TechCodeview

Introduksjon til Linux

Linux er en åpen kildekode Unix-lignende operativsystembasert familie på Linux-kjernen, og OS-kjernen ble først publisert 17. september 1991 av Linus Torvalds . Vanligvis er Linux pakket som Linux-distribusjonen, som inneholder støttebibliotekene og systemprogramvaren og kjernen, hvorav flere tilbys av GNU-prosjektet. Flere Linux-distribusjoner bruker begrepet 'Linux' i tittelen, men Free Software Foundation bruker 'GNU/Linux' tittel for å fokusere på nødvendigheten av GNU-programvare, noe som forårsaker noen få kontroverser.

Kjente Linux-distribusjoner er Ubuntu, Fedora Linux og Debian, hvor sistnevnte er sammensatt av flere forskjellige modifikasjoner og distribusjoner, inkludert Xubuntu og Lubuntu. Kommersielle distribusjoner er SUSE Linux Enterprise og Red Hat Enterprise Linux. Desktop-distribusjoner av Linux er vindussystemer som Wayland eller X11 og skrivebordsmiljøer som KDE Plasma og GNOME.

• Opprinnelig ble Linux designet for personlige datamaskiner som var Intel x86-arkitekturbasert, men det har siden blitt flyttet til flere miljøer enn andre operativsystemer.
• Inkludert Android, har Linux den største installerte basen av alle generelle operativsystemer på grunn av kontrollen av den Linux-baserte Android over smarttelefoner fra mai 2022.
• Imidlertid brukes Linux av bare rundt 2,6 % av stasjonære datamaskiner fra november 2022.
• Linux kjører også på mange innebygde systemer, det vil si enheter hvis OS vanligvis er designet inn i fastvaren og er ekstremt tilpasset systemet.
• Det inkluderer romfartøy (Perseverance rover, Dragon crew capsule og Falcon 9 rakett), biler (Toyota, Hyundai, Mercedes-Benz, Audi og Tesla), TV-er (LG og Samsung Smart TV), videospillkonsoller, smarthjemenheter, automatiseringskontroller og rutere.

Linux er et av de mest fremragende eksemplene på samarbeid med åpen kildekode og fri programvare. Kildekoden kan distribueres, modifiseres og brukes ikke-kommersielt eller kommersielt av alle under betingelsene i dens respektive lisenser, som GNU GPL (General Public License). For eksempel er Linux-kjernen lisensiert på GPLv2.

Historien om Linux OS

Forløpere
Det Unix-baserte operativsystemet ble implementert og unnfanget i 1969 kl AT&Ts Bell laboratorier av Joe Ossanna, Douglas Mcllroy, Dennis Ritchie og Ken Thompson i USA. Unix ble først publisert i 1971, og ble i sin helhet skrevet på assemblerspråk, slik den grunnleggende praksisen var på den tiden. Det ble oppdatert på C-språket av Dennis Ritchie på en banebrytende måte i 1973. Tilgjengeligheten av en Unix-språkimplementering på høyt nivå gjorde porteringen til distinkte dataplattformer praktisk.Opprettelse
Torvalds registrerte seg på et Unix-kurs mens han besøkte Universitetet i Helsinki på 1990-tallet. Kurset brukte en MicroVAX minidatamaskin som kjører Ultrix, og en av de nødvendige tekstene var Operating Systems: Design and Implementation av Andrews S. Tanenbaum. Læreboken inneholdt en kopi av MINIX-operativsystemet til Tanenbaum. Det var sammen med dette kurset Torvalds i utgangspunktet ble åpen for Unix. Han ble interessert i operativsystemer i 1991. Frustrert over MINIX-lisensen, som begrenset den til kun pedagogisk bruk på den tiden, begynte han å jobbe med operativsystemkjernen sin, som til slutt ble Linux-kjernen.
Torvalds startet Linux-kjerneutviklingen på MINIX, og programvare skrevet for MINIX ble også brukt på Linux. Senere ble Linux dyrket, og da dukket utviklingen av Linux-kjernen opp på Linux-systemer. GNU-applikasjoner erstattet også hver MINIX-komponent på grunn av at det var fordelaktig å bruke gratiskoden gjennom GNU-prosjektet med det nye operativsystemet; kode lisensiert på GNU GPL kan brukes på nytt i andre datamaskinfunksjoner så lenge de også publiseres under en kompatibel eller samme lisens.
Torvalds startet en overgang fra sin faktiske lisens, som forbød kommersiell distribusjon, til GNU GPL. Utviklere opererte for å utvikle GNU-elementer med Linux-kjernen, og laget et gratis og fullt funksjonelt operativsystem.Nåværende utvikling
Den ledende vedlikeholderen av Linux-kjernen er Greg Kroah-Hartman som styrer utviklingen. Den administrerende direktøren for Free Software Foundation er William John Sullivan , som igjen støttet GNU-komponentene. Bedrifter og enkeltpersoner utvikler endelig ikke-GNU tredjepartskomponenter.
Tredjepartskomponentene er sammensatt av en lang rekke arbeid og kan inneholde både brukerbiblioteker og applikasjoner, og kjernemoduler. Linux-fellesskap og leverandører distribuerer og kombinerer kjernen, ikke-GNU-komponenter og GNU-komponenter med ekstra pakkeadministrasjonsprogramvare på samme måte som Linux-distribusjoner.Populært og kommersielt opptak
I produksjonsmiljøer begynte Linux-adopsjon først å ta fart på midten av 1990-tallet i superdatabehandlingssamfunnet i stedet for å bli brukt av bare hobbyister, der organisasjoner som NASA i økende grad begynte å erstatte sine dyre maskiner med rimelige datamaskinklynger som kjører Linux. Kommersiell bruk startet da IBM og Dell, forfulgt av Hewlett-Packard, begynte å tilby Linux-støtte for å unnslippe monopolet til Microsoft på markedet for stasjonære operativsystemer.
Linux-systemer er fullstendig brukt i databehandling i dag, fra innebygde systemer til praktisk talt hver superdatamaskin, og har sikret seg en posisjon i serverinstallasjoner som den berømte LAMP-applikasjonsstakken. Bruken av Linux-distribusjoner i bedrifts- og hjemmestasjoner har utviklet seg.
Linux-distribusjoner har også blitt kjent på netbook-markedet, med flere enheter som flytter med installerte tilpassede Linux-distribusjoner og Google publiserer ChromeOS utviklet for netbooks.

Design av Linux OS

Ulike åpen kildekode-utviklere innrømmer at Linux-kjernen ikke ble utviklet, men i stedet utviklet seg fra naturlig utvalg. Et Linux-basert system er et kompatibelt Unix-lignende OS, hentet mye av dets vanlige design fra prinsipper laget i Unix på 1970- og 1980-tallet. Et slikt system bruker Linux-kjernen, en monolitisk kjerne som administrerer filsystemer, perifer tilgang, nettverk og prosesskontroll. Enhetsdrivere er enten direkte integrert med kjernen eller inkludert som moduler lastet mens enheten er aktiv.

Installerte Linux-systemkomponenter inkluderer følgende:

• EN bootloader , for eksempel systemd-boot, SYSLINUX, LILO og GNU GRUB. Det er et program som kan laste Linux-kjernen inn i hovedminnet på datamaskinen ved å kjøres av datamaskinen etter at fastvarepåloggingen er utført og når den er slått på.
• An gå inn i programmet , som den tradisjonelle sysvinit og den nyere Upstart, OpenRC og systemd. Det er den første prosessen annonsert av Linux-kjernen og prosesstreroten. Med andre ord, hver prosess åpnes fra init. Den initierer prosesser som påloggingsmeldinger og systemtjenester (enten i terminal eller grafisk modus).
Programvarebiblioteker , som inkluderer kode som kan brukes ved å kjøre prosesser. Den dynamiske linkeren som håndterer bruken av dynamiske biblioteker kalles Id-linux.so på Linux-systemer med kjørbare filer i ELF-format. Header-filer vil også bli lagt til for å definere grensesnittet til de installerte bibliotekene hvis systemet er konfigurert for brukeren å samle programvare selv. Dessuten er det mest brukte programvarebiblioteket GNU C Library (glibc) på Linux-systemer. Det er flere andre forpliktelser som Mesa og SDL.
• C standardbibliotek er nødvendig for å kjøre C-programmer på et system som bruker GNU C-biblioteket som en standard. Alternativer som uClibc (utviklet for uClinux), EGLIBC (glibc-gaffel brukt av Debian en gang) og musl har blitt utviklet. De to første er imidlertid ikke vedlikeholdt nå. Android bruker sitt C-bibliotek, som er kjent som Bionic .
Brukergrensesnitt
Brukergrensesnittet kalles også et skall. Det er enten et GUI (grafisk brukergrensesnitt), et CLI (kommandolinjegrensesnitt), eller kontroller knyttet til den relaterte maskinvaren, noe som er normalt for innebygde systemer. Standard brukergrensesnitt er grafisk for skrivebordssystemer. Imidlertid er CLI tilgjengelig via terminalemulatorvinduer eller på en isolert virtuell konsoll.
Kommandolinjegrensesnittskall er tekstbaserte brukergrensesnitt, som bruker tekst for både utdata og input. Det dominerende skallet er bash (Bourne-Again Shell) brukt i Linux, opprinnelig designet for GNU-prosjektet. Nesten alle lavnivåkomponenter av Linux, inkludert flere brukerlanddeler, bruker utelukkende CLI. Spesielt er CLI kompatibel med forsinket eller repeterende oppgaveautomatisering og gir veldig enkel kommunikasjon mellom prosesser.
• GUI-skall er de mest kjente brukergrensesnittene på skrivebordssystemer, pakket med brede skrivebordsmiljøer som Xfce, Pantheon, LXDE, Cinnamon, MATE, GNOME og KDE Plasma, selv om en rekke brukergrensesnitt er tilgjengelig.
• De mest kjente brukergrensesnittene jobber med konseptet til X Window System, kjent som 'X' .
• Den tilbyr nettverksgjennomsiktighet og lar en grafisk applikasjon som er aktiv på et system vises på en annen der en bruker kan samarbeide med applikasjonen.
• Selv om visse X Window System-utvidelser ikke kan fungere på nettverket.
• Mange X-skjermservere er tilgjengelige med X.Org Server, referanseimplementering er den mest kjente.
Infrastruktur for videoinngang
For øyeblikket har Linux to kjerne-brukerområde-APIer for å håndtere videoinndataenheter: DVB API for TV-mottak og V4L2 API for radio- og videostrømmer.
Denne infrastrukturen må utvikles for å passe bedre sammen med andre enheter på grunn av mangfoldet og kompleksiteten til forskjellige enheter og på grunn av det store antallet standarder og formater som administreres av disse API-ene. Et bedre enhetsbibliotek for brukerrom er også suksessnøkkelen til å ha brukerromsapplikasjoner som kan fungere med alle formater som støttes av enheter.

Bruk av Linux OS

Flere kvantitative studier av åpen kildekode/fri programvare konsentrerer seg om emner, som pålitelighet og markedsandel, med mange studier som undersøker Linux spesifikt. Linux-markedet utvikler seg, og Linux OS-markedsstørrelsen er ment å ha en utvikling på 19,2 % innen 2027, og nå 15,64 milliarder dollar, sammenlignet med 3,89 milliarder i 2019. Talsmenn og analytikere tilskriver den assosiative Linux-suksessen dens frihet, lave kostnader , pålitelighet og sikkerhet fra leverandørlåsing.

Webservere
W3Cook gir ut statistikk som bruker de 1 000 000 beste Alexa-domenene, som anslår at 96,55 % av nettserverne bruker Linux, 1,73 % bruker Windows og 1,72 % bruker FreeBSD fra mai 2015.Bærbare og stasjonære
Fra mai 2022 er den estimerte Linux-markedsandelen rundt 2,5 % på stasjonære datamaskiner, ifølge webserverstatistikk. Microsoft Windows inkluderer en markedsandel på omtrent 75,5 %, mens macOS har rundt 14,9 %.Mobile enheter
Android har blitt det ledende operativsystemet for smarttelefoner som er Linux-kjernebasert. I juli 2022 brukte 71,9 % av smarttelefoner verden over som brukte internett Android. Android er også et kjent operativsystem for nettbrett, og er ansvarlig for mer enn 60 % av bordsalget fra og med 2013.Filmproduksjon
Linux har vært den foretrukne plattformen i filmindustrien i årevis. Den første store filmen som ble utgitt på en Linux-server var Titanic fra 1997. Siden den gang har store studioer, inkludert Industrial Light & Magic, Weta Digital, Pixar og DreamWorks Animation, flyttet til Linux.Offentlig bruk
Linux-distros har også fått popularitet i flere nasjonale og lokale myndigheter. Kerala har gått så langt at hver statlig videregående skole bruker Linux på systemene sine. Kina bruker Linux utelukkende som operativsystem for sin Loongson-prosessorfamilie for å oppnå teknologiuavhengighet.
Noen få regioner har integrert sin Linux-distribusjon i Spania, som er mye brukt i offisielle og utdanningsinstitusjoner. Tyskland og Frankrike har også tatt skritt mot Linux-adopsjon. Red Star OS i Nord-Korea er basert på en Fedora Linux-versjon utviklet siden 2002.

Linux OS fungerer

Linux-operativsystemet følger standard design som er nøkkelen til de mange distribusjonene og variantene. Hver Linux-distribusjon er basert på Linux-kjernen, men kan variere basert på faktorer som:

Kjerneversjon:Distros kan settes opp med nyere utgivelser for å legge til nye aspekter eller med tidligere utgivelser for å være mer balansert.Kjernemoduler:Det er programvare som kan lastes ned og lastes inn i kjerneutviklingsfunksjonalitet uten å starte på nytt. Ofte brukes kjernemoduler for å støtte:
• Enhetsdrivere, som bruker kode som styrer hvordan koblede enheter fungerer.
• Filsystemdrivere, som bruker kode som styrer hvordan kjernen fungerer med distinkte filsystemer.
• Systemanrop, som bruker kode som styrer hvordan programmer krever tjenester gjennom kjernen.
Konfigurasjonsalternativer:Kjerner forent med konfigurasjonsalternativer konfigurert til å legge til bare filsystem- eller enhetsdrivere brukes for noen få spesialiserte distribusjoner; for eksempel kompilering av kjernen for en hvilken som helst trådløs enhet uten enhetsdrivere for kablet nettverk.
Kjernen er den eneste tingen alle system har til felles med Linux. Linux opererer av:
• Oppstart og lasting av Linux-kjernen.
• Kjernen håndterer hver systemutgang og inndata når den er startet opp. Systemet startes opp, og prosesser kan initialiseres.
• Systemet kan brukes til prosesser som inneholder kommandoer som legges inn interaktivt av kommandolinjen, nettverksserverfunksjoner, skrivebordsapplikasjoner eller et hvilket som helst program eller applikasjon når systemprosessene startes opp.

Brukeropplevelsen kan variere mye, avhengig av hvordan Linux-systemet brukes, mens kjernen kan nesten være identisk med noen kompileringsforskjeller og divergens for konfigurasjon. For eksempel er noen få brukstilfeller av Linux med distinkte brukeropplevelser:

Desktop produktivitet systemer, som de som brukes av programvareutviklere eller flere andre fagfolk. Arbeidsstasjonene for programvareutvikling kan forbedres for ytelse, mens stasjonære datamaskiner kan forbedres for bruk av skrivebordsproduktivitetsverktøy for administrative fagfolk. Nettverksservere kanskje ikke engang legge til et kommandolinjevindu for direkte tilgang. Eksternt håndteres disse hodeløse serverne av Windows-sesjoner eller nettverksterminaler. Servere kan brukes av flere, men bør bare nås direkte av autoriserte systemadministratorer. Tynne klienter la brukere bruke et rikt skrivebordsmiljø med en lett enhet. Det inkluderer Google Chromebooks og Raspberry Pi enkeltkortsystemer.

Linux fungerer mye likt et hvilket som helst GUI-basert operativsystem når det brukes som et GUI med et skrivebordsmiljø. Apper og mange andre ressurser kan startes ved å trykke på ikoner, og filer kan slettes, kopieres eller flyttes ved hjelp av en styreflate eller mus.

Linux-distribusjoner

Linux har akseptert copyleft-bestemmelsene til Free Software Foundation, som produserte GNU GPL siden utviklingen startet. GPL beskriver at alt som tas for modifikasjon og gratis må distribueres fritt.
Hundrevis av Linux-versjoner, også kalt distros eller distribusjoner, er tilgjengelige. Vanligvis skiller distribusjoner seg gjennom pakken ved å definere et spesifikt mål, målmarked, funksjon eller filosofi.

Det er mange distribusjoner laget for bestemte målfunksjoner, som sikkerhet, spill, stasjonære datamaskiner, servere eller innebygde enheter, for eksempel Raspberry Pi-systemer. Nesten hver moderne distribusjon er klar til bruk og forhåndskompilert, mens andre, som Gentoo Linux, er sammensatt av kildekode som enhver bruker kan kompilere lokalt under oppstart av installasjonen for å bruke systemkonfigurasjonen.

Fordeler og ulemper med Linux OS

Noen fordeler med å bruke Linux er listet opp og forklart nedenfor:

Åpen kilde:Linux-kjernen er publisert under åpen kildekode-programvarelisensen til GNU GPL. De fleste distribusjoner inneholder flere applikasjoner med ulike alternativer i nesten alle kategorier. Flere distribusjoner inneholder også proprietær programvare, som enhetsdrivere som tilbys av produsenter, for å støtte maskinvare.Pålitelighet:Linux behandles som et pålitelig operativsystem, og det er godt støttet med flere sikkerhetsoppdateringer. Linux behandles også som et stabilt operativsystem, noe som betyr at det kan kjøres i nesten alle omstendigheter. Linux kan også håndtere feil når du kjører uventet input og programvare.Lisenskostnader:Linux har ingen nøyaktige lisensavgifter, i motsetning til Apple macOS eller Microsoft Windows. Mens systemstøtte er tilstede mot et gebyr fra flere Linux-leverandører, er selve operativsystemet gratis å bruke og kopiere. Noen få IT-organisasjoner har økt sparepengene sine ved å flytte serverprogramvaren til Linux fra et kommersielt operativsystem.Bakoverkompatibilitet:Linux og mange åpen kildekode-programvare har en tendens til å bli ofte oppdatert for funksjonelle og sikkerhetsoppdateringer samtidig som de har kjernefunksjonalitet. Shell-skript og konfigurasjoner vil sannsynligvis fungere uendret selv om programvareoppdateringer brukes. Generelt endrer ikke Linux og andre åpen kildekode-applikasjoner sine driftsmoduser med nye versjoner, i motsetning til økonomiske programvareleverandører som monterer nye utgivelser av operativsystemene deres med nye former for arbeid.Flere valg:Mellom nesten alle uendelige alternativer, flere tilgjengelige distroer og mange applikasjonsalternativer for å konfigurere, kompilere og kjøre Linux på nesten alle maskinvareplattformer, er det mulig å utvikle Linux for nesten alle applikasjoner.

Noen få ulemper med Linux er:

Mangel på standard:Ingen standardversjon er tilgjengelig for Linux, noe som kan være fint for å optimalisere Linux for spesifikke applikasjoner, men mindre for å distribuere skrivebordsbilder og standardiserte servere. Det store utvalget av alternativer kan forvirre støtte som et resultat.Støttekostnader:Støtte er ikke gratis, mens en organisasjon fritt kan skaffe seg Linux uten lisensavgifter. Nesten alle Linux-distributører for bedrifter, som Red Hat og SUSE, tilbyr støttekontrakter. Disse lisensavgiftene kan redusere besparelsene betydelig avhengig av situasjonen.Proprietær programvare:PC-produktivitetsprogramvare, for eksempel Microsoft Office, kan ikke brukes på Linux-stasjonære datamaskiner, og mange proprietære programvarer er kanskje ikke tilgjengelige for Linux-plattformer.Bratt læringskurve:Flere brukere kjemper for å lære å bruke Linux-baserte applikasjoner og Linux-stasjonære datamaskiner.Ustøttet maskinvare:Flere maskinvareprodusenter aktiverer enhetsdriverne for Linux tilgjengelig for produktene deres, men flere gjør det ikke.