سیستم عامل "لینوکس" چیست و چگونه ساخته شد؟

سیستم عامل "لینوکس" چیست و چگونه ساخته شد؟

در دنیای وب ما با سیستم عامل های متعددی سر و کار داریم که شاید ندانیم یکی از پرکاربردترین آنها "لینوکس" است.

در 25 اوت سال 1991 " لینوس توروالدز"دانشجوی فنلاندی از دانشگاه " هلسینکی" که نویسنده اصلی هسته لینوکس بود با انتشار پیامی از آماده بکار بودن سیستم عاملی خبر داد. 

وی در این پیام آورده بود:

"درود به هر کس که آن بیرون از مینیکس استفاده می‌کند. من هم‌اکنون روی سیستم‌عاملی آزاد برای رایانه‌های AT ۳۸۶(۴۸۶) کار می کنم که قابل انتقال بر روی انواع دیگر رایانه نیست. از ماه آوریل کار را آغاز کرده‌ام و هم‌اکنون این سیستم‌عامل آماده‌است. دوست دارم از دیدگاه دیگران در مورد سیستم‌عاملم با خبر شوم. چه آنان که مینیکس را دوست دارند و چه آنان که دوست ندارند. چرا که سیستم‌عامل من تا حدی شبیه به مینیکس است.  طی چند ماه آینده چیز به‌دردبخوری فراهم خواهم کرد و دوست دارم بدانم مردم بیشتر چه امکاناتی را لازم دارند. به هر پیشنهاد و نظری خوش‌آمد می‌گویم اما قول نمی‌دهم که آن را انجام دهم."

این سیستم عامل که تا حدود زیادی شبیه به مینیکس بود، لینوکس نام داشت که بخش عمده آن سازگار با استاندارد پازیکس است و بصورت رایگان، متن باز و آزاد می باشد.. این بدین معنی است که کد منبع آن در اختیار همگان قرار دارد و همه می توانند با ایجاد تغییر در کدهای آن بنا به نوع نیاز خود از آن استفاده کنند. "پنگوئن تاکس"، نشان و نماد شانس هسته لینوکس است.

موارد استفاده از لینوکس 

امروزه از سیستم عامل لینوکس در دستگاه های موبایل و فعالیتهای اقتصادی و زیرساخت های شبکه جهانی وب و مراکز داده ها و محاسبات پیشرفته در موارد مختلف استفاده می شود. هر روزه تعداد 850000 گوشی اندرویدی و 30000 گوشی وینفون و 700000 دستگاه تلوزیون با سیستم لینوکس کار می کنند.  8 مورد از 10 مورد فعالیتهای تجاری و مالی با کمک سیسم عامل لینوکس انجام می شود و تعداد 9 دستگاه از 10 دستگاه ابررایانه ها با سیستم لینوکس کار می کنند. 

از جمله وب سایت های معروف که با سیستم عامل لینوکس کار میکنند می توان به گوگل و توئیتر و فیسبوک و سایت آمازون اشاره کرد.

لینوکس چگونه توسعه پیدا کرد؟ 

برخلاف دیگر سیستم عامل ها، لینوکس در مشارکت و همکاری با شرکت ها و مارکت ها ساخته شد و توزیع آن توسط افراد، گروههای نه چندان متشکل و سازمان های حرفه ای گوناگون ایجاد شد. لینوکس را به هواپیمایی تشبیه کرده اند که هر قسمت از آن را در جایی ساخته اند. لینوکس در نوع خود یکی از بزرگترین پروژه هایی بود که از سال 2005 میلادی حدود 8000 توسعه دهنده از 800 شرکت در ساخت آن با هم رَقابت و همکاری داشتند. تعداد برنامه نویسانی که بر روی بخش های مختلف سیستم عامل لینوکس کار می کنند به حدود 400 هزار نفر می رسد.

لینوکس چگونه منتشر می شود؟

در هر 2 تا 3 دقیقه یک هسته جدید با قابلیتهای به روزتر و رفع نواقص آن و تایید هسته ارشد توسعه دهنده لینوکس منتشر می شود.  توسعه دهندگان با ایجاد تغییرات در برنامه ها و اضافه کردن، تغییر و گاهی حذف بعضی قسمت ها به رفع نواقص لینوکس به عملکرد بهتر آن کمک می کنند. لینوکس دارای مسئولیتی نامحدود بوده و در هر انتشار خود دارای 10000 برنامه نرم افزاری جدید (PATCHES ) است.

باشگاه خبرنگاران جوان/حسین فلاحی

************همه  چیز درباره لینوکس****************

لینوکس (به انگلیسی: Linux) سیستم‌عاملی شبه یونیکسی است که بخش عمدهٔ آن سازگار با استاندارد پازیکس است. از دید فنی لینوکسْ تنها نامی است برای هستهٔ سیستم‌عامل و نه کل آن. هسته‌ای که نخستین بار در سال ۱۹۹۱ میلادی توسط لینوس توروالدز منتشر شد. اما به طور معمول این نام اطلاق می‌شود به سیستم‌عامل‌هایی که از هم‌نهش (composition) لینوکس (به عنوان هسته سیستم‌عامل) با نرم‌افزارهای آزاد و متن‌باز بدست می‌آیند. درحالیکه بنیاد نرم‌افزار آزاد سیستم‌عامل حاصل از این هم‌نهش را «گنو/لینوکس» می‌نامد اما همان‌طور که گفته شد به طور معمول آنرا لینوکس می‌خوانند. این دوگانگی در نام نهادن منجر به بحث نامگذاری گنو/لینوکس شده‌است.

لینوکس از سخت‌افزارهای مختلفی پشتیبانی می‌کند از جمله ساعت (Linux Watch)، تلفن‌های همراه، تبلت‌ها، مسیریاب‌ها، و کنسول‌های بازی تا رایانه‌های رومیزی، رایانه‌های بزرگ و ابررایانه‌ها.

به سیستم‌عامل بنا شده با هسته لینوکس، توزیع لینوکس (linux distribution) می‌گویند که به طور معمول شامل ابزارهای گسترش نرم‌افزار، پایگاه‌های داده، سرویس دهنده‌های وب مثل آپاچی، محیط‌های رومیزی مانند گنوم و کی‌دی‌ای و اکس‌اف‌سی‌ای و مجموعه‌های اداری مانند اُپن آفیس هستند.

در ابتدا لینوکس برای استفادهٔ ریزپردازنده‌ها با معماری ۸۰۳۸۶ اینتل طراحی شده بود؛ اما امروزه انواع گوناگون معماری‌ها را پشتیبانی می‌کند و در انواع و اقسام وسایل از کامپیوترهای شخصی گرفته تا ابررایانه‌ها و تلفن‌های همراه به کار می‌رود. این سیستم‌عامل که در ابتدا بیشتر توسط افراد مشتاق گسترش پیدا می‌کرد و به کار گرفته می‌شد، توانسته است پشتیبانی شرکت‌های سرشناسی چون آی‌بی‌ام و هیولت-پاکارد را به دست آورد و با بسیاری از نسخه‌های خصوصی یونیکس رقابت کند. طرفداران لینوکس و بسیاری از تحلیل‌گران[چه کسی؟] این موفقیت را ناشی از استقلال از فروشنده، کم‌هزینه بودن پیاده‌سازی، سرعت بالا، امنیت و قابلیت اطمینان آن می‌دانند.

پیشینه

در سال ۱۹۸۴ میلادی ریچارد استالمن که رئیس بنیاد نرم‌افزارهای آزاد بود پروژه گنو (GNU) را آغاز کرد. در این پروژه که یک جنبش نرم‌افزاری محسوب می‌شد برنامه‌نویسان با یکدیگر همکاری می‌کردند که این همکاری تا به حال نیز ادامه دارد.

آن زمان بیشتر ابزارهای پروژه گنو که با زبان برنامه‌نویسی سی و اسمبلی نوشته شده بود آماده کار بود و تنها یک هستهٔ مناسب و آزاد کم بود. حتی سیستم‌عامل مینیکس نیز با وجود در دسترس بودن کد منبع آن، آزاد نبود و حق نشر مخصوص داشت. کار در پروژه گنو به سمت طراحی یک هسته مناسب متمرکز می‌شد اما به نظر می‌رسید که برای ایجاد این هسته حداقل چند سال دیگر زمان نیاز است.

این تأخیر برای لینوس توروالدز قابل تحمل نبود؛ بنابراین خودش دست به کار شد و با الهام از کد مینیکس کار را آغاز کرد. سرانجام در ۲۵ اوت سال ۱۹۹۱ در ساعت ۲۰:۵۷ (به وقت گرینویچ) پیامی تاریخی به گروه خبری comp.os.minix از طرف لینوس توروالدز ارسال شد. او یک دانشجوی فنلاندی بود که آن زمان در دانشگاه هلسینکی درس می‌خواند.

متن پیام او چنین بود:

درود به هر کس که آن بیرون از مینیکس استفاده می‌کند -

من هم‌اکنون روی سیستم‌عاملی آزاد برای رایانه‌های AT ۳۸۶(۴۸۶) کار می‌کنم (فقط برای سرگرمی؛ مانند پروژهٔ گنو بزرگ و حرفه‌ای نیست). از ماه آوریل کار را آغاز کرده‌ام و هم‌اکنون این سیستم‌عامل آماده‌است و کار می‌کند. دوست دارم از دیدگاه دیگران در مورد سیستم‌عاملم با خبر شوم. چه آنان که مینیکس را دوست دارند و چه آنان که دوست ندارند. چرا که سیستم‌عامل من تا حدی شبیه به مینیکس است.

در حال حاضر (۱٫۰۸)bash و(۱٫۴۰) gcc را بر روی آن دارم و چیزهای دیگری که به نظر می‌رسد همه درست کار می‌کنند. این بدان معناست که طی چند ماه آینده چیز به‌دردبخوری فراهم خواهم کرد و دوست دارم بدانم مردم بیشتر چه امکاناتی لازم دارند. به هر پیشنهاد و نظری خوش‌آمد می‌گویم اما قول نمی‌دهم که آن را انجام دهم!

لینوس (torvalds@kruuna.helsinki.fi).

پ. ن: بله این نرم‌افزار آزاد است. البته قابل انتقال بر روی انواع دیگر رایانه نیست (چرا که فرمان‌های AT۳۸۶ را به کار می‌برد) و ممکن است غیر از هارد دیسک AT چیز دیگری را پشتیبانی نکند. این همه چیزی است که من دارم!

لینوکس برخلاف مینیکس (یک سیستم‌عامل ساده نوشته شده توسط پروفسور اندرو تننبام که برای آموزش طراحی سیستم‌عامل به کار می‌رفت) که از معماری ریزهسته استفاده می‌کرد، با ایده هسته‌های یکپارچه طراحی شده بود. اولین نسخهٔ لینوکس در سپتامبر ۱۹۹۱ در اینترنت منتشر شد. دومین نسخهٔ آن به فاصلهٔ کمی در اکتبر همان سال منتشر شد.[۱] از آن پس هزاران برنامه‌نویس و هکر در سراسر دنیا در این پروژه شرکت کردند. مقالهٔ «کلیسای جامع و بازار» اثر اریک ریموند مدل گسترش هسته لینوکس و نرم‌افزارهای مشابه را تشریح می‌کند.

پنگوئن تاکس نشانه و نماد شانس هستهٔ لینوکس است. لینوس توروالدز مالک علامت تجاری لینوکس است که به عنوان «نرم‌افزار سیستم‌عامل رایانه برای تسهیل در استفاده و عملیات رایانه» به ثبت رسیده‌است.

مجوز

هستهٔ لینوکس و بیشتر بخش‌های گنو تحت اجازه‌نامه عمومی همگانی گنو (جی‌پی‌اِل) منتشر می‌شوند. جی‌پی‌ال لازم می‌داند که تغییرات کد منبع و کارهای مشتق شده نیز تحت مجوز جی‌پی‌ال منتشر شوند.

گنو/لینوکس

نوشتار اصلی: بحث نامگذاری لینوکس

از آن‌جا که سیستم‌عامل‌های مبتنی بر لینوکس عمدتاً از برنامه‌های پروژه گنو استفاده می‌کنند و خود لینوکس با همین برنامه‌ها به وجود آمد و با توجّه به سابقهٔ بیش‌تر پروژه گنو نسبت به لینوکس، ریچارد استالمن و بنیاد نرم‌افزار آزاد از کاربران و توسعه‌دهندگان این سیستم‌عامل درخواست کرده‌اند که سیستم‌عامل حاصل از لینوکس و برنامه‌های پروژه گنو را بدون توجه به نام توزیعش، «گنو/لینوکس» خوانده شود.

برخلاف این که بعضی از توزیع‌ها (مانند «گنو/لینوکس دبیان») از این نام استفاده می‌کنند، بسیاری تنها به گفتن «لینوکس» اکتفا می‌کنند.

توزیع‌های لینوکس

لینوکس همیشه یکی از اجزاء یک توزیع لینوکس (به انگلیسی: Distro) است. توزیع‌های لینوکس توسط افراد، گروه‌های نه چندان متشکل و سازمان‌های حرفه‌ای گوناگون ایجاد می‌شوند. این توزیع‌ها شامل تعدادی نرم‌افزار سیستم و برنامه‌های کاربردی به همراه روالی مشخص برای نصب آن‌ها بر رایانه هستند. توزیع‌ها به طور معمول برای منظورهای مختلفی از جمله محلی‌سازی، پشتیبانی از یک معماری خاص، کاربردهای بی‌درنگ (real-time applications) و سامانه‌های توکار (embedded systems) به وجود می‌آیند و برخی از آن‌ها آگاهانه تنها از نرم‌افزارهای آزاد استفاده می‌کنند.

یک توزیع همه-منظورهٔ معمولی شامل هسته لینوکس، کتاب‌خانه‌ها و ابزارهای گنو، پوسته‌های خط فرمان و انبوه بی‌شماری از نرم‌افزارهای کاربردی از مجموعه‌های اداری و سیستم پنجره‌ای اِکس گرفته تا مفسرها، ویرایشگرهای متن و ابزارهای علمی است.

گستره

در بیش از یک میلیارد دلار: برآورد اندازه گنو/لینوکس که مقاله تحقیقی است بر روی توزیع رِدهت ۷٫۱، تعداد خطوط کد منبع ۳۰ میلیون عنوان شده‌است. در این تحقیق با استفاده از روش (Constructive Cost Model – COCOMO) برآورد شده‌است که بر روی این توزیع نزدیک به ۸ هزار نفر-سال کار گسترش انجام گرفته‌است. چنان‌که این نرم‌افزار با روش‌های متعارف خصوصی گسترش می‌یافت، هزینه گسترش‌اش در ایالات متحده با روش‌های گسترش متعارف خصوصی بالغ بر ۱/۰۸ میلیارد دلار (با قیمت دلار سال ۲۰۰۰) می‌شد.

بخش بزرگی از کد (۷۱٪) با زبان برنامه‌نویسی C نوشته شده‌است اما از بسیاری از زبان‌های دیگر همچون ++C، لیسپ، اسمبلی، پرل، فرترن، پایتون و زبان‌های اسکریپت‌نویسی گوناگون استفاده شده‌است. اندکی بیش از نیمی از خطوط کد، تحت مجوز عمومی گنو (جی‌پی‌اِل) هستند. هسته لینوکس ۲٫۴ میلیون خط کد است و ۸٪ کل کد را تشکیل می‌دهد.

در پژوهشی جدید که بر روی توزیع لینوکس دبیان نسخه ۴٫۰ که در سال ۲۰۰۷ عرضه شده صورت گرفت، مشخص شد این توزیع دارای نزدیک به ۲۸۳ میلیون خط کد بود که تخمین زده می‌شود هزینه گسترش‌اش با روش‌های گسترش متعارف خصوصی بالغ بر ۸٫۰۷ میلیارد دلار (با قیمت دلار سال ۲۰۱۳) و زمان مورد نیاز حدود هفتاد و سه هزار نفر-سال می‌شود.

کاربردهای سیستم‌عامل‌های شکل گرفته بر پایه لینوکس

در گذشته یک کاربر لینوکس برای پیکربندی و نصب سیستم خود، نیازمند دانش بالایی از رایانه بود. این دلیل به علاوه جذاب بودن دسترسی به درون سیستم، باعث شده بود که به طور سنتی کاربران لینوکس را (بر خلاف کاربران ویندوز یا مَک‌اواِس) کسانی شکل بدهند که با رایانه بیشتر دمخور هستند. افرادی که معمولاً با القاب «هَکِر» و «گیک» شناخته می‌شوند. این نگرش در سال‌های اخیر با افزایش راحتی کار در لینوکس و گسترده شدن استفاده از بسیاری از توزیع‌ها، اعتبار خود را از دست داده‌است. لینوکس در بازار سرورها و کاربردهای ویژه (مانند پردازش تصویر و سرویس‌های وِب) پیشرفت قابل ملاحظه‌ای کرده و در حال ورود به بازار بزرگ رایانه‌های رومیزی است.

لینوکس اساس مجموعه نرم‌افزار سرور موسوم به ل.آ.م. پ ((ل) لینوکس، (آ) پاچی، (م) ای‌اس‌کیوال، (پ) رل/(پ) ی‌اچ‌پی/(پ) ایتون) را تشکیل می‌دهد که میان گسترش‌دهندگان وب محبوبیت گسترده‌ای کسب کرده‌است. به دلیل پایداری و انعطاف لینوکس، این سیستم‌عامل حضور پررنگی به عنوان سیستم‌عاملی برای کامپیوترهای کارساز دارد. بر اساس آمار در سال ۲۰۰۸، از میان ۱۰ تا از معتبرترین شرکت هاستینگ دنیا، ۵ شرکت سیستم‌عامل لینوکس را در کارسازهای وب خود بکار می‌گیرند.[۵] توزیع‌های لینوکس به طور گسترده‌ای به عنوان سیستم عامل در ابر رایانه‌ها استفاده می‌شود: از نوامبر سال ۲۰۱۰، از ۵۰۰ سیستم برتر، ۴۵۹ مورد (۹۱٫۸ ٪)تحت اجرای توزیع‌های لینوکس هستند. لینوکس همچنین به عنوان سیستم عامل برای سکویا آی بی ام قوی‌ترین ابر رایانه جهان که در سال ۲۰۱۱ به بهره‌برداری می‌رسد، به کار خواهد رفت.

از لینوکس همچنین بیشتر در سیستم‌های کارگذاشته استفاده می‌شود. رایگان، متن باز و آزاد بودن آن باعث می‌شود انتخابی ایده‌آل برای ابزارهایی مانند سیمپیوتر (رایانه‌ای که برای جمعیت کم درآمد کشورهای در حال گسترش طراحی شده) باشد.

لینوکس با داشتن محیط‌های رومیزی مانند گنوم و کی‌دی‌ای، رابط کاربری همچون اپل مکینتاش و مایکروسافت ویندوز را در کنار دیگر محیط‌های گرافیکی و رابط خط فرمان یونیکس-مانند سنتی‌اش، عرضه می‌کند. هرچند نرم‌افزارهای گرافیکی لینوکس برای بسیاری از مصارف وجود دارند، در بسیاری زمینه‌ها نرم‌افزارهای خصوصی هنوز از گستره و میزان محبوبیت بیشتری برخوردارند.

نرم‌افزارهای سرور تحت لینوکس

سرور (به انگلیسی: Server) به سیستم رایانه‌ای پرتوانی گفته می‌شود که در یک شبکه برای وظیفه‌ای خاص، نقشی را بر عهده می‌گیرد. سیستم‌های کامپیوتری سرور معمولاً از سخت‌افزاری پرقدرت و نرم‌افزاری منعطف و پایدار برای ارائهٔ خدمت مورد نظر به مشتریان زیاد استفاده می‌کنند. سیستم‌عامل‌های شکل گرفته بر پایه لینوکس، به دلیل پایداری و انعطاف، گزینه‌های خوبی برای نصب بر روی سیستم‌های سرور هستند.

نمونه نرم‌افزارهای مشهوری که معمولاً تحت لینوکس به عنوان نرم‌افزار سرور استفاده می‌شوند:

اسکوئید (SQUID)

سرور پروکسی-کش (Proxy-Cache)

بایند (Bind)

سرور سامانه نام دامنه (DNS)

آپاچی (APACHE)

سرور وب (Web Server)

پست‌فیکس(Postfix)

سرور پست الکترونیکی (Mail Server)

مای‌اس‌کیوال (MySQL)

سرور پایگاه داده

نصب

در سال‌های آغازین، بودن دشواری در پروسهٔ نصب سیستم عامل‌های بر پایهٔ لینوکس مانعی برای پذیرش آن بود؛ اما در سال‌های اخیر نصب لینوکس بسیار آسان شده‌است. بسیاری از توزیع‌ها دارای نصبی آسان و قابل مقایسه با نسخه‌های ویندوز هستند؛ به‌گونه‌ای که توزیع اوبونتو با چند کلیک نصب می‌شود. علاوه بر این، رایانه‌های شخصی که با توزیع‌های لینوکس وارد بازار شده‌اند و به آسانی از بسیاری از فروشنده‌های اصلی، همچون دل، هیولت-پاکارد و وال-مارت قابل تهیه است.

بیشتر شیوه‌های عمومی نصب لینوکس، توسط همه توزیع‌های مهم پشتیبانی می‌شود که شامل اجرا از طریق لوح فشرده، حاوی برنامه‌های نصب و راه‌اندازی نرم‌افزارهاست. این لوح فشرده می‌تواند از طریق تصویر استاندارد (ISO image) بارگذاری شده باشد، به تنهایی و به قیمت بسیار پایین خریداری شود، یا می‌تواند در مجموعه نرم‌افزارهای تجاری اضافی ارائه شود.

برخی توزیع‌ها همچون دبیان (Debian) با فلاپی دیسک نیز قابل نصب هستند. پس از نصب ابتدایی، بیشتر نرم‌افزارها از طریق اینترنت و لوح فشرده قابل بارگذاری و نصب هستند.

بسیاری از توزیع‌ها می‌توانند بی‌درنگ از طریق دیسک‌های زنده بسیار سریع‌تر از نصب بر روی دیسک سخت اجرا شوند. به این صورت که یکبار از لوح فشرده راه‌اندازی می‌شود و می‌توان از لینوکس بدون هیچگونه تغییری در محتویات دیسک سخت استفاده کرد. به همین نحو برخی توزیع‌های حداقل، همچون تامزروت‌بوت (Tomsrtbt)، بدون نیاز به تغییر محتویات دیسک سخت از طریق فلاپی دیسک قابل اجرا هستند.

همچنین بسیاری توزیع‌ها از راه اندازی از طریق شبکه پشتیبانی می‌کنند، پس همه مراحل نصب و پیکربندی دستگاه می‌تواند از طریق شبکه انجام شود.

پشتیبانی

فروشندگان تجاری و دیگر کاربران گنو/لینوکس در اجتماعات آنلاین (کانال‌های آی‌آرسی)، گروه‌های خبری، فهرست‌های پستی و انجمن‌های اینترنتی پشتیبانی فنی ارائه می‌کنند. گروه کاربران لینوکس (LUGs) در همه جهان به کاربران بسیاری به رایگان یاری می‌رساند.

مدل کسب و کار بیشتر فروشندگان تجاری لینوکس (بمانند ردهت و نوول) بر پایه دریافت حق‌الزحمه جهت پشتیبانی است. این‌گونه دریافت پشتیبانی در برابر پرداخت پول برای کاربران تجاری لینوکس حایز اهمیت است.

ویکی پدیا