Ос линукс описание кратко

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

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