сможете переключить на русский интерфейс большинство приложений из пакета KDE, писать по-русски и просматривать документы на русском языке).
Frenzy примечательна тем, что основана на ядре BSD, в то время как основная масса Live CD дистрибутивов основана на ядре Linux.
Почитатели *NIX систем, как известно, делятся на два лагеря: системы на ядре Linux и ядре BSD. Систем на базе Linux было множество, а вот на базе BSD не хватало. Проблема заключалась в механизме динамической распаковки и модуле сжатой операционной системы, существовавшем в дистрибутиве Linux SUSE. Благодаря ему, на носителе могло поместиться намного больше программ и скорость запуска их была на порядок быстрее, чем в BSD системах Live CD.
Однако, Можайский Сергей Витальевич, создатель Frenzy, не без помощи друзей и коллег-программистов, преодолел эту проблему и «научил» ядро BSD работать с необходимыми модулями. Система получилась замечательной:
- Маленькой — умещается на mini-CD
- Русскоязычной (хоть автор украинец, по крайней мере, как кажется)
- Несмотря на размер, содержащей огромное количество софта для любых категорий пользователей: от начинающих до хакеров и системных администраторов
Trinux — дистрибутив для систеных администраторов, позволяющий сканировать сети и компьютеры на безопасность. Преимуществом является быстрая загрузка. Из-за исключительно малого размера он может запускаться с дискет!
RIP. Вообще, в английском, аббревиатура RIP имеет устоявшееся значение «Rest in peace» (Покойся с миром), однако не стоит пугаться — в данном случае название расшифровывается как «Recovery is possible» (Восстановление возможно). В актив RIP можно занести следующее:
- компактность: iso-образ в 32 MB — совсем немного по нынешним временам
- современность, которая отчасти предопределена компактностью: поддерживать актуальность ядра, библиотек и утилит для дистрибутива с сотней приложений намного проще, чем для дистрибутива, количество приложений в составе которого перевалило за две тысячи
- рациональность: RIP быстр, независим от привода CD после загрузки и полезен, поскольку сохранность данных — проблема общая и для программиста, и для дизайнера, и для бухгалтера.
Mac OS. Как оказалось, дистрибутив Mac OS и сам по себе является Live CD. Однако это не так в последней версии — Mac OS X, для которой была написана программа BootCD.
QNX — для системы реального времени QNX имеется демо-дистрибутив типа Live CD.