Как выглядит операционная система linux

Что такое Linux (и другие вопросы)

Быстрое знакомство с самой многогранной операционной системой

Операционная система Linux работает почти на всех серверах в интернете. При этом Linux — это не название какой-то одной операционной системы, а общее название для сотен систем. Давайте разберёмся, как это вообще возможно.

Что такое Linux

Linux — это одновременно две вещи:

1. Название ядра операционной системы (то есть центральный модуль, который отвечает за базовые возможности системы).
2. Название семейства операционных систем, в которое, по разным подсчётам, входит от 500 до 600 операционок для разных задач.

Отдельной операционки под названием Linux нет, но если вы знаете принципы работы одной системы, вы сможете легко разобраться во всех остальных.

Что значит ядро Linux?

Ядро Linux — это то, что разработал программист Линус Торвальдс, когда хотел получить основные возможности UNIX, но без ограничения на коммерческое использование.

Ядро операционной системы отвечает за её базовые команды и операции, которые она умеет делать:

• управление памятью — выделить место программе, ограничить, очистить;
• управление процессами — запустить, дать ресурсы, убить;
• управление железом — в ядро встроены драйверы для некоторого набора оборудования, чтобы операционка сразу работала на железе;
• обмен информацией между процессами, службами и программами — чтобы программы могли отправлять запросы в интернет, писать данные на диск, читать с диска, запускать друг друга, обращаться к системе и т. д.

Ядро практически не видимо для пользователя, его нельзя «открыть», у него нет видимых для пользователя окон и кнопок. В ядро даже нельзя ввести команду с клавиатуры. Это как рептильный мозг человека: у нас нет к нему осознанного доступа и мы не можем остановить себе сердце силой мысли, но благодаря этому «ядру» у нас бьётся сердце.

Поверх ядра Linux разные программисты сделали свои версии операционных систем: RedHat, Ubuntu, Mint Linux и много-много других. Вот и получается, что ядро в основе — одно, а дистрибутивов Linux — много.

Linux — это версия Unix?

Нет, несмотря на похожие названия, это разные продукты.

Unix был создан в компании AT&T в 1970-х. Это была коммерческая операционка, которую хоть и лицензировали для университетов, но всё равно на ней хотели зарабатывать. UNIX существует как отдельная операционная система до сих пор и используется на сетевом оборудовании.

Linux создана в начале 90-х с нуля как открытая альтернатива Unix. В Linux используются многие принципы и механизмы Unix, но код другой. Более того, код Linux открытый: кто угодно может скачать исходник ядра Linux и посмотреть, как там всё устроено.

Возможно, именно благодаря открытости Linux стал настолько популярной операционной системой с сотнями дистрибутивов.

Что такое дистрибутив Linux

Дистрибутив Linux — это когда разные компании и разработчики берут ядро и добавляют сверху какой-то набор программ: оболочки, компиляторы, драйверы и всё остальное. Это уже становится полноценной операционной системой, и каждая из таких сборок имеет своё название.

Количество дистрибутивов Linux огромно — около 500 более-менее известных и бесчисленное множество разных сборок под разные задачи.

Любой человек, почитав полдня документацию и сформулировав свою задачу, сможет собрать собственный дистрибутив Linux — например под старый компьютер, для обучения, напичканный играми или для веб-разработки.

Почему дистрибутивов так много

Потому что каждая компания считает важным что-то своё:

• одни хотят сделать операционку с красивым интерфейсом;
• другие делают акцент на безопасности и шифровании данных;
• третьи хотят расширенную поддержку сетевых протоколов;
• четвёртым нужна поддержка определённого оборудования;
• пятые хотят стабильности и отказоустойчивости;
• шестым нужно, чтобы система работала в брелке от сигнализации;
• а кому-то ещё — чтобы система работала на маломощном процессоре.

В зависимости от того, что для них важно, компании собирают свои дистрибутивы из разных компонентов.

Получается, Linux — это бесплатно?

В основном да, Linux — это бесплатно. Есть и коммерческие сборки Linux: ты платишь за софт и поддержку пользователей.

В этом и есть первая сила Linux — в бесплатности и доступности. Вторая суперсила — в гибкости и разнообразии настроек и специальных программ.

Как выглядит интерфейс Linux

Linux может выглядеть как угодно — смотря что вам нравится.

Когда вы смотрите на окна операционной системы, на самом деле вы смотрите на специальную программу-менеджер. Это надстройка над ядром, которая рисует красивые окна. В операционных системах Windows и MacOS оконные менеджеры стандартные и не меняются, а в Linux можно выбрать свой.

Дистрибутивы Linux выглядят по-разному в зависимости от того, какой оконный менеджер там стоит. Можно вообще обойтись без него.

Например, можно поставить себе оконный менеджер KDE:

Или можно использовать GNOME:

Или менеджер Xfce, если железо совсем слабое:

Можно вообще не пользоваться оконным менеджером и управлять всем из командной строки, как это делают на серверах:

Для чего используется Linux

Linux используется для чего угодно. Так как любой дистрибутив Linux собирается из разных кирпичиков, можно найти дистрибутивы:

• для домашнего ежедневного использования (например, Ubuntu);
• для реанимации старого железа (например, поставить Calculate для слабых компьютеров в школьных классах);
• для серверов предприятий;
• для суперкомпьютеров;
• для отказоустойчивых станций для работы в бесперебойном режиме;
• для систем безопасности и шифрования;
• для создания сети из компьютеров для параллельных вычислений;
• для обслуживания сигнализаций, умных домов и районов;
• для роутеров и прочего компьютерного железа;
• для роботов и робототехники.

Если того, что вам нужно, нет в списке, то вы можете сами сделать свой дистрибутив или взять что-то за основу и поставить туда нужный софт. Такой подход и делает Linux универсальной операционной системой для всего.

Можно ли играть в игры на Linux

В целом — да, но с ограничениями. Вот варианты:

1. Можно играть в ретроигры с помощью любого из десятков эмуляторов консоли.
2. Можно играть в некоторые PC-игры через эмулятор Windows (например, Wine). Игра может подтормаживать в зависимости от того, какое у вас железо и на какое железо была рассчитана игра.
3. Можно играть в игры, портированные на SteamOS — это собственная среда Steam на базе Linux. Компания Valve очень старается сделать как можно больше игр для этой платформы, потому что от этого зависит работа их будущей консоли SteamDeck, так что в некоторые топовые игры поиграть всё-таки можно.
4. Можно играть в игры, разработанные непосредственно для Linux.

На Linux можно поиграть в Doom Eternal. А в Doom 3 можно поиграть даже на Линуксе, который работает на одноплатном компьютере Raspberry Pi 4.

Основная проблема с играми на Linux — это передовые игры, которые используют максимум возможностей видеокарты. Не на все карты и не у всех производителей есть драйверы на Linux. Хотя со временем их становится всё больше, а некоторые ребята даже пишут собственные драйверы.

А что со специализированным железом и софтом?

На Linux есть масса профессионального софта для работы с графикой, видео и звуком. Это не такие комбайны, как у Adobe и Apple, но со своими задачами справляются.

Постепенно производители софта понимают важность Linux и выпускают для него полноценные версии своего софта. Например, Blackmagic сделали для Linux полноценную версию видеомонтажной программы Davinci Resolve.

Совместимость со специализированным железом под вопросом: есть железо, которое работает только на Linux. И есть железо, у которого вообще нет драйверов на Linux. Надо смотреть.

Можно ли запускать на Linux программы от MacOS или Windows?

В целом — да. На Linux можно установить эмуляторы других операционных систем. Например, Wine — это широко распространённый эмулятор Windows. Есть система VMWare Workstation, которая создаёт виртуальную машину внутри вашего Линукса, и там можно запустить что угодно.

Надо понимать, что любая эмуляция «отжирает» часть ресурсов компьютера и могут быть проблемы с совместимостью, поэтому ступайте осторожно.

Что дальше

В одном из следующих выпусков перейдём к практике — установим Linux на домашний компьютер. Лайк, подписка.

Источник

Операционные системы семейства Linux

Что такое операционная система Linux

Linux — операционная система, в основе которой лежат Unix-подобные системы.

Исходные коды Linux доступны для изменений и просмотров любым пользователем. На Linux распространяется авторское право Free Software Foundation, суть которого состоит в том, что все взятое бесплатно и измененное, должно бесплатно распространяться. Пользователи имеют авторские права на отдельные компоненты, но они распространяются бесплатно.

Первую версию системы ее создатель Линус Торвальдс представил в 1991 году. Он не стал разрабатывать программное обеспечение с нуля, а использовал программы проекта GNU, находящиеся в общем доступе. Символом Linux является пингвин Такс с желтыми лапами и клювом.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Где используется

В первую очередь при знакомстве с операционной системой Linux важно понять, что Linux сам по себе — это ядро. То есть основа, на которую уже будут в дальнейшем нанизываться дистрибутивы для работы с программным обеспечением. Самыми популярными в данном случае являются Ubuntu, Red Hat и Debian. В общей сложности сейчас насчитывается более 9 тысяч дистрибутивов.

Ядро Linux широко используется. В том числе для Androind и для большинства «умных» устройств на рынке, например, телевизоров и холодильников. Подавляющее количество хостингов и серверов также работают на ядре Linux. Объясняется это не только бесплатным распространением, но и тем, что Linux проста в настройке, стабильна и при отсутствии графической оболочки значительно снижает нагрузки на сервер. Встретить это ядро можно и на устройствах для чтения и там, где задачи требуют больших вычислительных кластеров и запуск баз данных.

В качестве домашней операционной системы Linux выбирают реже. Около 5% пользователей предпочитают ее конкурентам — Windows и MacOS.

Преимущества и недостатки перед другими ОС

К преимуществам Linux в сравнении с другими операционными системами можно отнести следующее:

• Особенность Linux — это практически полное отсутствие вирусов. К Linux проявляется очень мало интереса со стороны хакеров, если это касается домашних ПК, поэтому пользователям не нужно волноваться о том, как защитить свой комьютер. Существует разве что несколько рутикулов для серверов. Среди антивирусного ПО нет базы исключительно под Linux. В основном роль подобных программ заключается в определении вредоносного кода, принесенного с Windows на физических носителях.
• Подавляющее количество компонентов Linux — бесплатные, что оценят пользователи с несколькими домашними ПК. К тому же дистрибутивы разнообразны, и их можно менять. Причем не только наполнение, но и визуальную составляющую.
• В системе есть встроенный репозиторий, из которого можно установить необходимые программы без использования сторонних ресурсов.
• Большинство необходимых драйверов для оборудования уже вшито в ядро Linux. Благодаря этому устройство начнет работу сразу после подключения.
• Система по умолчанию шифрует диски, защищая информацию и файлы.
• Благодаря тому, что Linux и его дистрибутивы созданы пользователями, новые концепции мира IT-технологий очень быстро воплощаются в операционной системе.

Недостатками Linux можно назвать такие пункты как:

• У Linux могут быть проблемы с совместимостью с другими устройствами, например, принтерами, сканерами и роутерами, так как большинство из них созданы для работы с Windows. Это проблема решается сменой и настройкой дистрибутива, но это может вызвать сложности у неопытных пользователей.
• Дистрибутивов на рынке очень много, что ставит пользователя перед выбором.
• На Linux отсутствуют привычные программы вроде Photoshop, Microsoft Word и Excel.
• Большинство пакетов в Linux связаны, из-за чего при установке программ один пакет тянет за собой обновление другого пакета, что не только замедляет установку, но и вынуждает иметь подключение к интернету в тот момент.

Основные характеристики ОС Linux

Несмотря на свою непопулярность среди рядовых пользователей, ОС Linux доказала свою жизнеспособность. О ней написано множество статей, обзоров и учебных пособий. В списке возможностей Limux есть как присущие другим реализация семейства UNIX, так и абсолютно уникальные.

1. Многозадачность. У ядра Linux есть функция разделения времени центрального процессора. Суть функции заключается в том, что ядро по очереди выделяет отрезок времени для выполнения каждой задачи. Таким образом, все процессы происходят независимо и не мешают друг другу.
2. Многопользовательский доступ. OC Linux поддерживает одновременную работу нескольких пользователей, обеспечивая им все системные ресурсы с помощью различных удаленных терминалов. Точно так же, как и в других ОС, пользователей можно делить на группы и ограничивать их возможности чтения, записи и запуска на исполнение.
3. Страничная организация памяти. Организация системной памяти Linux выполнена в виде страниц объемом 4K. В случае, если оперативная память закончится, система начнет поиск неиспользуемых страниц для того, чтобы переместить их на жесткий диск, откуда впоследствии их можно будет восстановить.
4. Загрузка выполняемых модулей «по требованию». Ядро Linux работает так, что в оперативной памяти находится только нужная часть кода программа, которая используется, а остальные части остаются на диске.
5. Динамическое кэширование диска. Память, приготовленная для кэша, уменьшается, если компьютеру или пользователю необходимо больше места.
6. Запуск программ для других ОС. Для того, чтобы запуск программ, разработанных для других ОС, был возможен на ПК с Linux, там установлены эмуляторы DOS, Windows 3.1 и Windows 95.
7. Сетевые возможности. Интеграция Linux возможна в любую локальную сеть. Поддерживаются все службы Unix, в том числе Networked File System (NFS), удаленный доступ (telnet, rlogin), работа в TCP/IP сетях, NFS, и dial-up-доступ по протоколам SLIP и PPP.
8. Соответствие стандарту POSIX 1003.1. Частичная поддержка возможностей System V и BSD.
9. Поддержка ряда популярных файловых систем (MINIX, Xenix, System V). Также у Linux есть своя файловая система объемом до 4 Терабайт и с именами файлов до 255 знаков.
10. Прозрачный доступ к разделам DOS (или OS/2 FAT): раздел DOS выглядит как часть файловой системы Linux; поддержка VFAT.
11. Специальная файловая система UMSDOS, которая позволяет устанавливать Linux в файловую систему DOS.

Ключевые концепции, как выглядит

Пользовательская концепция — как было указано выше в списке преимуществ и характеристик Linux, эта система была разработана как многопользовательская. Linux позволяет работать одновременно любому количеству пользователей на одной машине.

Концепция «всё — файл» — концепция, позволяющая пользователю применять один интерфейс для работы с любым системным ресурсом.

Особые файлы и USB-устройства обрабатываются как файлы. Эта концепция облегчает разработку программ для ОС, потому что есть только исследованный набор операций для абстракции — «файла».

Если говорить об интерфейсах, то в этом случае есть три основные концепции:

Клоны Microsoft и MacOS

Интерфейсы, напоминающие по своей логике другие операционные системы.

Интуитивно понятный интерфейс UNIX-систем

До появления ОС Linux такие интерфейсы встречались у администраторов UNIX-серверов. Такие интерфейсы наполнены виджетами, они предполагают, к примеру, виртуальный рабочий стол, который показался слишком сложным для рядовых пользователей разработчикам других ОС.

Кроссплатформенные рабочие столы

Имеют поддержку сенсорного ввода и оптимизацией для мобильных устройств.

Перечень операционных систем на базе ядра Linux

Чтобы начать использовать Linux, необходимо в первую очередь выбрать подходящий вашим запросам дистрибутив, установить его и настроить. В сети представлены разнообразные варианты, каждый из которых создан с определенным набором доминирующих функций для решения определенных задач пользователя.

Дистрибутив — это понятие, обозначающее несколько пакетов программного обеспечения, которые включают в себя основные составляющие операционной системы, приложения, программу установки и прикладные программы.

В целом, все дистрибутивы делятся на две категории по тому, как они организуют управление программным обеспечением:

1. DEB используется в Debian и дистрибутивах, основанных на нем.
2. RPM используется в дистрибутиве Red Hat и других популярных дистрибутивах.

Перечень операционных систем:

1. Для начала знакомства с Linux рекомендуется использовать дистрибутив Ubuntu. Это один из самых широко используемых дистрибутивов. Для загрузки доступна только 64-битная редакция новейшей версии весом 1,4 Гб.
2. Debian — дистрибутив с богатой историей, проверенный временем. Debian работает почти на любом железе, в том числе на старом.
3. Kubuntu — это бесплатная альтернатива Windows и Mac OS X, в которую входит все необходимое для стандартных задач. Приятный бонус этого дистрибутива KDE Telepathy (мессенджер Kubuntu), который дает возможность получать и отправлять сообщения через Facebook, ICQ, Skype и другие. В Kubuntu будет и видеопроигрыватель, а также совместимые с Microsoft Office приложения.
4. Linux Mint — надежный и простой дистрибутив, один из лидеров среди пользователей, перешедших на Linux с других операционных систем.
5. Deepin — вариант дистрибутива для широкого круга пользователей, сменивших Windows, как в офисе, так и на работе. Поддерживает 30 языков.
6. Fedora позволяет менять графические оболочки. Дистрибутив подойдет для тех, кто любит работать с новыми версиями программ.
7. CentOS — если большинство составляющих Linux бесплатные, то за этот дистрибутив необходимо заплатить. Цена объясняется повышенной стабильностью и бесплатным распространением корпоративного дистрибутива. CentOS не рассчитан для новичков и является отличным инструментом для работы с серверами.
8. openSUSE — весьма популярная вариация. Им приятно пользоваться и новичкам, и разработчикам, потому что во всех продуктах openSUSE возможно получить исходный код для каждого бинарного пакета.

Дистрибутивы Linux можно разделить по направлениям использования. Например, для творчества стоит обратить внимание на Fedora Design Suite, Ubuntu Studio, KXStudio и Iro. А если компьютер используется для обучения, то хорошим выбором станут дистрибутивы Edubuntu и Uberstudent.

Источник