Операційні системи

13.1. Проект GNU

GNU (рекурсивне СКОРОЧЕННЯ «GNU's Not Unix») - вільна UNIX-подібна операційна система, что розробляється Проектом GNU.

Проект GNU започаткований у 1983 році Річардом Столменом з метою створення вільної операційної системи, яку назвали система GNU.

В рамках проекту GNU було розроблено велику кількість високоякісного та поширеного вільного програмного забезпечення, включаючи текстовий редактор Emacs, збірку компіляторів GNU і відналагоджувач GNU Debugger (GDB). Офіційним ядром операційної системи GNU є HURD. Але, оскільки воно не закінчене, то для утворення повноцінної операційної системи пакет програм GNU часто об'єднується з ядром Лінукс, яке не є частиною проекту GNU. Цю систему зазвичай називають «Лінукс», хоча FSF наполягає на назві «GNU/Linux» для зазначення вкладу проекту GNU.

 

13.2. Набір стандартів POSIX

POSIX (Portable Operating System Interface for uniX) — набір стандартів, які описують інтерфейси між операційною системою та додатками. Стандарт створений для забезпечення сумісності різних UNIX-подібних операційних систем та переносимості прикладних програм на рівні початкового коду програм.

Стандарт розроблявся консорціумом «The Open Group», формально визначений як IEEE 1003, назва міжнародного стандарту ISO/IEC 9945.

Назва «POSIX» була запропонована Річардом Столменом. Вона є зареєстрованим товарним знаком IEEE.

Стандарт складається з чотирьох основних розділів:

• Основні визначення — список основних визначень і угод, що використані в специфікаціях, і список заголовних файлів мови Сі, які мають бути надані відповідною стандарту системою.
• Оболонка і утиліти — опис утиліт і командної оболонки sh, стандарти регулярних виразів.
• Системні інтерфейси — список системних викликів мови Сі.
• Обґрунтування — пояснення принципів, що використані в стандарті.

Залежно від ступеня сумісності зі стандартами, ОС можуть бути повністю або частково сумісні з POSIX. Сертифіковані продукти можуть бути знайдені на сайті IEEE.

POSIX-сертифіковані системи: Mac OS X, Solaris, LynxOS, UnixWare.

POSIX-сумісні системи (повна сумісність з одним із стандартів): FreeBSD, Minix, OpenSolaris.

По більшій частині POSIX-сумісні (офіційно не сертифіковано, але частково відповідають стандартам): BeOS, Linux (більшість дистрибутивів), NetBSD.

 

13.3. Ядро Linux

1991 року фінський студент Університету Гельсінкі - Тим часом, 1991 р., Лінус Торвальдс, як своє хобі розпочав розробку нового ядра ОС. Спершу Торвальдс використовував на своєму комп'ютері Minix — спрощену Unix-подібну операційну систему, розроблену Ендрю Таненбаумом для навчання. Однак, Таненбаум не дозволив іншим розширювати його операційну систему, що спонукало Торвальдса створити заміну для Minix.

Спершу Торвальдс назвав своє ядро «Freax», що є схрещенням слів «free» та «freak», плюс додання літери «Х», котра часто використовується у іменах Unix-подібних операційних систем. Назву «Linux» придумав Арі Лемке, котрий на той час адміністрував FTP-сервер мережі фінських університетів, він дав назву «Linux» мережі, з якої проект Торвальдса був уперше доступний для завантаження.

На початку для налаштування та встановлення Лінукс був потрібен комп'ютер під керівництвом Minix. Перші версії Лінукса також вимагали наявності на носії іншої операційної системи для здійснення завантаження, але пізніше з'явилися незалежні завантажувачі типу LILO. Функціональність Лінукс швидко перевершила можливості Minix; Торвальдс та інші перші розробники ядра адаптували свою роботу для компонентів GNU та користувацького програмного забезпечення задля створення завершеної, повнофункціональної, вільної операційної системи.

Сьогодні Торвальдс продовжує координувати процес розробки ядра, а інші підсистеми (компоненти GNU) розвиваються окремо (робота над ядром Лінукс не є частиною проекту GNU). Різні спільноти й компанії комбінують і поширюють всі ці компоненти разом із додатковим прикладним програмним забезпеченням, відомими як дистрибутиви Лінукс.

 

13.4. Архітектура та дистрибутиви

Дистрибутив GNU/Linux — це загальна назва Юнікс-подібних операційних систем, що складаються із системних бібліотек та інструментів, розроблених проектом GNU, ядра Лінукс та інших програм. Існує величезна кількість різноманітних дистрибутивів GNU/Linux від повноцінних користувацьких та серверних операційних систем до мінімальних середовищ (що як правило використовуються у вбудованих системах чи мають спеціалізоване призначення).

Дистрибутиви почали з'являтись відразу після того, як ядро Лінукс почали використовувати не тільки програмісти GNU/Linux, котрі були більше зацікавлені у розробці ядра, аніж в написанні користувацьких програм.

Користувачі зацікавились дистрибутивами GNU/Linux як альтернативою DOS та Microsoft Windows на ПК, Mac OS X на комп'ютерах Macintosh та комерційним версіям Юнікс. Дистрибутиви, що спочатку розроблялись просто задля зручності, на сьогоднішній день стали звичним вибором навіть для експертів Юнікс чи Лінукс.

Типовий дистрибутив, призначений для запуску як офісна чи розважальна система, складається з інструментів та бібліотек проекту GNU, додаткових програм, документації, графічної системи, віконного менеджера та середовища робочого столу, а також ядра Лінукс. Більшість з включених програм є вільними та/або програмами з відкритим кодом, що поширюються як у двійковій формі, так і у вигляді вихідних кодів, що дає можливість користувачам при потребі самостійно змінювати код.

Більшість дистрибутивів мають систему встановлення, як і інші сучасні операційні системи; проте є й самозбірні дистрибутиви - Gentoo Linux та Linux From Scratch, що надають у скомпільованій формі лише ядро, компілятор та встановлювач, котрий компілює всі інші програми під специфічне середовище конкретного користувача.

 

13.5. Linux Ubuntu та Debian

Debian — комп’ютерна операційна система, основний дистрибутив якої складається тільки з вільного програмного забезпечення. Популярний та впливовий дистрибутив GNU/Linux. Багатоцільова операційна система, що використовується: настільними комп'ютерами, лептопами, серверами, вбудованими системами.

Debian є основою для ряду Debian-подібних дистрибутивів. Найвідоміші: Adamantix, Bioknoppix, Clusterix, Dreamlinux, Gnoppix, Knoppix, Libranet, Linspire, Linux Mint, Maemo, MEPIS, SteamOS, Ubuntu, Xandros Desktop OS.

Debian відомий суворою відданістю філософії Unix та вільному програмному забезпеченню. ОС портована на 11 архітектур серед яких, окрім типових Intel/AMD 32- та 64-бітних архітектур, є архітектури ARM та MIPS (які використовують переважно у вбудованих системах); архітектура s390x, використовується мейнфреймами серії IBM System z.

Ubuntu — операційна система для робочих станцій, лептопів і серверів, найпопулярніший у світі дистрибутив Linux. Серед основних цілей Ubuntu — надання сучасного й водночас стабільного програмного забезпечення для пересічного користувача із сильним акцентом на простоту встановлення та користування.

Ubuntu надає користувачу мінімальний набір програм загального призначення: багатовіконне середовище робочого столу, засоби для перегляду Інтернету, організації електронної пошти, офісні програми з можливістю читати і записувати файли у форматах, що використовуються в пакеті програм Microsoft Office, редактор зображень, програвач компакт-дисків тощо. Спеціалізоване програмне забезпечення, потрібне досвідченішим користувачам, можна отримати з відповідних репозиторіїв. Серверний варіант системи включає також засоби, потрібні для організації сервера баз даних, веб-сервера, сервера електронної пошти тощо.

Офіційні підпроекти Lubuntu та Xubuntu використовують як основні середовища робочого столу LXDE та Xfce відповідно замість Unity, що встановлюється за замовчуванням в дистрибутивах основного проекту. Ці дистрибутиви мають менші системні вимоги і підходять для використання на слабких та старих комп'ютерах.

До 6 лютого 2012-го ще одним офіційним підпроектом була Kubuntu з основним середовищем робочого столу KDE.

Інший офіційний підпроект, Edubuntu, розробляється для шкіл і використання дітьми вдома.

Gobuntu є офіційним підпроектом, в якому використовується винятково вільне програмне забезпечення.

Ще одним офіційним підпроектом є JeOS, створений для використання на віртуальних машинах.