Кто создал программное обеспечение линукс

Что такое Linux? История создания Linux

Обновл. 27 Июл 2021 |

Раньше компьютеры были такими большими, что могли занимать целую комнату или даже дом. Вы только представьте себе, как трудно было ими управлять. Более того, каждый компьютер имел свою собственную операционную систему, в результате чего работать с такими машинами было жутко неудобно. Программное обеспечение таких компьютеров было узкоспециализированным, и не могло работать на другом компьютере. Не говоря уже о том, что подобная техника стоила таких невообразимо больших денег, что обычные люди не могли себе этого позволить.

В качестве решения вопроса с операционной системой компанией AT&T была создана операционная система Unix, которая дала старт возникновению открытого программного обеспечения и созданию Linux. Но давайте по порядку.

История возникновения Unix

В 1969 году команда разработчиков в лице Кена Томпсона, Денниса Ритчи и Дугласа Макилроя из исследовательского центра «Bell Labs» компании AT&T начала проект по созданию единой операционной системы (сокр. «ОС») для всех компьютеров, назвав её — «Unix». Первая версия системы была написана на Ассемблере. В 1972 году для того, чтобы переписать систему на более простой язык, Деннис Ритчи создает язык программирования Си, благодаря чему, 15 октября 1973 года выходит новая версия Unix (четвертая), ядро которой было переписано на Си. А через 2 года (в 1975 году) появляется уже полностью написанная на языке Си редакция Unix (пятая).

Долгое время операционная система являлась лишь исследовательским проектом, но в 1973 году проходит конференция Ассоциации по вычислительной технике (сокр. «ACM» от «Association for Computing Machinery»), на которой создатели Unix рассказывают о своей системе, и к ним сразу же начинают обращаться люди с просьбой поделиться её копией. И тут стоит отметить одну очень важную историческую деталь, которая сыграла свою роль в дальнейшем развитии событий. Дело в том, что в 1956 году компания AT&T (являющаяся на тот момент монополистом на американском рынке местной и междугородней связи) завершает очередное разбирательство с федеральными властями и антимонопольным комитетом по поводу своего монопольного положения, результатом которого становится подписание соглашения, накладывающее на AT&T ограничения по продажи продуктов и услуг, не связанных напрямую с телефонами и телекоммуникациями. А это значит, что Unix не могла продаваться всем желающим её заполучить. В связи с этим фактом, распространение исходных кодов системы Unix происходило абсолютно бесплатно.

Первоначально Unix использовалась в основном в университетах и крупных финансовых корпорациях. К 1978 году насчитывалось около 600 машин с установленной на них системой Unix.

Появление проекта GNU

В восьмидесятые годы 20 века многие компании, в числе которых IBM и HP, начали создавать свои собственные (в том числе и коммерческие) версии системы Unix. Это привело к путанице дистрибутивов Unix. И к тому же фирмы, продающие свои дистрибутивы, прямо запрещали распространять их исходные коды. Из-за этого другие программисты не могли применять уже внедренные к тому моменту новые компоненты системы, и им приходилось писать их заново.

В 1982 году программист из Массачусетского технологического института (MIT) Ричард Столлман сталкивается с проблемой того, что существующая на тот момент коммерческая лицензия программного обеспечения, с которым он вынужден работать, ограничивает свободу своего использования и не позволяет Столлману обмениваться исходными кодами ПО даже в стенах института.

Поэтому, в 1983 году, с целью создать доступную полноценную Unix-подобную операционную систему с открытыми исходными кодами, обмениваться которой смогут все желающие, он начинает разработку проекта GNU (сокр. от «GNU is Not Unix»).

В рамках проекта GNU создаются необходимые для разработки ядра системы компоненты: текстовый редактор Emacs, набор компиляторов gcc, интерпретатор bash, архиватор gzip, утилиты sed, gawk, Autoconf и многие другие. Помимо этого, в 1988 году с целью юридически закрепить за пользователями права на копирование, модифицирование и распространение программ и исходных кодов проекта GNU, Столлманом публикуется лицензия GNU GPL (сокр. от «GNU General Public License» = «Универсальная общественная лицензия GNU»). Однако, несмотря на все его успехи, даже спустя 8 лет после старта проекта, не хватало самого важного компонента операционной системы — её ядра…

История создания Linux

В январе 1991 года, финский студент Линус Торвальдc, находясь под впечатлением от купленной им книги «Проектирование и реализация операционных систем» автора Эндрю С. Таненбаума, с целью детального изучения концепций и строения ОС Unix, решает купить новый компьютер на базе процессора Intel 80386, на который ставит разработанную Таненбаумом учебную ОС Minix.

Но учебная система — она на то и учебная, что обладает рядом недостатков. В частности, в Minix не только была плохая эмуляция терминала, но и не было возможности перевести в фоновый режим программу, которой временно не пользуешься.

И тогда в августе 1991 года Торвальдс объявляет в сети Usenet о том, что создает свою собственную (свободную) операционную систему с открытыми исходными кодами — Linux. Стоит отметить, что в тот момент речь еще не шла о полноценной системе, скорее это был её прообраз в виде ядра.

17 сентября того же 1991 года, без каких-либо особо публичных объявлений, выходит Linux версии 0.01.

Вскоре после этого, 5 октября, Торвальдс представляет версию 0.02, ставшей первой «официальной» версией своей ОС.

А уже 16 апреля 1994, когда, по мнению Линуса, система стала полностью работоспособной, вышел первый, после более чем двух лет развития, мажорный релиз системы — Linux 1.0.

Примечание: Изначально ОС называлась Freax, что является гибридом от английских слов «freak» (чудак) и «free» (бесплатный) с окончанием X, как дань операционной системе Unix. Однако имя «Linux» системе дал Ари Леммке (Ari Lemmke), по просьбе Торвальдса разместивший ОС на FTP-сервере университета в директории linux , а не freax .

Открытие исходных кодов операционной системы сыграло решающую роль в дальнейшем развитии Linux. Но необходимо все-таки помнить, что технически Linux — это только лишь ядро, без сопутствующих прикладных программ. Полноценной ОС его делает сопутствующее программное обеспечение. Пока роль такого программного обеспечения играли компоненты учебной системы Таненбаума.

Позже, когда Linux немного «окреп и встал на ноги», приложения из проекта GNU заменили соответствующие программы из Minix, так как лицензия (GNU GPL) на исходные коды программ проекта GNU была более удобна для применения в молодой операционной системе.

Таким образом, миру явилась полноценная работающая операционная система под названием «GNU/Linux», которую мы привыкли называть просто «Linux», состоящая из ядра Linux, написанного Торвальдсом, и окружающего программного обеспечения, созданного в рамках проекта Столлмана, GNU.

Что такое Linux?

Linux — это семейство Unix-подобных операционных систем, использующих ядро Linux, которое разработал финно-американский программист Линус Торвальдс. ОС, использующие ядро Linux, называются дистрибутивами Linux, и они являются такими же операционными системами как Microsoft Windows или Apple macOS, но с одной очень важной особенностью, а именно — их исходные коды являются открытыми, так как они распространяются под лицензией GNU GPL, которая подразумевает создание свободного и открытого программного обеспечения (open source software). Это означает, что у любого пользователя есть право изучать и изменять исходный код.

Примечание: Стоит отметить, что есть также и платные дистрибутивы Linux, например, Red Hat Enterprise Linux, Astra Linux Special Edition и др.

Официальным талисманом Linux с 1996 года является пингвин Tux (сокр. от «Torvalds UniX«). Идею использовать пингвина в качестве талисмана Linux выдвинул создатель этого ядра Линус Торвальдс.

Пингвин Tux — талисман Linux

GNU/Linux или Linux?

В сообществе программистов существует спор об именовании операционных систем, использующих ядро Linux и программное обеспечение, разработанное под лицензией GNU GPL. Поскольку ядро Linux само по себе не является работающей операционной системой, то многие предпочитают использовать термин «GNU/Linux».

Примечание: Поскольку статьи цикла «Уроки по Linux» имеют цель донести простыми словами о Linux-системах и их использовании для начинающих, то ради сохранения простоты и лаконичности мы будем использовать термин «Linux», обозначающий операционные системы, работающие на базе ядра Linux.

Вы же можете использовать как термин «Linux», так и термин «GNU/Linux».

Архитектура Linux-систем

На следующем рисунке показана архитектура Linux-систем:

«Железо» — аппаратное обеспечение компьютера (процессор, видеокарта, оперативная память и пр.) со всеми его периферийными устройствами.

Ядро — является основным компонентом операционной системы, взаимодействует непосредственно с аппаратным обеспечением, играя роль посредника между низкоуровневым «железом» и компонентами верхнего уровня.

Оболочка (или «shell», «командный интерпретатор») — интерфейс для взаимодействия между пользователями системы и ядром ОС, абстрагирующий внутреннее устройство системы. Принимает команды от пользователей и запускает на выполнение соответствующие функции.

Утилиты (vi, cat, sed, date, компиляторы и др.) — служебные программы, которые предоставляют пользователю большую часть функциональных возможностей операционной системы.

Ядро Linux

Ядро — это своего рода главная программа, являющаяся основной частью операционной системы. Оно выступает в роли посредника между устройствами компьютера (процессором, видеокартой, оперативной памятью и т.д.) и его программным обеспечением, абстрагируя от обычных программ и пользователей сложную, низкоуровневую работу с «железом» компьютера, предоставляя взамен простой, понятный и удобный в использовании интерфейс. Для этого в код ядра были включены драйверы устройств, которые могут как загружаться в память вместе с ядром ОС, так и подключаться по мере возникновения потребности в ресурсах необходимого устройства.

Примечание: Ядро Linux было разработано в 1991 году программистом Линусом Торвальдсом. Об этом снят документальный фильм «Revolution OS» (2001 г.).

Как вы наверняка знаете, на компьютере может быть запущено сразу несколько программ: какие-то из них работают в фоновом режиме, другие могут ожидать определенных действий от пользователя, а третьим необходимо получать информацию из другой запущенной программы. В такой ситуации именно ядро берет на себя функцию оптимального распределения ресурсов компьютера между запущенными программами и организацию параллельной работы множества различных процессов. Оно первым загружается в оперативную память компьютера и всегда находится в запущенном состоянии, постоянно взаимодействуя с его аппаратным обеспечением и установленными программами.

Как правило, большинство ядер делятся на три типа:

Микроядро — это ядро, состоящее из нескольких подгружаемых в память по мере надобности независимых модулей, выполняющихся в отдельных адресных пространствах. По сути, в таком варианте исполнения оно не сильно отличается от обычных прикладных программ. К достоинствам данного ядра можно отнести теоретически большую надежность в сравнении с другими архитектурами (в действительности же не всё так радужно и гладко) и его модульность (легкость в подключении дополнительных частей ядра). К минусам микроядерной архитектуры относится то, что ядро, построенное по такой схеме, получается очень медленным (ведь ему нужно постоянно переключаться между отдельными частями).

Монолитное ядро — это полная противоположность микроядра, т.к. в памяти компьютера всегда находится весь (или почти весь) код ядра, вследствие чего скорость его работы выше в сравнении с микроядром.

Гибридное ядро — это ядро, сочетающее в себе элементы как монолитной, так и микроядерной архитектур.

Ядро Linux хоть и относится к монолитным ядрам, но оно также заимствует и некоторые идеи из микроядерной архитектуры, что означает, что вся операционная система работает в пространстве ядра, а драйвера устройств (в виде модулей) могут быть легко загружены (или выгружены) прямо во время работы операционной системы.

Заключение

Linux поддерживает целый ряд аппаратных устройств от телефонов и до суперкомпьютеров. Каждая операционная система на базе ядра Linux имеет ядро Linux и набор ПО для управления аппаратными ресурсами компьютера.

На следующих уроках мы детально рассмотрим тему лицензии GNU GPL, сравним Linux и Windows, выполним обзор дистрибутивов Linux и продолжим наше погружение в изучение Linux.

Поделиться в социальных сетях:

Источник

Вся история Linux. Часть I: с чего все началось

В этом году ядру Linux исполняется 27 лет. ОС на его базе используют многие корпорации, государственные, исследовательские учреждения и дата-центры по всему миру.

За более чем четверть века вышло немало статей (в том числе и на Хабре), рассказывающих о разных отрезках истории Linux. В этой серии материалов мы решили выделить наиболее значимые и интересные факты, связанные с этой операционной системой.

Начнем с разработок, которые предшествовали Linux, и истории появления первой версии ядра.

Эпоха «свободного рынка»

Появление Linux считается одним из важнейших событий в истории открытого ПО. Рождение этой операционной системы во многом обязано идеям и инструментам, которые формировались и «зрели» десятилетиями в среде разработчиков. Поэтому для начала обратимся к истокам «опенсорсного движения».

На заре 50-х большая часть программного обеспечения в США создавалась сотрудниками университетов и лабораторий и распространялась без каких-либо ограничений. Это делалось с целью упрощения обмена знаниями в научной среде. Первым опенсорсным решением того периода считается система A-2, написанная для ЭВМ UNIVAC Remington Rand в 1953 году.

В те же годы сформировалась первая группа разработчиков свободного ПО — SHARE. Они работали по модели «совместного однорангового производства». Результатом труда этой группы ближе к концу 50-х стала одноименная ОС.

Эта система (и другие продукты SHARE) пользовалась популярностью у производителей компьютерного оборудования. Благодаря политике открытости они могли предложить клиентам не только аппаратное, но и программное обеспечение без дополнительных затрат.

Приход коммерции и рождение Unix

В 1959 году компания Applied Data Research (ADR) получила заказ от организации RCA — написать программу для автозаполнения блок-схем. Разработчики выполнили работу, но не сошлись с RCA в цене. Чтобы не «выбрасывать» готовый продукт, в ADR переделали решение для платформы IBM 1401 и начали самостоятельно его реализовывать. Однако продажи шли не очень хорошо, так как многие пользователи ждали бесплатную альтернативу решению ADR, которую планировали в IBM.

В ADR не могли допустить выпуск бесплатного продукта с аналогичной функциональностью. Поэтому разработчик Мартин Гетц (Martin Goetz) из ADR подал патент на программу и в 1968 году первым в истории США получил его. С этого момента принято отсчитывать эпоху коммерциализации в индустрии разработки — из «бонуса» к оборудованию ПО превратилось в самостоятельный продукт.

Приблизительно в то же время небольшая команда программистов из Bell Labs начала работу над операционной системой для мини-компьютера PDP-7 — Unix. Unix создавали в качестве альтернативы другой ОС — Multics.

Последняя была слишком сложной и работала только на платформах GE-600 и Honeywell 6000. Переписанная на языке СИ Unix должна была стать портативной и более простой в использовании (во многом благодаря иерархической файловой системе с единым корневым каталогом).

В 50-х холдинг AT&T, в состав которого на тот момент входила Bell Labs, подписал соглашение с правительством США, запрещающее корпорации продавать программное обеспечение. По этой причине первые пользователи Unix — научные организации — получали исходный код ОС бесплатно.

AT&T отдалилась от концепции свободного распространения ПО в начале 80-х. В результате вынужденного разделения корпорации на несколько компаний запрет на продажу ПО перестал действовать, и холдинг прекратил бесплатное распространение Unix. Разработчикам грозили исками за несанкционированный обмен исходным кодом. Угрозы не были беспочвенными — с 1980 года компьютерные программы стали объектом авторского права в США.

Не всех разработчиков устраивали условия, которые диктовали в AT&T. Поисками альтернативного решения занялась группа энтузиастов из Калифорнийского университета в Беркли. В 70-х учебное заведение получило лицензию от AT&T, и энтузиасты начали создавать на его основе новый дистрибутив, который впоследствии стал Unix Berkeley Software Distribution, или BSD.

Открытая Unix-подобная система возымела успех, на что сразу обратили внимание в AT&T. Компания подала в суд, и авторам BSD пришлось удалить и заменить весь задействованный исходный код Unix. Это немного замедлило распространение Berkeley Software Distribution в те годы. Последняя версия системы вышла в 1994 году, но сам факт появления свободной и открытой ОС стал важной вехой в истории опенсорсных проектов.

/ Flickr / Christopher Michel / CC BY / Фото обрезано

Назад — к истокам свободного ПО

В конце 70-х сотрудники Массачусетского технологического института написали драйвер для принтера, установленного в одной из аудиторий. Когда бумага застревала и создавалась очередь из заданий на печать, пользователи получали уведомление с просьбой устранить проблему. Позже в отделе появился новый принтер, для которого сотрудники захотели добавить такую функцию. Но для этого нужен был исходный код первого драйвера. Штатный программист Ричард Мэттью Столлман (Richard M. Stallman) запросил его у коллег, но получил отказ — выяснилось, что это конфиденциальная информация.

Этот незначительный эпизод, возможно, стал одним из судьбоносных в истории свободного ПО. Столлман негодовал из-за сложившегося положения вещей. Его не устраивали ограничения, накладываемые на обмен исходным кодом в ИТ-среде. Поэтому Столлман решил создать открытую операционную систему и позволить энтузиастам свободно вносить в нее изменения.

В сентябре 1983 года он объявил о создании проекта GNU — GNU’s Not UNIX («GNU не Unix»). В его основе лежал манифест, который послужил и базисом для лицензии на свободное программное обеспечение — GNU General Public License (GPL). Этот шаг стал началом активного движения за открытое ПО.

Несколько лет спустя профессор Амстердамского свободного университета Эндрю Таненбаум (Andrew S. Tanenbaum) в качестве учебного пособия разработал Unix-подобную систему Minix. Он хотел сделать ее максимально доступной для студентов. Издатель его книги, к которой прилагалась ОС, настаивал хотя бы на номинальной плате за работу с системой. Эндрю и издатель пришли к компромиссу по цене лицензии в $69. В начале 90-х Minix завоевала популярность среди разработчиков. И ей было суждено стать основой для разработки Linux.

/ Flickr / Christopher Michel / CC BY

Рождение Linux и первых дистрибутивов

В 1991 году молодой программист из Хельсинкского университета Линус Торвальдс осваивал Minix. Его эксперименты с ОС переросли в работу над совершенно новым ядром. 25 августа Линус устроил открытый опрос группы пользователей Minix о том, что их не устраивает в этой ОС, и анонсировал разработку новой операционной системы. В августовском письме есть несколько важных тезисов о будущей ОС:

• система будет бесплатной;
• система будет похожа на Minix, но исходный код будет абсолютно другим;
• система не будет «большой и профессиональной, как GNU».

25 августа принято считать днем рождения Linux. Сам Линус ведет отсчет от другой даты — 17 сентября. Именно в этот день он загрузил первый релиз Linux (0.01) на FTP-сервер и отправил электронное письмо людям, проявившим интерес к его анонсу и опросу. В исходном коде первого релиза сохранилось слово «Freaks». Так Торвальдс планировал назвать свое ядро (комбинация слов «free», «freak» и Unix). Администратору FTP-сервера не понравилось название, и он переименовал проект в Linux.

Далее последовала череда обновлений. В октябре того же года была выпущена версия ядра 0.02, а в декабре — 0.11. Изначально Linux распространялся без лицензии GPL. Это означало, что разработчики могли пользоваться ядром, модифицировать его, но не имели права перепродавать результаты своих трудов. Начиная с февраля 1992 года, все коммерческие ограничения были сняты — с релизом версии 0.12 Торвальдс изменил лицензию на GNU GPL v2. Этот шаг Линус позже назвал одним из определяющих факторов успеха Linux.

Популярность Linux в среде разработчиков Minix росла. Некоторое время обсуждения велись в фиде comp.os.minix сети Usenet. В начале 92-го создатель Minix Эндрю Таненбаум запустил в сообществе спор об архитектуре ядер, заявив, что «Linux устарел». Причина, по его мнению, заключалась в монолитном ядре ОС, которое по ряду параметров уступает микроядру Minix. Еще одна претензия Таненбаума касалась «привязки» Linux к линейке процессоров x86, которая, по прогнозам профессора, должна была кануть в небытие в ближайшее время. В полемику вступил сам Линус и пользователи обеих ОС. В результате спора сообщество разделилось на два лагеря, а у приверженцев Linux появился свой фид — comp.os.linux.

Сообщество занималось расширением функциональности базовой версии — разрабатывались первые драйверы, файловая система. Самые ранние версии Linux умещались на двух дискетах и состояли из загрузочного диска с ядром и корневого диска, который устанавливал файловую систему и несколько базовых программ из инструментария GNU.

Постепенно сообщество начало разрабатывать первые дистрибутивы на базе Linux. Большинство ранних версий создавались энтузиастами, а не компаниями.

Первый дистрибутив — MCC Interim Linux — был создан на основе версии 0.12 в феврале 1992 года. Его автор — программист из Компьютерного центра университета Манчестера — назвал разработку «экспериментом» с целью устранить некоторые недостатки в процедуре установки ядра и добавить ряд функций.

Вскоре после этого число пользовательских дистрибутивов значительно возросло. Многие из них остались локальными проектами, «прожившими» не более пяти лет, например, Softlanding Linux System (SLS). Однако были и дистрибутивы, которым удалось не только «закрепиться» на рынке, но и во многом повлиять на дальнейшее развитие опенсорсных проектов. В 1993 году состоялся релиз двух дистрибутивов — Slackware и Debian, — которые дали старт серьезным переменам в индустрии свободного ПО.

Debian создал Иан Мердок (Ian Murdock) при поддержке Free Software Foundation Столлмана. Он задумывался как «изящная» альтернатива SLS. Debian поддерживается по сей день и является одной из самых популярных разработок на базе Linux. На его основе, в свою очередь, был создан ряд других важных для истории ядра дистрибутивов — например, Ubuntu.

Что касается Slackware, это — еще один ранний и успешный проект на базе Linux. Его первая версия вышла в 1993 году. По некоторым оценкам, через два года на долю Slackware приходилось уже около 80% установок Linux. И десятилетия спустя дистрибутив оставался популярным среди разработчиков.

В 1992-м в Германии была основана компания SUSE (аббревиатура от Software- und System-Entwicklung — разработка программного обеспечения и систем). Она первой начала выпускать продукты на базе Linux для бизнес-клиентов. Первым дистрибутивом, с которым стали работать SUSE, как раз был Slackware, адаптированный для немецкоязычных пользователей.

Именно с этого момента начинается эпоха коммерциализации в истории Linux, о которой мы поговорим в следующей статье.

Источник