Linux

Linux  – rodzina uniksopodobnych systemów operacyjnych opartych na jądrze Linux. Linux jest jednym z przykładów wolnego i otwartego oprogramowania (FLOSS): jego kod źródłowy może być dowolnie wykorzystywany, modyfikowany i rozpowszechniany^.

Pierwsza wersja jądra Linux została udostępniona publicznie 17 września 1991 dla architektury komputera PC, wykorzystującego mikroprocesor o architekturze IA-32. Do jądra dołączono narzędzia systemowe zwane też „Development Kit” oraz biblioteki z projektu GNU aby otrzymać nadający się do użytku system operacyjny. Z tego powodu powstała też alternatywna nazwa kompletnego systemu: GNU/Linux^[3]. Obecnie jest on udostępniany w formie licznych dystrybucji Linuksa, które składają się z jądra (niekiedy zmodyfikowanego w stosunku do oficjalnej wersji) i zestawu pakietów oprogramowania dobranego do różnorodnych wymagań. Dystrybucje zawierają głównie oprogramowanie na licencjach FLOSS, jednak najczęściej zawierają też lub pozwalają na łatwe doinstalowanie pewnej liczby programów na licencjach własnościowych

Jednym z zastosowań Linuksa są środowiska serwerowe, dla których komercyjne wsparcie oferują również duże firmy komputerowe jak IBM, Sun Microsystems, Dell, Microsoft, Hewlett-Packard, Red Hat i Novell. Linux działa na szerokiej gamie sprzętu komputerowego, wliczając komputery biurkowe, superkomputery i systemy wbudowane, takie jak telefony komórkowe, routery oraz telewizory (np. LG^[4], Samsung).

Historia rozwoju

 

Historia Linuksa rozpoczęła się w 1991 roku, kiedy to fiński programista, Linus Torvalds poinformował o hobbystycznym tworzeniu przez siebie niedużego, wolnego systemu operacyjnego, przeznaczonego dla procesorów z rodzin i386 oraz i486^[5].

Linus stworzył jednak tylko jądro, pełny system operacyjny potrzebował jeszcze powłoki systemowej, kompilatora, bibliotek itp. W roli większości z tych narzędzi użyto oprogramowania GNU^[6], co jednak w przypadku niektórych komponentów systemu wymagało poważnych zmian, niekiedy finansowanych przez Projekt GNU^[7], niekiedy dokonanych już wcześniej przez Linusa Torvaldsa^[8].

Dużo pracy wymagało także zintegrowanie systemu do postaci dystrybucji^[9], które umożliwiały zainstalowanie go w stosunkowo prosty sposób. Jednymi z pierwszych były opublikowany 16 lipca 1993 Slackware Linux^[10] czy założony miesiąc później Debian^[11], nazywający siebie GNU/Linux^[12].

Zastosowanie

Linux stosowany jest jako podstawowy system operacyjny serwerów (w tym WWW, FTP, pocztowych, baz danych), zapór sieciowych, routerów, a także w systemach osadzonych oraz w niektórych odtwarzaczach DVD i tunerach DVB.

Ze względu na powstanie i rozwój dystrybucji o łatwej instalacji i dużych zasobach oprogramowania, Linux znajduje również zastosowanie na rynku komputerów biurowych i domowych. Rządy kilku państw europejskich prowadzą wdrożenia Linuksa na komputerach administracji państwowej. Ponadto ze względu na bezpieczeństwo, stabilność, możliwość audytu i łatwość modyfikacji kodu źródłowego, z Linuksa korzystają agencje wywiadowcze, kontrwywiad i wojsko.

Linux wykorzystywany jest przez niektóre banki i instytucje finansowe. Przykładowo, system notowań Wall Street oparty jest na tym systemie operacyjnym, jak i również Londyńska Giełda.

Linux jest używany w większości superkomputerów z listy TOP500. Znalazł również zastosowanie w przemyśle filmowym – zarówno na serwerach, jak i stacjach roboczych. Jest najpopularniejszym systemem na komputerach wykorzystywanym do tworzenia animacji i efektów specjalnych. Z jego możliwości korzystają między innymi studia Dreamworks, Pixar czy Industrial Light & Magic.

Również aparatura medyczna, np. tomografy komputerowe firmy GE, korzysta z systemu operacyjnego Linux. Popularne punkty dostępu sygnału Wi-Fi również opierają się na uproszczonym jądrze Linuksa i procesorach ARM, coraz częściej pojawiają się też telefony komórkowe z tym systemem.

System Linux ma również zastosowanie w nawigacji GPS, np. firma TomTom opiera działanie swoich urządzeń na tym oprogramowaniu.

Wiele dekoderów telewizji satelitarnej i naziemnej działa pod kontrolą systemu Linux.

Zasadniczo obecnie (2013) sprzedaż smartphone z Androidem (opartym na Linuksie) dominuje na rynku wobec innych, a co najmniej co trzeci zaawansowany telefon na świecie posiada system oparty na Linuksie^[16]. Liczba urządzeń (tylko telefony i tablety) z samym Androidem to ponad 608 milionów, podczas gdy liczba wszystkich urządzeń pod kontrolą Microsoft Windows to ok. 1,5 miliarda^[17]. Do urządzeń z Linuksem trzeba dodać serwery, komputery osobiste oraz zapowiedziane i wykonane migracje szkół i administracji- np. z Federacji Rosyjskiej^[18].

Interfejs wiersza poleceń

 

Linux zawiera interfejs wiersza poleceń (CLI) jako część funkcji przejętych z Uniksa. Dystrybucje wyspecjalizowane na serwery lub administrację mogą używać wiersza poleceń jako jedynego interfejsu. Nieobecność interfejsu graficznego (GUI) pozwala na zminimalizowanie wykorzystywanych zasobów systemowych. Maszyny z Linuksem mogą równie dobrze działać bez podłączonego monitora. Aby administrator mógł się na nich zalogować, potrzeba albo zdalnego X11, albo terminal musi być uruchomiony z protokołu takiego, jak SSH lub telnet. W sieciach lokalnych zdalne używanie X11 jest przeważnie akceptowalne, ale na dłuższe dystanse operacje te mogą zajmować za dużo czasu. Innym sposobem na zarządzanie systemem bez urządzeń HID (Human Interface Device) i sieci jest terminal podłączany przez port szeregowy - głównie służący do debugowania i diagnostyki urządzeń wbudowanych.

Na początku wiele operacji wykonywanych w Linuksie wymagało użycia wiersza poleceń. Rozwój dystrybucji przeznaczonych na komputery biurkowe i domowe zmienił ten stan rzeczy. Mimo wszystko, wiele podręczników i tutoriali często podaje możliwość rozwiązania problemu z wiersza poleceń nawet, gdy można to zrobić używając aplikacji graficznej. Wiersz poleceń jest uniwersalny w świecie Linuksa, gdzie graficzny interfejs na każdej maszynie może być inny. To również ułatwia współpracę między Linuksem i innymi maszynami, które również używają wiersza poleceń, np. Mac OS X. Łatwiej jest również udzielić pomocy, gdy operacja ta sprowadza się do napisania/skopiowania tego, co należy wkleić do terminala.

Dobrze zaprojektowane GUI jest łatwiejsze w użyciu dla większości zadań, lecz bardziej doświadczeni użytkownicy mogą wciąż preferować linię komend; naukowcy, inżynierowie i twórcy oprogramowania najczęściej używają właśnie terminala. Wiele ważnych programów nie ma GUI. Wiersz poleceń jest wyposażony w automat, pozwalający na kilkukrotne lub opóźnione wypełnianie zadań i naturalnym procesem jest to, że komenda wykonująca pewne zadanie jest wpierw wydawana bezpośrednio, a potem używana ponownie w skrypcie zapewniając automatyzację.

Graficzny i tekstowy interfejs mogą również nawzajem się uzupełniać. Jest wiele graficznych emulatorów terminali, np. xterm, rxvt, aterm, gnome-terminal i konsole. X11 potrafi zapewnić komunikację między tymi programami a wierszem poleceń. Dodatkowo, XFCE, KDE oraz GNOME oferują narzędzie D-BUS, które zapewnia większą integrację aplikacji graficznych z terminalem.

Interfejs graficzny

 

Graficzny interfejs użytkownika GUI nie jest w Linuksie integralną częścią systemu operacyjnego, lecz dodatkowym zbiorem programów. W zależności od stopnia zaawansowania i integracji użytych rozwiązań, dostępne GUI możemy podzielić na małe menedżery okien oraz duże środowiska graficzne.

Małe menedżery okien

Tradycyjne GUI dla Linuksa bazuje na osobnym menedżerze okien, takim jak Fluxbox, FVWM, Enlightenment, lub Window Maker i zestawie najróżniejszych aplikacji, uruchamianych za jego pomocą. Menedżer okien pozwala na kontrolowanie położenia i wyglądu okien indywidualnych aplikacji oraz na interakcję z X Window System.

Wadą niezależnych menedżerów okien jest trudność w uzyskaniu spójnych i jednolitych interfejsów różnych aplikacji. Przedstawione zrzuty ekranów przedstawiają XMMS, RealPlayer, Mozilla Firefox, xterm, gaim i Konqueror; każdy z nich prezentuje się inaczej, ponadto, aplikacje te korzystają z odrębnych skrótów klawiszowych, inaczej organizują swoje menu, posiadają inne mechanizmy kopiowania i wklejania. Nawet jeśli każda aplikacja z osobna jest dobrze dopracowana, to używanie ich wszystkich w grupie jest utrudnione, gdyż zachowania, których nauczymy się w jednej aplikacji zazwyczaj dają się zastosować tylko w niej.

Zaletą korzystania z niezależnego menedżera okien jest prostota (z punktu widzenia programistów i doświadczonych użytkowników) oraz szybkość i niezawodność ich działania. Ponadto w porównaniu z dużymi środowiskami graficznymi takimi jak GNOME lub KDE, niezależne menedżery w mniejszym stopniu angażują zasoby takie jak procesor, pamięć i miejsce na dysku twardym. Użytkownicy, którzy preferują pracę w terminalu, chętnie pracują w minimalistycznych środowiskach graficznych; menedżer okien, sam w sobie, ma im przede wszystkim zapewnić możliwość otwierania okien emulatorów terminali komputerowych.

Duże środowiska graficzne

 

 

Używanie małych menedżerów okien staje się coraz mniej popularne wraz ze wzrostem większych środowisk graficznych. Są to zintegrowane sposoby na wygodną pracę, które starają się zapewnić interfejs równie łatwy w obsłudze jak ten z Mac OS X lub Microsoft Windows. Łączą one menedżer okien z pakietem standardowych aplikacji, które są łatwe w obsłudze nawet z punktu widzenia początkujących użytkowników.

Jednym z pierwszych rozpowszechnionych środowisk graficznych było CDE, które nie stało się popularne na Linuksie ze względu na koszty i ograniczenia licencyjne. W 1996 powstało KDE, a po nim, w 1997 roku, GNOME. Xfce jest trochę mniejszym projektem, który również powstał w 1997 i skupia się na szybkości i możliwości konfiguracji.

Obecnie rozwiązaniami dominującymi są GNOME i KDE, zazwyczaj instaluje się je standardowo na systemach linuksowych. Każde z nich oferuje:

• dla programistów m.in. zestaw standardowych API oraz środowisko programistyczne.
• dostępność w wielu językach i wsparcie dla tłumaczy
• kompletne środowisko graficzne z zestawem potrzebnych aplikacji, takich jak menedżer plików, przeglądarka internetowa, odtwarzacz multimediów, klient poczty elektronicznej, książka adresowa, przeglądarka dokumentów PDF, menedżer fotografii
• możliwość dostosowania systemu do swoich potrzeb.

Mimo iż oba te środowiska graficzne mają podobne cele, radzą sobie z nimi całkiem inaczej. KDE stara się, aby aplikacje były jak najbardziej konfigurowalne, aby można było w nie ingerować i aby mogły ze sobą w łatwy sposób kooperować. GNOME z drugiej strony, koncentrując się na kluczowych zadaniach (zgodnie z filozofią making things just work), stara się, aby całość była jak najprostsza w obsłudze. Każde z tych środowisk przyciąga inny rodzaj użytkowników i tworzy inną społeczność deweloperów.

Na początku XXI wieku oba te środowiska są już dojrzałe^[21]. Projekty Appeal^[22] i ToPaZ^[23] skupiają się na opracowywaniu nowych możliwości dla kolejnych edycji KDE i GNOME.