Linux

Linux ([ˈlɪnʊks], укр. Лі́нукс) — загальна назва Unix-подібних операційних систем на основі однойменного ядра. Це один із найвидатніших прикладів розробки вільного (free) та відкритого (з відкритим кодом, open source) програмного забезпечення (software). На відміну від власницьких операційних систем (на кшталт Microsoft Windows та macOS), їхні вихідні коди доступні всім для використання, зміни та поширення абсолютно вільно (в тому числі безкоштовно).

Linux

Пінгвін Tux — логотип і талісман ядра Linux
Розробник	Різні компанії та особистості
Родина ОС	UNIX-подібні
Робочий стан	активний
Вихідна модель	Вільне програмне забезпечення
Випущено у виробництво	17 вересня 1991
Цільовий ринок	Настільні комп'ютери, сервери, вбудовані пристрої
Платформи	DEC Alpha, ARM, AVR32, Blackfin, ETRAX CRIS, FR-V, H8/300, Itanium, M32R, m68k, Microblaze, MIPS, MN103, OpenRISC, PA-RISC, PowerPC, s390, S+core, SuperH, SPARC, TILE64, Unicore32, x86, Xtensa
Тип ядра	Монолітне
Ліцензія	різні, в основному GNU GPL
kernel.org

Ця стаття про операційні системи на основі ядра Linux. Для отримання інформації про саме ядро, читайте статтю ядро Linux

Linux, спершу розроблений для використання окремими ентузіастами на своїх персональних комп'ютерах, пізніше, завдяки підтримці таких компаній, як IBM, Sun Microsystems, HP, Novell та інших, набув неабиякої популярності як серверна операційна система (так, 8 із 10 найбільших компаній, що надають послуги вебхостингу, використовують Linux на своїх вебсерверах).

Linux портовано на велику кількість апаратних платформ. Тепер ця ОС досить успішно використовується як на мейнфреймах і суперкомп'ютерах, так і вбудована в багато інших пристроїв (смартфони, планшетні ПК, маршрутизатори комп'ютерних мереж (роутери), пристрої автоматики, системи керування телевізорами та ігровими консолями тощо). Від середини 1990-х Linux все частіше встановлюється і на настільні комп'ютери. Так, станом на березень 2015 його частка складала 1,21 % світового ринку операційних систем на персональних комп'ютерах (без урахування використання на серверах та спеціалізованих пристроях).

Значна кількість спеціалізованих дистрибутивів Linux, які розробляють та підтримують різні спільноти, надає широкі можливості вибору програмного забезпечення.

Історія

Початкова

Лінус Торвальдс, творець ядра Linux

У 1983 Річард Столмен заснував проєкт GNU, щоб створити повноцінну Unix-подібну операційну систему і наповнити її лише відкритим програмним забезпеченням. На початку 1990-х проєкт зібрав майже всі необхідні компоненти цієї системи: бібліотеки, компілятори, текстові редактори, командну оболонку Unix, — за винятком основного компоненту — ядра. У 1990 проєкт почав розробку ядра GNU Hurd на основі мікроядра Mach, однак робота розпочалась із серйозними перешкодами і просувалася досить повільно.

Водночас у 1991 Лінус Торвальдс (англ. Linus Torvalds), фінський студент Університету Гельсінкі, як своє хобі розпочав розробку іншого ядра. 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 в 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 проєкт Торвальдса був уперше доступний для завантаження.

Графічна історія Unix систем. Лінукс є Unix-подібною операційною системою, однак її код не було запозичено з оригінальної Unix.

На початку для налаштування та встановлення Linux був потрібен комп'ютер під керівництвом Minix. Перші версії Linux також вимагали наявності на твердому диску іншої операційної системи для здійснення завантаження, але пізніше з'явилися незалежні завантажувачі на кшталт LILO. Функціональність Linux швидко перевершила можливості Minix. Торвальдс та інші ранні 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 (як то компоненти GNU) розвиваються окремо (робота над ядром Linux не є частиною проєкту GNU). Різні спільноти й компанії комбінують і поширюють усі ці компоненти разом із додатковим прикладним програмним забезпеченням, знані як дистрибутиви Linux.

Linux та Проєкт GNU

Річард Столмен, засновник проєкту GNU

Метою проєкту GNU є створення Unix-сумісної операційної системи, що складається цілковито з вільного програмного забезпечення. Free Software Foundation (FSF) розглядає дистрибутиви Linux, збудовані з використанням інструментів і бібліотек GNU, як «варіанти» системи GNU, і просить, щоб усі ці операційні системи відносили до GNU/Linux (або Linux-системи на основі GNU). Хоча деякі дистрибутиви, наприклад Debian GNU/Linux, використовують таку назву, її використання за межами спільноти ентузіастів є дещо обмеженим, і Лінус Торвальдс назвав цей заклик FSF «просто смішним». Однією з причин використання простішої назви «Linux» є те, що відмінності між ядром операційної системи та її дистрибутивом заплутують новачків.

Судовий процес зі SCO

У березні 2003 SCO Group (американська компанія-розробник системного й прикладного програмного забезпечення) розпочала судовий процес проти IBM, стверджуючи, що IBM додала до ядра Linux код, авторські права на який належать SCO Group, порушивши таким чином умови ліцензії на використання Unix. Додатково, SCO надіслала лист кільком великим компаніям із попередженням, що використання ними Linux без відповідної ліцензії SCO може стати причиною судового переслідування. Цей лист став наслідком припущення про можливість появи судових позовів проти пересічних користувачів Linux. Ця дискусія втягнула в судовий процес AutoZone та Red Hat. Питання про те, чи дійсно SCO володіє авторським правом на Unix, є спірним, і заперечується компанією Novell.

3 липня 2006 року окружний суд штату Юта відхилив 182 із 294 заяв, поданих SCO Group проти IBM.

SCO Group не надала жодного доказу стосовно наявності в неї авторських прав на присутній у ядрі Linux код.

Хто створює Linux

Будь-який дистрибутив Linux — складна система, що включає тисячі різних пакунків: від найпоширеніших (таких, як утиліти GNU, X.org, графічні середовища GNOME і KDE) до специфічних для якогось конкретного дистрибутиву. Команди розробників кожного проєкту відрізняються чисельністю, підходом до роботи, застосованими інструментами і методами планування робіт. При цьому ядро Linux займає особливе місце серед усіх інших застосувань. Від нього залежить можливість роботи операційної системи на різних апаратних платформах і рівень підтримки різних пристроїв, тому характеристики процесу його розробки можуть якоюсь мірою слугувати індикатором для всієї ОС.

Linux Foundation провела дослідження, що охоплює трирічний період розробки ядра (від версії 2.6.11 до версії 2.6.24) і фокусується на таких характеристиках, як частота релізів і змін, розмір початкових текстів ядра, і, найголовніше, дозволяє отримати уявлення про тих, хто, зрештою, розробляє ядро Linux.

Статистика показує, що, в середньому, кожен новий реліз ядра виходить раз на 2,5 — 3 місяці (60 — 110 днів). В першу чергу це пов'язано з вибраною у 2005 моделлю розробки, спрямованою на зведення до мінімуму тривалості проміжків між розробкою нових функцій, зменшення потреби творців дистрибутивів у модифікаціях ядра, а також появою підтримки нових пристроїв з включенням їх у ядро.

При цьому число латок (патчів), що вносяться до ядра, має тенденцію до зростання. Зводячи воєдино ці дві характеристики, можна відзначити, що, в середньому, до ядра вноситься 2,83 латки/год, при цьому в код ядра щодня додається понад 3 тис. рядків і понад 1,4 тис. рядків модифікується. Число розробників, що взяли участь у випуску версії 2.6.24, більш ніж удвічі перевищило цей показник для версії 2.6.11 і склало 1057 чол.

При цьому, проте, всього 10 провідних розробників спільно внесли майже 15 % змін, а 30 провідних розробників — 30 %. Це, однак, не означає, що поширене в деяких колах уявлення про Linux, як про систему, що розробляється аматорами, правильне. Незважаючи на те, що далеко не в усіх компаній, що займаються вільним ПЗ, є необхідність вносити зміни до ядра, число таких, що беруть участь у його розробці, росте. 4 найбільші компанії-розробники ядра — Red Hat, Novell, IBM і Intel — внесли понад 32 % зроблених за час дослідження змін, а сумарний відсоток змін ядра, внесених розробниками, що працюють на компанії, становить понад 70 %.

При цьому серед компаній, що беруть участь у розробці ядра, виділяється декілька груп за основною метою участі в розробці:

• Група компаній, що включає IBM, Intel, HP, SGI, MIPS та інших, яка орієнтується в основному на підтримку роботи Linux на власному устаткуванні.
• Дистриб'ютори, — такі, як Red Hat, Novell, MontaVista — мають на меті додавання в ядро можливостей, на які існує попит серед користувачів, і які підсилюють конкурентоспроможність дистрибутивів як кінцевих продуктів.
• Такі компанії, як Sony, Nokia, Samsung, Google працюють над ядром для поліпшення роботи систем на базі ядра Linux у власних пристроях.

Компанії, які найактивніше здійснюють доопрацювання ядра Linux

Назва компанії	Кількість змін	% від загального числа змін
Приватні користувачі	11,594	13.9 %
Назва не визначена	10,803	12.9 %
Red Hat	9,351	11.2 %
Novell	7,385	8.9 %
IBM	6,952	8.3 %
Intel	3,388	4.1 %
Linux Foundation	2,160	2.6 %
Consultant	2,055	2.5 %
SGI	1,649	2.0 %
MIPS Technologies	1,341	1.6 %
Oracle	1,122	1.3 %
MontaVista	1,010	1.2 %
Google	965	1.1 %
Linutronix	817	1.0 %
HP	765	0.9 %
NetApp	764	0.9 %
SWsoft	762	0.9 %
Renesas Technology	759	0.9 %
Freescale	730	0.9 %
Astaro	715	0.9 %
Academia	656	0.8 %
Cisco	442	0.5 %
Simtec	437	0.5 %
Linux Networx	434	0.5 %
QLogic	398	0.5 %
Fujitsu	389	0.5 %
Broadcom	385	0.5 %
Analog Devices	358	0.4 %
Mandriva	329	0.4 %
Mellanox	294	0.4 %
Snapgear	285	0.3 %

Таким чином, із дослідження Linux Foundation можна зробити висновок, що ядро Linux є безпрецедентним прикладом успішної співпраці різних за розміром і виробленою продукцією компаній та індивідуальних розробників. Кількість цих розробників і розподіл їх внеску в розробку може служити, в деякому розумінні, гарантією стабільності й незалежності розробки. Це наочно демонструє переваги як відкритої моделі розробки в цілому, так і гарантій, що надаються розробникам і кінцевим користувачам самою концепцією вільного ПЗ, закріпленою в ліцензії GNU GPL.

Також доступні новіші версії статистики для ядер 2.6.30 та 2.6.33.

Мобільність

КПК Sharp Zaurus SL-5500, що працює на Linux

Ядро Linux спочатку проєктувалося для мікропроцесорів Intel 80386, однак, наразі підтримує чималу кількість комп'ютерних архітектур. Linux входить до списку операційних систем, котрі працюють на найбільшій кількості архітектур — від кишенькових комп'ютерів iPAQ на основі ARM до мейнфреймів, на кшталт IBM System z9. Спеціалізовані дистрибутиви розповсюджують для значно меншої кількості архітектур.

Авторське право і ліцензія

Ядро Linux та більшість програмного забезпечення GNU розповсюджується під ліцензією GNU General Public License (GNU GPL). Ліцензія GPL вимагає, щоб усі зміни, що вносяться до джерельних текстів програмного забезпечення, також мали цю ліцензію. У 1997 Лінус Торвальдс заявив, що «Випуск Linux під ліцензією GPL, певно, найкраще, що я зробив». Інше програмне забезпечення може використовувати інші ліцензії: багато бібліотек використовують GNU Lesser General Public License (LGPL) — ліберальніший варіант GPL, а X Window System використовує ліцензію MIT.

Торгова марка

У США ім'я Linux є зареєстрованою торговою маркою, власником якої є Лінус Торвальдс. Спочатку ніхто її не реєстрував, але 15 серпня 1994 року Вільгельм Р. Дела Крос Молодший зареєстрував торгову марку Linux, а потім вимагав авторські гонорари від розповсюджувачів Linux. У 1996 Торвальдс і деякі організації подали позов до суду з вимогою передати права на торгову марку Торвальдсу, і у 1997 конфлікт був врегульований на користь Торвальдса.

Ліцензуванням торгової марки наразі керує Linux Mark Institute. Торвальдс заявив, що отримав права на торгову марку винятково для того, щоб перешкодити будь-кому вимагати за її використання гроші, але був «притиснутий» Законом США про торгові марки. В результаті, LMI надіслала ряд листів до продавців дистрибутивів з «вимогою» сплатити грошовий збір і ряд компаній поступилися.

Захист Linux

Заснований у 2007 консорціум Linux Foundation захищає Linux через підтримку ключових розробників цієї ОС і надання юридичних послуг. Linux Foundation розпоряджається торговою маркою «Linux» і надає розробникам юридичний захист інтелектуальної власності за допомогою таких проєктів, як Open Source as Prior Art, Patent Commons Project і спонсорства в Linux Legal Defense Fund.

У 2005 IBM, Novell, Philips, Red Hat і Sony заснували компанію Open Invention Network, скорочено OIN (укр. Мережа відкритих винаходів) для формування портфеля патентів, який можна було б використати для захисту екосистеми Linux від патентних позовів. Цей портфель патентів використовують усі члени OIN на основі безплатного ліцензування. Пізніше до засновників приєдналися власники патентів NEC та Google. У 2007 компанія Oracle ліцензувала патенти OIN, таким чином погодившись не використовувати патенти проти середовища на основі GNU/Linux, включаючи своїх конкурентів MySQL і PostgreSQL, в тому разі, коли вони задіяні в складі систем GNU/Linux.

У 2011 Open Invention Network оголосила про перехід до її рук низки патентів, пов'язаних із ранніми розробками організації WebMate Foundation. В патентах фігурують одні з перших згадок технологій створення динамічного вебвмісту, які передбачили появу таких систем, як ASP від Microsoft, JSP від Sun/Oracle і PHP.

Вимова

У 1992 Торвальдс пояснив, як він вимовляє слово Linux:

“	'li' is pronounced with a short [ee] sound: compare prInt, mInImal etc. 'nux' is also short, non-diphthong, like in pUt {IPA /ʊ/}. It's partly due to minix: linux was just my working name for the thing, and as I wrote it to replace minix on my system, the result is what it is… linus' minix became linux.	„
— Linus Torvalds ,  comp.os.linux newsgroup

Програмне забезпечення

Історично склалося так, що Linux використовувався переважно як серверна операційна система, однак низька вартість, висока гнучкість та чимало інших отриманих у спадок від UNIX переваг роблять її цілком придатною для широкого ряду застосувань.

Низька вартість та висока гнучкість сприяли використанню Linux у вбудованих системах, як то мобільні телефони, кишенькові ПК та інші ручні пристрої. Linux став конкурентом на цій арені пропрієтарній ОС Symbian, котра застосовується у мільйонах мобільних телефонів, і відмінною альтернативою лідерам ринку Windows CE та Palm OS. Популярний декодер цифрового відео TiVo використовує дещо модифіковану версію Linux. Деякі брандмауери та маршрутизатори, зокрема декілька моделей виробництва Linksys, також працюють під управлінням Linux.

Linux все частіше використовується на суперкомп'ютерах. У списку 500 найпотужніших комп'ютерів світу 2019 500 машин (100 %) використовують Linux як свою операційну систему.

Ігрова консоль PlayStation 3 типово працює під Linux. Компанія Sony заздалегідь випустила PS2 Linux для PlayStation 2. Такі розробники ігор, як Atari та id Software, випускають свою продукцію для операційної системи Linux. Linux Game Publishing також займається переносом ігор із Microsoft Windows на Linux.

Проєкт Ноутбук за 100 доларів, метою котрого є забезпечення усіх дітей комп'ютерами задля допомоги в розвитку бідних та малорозвинених націй, використовує Linux як основну операційну систему.

Дистрибутиви

Ядро Linux зазвичай використовується, як складова частина дистрибутивів Linux. Їх компілюють окремі ентузіасти, спільнота та комерційні підприємства. Як правило, до їхнього складу входить додаткове системне та користувацьке програмне забезпечення, встановлювач і вбудований керівник встановлення та оновлення програмного забезпечення. Дистрибутиви створюються для різних потреб:

• підтримки певної архітектури,
• локалізації для специфічного регіону чи мови,
• для вбудованих та систем реального часу.

Багато з них свідомо включають винятково відкрите програмне забезпечення. Відомо^[коли?] понад 300 дистрибутивів, що стабільно розвиваються, серед них близько 15 найпопулярніших — для універсального використання.

Типові дистрибутиви для універсального використання містять у собі ядро Linux, утиліти та бібліотеки GNU, командні оболонки, X Window System, стільничне середовище на кшталт KDE чи GNOME разом із сотнями, а то й тисячами пакунків із різноманітним програмним забезпеченням (від простих текстових редакторів до наборів офісного ПЗ, компіляторів та наукового інструментарію).

Використання на робочих місцях

Стільниця GNOME на Ubuntu

Високий рівень доступу у внутрішніх механізмах роботи Linux посприяв створенню міфу про суто технічну орієнтацію системи, тому її користувачів нерідко ототожнюють із хакерами. Linux та інші проєкти відкритого програмного забезпечення часто критикують за слабкі намагання стати легшими в користуванні.

Останні роки цей стереотип швидко розвінчується. Тепер Linux може використовувати графічний користувацький інтерфейс, анітрохи не гірший за той, що використовують інші популярні операційні системи (ті ж Microsoft Windows та MacOS X). Хоча для Linux досі не створені повнофункціональні аналоги деякого спеціалізованого програмного забезпечення, однак, загалом ситуація є досить непоганою, і більшість необхідних програм існують у надлишку. Чимало компаній починають випуск своєї продукції і для Linux, а спеціально створені емулятори та середовища виконання (наприклад, Wine) дозволяють використовувати розроблене для Microsoft Windows ПЗ в Linux.

UNIX'івське коріння Linux означає, що, попри існування великої кількості графічних утиліт для налаштування системи, прості текстові файли й досі використовуються для зберігання цих налаштувань, і доступ до них, з дозволу адміністратора, може отримати будь-який користувач.

Ринкова частка

Згідно з результатами дослідження ринку компанією IDC у 2004, 25 % серверів та 2,8 % персональних комп'ютерів працюють під управлінням ОС Linux. Аналітики пояснюють такий успіх її безпекою, надійністю та низькою вартістю у поєднані зі свободою у модифікації вихідних кодів системи. Основними факторами, що заважають подальшому розвитку Linux, є відсутність підтримки цієї ОС розробниками деякого апаратного забезпечення та чималої кількості програмного забезпечення, створеного для Microsoft Windows, до якого звикла велика кількість користувачів (переважно ігри та власницьке ПЗ).

У 2008 Стів Балмер з Microsoft оцінив у 60 % частку ОС GNU/Linux серед серверних систем у світі.

Ринок Linux росте стрімкими темпами як для серверів, так і для персональних комп'ютерів, і, за деякими оцінками, у 2012 сягне майже $7,7 млрд.

З листопада 2017 року Linux, як операційна система, повністю домінує на суперкомп'ютерах. Із 500 найпотужніших 100% використовують саме цю ОС. Станом на листопад 2019 статистика не змінилася. Перший суперкомп'ютер на базі Linux з'явився ще в 1998.

Інсталяція

Найпоширенішим методом інсталяції Linux на персональні комп'ютери є завантаження з CD- або DVD-дисків, котрі містять інсталятор та готове до інсталяції програмне забезпечення. Такий компакт-диск може бути записаний із завантаженого ISO-образу, придбаний (за практично символічною ціною) або взятий у будь-кого.

Як і сервери, персональні комп'ютери з уже інстальованим дистрибутивом Linux поширюються такими компаніями, як Hewlett-Packard та Dell, хоча й переважно для своїх бізнес-клієнтів.

Альтернативою стандартній інсталяції операційної системи є можливість встановлення її на тонкий клієнт. За цим методом операційна система завантажується з одного з комп'ютерів мережі. Це дозволяє зменшувати кошторис одного комп'ютеризованого робочого місця.

У вбудованих пристроях Linux зазвичай знаходиться у firmware і не завжди доступний для здійснення змін.

Програмування для Linux

GNU Compiler Collection (GCC) є стандартним сімейством компіляторів для більшості Linux-систем. Окрім того, GCC забезпечує frontend для С, C++ та Java. Більшість дистрибутивів містить у собі встановлені інтерпретатори Perl, Python та інших сценарійних мов.

Існує ряд середовищ для розробки (IDE): KDevelop, Eclipse, NetBeans, Lazarus та інші; також доступні й традиційні текстові редактори, як Emacs та Vim чи редактор, вбудований у Midnight Commander.

Двома поширеними бібліотеками розробки візуальних елементів для створення графічних інтерфейсів користувача є Qt та GTK+.

Технічна підтримка

Технічну підтримку надають інші користувачі Linux, зазвичай на вебфорумах, списках поштових розсилок, групах новин тощо.

Бізнес-модель багатьох комерційних постачальників дистрибутивів Linux значною мірою залежить від надання ними професійної технічної підтримки. Ряд компаній пропонують спеціальні версії своїх дистрибутивів, до складу яких входять пропрієтарні пакунки та утиліти для полегшення встановлення та налаштування системи.

Вразливості

В 2024 році фахівці з питань кібербезпеки компанії Aqua Security виявили небезпечне шкідливе програмне забезпечення Perfctl, якому вдалося заразити декілька тисяч машин під управлінням ОС Linux. Perfctl працює як мінімум з 2021 року. Він встановлюється, експлуатуючи більше 20 000 поширених помилок конфігурації, а значить, його потенційними цілями можуть виявитися мільйони машин, підключених до Інтернету, стверджують сеціалісти компанії Aqua Security. Вірус також може експлуатувати вразливість системи Apache RocketMQ за номером CVE-2023-33246 з рейтингом 10 із 10, яка була закрита в 2023 році. Шкідливість отримала назву Perfctl на честь компонента, який займається прихованим видобутком криптовалют, тобто ім'я складене з назв засобів моніторингу perf і ctl в Linux. Для вірусу характерне використання імен процесів або файлів, ідентичних або схожих на легітимні в Linux. Perfctl відноситься до особливого класу шкідливого ПЗ, яке здатне приховувати свою присутність від ОС та інструментів адміністрування. Таким чином, Linux-вірус Perfctl вже заразив з 2021 року тисячі серверів і потай майнить на них криптовалюту.

Див. також

• Список дистрибутивів Linux
• Список операційних систем
• Порівняння дистрибутивів Linux
• Статистика популярності операційних систем
• Революційна ОС (фільм, 2001)
• Код (фільм, 2001)

Посилання

• Сайт ядра Linux [Архівовано 30 січня 1998 у Wayback Machine.](англ.)
• Домашня вебсторінка Linux [Архівовано 29 січня 2010 у Wayback Machine.](англ.)
• The Linux Documentation Project [Архівовано 1 грудня 2020 у Wayback Machine.](англ.)
  • Список ЯКЦЕ по категоріях [Архівовано 25 лютого 2005 у Wayback Machine.]

Українські ресурси інтернет

• Українська група користувачів Linux. [Архівовано 9 квітня 2022 у Wayback Machine.]
• UALinux [Архівовано 14 травня 2015 у Wayback Machine.]
• GNU/Linux Ukraine - українська Matrix-спільнота присвячена GNU/Linux.