Bevezetés a Linuxba
A Linux egy nyílt forráskódú Unix-szerű operációs rendszer alapú család a Linux kernelen, és az operációs rendszer kernelt először 1991. szeptember 17-én tette közzé. Linus Torvalds . A Linux rendszerint Linux disztribúcióként van csomagolva, amely tartalmazza a támogató könyvtárakat, rendszerszoftvert és kernelt, amelyek közül többet a GNU Project kínál. Számos Linux disztribúció használja ezt a kifejezést 'Linux' címben, de a Free Software Foundation a 'GNU/Linux' címet, hogy a GNU szoftver szükségességére összpontosítson, ami néhány vitát okoz.
A híres Linux-disztribúciók az Ubuntu, a Fedora Linux és a Debian, amelyek közül az utóbbi számos különböző módosításból és disztribúcióból áll, köztük a Xubuntu és a Lubuntu. A kereskedelmi disztribúciók a SUSE Linux Enterprise és a Red Hat Enterprise Linux. A Linux asztali disztribúciói olyan ablakrendszerek, mint a Wayland vagy X11, és asztali környezetek, mint például a KDE Plasma és a GNOME.
- Eredetileg a Linuxot Intel x86 architektúrán alapuló személyi számítógépekhez tervezték, de azóta több környezetbe helyezték át, mint más operációs rendszereket.
- Az Androidot is beleértve, a Linux rendelkezik a legnagyobb telepített bázissal az összes általános célú operációs rendszer közül, mivel 2022 májusától a Linux-alapú Android vezérelhető okostelefonokon.
- A Linuxot azonban 2022 novemberében az asztali számítógépek alig 2,6%-a használja.
- Ezenkívül a Linux számos beágyazott rendszeren fut, azaz olyan eszközökön, amelyek operációs rendszerét jellemzően a firmware-be tervezték, és rendkívül testreszabták a rendszerhez.
- Tartalmaz űrhajókat (Perseverance rover, Dragon crew kapszula és Falcon 9 rakéta), autókat (Toyota, Hyundai, Mercedes-Benz, Audi és Tesla), televíziókat (LG és Samsung Smart TV-k), videojáték-konzolokat, intelligens otthoni eszközöket, automatizálási vezérlők és útválasztók.
A Linux a nyílt forráskódú és ingyenes szoftveres együttműködés egyik legkiemelkedőbb példája. A forráskódot mindenki terjesztheti, módosíthatja és nem kereskedelmi vagy kereskedelmi céllal használhatja a megfelelő licencek, például a GNU GPL (General Public License) feltételei szerint. Például a Linux kernel a GPLv2 licenccel rendelkezik.
A Linux operációs rendszer története
A Unix alapú operációs rendszert 1969-ben vezették be és alkották meg Az AT&T Bellje Joe Ossanna, Douglas Mcllroy, Dennis Ritchie és Ken Thompson laboratóriumai az Egyesült Államokban. Az 1971-ben először publikált Unix teljes egészében assembly nyelven íródott, ahogy az akkori alapgyakorlat is volt. Dennis Ritchie 1973-ban kulcsfontosságú úttörő módon frissítette C nyelvre. A magas szintű Unix nyelvi implementáció elérhetővé tette a portolást különböző számítógépes platformokra.
Torvalds az 1990-es évek őszén a Helsinki Egyetemen járt egy Unix-tanfolyamra. A kurzus az Ultrixot futtató MicroVAX miniszámítógépet használta, és az egyik szükséges szöveg az Operációs rendszerek: tervezés és megvalósítás volt Andrews S. Tanenbaumtól. A tankönyv a Tanenbaum MINIX operációs rendszerének egy példányát tartalmazta. Ezzel a kurzussal együtt Torvalds kezdetben nyitottá vált a Unix felé. 1991-ben kezdett érdeklődni az operációs rendszerek iránt. Frusztrálva a MINIX licence miatt, amely akkoriban csak oktatási használatra korlátozta, elkezdett dolgozni az operációs rendszer kernelén, amely végül Linux kernel lett.
Torvalds elindította a Linux kernel fejlesztését MINIX-en, és a MINIX-re írt szoftvereket Linuxon is használták. Később a Linuxot művelték, majd a Linux rendszermag fejlesztése jelent meg Linux rendszereken. Ezenkívül a GNU alkalmazások minden MINIX komponenst lecseréltek, mivel előnyös volt az ingyenes kódot a GNU Projecten keresztül használni az új operációs rendszerrel; A GNU GPL licenccel rendelkező kódja újra alkalmazható más számítógépes funkciókban, amennyiben azokat egy kompatibilis vagy ugyanazon licenc alatt teszik közzé.
Torvalds a kereskedelmi terjesztést tiltó tényleges licencéről a GNU GPL-re váltott. A fejlesztők a GNU elemeket a Linux kernellel fejlesztették ki, így egy ingyenes és teljesen működőképes operációs rendszer jött létre.
A Linux kernel vezető karbantartója az Greg Kroah-Hartman aki a fejlődését irányítja. A Free Software Foundation ügyvezető igazgatója William John Sullivan , amely viszont támogatta a GNU összetevőket. A vállalatok és magánszemélyek végre nem GNU, harmadik féltől származó összetevőket fejlesztenek ki.
A harmadik féltől származó összetevők sokféle munkából állnak, és felhasználói könyvtárakat és alkalmazásokat, valamint kernelmodulokat egyaránt tartalmazhatnak. A Linux közösség és a gyártók a kernelt, a nem GNU összetevőket és a GNU összetevőket extra csomagkezelő szoftverekkel terjesztik és kombinálják a Linux disztribúciók módjára.
Éles környezetben a Linux bevezetése kezdetben az 1990-es évek közepén kezdett elterjedni a szuperszámítógépes közösségben, ahelyett, hogy csak a hobbik használták volna, ahol a NASA-hoz hasonló szervezetek egyre gyakrabban kezdték lecserélni drága gépeiket olcsó, Linuxot futtató számítógép-fürtökre. A kereskedelmi felhasználás akkor kezdődött, amikor a Hewlett-Packard által követett IBM és a Dell Linux-támogatást nyújtott a Microsoft asztali operációs rendszer-piaci monopóliuma alóli kikerüléshez.
A Linux rendszereket ma már teljes mértékben használják a számítástechnikában, a beágyazott rendszerektől a virtuális szuperszámítógépekig, és olyan szervertelepítésekben is helyet kaptak, mint a híres LAMP alkalmazásverem. A Linux disztribúciók vállalati és otthoni asztali számítógépeken történő felhasználása folyamatosan fejlődik.
Emellett a Linux disztribúciók is híresek lettek a netbookok piacán, számos eszköz költözött a telepített, testreszabott Linux disztribúciókkal, és a Google közzétette a netbookokhoz fejlesztett ChromeOS-t.
Linux operációs rendszer tervezése
Különféle nyílt forráskódú fejlesztők elismerik, hogy a Linux kernelt nem fejlesztették ki, hanem a természetes szelekcióból fejlődött ki. A Linux-alapú rendszer egy kompatibilis Unix-szerű operációs rendszer, amely általános felépítésének nagy részét az 1970-es és 1980-as években a Unixban kidolgozott elvek alapján vezették le. Egy ilyen rendszer a Linux kernelt alkalmazza, egy monolitikus kernelt, amely kezeli a fájlrendszereket, a perifériás hozzáférést, a hálózatépítést és a folyamatvezérlést. Az eszközillesztő-programok vagy közvetlenül integrálva vannak a kernelbe, vagy az eszköz aktív állapotában betöltött modulként szerepelnek benne.
A telepített Linux rendszer összetevői a következők:
- A rendszerbetöltő , például a systemd-boot, a SYSLINUX, a LILO és a GNU GRUB. Ez egy olyan program, amely be tudja tölteni a Linux kernelt a számítógép fő memóriájába úgy, hogy a számítógép a firmware-bejelentkezés után és bekapcsolása után futtatja.
- An lépjen be a programba , mint a hagyományos sysvinit és az újabb Upstart, OpenRC és systemd. Ez az első folyamat, amelyet a Linux kernel és a folyamatfa gyökere jelentett be. Más szavakkal, minden folyamat az inittől nyílik meg. Olyan folyamatokat indít el, mint a bejelentkezési felszólítások és a rendszerszolgáltatások (akár terminál, akár grafikus módban).
- C standard könyvtárra van szükség a C programok futtatásához egy olyan rendszeren, amely a szabványnak számító GNU C könyvtárat használja. Olyan alternatívákat fejlesztettek ki, mint az uClibc (uClinuxhoz fejlesztették), az EGLIBC (a Debian által egyszer használt glibc fork) és a musl. Az első kettőt azonban most nem tartják fenn. Az Android a C könyvtárát használja, amely az úgynevezett Bionic .
- A grafikus felületek a leghíresebb felhasználói felületek az asztali rendszereken, olyan széles asztali környezetekkel, mint az Xfce, Pantheon, LXDE, Cinnamon, MATE, GNOME és KDE Plasma, bár számos felhasználói felület áll rendelkezésre.
- A leghíresebb felhasználói felületek az X Window System koncepciójával, az úgynevezett 'X' .
- Hálózati átláthatóságot kínál, és lehetővé teszi egy rendszeren aktív grafikus alkalmazás megjelenítését egy másikon, amelyben a felhasználó együttműködhet az alkalmazással.
- Bár bizonyos X Window System bővítmények nem működnek a hálózaton.
- Az X.Org Serverrel sok X megjelenítőszerver érhető el, a referencia megvalósítás a leghíresebb.
A felhasználói felületet shell-nek is nevezik. Ez vagy GUI (grafikus felhasználói felület), CLI (parancssori interfész), vagy a kapcsolódó hardverhez csatolt vezérlők, ami a beágyazott rendszerek esetében normális. Az asztali rendszerek alapértelmezett felhasználói felülete grafikus. A CLI azonban elérhető a terminálemulátor ablakaiban vagy egy elszigetelt virtuális konzolon.
A parancssori felülethéjak szövegalapú felhasználói felületek, amelyek szöveget használnak a kimenetre és a bevitelre egyaránt. A domináns shell a Linuxban használt bash (Bourne-Again Shell), amelyet eredetileg a GNU projekthez terveztek. A Linux szinte minden alacsony szintű összetevője, beleértve több felhasználói területet is, kizárólag a CLI-t használja. A CLI különösen kompatibilis a késleltetett vagy ismétlődő feladatok automatizálásával, és nagyon egyszerű folyamatok közötti kommunikációt biztosít.
Jelenleg a Linux két kernel-felhasználói API-val rendelkezik a videobemeneti eszközök kezelésére: DVB API a TV-vételhez és V4L2 API a rádió- és videofolyamokhoz.
Ezt az infrastruktúrát tovább kell fejleszteni, hogy jobban illeszkedjen más eszközökhöz a különböző eszközök sokfélesége és összetettsége, valamint az API-k által kezelt nagyszámú szabvány és formátum miatt. A jobb felhasználóiterület-eszközkönyvtár a siker kulcsa annak is, hogy olyan felhasználóiterület-alkalmazások legyenek, amelyek minden, az eszközök által támogatott formátummal működni tudnak.
A Linux operációs rendszer felhasználása
A nyílt forráskódú/szabad szoftverekkel kapcsolatos számos kvantitatív tanulmány olyan témákra koncentrál, mint a megbízhatóság és a piaci részesedés, sok tanulmány pedig kifejezetten a Linuxot vizsgálja. A Linux piac fejlődik, és a Linux operációs rendszerek piacának mérete 2027-re 19,2%-os növekedést mutat, ami eléri a 15,64 milliárd dollárt, szemben a 2019-es 3,89 milliárddal. A támogatók és elemzők a Linux asszociatív sikerét a szabadságának és alacsony költségének tulajdonítják. , megbízhatóság és biztonság a szállítói bezárástól.
A W3Cook kiadja az 1 000 000 legnépszerűbb Alexa tartományt használó statisztikákat, amelyek becslése szerint 2015 májusában a webszerverek 96,55%-a Linuxot, 1,73%-a Windowst és 1,72%-a FreeBSD-t használ.
A webszerverek statisztikái szerint 2022 májusában a Linux piaci részesedése 2,5% körül mozog az asztali számítógépeken. A Microsoft Windows piaci részesedése körülbelül 75,5%, míg a macOS körülbelül 14,9%.
Az Android az okostelefonok vezető operációs rendszerévé vált, amely Linux kernel alapú. 2022 júliusában világszerte az internetet használó okostelefonok 71,9%-a használt Androidot. Ezenkívül az Android a táblagépek híres operációs rendszere, amely 2013-ban az asztali eladások több mint 60%-áért felelős.
A Linux évek óta az előnyben részesített platform a filmiparban. Az első nagy film, amelyet Linux szerveren adtak ki, az 1997-es Titanic volt. Azóta a nagy stúdiók, köztük az Industrial Light & Magic, a Weta Digital, a Pixar és a DreamWorks Animation, áttelepültek a Linuxra.
A Linux disztribúciók számos országos és helyi önkormányzatban is népszerűvé váltak. Kerala elérte azt a kötelező mértéket, hogy minden állami középiskola Linuxot használjon a rendszerén. Kína kizárólag a Linuxot használja a Loongson processzorcsalád operációs rendszereként a technológiai függetlenség elérése érdekében.
Néhány régió integrálta a Linux disztribúcióját Spanyolországban, amelyet széles körben használnak hivatalos és oktatási intézményekben. Németország és Franciaország is lépéseket tett a Linux bevezetése felé. Az észak-koreai Red Star operációs rendszer egy 2002 óta kifejlesztett Fedora Linux verzión alapul.
Linux operációs rendszer működik
A Linux operációs rendszer a szabványos felépítést követi, amely számos disztribúciójának és változatának a kulcsa. Minden Linux disztribúció a Linux kernelen alapul, de olyan tényezőktől függően változhat, mint:
- Eszköz-illesztőprogramok, amelyek a kapcsolt eszközök működését kezelő kódot használnak.
- Fájlrendszer-illesztőprogramok, amelyek olyan kódot használnak, amely kezeli a kernel különböző fájlrendszerekkel való működését.
- Rendszerhívások, amelyek olyan kódot használnak, amely kezeli, hogy a programok miként igényeljenek szolgáltatásokat a kernelen keresztül.
- A Linux kernel indítása és betöltése.
- A kernel kezel minden rendszerkimenetet és -bemenetet, miután elindult. A rendszer elindul, és a folyamatok inicializálhatók.
- A rendszer használható olyan folyamatokhoz, amelyek a parancssorból interaktívan bevitt parancsokat tartalmaznak, hálózati szerver funkciók, asztali alkalmazások vagy bármely program vagy alkalmazás a rendszerfolyamatok indításakor.
A kernel az egyetlen dolog, amiben minden Linuxot futtató rendszer közös. A Linux a következőkkel működik:
A felhasználói élmény nagymértékben változhat, attól függően, hogy a Linux rendszert hogyan használják, míg a kernel szinte teljesen azonos lehet néhány fordítási különbséggel és a konfigurációs eltérésekkel. Például a Linux néhány használati esete eltérő felhasználói élményekkel:
A Linux sokban hasonlít minden grafikus felhasználói felület alapú operációs rendszerhez, ha grafikus felhasználói felületként használják asztali környezettel. Az alkalmazások és sok más erőforrás elindítható az ikonok megnyomásával, a fájlok pedig törölhetők, másolhatók vagy áthelyezhetők érintőpad vagy egér segítségével.
Linux disztribúciók
A Linux elfogadta a Free Software Foundation copyleft rendelkezéseit, amely a GNU GPL-t a fejlesztés megkezdése óta készítette. A GPL leírja, hogy bármit, amit módosításra és ingyenesen veszünk, szabadon terjeszteni kell.
Több száz Linux-verzió, más néven disztribúciók vagy disztribúciók állnak rendelkezésre. A disztribúciók általában a csomagon keresztül különböztetik meg magukat egy konkrét cél, célpiac, funkció vagy filozófia meghatározásával.
Számos disztribúció létezik bizonyos célfunkciókhoz, mint például a biztonság, a játék, az asztali számítógépek, a szerverek vagy a beágyazott eszközök, például a Raspberry Pi rendszerek. Szinte minden modern disztribúció használatra kész és előre lefordított, míg mások, mint például a Gentoo Linux, forráskódból állnak, amelyet bármely felhasználó helyileg lefordíthat a telepítés megkezdésekor a rendszerkonfiguráció használatához.
A Linux OS előnyei és hátrányai
Az alábbiakban felsorolunk és ismertetünk néhány Linux használat előnyeit:
A Linux néhány hátránya:
