Linux - самая современная, устойчивая и быстроразвивающаяся система, почти мгновенно вбирающая в себя самые последние технологические новшества. Она обладает всеми возможностями, которые присущи современным полнофункциональным операционным системам.

1. Надежная многозадачная многопользовательская ОС для персональных компьютеров.

2. Осуществляет эффективное управление памятью.

3. Поддерживает различные файловые системы.

4. Предоставляет сетевые возможности.

5. Работает на разных аппаратных платформах (на всех версиях микропроцессоров Intel, на процессорах AthlonиDuronотAMD, разработаны версии ОС и для других типов процессоров - ARM, DEC Alpha, SUN Sparc, M68000 (Atari и Amiga), MIPS, PowerPC).

Дистрибутивы Linux

Самые первые версии Linux помещались на двух дискетах. Первая дискета была загрузочной и содержала ядро, а вторая - корневую файловую систему и основные утилиты, разработанные в рамках проекта GNU. Процесс конфигурирования и настройки системы производился вручную и требовал обширных знаний. Чтобы установка Linux стала доступна не только экспертам, стали разрабатываться дистрибутивы Linux.

Дистрибутив Linux – это набор пакетов программного обеспечения, включающий базовые компоненты операционной системы, набор программных приложений, программу инсталляции, которая позволяет установить на компьютер пользователя операционную систему GNU/Linux и набор прикладных программ, необходимых для конкретного применения системы.

Поскольку разработкой дистрибутивов занимается большое количество независимых групп программистов, то сейчас в мире существует уже сотни различных дистрибутивов Linux (см. http://distrowatch.com/), и все время появляются новые. Новые дистрибутивы создаются, в основном, не на пустом месте, а на основе одного из уже существующих дистрибутивов. Отличаются дистрибутивы, прежде всего:

программой инсталляции;

используемым средством установки программных пакетов (системой управления пакетами);

составом утилит и прикладных программ, включенных в дистрибутив;

сценарием начальной загрузки;

требованиями к аппаратуре.

Можно выделить три основные группы дистрибутивов:

На основе дистрибутива Red Hat, переименованного позднее в Fedora Core. Наиболее известные дистрибутивы этой группы – Mandrake (или Mandriva), в том числе русифицированные – ASPLinux, Linux Ink, AltLinux (на основе Mandrake) и др.

На основе дистрибутива Debian. К этой группе относятся наиболее популярный сейчас во всем мире дистрибутив Ubuntu, также Knoppix, Storm и др.

На основе дистрибутива Slackware. К этой группе относится openSuSe.

В России сложилось три команды разработчиков, создающих и поддерживающих русифицированные дистрибутивы.

Одна из команд «ALTLinux» (http://www.altlinux.ru), которая выпускает собственный дистрибутив ALTLinux. На протяжении последних лет ALTLinux активно работает в направлении внедрения свободного программного обеспечения в образовательные учреждения России. Они разработали специальный «Пакет свободного программного обеспечения для образования».

Вторая команда представлена фирмой «ASPLinux» (http://www.asplinux.ru), которая тоже выпустила собственный дистрибутив ASPLinux..

Третья команда – Санкт-Петербургская фирма «Linux Ink» (http://www.linux-ink.ru), которая выпускает дистрибутив «НауЛинукс», основанный на всемирно известном дистрибутиве Scientific Linux. Так же выпускает версии дистрибутивов, специально ориентированных для использования в образовательных учреждениях.

Финский студент Линус Торвальдс 1969-го года рождения начал создавать свою собственную операционную систему, прототипом которой стала операционная система Minix. 25 августа 1991-го года Торвальдс опубликовал своё первое сообщение о разрабатываемой им системе в группу новостей comp.os.minix. В сообщении Торвальдс пишет, что создаёт новую бесплатную ОС. Ему нужно мнение пользователей о достоинствах и недостатках ОС Minix, т.к. его ОС на неё очень похожа, и он хотел бы учесть все пожелания возможных пользователей. Он отмечает, что данное занятие он рассматривает , а не как что-то грандиозное и профессиональное. Разумеется, тогда он и подумать не мог, что Linux получит мировую известность среди программистов и веб-разработчиков.

В феврале 1992 году Торвальдс хотел узнать, сколько людей уже тестировали его ОС, и попросил всех пользователей прислать ему открытку. Открыток он получил несколько сотен со всего мира. Значит, ОС Linux уже стремительно набирала популярность.

Очень долгое время Линус Торвальдс не хотел продавать свою разработку, да и вообще брать хоть какие-то деньги за её распространение. Об этом он четко говорил в авторских правах. Но позже ему пришлось пересмотреть авторские права и внести в них некоторые поправки, чтобы можно было покрыть стоимость дискет с Linux.

Отличия Linux от Windows

Прежде всего, пользователи ОС Linux практически не сталкиваются с вирусами, не ставят антивирусы и не проводят с ними регулярную борьбу, как пользователи Windows. Строение операционной системы само по себе исключает возможность функционирования вирусных программ. Данная ОС очень надежна. Её пользователи уверяют, что ПК может работать без зависаний и перезагрузок годами.

Кроме того, Linux является официально бесплатной и доступной для всех пользователей. Это очень весомый плюс, т.к. бесплатная (пиратская) версия Windows может работать некорректно и принести большой вред компьютеру. Пользоваться Linux довольно просто, но нужно внимательно читать все вопросы и инструкции. Если в Windows при ответе на запросы достаточно выбрать «ОК» или «отмена», то в Linux предоставляется несколько разнообразных вариантов действия. После установки Linux пользователь может использовать тысячи бесплатных и абсолютно функциональных программ.

Открытый исходный код Linux дает возможность пользователям по своему желаю исправить недочеты, подкорректировать работу системы под себя, а также добавить различные программы. Следовательно, ОС Linux является очень надёжной, бесплатной и гибкой в использовании, но, пожалуй, использовать все её достоинства могут только самые продвинутые пользователи.

Linux является полноценной операционной системой, которая представляет собой свободный клон операционной системы UNIX. В этой статье мы попытаемся сделать техническое описание Linux .

При загрузке компьютера операционная система Linux перехватывает управление компьютером и управляет следующими его компонентами.

Базовое описание компонентов Linux

• Процессором - так как ядро Linux обеспечивает одновременную работу нескольких процессов от нескольких пользователей (с поддержкой нескольких процессоров), операционная система нуждается в средствах управления многопоточностью. Планировщик Linux назначает процессам приоритеты и определяет, какой процесс выполняется на конкретном процессоре (если в системе установлено несколько процессоров). Планировщик можно настроить для работы в системах различного типа. При правильной настройке более важные процессы получают более быструю реакцию процессора. Например, планировщик Linux на настольном компьютере предоставляет больший приоритет задаче перемещения окна и меньший - задаче фонового копирования файлов.
• Памятью - ядро Linux старается держать работающие в данный момент процессы в оперативной памяти. Простаивающие процессы перемещаются в файл подкачки, представляющий собой выделенную область на жестком диске, которая используется для хранения не перемещающихся в оперативную память данных и процессов. При переполнении оперативной памяти процессы выносятся в файл подкачки. При переполнении файла подкачки (но этого допускать нельзя) новые процессы не запускаются.
• Устройствами - ядро Linux поддерживает тысячи аппаратных устройств. При этом за счет включения в работающее ядро только актуальных драйверов размер ядра удается сохранять на приемлемом уровне. Использование загружаемых модулей позволяет добавить в ядро поддержку дополнительных устройств. Модули можно загружать и выгружать по запросу в результате подключения или отключения устройства. (Ядро, которое будет рассматриваться далее, является сердцем операционной системы Linux.)
• Файловыми системами - файловые системы предоставляют структуры, в которых файлы хранятся на компакт-дисках, жестких дисках, гибких дисках, DVD и на других носителях. Ядро Linux поддерживает множество типов файловых систем (например, файловые системы Linux: ext3 и reiserfs, а также файловые системы VFAT и NTFS из операционной системы Windows).
• Безопасностью - как и UNIX, операционная система Linux изначально создавалась для обеспечения, одновременного многопользовательского доступа. Для защиты пользовательских ресурсов каждому файлу назначаются наборы разрешений на чтение, запись и выполнение, которые определяют права доступа. В стандартной системе Linux имеет доступ ко всей системе без ограничений, специальные регистрационные записи могут управлять определенными службами (например, службами Web-сервера Apache), а пользователям могут присваиваться разрешения по отдельности или в составе групп. Последние нововведения, например Security-Enhanced Linux, поддерживают более тонкую настройку и защиту безопасных сред обработки информации.

Показанное выше описание является описанием базовых компонентов ядра (kernel) Linux . Название от ядра Linux (которое было создано и до сих пор разрабатывается под руководством Линуса Торвальдса) распространилось на всю операционную систему.

Ядро представляет собой программный компонент, непосредственно взаимодействующий с аппаратными средствами компьютера. Другие добавляемые к ядру компоненты, например инструменты администрирования и приложения, взяты из других проектов с открытым исходным кодом. Ядро Linux и необходимые компоненты составляют полноценную операционную систему.

Следующая часть в статье о описание Linux повествует, что многие другие компоненты создавались другими проектами, поэтому правильней произносить Linux нужно так: GNU Linux

Проект GNU предоставил множество компонентов, которые сейчас являются частью операционной системы Linux. (GNU, Apache, KDE, GNOME и другие ключевые проекты с открытым исходным кодом в составе операционных систем Linux рассматриваются немного ниже.) На основе других проектов были созданы следующие подсистемы.

• Графический интерфейс пользователя состоит из графической инфраструктуры (обычно это X WindowSystem), оконных менеджеров, панелей, пиктограмм и меню. Графический интерфейс пользователя позволяет применять комбинацию мыши и клавиатуры вместо простого ввода команд с клавиатуры (как это делалось в добрые старые времена). В ближайшее время графический сервер X смениться на Wayland на всех дистрибутивах Linux. Ubuntu разрабатывает собственный граф. сервер Mir.
• Инструменты администрирования включают в себя сотни (а возможно и тысячи) команд и графических утилит, которые позволяют добавлять пользователей, управлять дисками, следить за состоянием сети, устанавливать программное обеспечение, а так же гарантировать безопасность и управлять ресурсами компьютера.
• Приложения - хотя ни один из дистрибутивов Linux не содержит всех существующих приложений, но в каждом присутствуют тысячи игр, офисных приложений, Web-обозревателей, медиа проигрывателей, чат-клиентов и множество других приложений, доступных исключительно для платформы Linux.
• Инструменты разработчика включают в себя исключительно инструменты для разработки и создания библиотек и приложений для реализации интерфейсов специализации.
• Серверные возможности позволяют компьютеру под управлением Linux предоставлять службы для клиентов в сети. Иными словами, кроме установки Web-обозревателей для просмотра Web-страниц, компьютер можно превратить в сервер, который предоставляет Web-страницы другим компьютерам. При этом среди популярных серверных функций можно назвать Web-серверы, серверы электронной почты, баз данных, печати, файловые серверы, серверы DNS и DHCP.

свободного программного обеспечения . Аббревиатура GNU открывается рекурсивно - GNU"s Not Unix, т. е. то, что принадлежит проекту GNU, не является частью Unix (потому что к тому времени даже само слово UNIX уже было зарегистрированной товарной маркой, т. е. перестало быть свободным). В "Манифесте GNU", который был написан в 1985 г., Р. Столлман в качестве главной движущей силы, которая привела к возникновению FSF и проекта GNU, ставит свое неприятие прав собственности отдельных людей на программное обеспечение.

То, что разрабатываемое в рамках проекта GNU ПО свободно, не означает, что оно распространяется без лицензии и никак не защищено в юридическом смысле. Программы, разрабатываемые в рамках движения Open Source , распространяются на условиях лицензии General Public License(GPL). Если сказать очень кратко, то суть этой лицензии состоит в следующем. Программное обеспечение, распространяемое под этой лицензией, можно как угодно дорабатывать, модифицировать, передавать или продавать другим лицам при условии, что результат такой переработки тоже будет распространяться под лицензией copyleft . Последнее условие - самое важное и определяющее в этой лицензии. Оно гарантирует, что результаты усилий разработчиков свободного ПО останутся открытыми и не станут частью какого-либо лицензированного обычным способом продукта. Оно также отличает свободное ПО от ПО, распространяемого бесплатно. Говоря словами создателей FSF , лицензия GPL "делает ПО свободным и гарантирует, что оно останется свободным".

Практически все ПО, распространяемое на условиях GPL, является почти бесплатным для пользователей (в большинстве случаев для того, чтобы получить его, Вы должны заплатить только за CD-ROM-диск с ПО или за трафик выхода в Интернет). Это не означает, что программисты перестают получать вознаграждение за свой труд. Основная мысль Р. Столлмана состоит в том, что нужно продавать не программное обеспечение, а труд программиста как такового. Например, источником дохода может быть сопровождение программных продуктов или их установка и конфигурация для внедрения на новых компьютерах и/или в новых условиях, преподавание и т. д. Хорошим вознаграждением может быть и получение автором свободных программ определенной известности, которая позволит ему в последующем получить высокооплачиваемую работу.

В рамках движения Open Source , и в частности проекта GNU, было разработано значительное количество программ, наиболее известными из которых являются редактор Emacs и компилятор GCC (GNU C Compiler) - самый лучший и по сей день компилятор языка C. Открытость исходных кодов программ оказывает очень благотворное влияние на качество программного обеспечения: все лучшее, все новые идеи и решения сразу же широко распространяются, а все ошибки замечаются и быстро устраняются. Начинает работать механизм естественного отбора, который подавлен в том варианте подхода к распространению программ, который практикуется в коммерческом ПО.

Но вернемся к истории собственно Linux. Надо сказать, что разработка Линуса Торвальдса представляла собой только ядро операционной системы. Это ядро "упало на подготовленную почву", в том смысле, что в рамках проекта GNU уже было разработано большое количество утилит разного рода. Но для превращения GNU в полноценную ОС не хватало ядра. Разработка ядра велась (оно называлось Hurd), но по каким-то причинам задерживалась. Поэтому появление разработки Л. Торвальдса было очень своевременным. Оно ознаменовало рождение операционной системы, распространяемой с открытыми исходными кодами.

Р. Столлман, конечно, прав, когда настаивает на том, что операционная система Linux должна называться GNU/Linux. Но так уж сложилось, что название ядра стало служить названием всей операционной системы, и мы в этой книге будем поступать так же.

Основные характеристики ОС Linux

В силу того, что исходные коды Linux распространяются свободно и общедоступны, к развитию системы с самого начала подключилось большое число независимых разработчиков. Благодаря этому на сегодняшний момент Linux - самая современная, устойчивая и быстроразвивающаяся система, почти мгновенно вбирающая в себя самые последние технологические новшества. Она обладает всеми возможностями, которые присущи современным полнофункциональным операционным системам типа UNIX. Приведем краткий список этих возможностей.

Реальная многозадачность

Все процессы независимы; ни один из них не должен мешать выполнению других задач. Для этого ядро осуществляет режим разделения времени центрального процессора, поочередно выделяя каждому процессу интервалы времени для выполнения. Это существенно отличается от режима "вытесняющей многозадачности", реализованной в Windows 95, когда процесс должен сам "уступить" процессор другим процессам (и может сильно задержать их выполнение).

Многопользовательский доступ

Linux - не только многозадачная ОС , она поддерживает возможность одновременной работы многих пользователей. При этом Linux может предоставлять все системные ресурсы пользователям, работающим с хостом через различные удаленные терминалы.

Вот некоторые вопросы которые "мучают" пользователей при переходе на Linux

• Много пользователей - зачем?
• Что такое ядро?
• Есть ли другие отличия?

Много пользователей - зачем? Linux изначально был спроектирован как многопользовательская система. При этом речь шлее не о том: что вычислительной машиной под Linux могут пользоваться несколько человек по очереди, а о реальной многопользовательской системе, когда несколько человек одновременно запускают свои приложения на одном и том же компьютере. Нужно ли это, если речь идет о настольной, персональной машине? Сейчас уже можно твердо сказать «да». Во-первых, настройки и данные, связанные с приложениями, поддерживаются независимо и тщательно для каждого пользователя, а это оказывается существенно при широко применяемом сейчас совместном доступе к приложениям и данным. Во-вторых, для каждого пользователя сохраняются независимо настройки его рабочего стола, каждый раз, выполнив процедуру регистрации, он получает привычное рабочее окружение. Что такое ядро? Основную часть ОС Linux принято называть ядром. В ядро входит самый нижний уровень функций операционной системы, как то: контроль аппаратных средств, запуск драйверов устройств, управление файловыми системами, создание процессов, управление памятью и другие базовые функции. Ядро Linux во многом походит на ядро UNIX. Ядро Linux имеет некоторые особенности, которые являются совершенно уникальными:

• ядро построено по модульному принципу
• на одном компьютере может быть установлено сразу несколько ядер
• разработка ядра Linux управляется централизовано

Ядро Linux не представляет собой монолитное образование, некоторые его части могут загружаться в процессе работы, такие части называются модулями. Если некоторые функции не требуются в текущий момент, то отвечающие за них модули не загружены и не занимают память. На одном компьютере может быть установлено сразу несколько ядер, но только одно из них работает в каждый момент времени. Эта особенность позволяет тестировать новые версии ядра, собирать более подходящую его конфигурацию и в то же время иметь возможность очень легко вернуться назад, к старой версии, которая гарантированно работала. Разработку ядра Linux до сих пор контролирует легендарный Линус Торвальдс. А это означает, что каждая версия ядра представляет собой один единственный объект. Взаимодействие приложений или одно большое приложение? Операционная система Linux далеко не так сильно интегрирована, как операционная система Windows. Фактически каждый дистрибутив состоит из ядра и сотен, если не тысяч отдельных программных пакетов, ассоциированных с этим ядром. Все программы изначально проектировались и проектируются так, чтобы допускать тесное взаимодействие, иначе системы не смогла бы работать. Но это не означает, что они должны взаимодействовать, интеграции между ними может и не быть. В некоторых случаях такое отсутствие обязательной интеграции на низком уровне может выглядеть как недостаток, но это качество дает разработчикам ПО более высокого свободу в выбора низкоуровневых приложений и возможность их замены впоследствии. Поскольку ядро Linux и почти все доступные приложения базируются на открытых стандартах, интеграция между ними выполняется легко, и работают они вместе надежно. Пользовательский интерфейс, на что обратить внимание? Как правило, пользователь общается с вычислительно машиной посредством графического монитора, мыши и клавиатуры. Так устроены почти все клиентские компьютеры, хотя внешний вид рабочего стола и функциональность могут различаться. Под Linux менеджер графической сессии является просто одним из приложений, он не является частью операционной системы. Это означает что, во-первых, вы можете выбирать менеджера рабочего стола (наиболее частый выбор - это KDE или GNOME) и, во-вторых, можно работать вообще без графического окружения, в алфавитно-цифровом режиме. Как настольная система взаимодействует с внешней инфраструктурой? Настольный компьютер редко работает сам по себе, он должен взаимодействовать с объемлющей инфраструктурой. Он нуждается в подключении к локальной сети, в доступе к серверам и другим общим ресурсам. Linux поддерживает все возможные сетевые протоколы, необходимые для такого взаимодействия. Важнейшим моментом при подключении компьютера к внешнему миру является проблема обеспечения безопасности. Ядро Linux имеет встроенный брандмауэр, который защищает компьютер от несанкционированного доступа извне и обеспечивает безопасную работу конечных пользователей и сохранность данных. Каким образом хранятся данные? Способ хранения данных в Linux кардинально отличается от способа, принятого в Windows. Файловая структура в Linux представлена одним деревом, при этом различные типы разделов, в том числе разделы на удаленных устройствах, выглядят однотипно. Здесь нет букв, приписанных к дискам. Такой подход позволяет, например, придерживаться одной и той же логической структуры каталогов на всех клиентских машинах. Существенным отличием в обращении с файлами является существование ссылок в большинстве файловых систем, с которыми работает Linux. По сути ссылки являются указателями на файлы или на целые каталоги. Существуют два вида ссылок: жесткие ссылки и символьные ссылки. Жесткая ссылка является просто еще одним именем, связанным с файлом, а символьная ссылка - это отдельно стоящий указатель. В том случае, если удален файл, символьная ссылка на него не удаляется, но начинает указывать в пустоту. Если число жестких ссылок на файл больше одной, то удаление одного имени не повлечет удаление файла. Реально он будет удален только после удаления последней жесткой ссылки. Есть ли другие отличия? Есть и другие особенности, отличающие Linux от других ОС для настольных компьютеров. В этом разделе мы рассмотрим разницу в работе с виртуальной памятью и уникальное для Linux понятие уровней выполнения (run levels). Работы с виртуальной памятью в каждой операционной системе происходит по своему, иногда это зависит даже от версии операционной системы. Особенностью Linux является то, что виртуальная память не будет использоваться до тех пор, пока есть возможность работать в реальной оперативной памяти. Windows, например, начинает перемещать информацию из оперативной памяти на диск и в других случаях, там существует практика превентивного свопинга. Во многих случаях такой подход приводит в снижению скорости выполнения операций. В Linux принята также система кэширования, то есть, хранение недавно использованной файловой информации в оперативной памяти. В результате такой практики постоянно используется значительная часть оперативной памяти. В том случае, если дополнительная оперативная память требуется приложениям, система просто сокращает область кэширования. Концепция уровней выполнения является общей для UNIX/Linux-подобных операционных систем. Уровень выполнения определяет, какие системные сервисы будут запущены при начальной загрузке системы. Уровни выполнения нумеруются от 0 до 9. Например, уровень выполнения 3 соответствует загрузке всех системных сервисов, кроме графических. На уровне 5 стартует также и графическое окружение. Уровень 1 соответствует однопользовательскому режиму загрузки системы, в котором доступна только одна консоль и отключены практически все службы.

Оставьте свой комментарий!