Linux является полноценной операционной системой, которая представляет собой свободный клон операционной системы UNIX. В этой статье мы попытаемся сделать техническое описание Linux.

При загрузке компьютера операционная система Linux перехватывает управление компьютером и управляет следующими его компонентами.

Базовое описание компонентов Linux

• Процессором — так как ядро Linux обеспечивает одновременную работу нескольких процессов от нескольких пользователей (с поддержкой нескольких процессоров), операционная система нуждается в средствах управления многопоточностью. Планировщик Linux назначает процессам приоритеты и определяет, какой процесс выполняется на конкретном процессоре (если в системе установлено несколько процессоров). Планировщик можно настроить для работы в системах различного типа. При правильной настройке более важные процессы получают более быструю реакцию процессора. Например, планировщик Linux на настольном компьютере предоставляет больший приоритет задаче перемещения окна и меньший — задаче фонового копирования файлов.
• Памятью — ядро Linux старается держать работающие в данный момент процессы в оперативной памяти. Простаивающие процессы перемещаются в файл подкачки, представляющий собой выделенную область на жестком диске, которая используется для хранения не перемещающихся в оперативную память данных и процессов. При переполнении оперативной памяти процессы выносятся в файл подкачки. При переполнении файла подкачки (но этого допускать нельзя) новые процессы не запускаются.
• Устройствами — ядро Linux поддерживает тысячи аппаратных устройств. При этом за счет включения в работающее ядро только актуальных драйверов размер ядра удается сохранять на приемлемом уровне. Использование загружаемых модулей позволяет добавить в ядро поддержку дополнительных устройств. Модули можно загружать и выгружать по запросу в результате подключения или отключения устройства. (Ядро, которое будет рассматриваться далее, является сердцем операционной системы Linux.)
• Файловыми системами — файловые системы предоставляют структуры, в которых файлы хранятся на компакт-дисках, жестких дисках, гибких дисках, DVD и на других носителях. Ядро Linux поддерживает множество типов файловых систем (например, файловые системы Linux: ext3 и reiserfs, а также файловые системы VFAT и NTFS из операционной системы Windows).
• Безопасностью — как и UNIX, операционная система Linux изначально создавалась для обеспечения, одновременного многопользовательского доступа. Для защиты пользовательских ресурсов каждому файлу назначаются наборы разрешений на чтение, запись и выполнение, которые определяют права доступа. В стандартной системе Linux пользователь root имеет доступ ко всей системе без ограничений, специальные регистрационные записи могут управлять определенными службами (например, службами Web-сервера Apache), а пользователям могут присваиваться разрешения по отдельности или в составе групп. Последние нововведения, например Security-Enhanced Linux, поддерживают более тонкую настройку и защиту безопасных сред обработки информации.

Показанное выше описание является описанием базовых компонентов ядра (kernel) Linux. Название от ядра Linux (которое было создано и до сих пор разрабатывается под руководством Линуса Торвальдса) распространилось на всю операционную систему.

Ядро представляет собой программный компонент, непосредственно взаимодействующий с аппаратными средствами компьютера. Другие добавляемые к ядру компоненты, например инструменты администрирования и приложения, взяты из других проектов с открытым исходным кодом. Ядро Linux и необходимые компоненты составляют полноценную операционную систему.

Следующая часть в статье о описание Linux повествует, что многие другие компоненты создавались другими проектами, поэтому правильней произносить Linux нужно так: GNU Linux

[ads]

Проект GNU предоставил множество компонентов, которые сейчас являются частью операционной системы Linux. (GNU, Apache, KDE, GNOME и другие ключевые проекты с открытым исходным кодом в составе операционных систем Linux рассматриваются немного ниже.) На основе других проектов были созданы следующие подсистемы.

• Графический интерфейс пользователя состоит из графической инфраструктуры (обычно это X WindowSystem), оконных менеджеров, панелей, пиктограмм и меню. Графический интерфейс пользователя позволяет применять комбинацию мыши и клавиатуры вместо простого ввода команд с клавиатуры (как это делалось в добрые старые времена). В ближайшее время графический сервер X смениться на Wayland на всех дистрибутивах Linux. Ubuntu разрабатывает собственный граф. сервер Mir.
• Инструменты администрирования включают в себя сотни (а возможно и тысячи) команд и графических утилит, которые позволяют добавлять пользователей, управлять дисками, следить за состоянием сети, устанавливать программное обеспечение, а так же гарантировать безопасность и управлять ресурсами компьютера.
• Приложения — хотя ни один из дистрибутивов Linux не содержит всех существующих приложений, но в каждом присутствуют тысячи игр, офисных приложений, Web-обозревателей, медиа проигрывателей, чат-клиентов и множество других приложений, доступных исключительно для платформы Linux.
• Инструменты разработчика включают в себя исключительно инструменты для разработки и создания библиотек и приложений для реализации интерфейсов специализации.
• Серверные возможности позволяют компьютеру под управлением Linux предоставлять службы для клиентов в сети. Иными словами, кроме установки Web-обозревателей для просмотра Web-страниц, компьютер можно превратить в сервер, который предоставляет Web-страницы другим компьютерам. При этом среди популярных серверных функций можно назвать Web-серверы, серверы электронной почты, баз данных, печати, файловые серверы, серверы DNS и DHCP.

Создание операционной системы, состоящей полностью из программного обеспечения с открытым исходным кодом, стало возможным после того, как Линус Торвальдс и его коллеги создали работающее ядро Linux.