حقایقی از سیستم عامل لینوکس

سیستم عامل لینوکس،از جمله قدیمی ترین سیستم عامل های جهان است که در زمینه های توسعه،امنیت،شبکه و همچنین هسته،یکی از بهترین OS های جهان به شمار می رود.سیستم عامل که می توان نشانه های آن را در اندروید و تایزن نیز مشاهده کرد.هر چند که برای نوشتن از آن به یک کتاب نیاز داریم،اما به ناچار در این مطلب اشاره ای به برخی نکات مهم در این سیستم عامل خواهیم داشت.با ما همراه باشید.

لینوکس (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 نام‌نهادن 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 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.

گنو/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.

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) ینوکس، (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.