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 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

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.

Описывать достоинства Linux можно долго, но описание Linux невозможно без пояснения о том, что представляют собой: свободные программы; разработка Linux ; защищенность Linux .

Что же такое Linux

Linux - многопользовательская сетевая операционная Unix -подобная система с сетевой оконной графической системой X Window System . Linux поддерживает стандарты открытых систем и протоколы сети Internet и совместима с системами Unix , DOS , MS Windows . Все компоненты системы, включая исходные тексты, распространяются с лицензией на свободное копирование и установку для неограниченного числа пользователей. Linux широко распространена на различных платформах Intel и завоевывает позиции на ряде других платформ (DEC AXP , Power Macintosh и др.).

Разработка Linux выполнена Линусом Торвальдсом (Linus Torvalds ) из университета Хельсинки и не поддающейся подсчету обширной командой из тысяч пользователей сети Internet , сотрудников исследовательских центpов, фондов, университетов и т.д.

Свободные программы

Ядро Linux , основные компоненты системы, большинство пользовательских приложений - свободные программы. Их можно запускать на любом количестве компьютеров, передавать без ограничений за деньги или бесплатно, получать исходные тексты этих программ и вносить в них любые исправления.

Свобода программ обеспечила широкое их использование и интерес к ним со стороны тысяч разработчиков. Основные программы для Linux выходят под лицензией GNU General Public License , которая не только гарантирует свободу, но и защищает ее, разрешая дальнейшее распространение программ только под той же лицензией. Поэтому код ядра Linux , компиляторов, библиотеки glibc , пользовательских оболочек KDE и GNOME не может быть использован для создания приложений с закрытым кодом. В этом принципиальное отличие Linux от свободных ОС BSD (FreeBSD , NetBSD , OpenBSD ), фрагменты которых вошли в семейство Windows и даже стали основой Mac OS X . Linux включает в себя многие наработки BSD , но компиляторы и системные библиотеки разработаны в рамках проекта GNU .

Разработка Linux

В отличие от Windows , Mac OS и коммерческих UNIX -подобных систем, Linux не имеет географического центра разработки. Нет и фирмы, которая владеет этой ОС ; нет даже единого координационного центра. Программы для Linux - результат работы тысяч проектов. Некоторые их этих проектов централизованы, некоторые сосредоточены в фирмах, но большинство объединяют программистов со всего света, которые знакомы только по переписке. Создать свой проект или присоединиться к другому может любой и, в случае успеха, результаты работы станут известны миллионам пользователей. Пользователи принимают участие в тестировании свободных программ, общаются с разработчиками напрямую, что позволяет быстро находить и исправлять ошибки и реализовывать новые возможности.

Именно такая гибкая и динамичная система разработки, невозможная для проектов с закрытым кодом, определяет исключительную экономическую эффективность Linux . Низкая стоимость свободных разработок, отлаженные механизмы тестирования и распространения, привлечение людей из разных стран, обладающих разным видением проблем, защита кода лицензией GPL , - все это стало причиной успеха свободных программ.

Конечно, такая высокая эффективность разработки не могла не заинтересовать крупные фирмы, которые стали открывать свои проекты. Так появились Mozilla (Netscape , AOL ), OpenOffice.org (Sun ), свободный клон Interbase (Borland ), SAP DB (SAP ). IBM способствовала переносу Linux на свои мейнфреймы.

С другой стороны, открытый код значительно снижает себестоимость разработки закрытых систем для Linux и позволяет снизить цену решения для пользователя. Вот почему Linux стала платформой, часто рекомендуемой для таких продуктов как Oracle , DB2 , Informix , SyBase , SAP R3 , Domino .

Защищенность

ОС Linux унаследовала от UNIX надежность и отличную систему защиты. Система разграничения доступа к файлам позволяет не бояться многих вирусов, терроризирующих мир ОС Windows . Тем не менее, программ без ошибок не бывает, и Linux исключением не является. Однако, благодаря открытости исходного кода программ, его аудит может осуществить любой специалист без подписок о неразглашении и необходимости работать в стенах нанявшей его компании. Именно поэтому ошибки защиты выявляются особенно эффективно и быстро исправляются. Механизм оповещения и исправления ошибок в защите создан сообществом Linux , в нем задействованы специалисты фирм-разработчиков и независимые программисты.

Возможности, предоставляемые ОС Linux

ОС Linux :

• дает возможность бесплатно и легально иметь современную операционную систему;
• обладает высоким быстродействием;
• работает надежно, устойчиво, совершенно без зависаний;
• не подвержена вирусам;
• позволяет использовать полностью возможности современных ПК , снимая ограничения, присущие DOS и MS Windows по использованию памяти машины и ресурсов процессора(ов);
• эффективно управляет многозадачностью и приоритетами, фоновые задачи (длительный расчет, передача электронной почты по модему, форматирование дискеты и т.п.) не мешают интерактивной работе;
• позволяет легко интегрировать компьютер в локальные и глобальные сети, в т.ч. в Internet ; работает с сетями на базе Novell и MS Windows ;
• позволяет выполнять представленные в формате загрузки прикладные программы других ОС - различных версий Unix , DOS и MS Windows ;
• обеспечивает использование огромного числа разнообразных программных пакетов, накопленных в мире Unix и свободно распространяемых вместе с исходными текстами;
• предоставляет богатый набор инструментальных средств для разработки прикладных программ любой степени сложности, включая системы класса клиент-сервер, объектно-ориентированные, с многооконным текстовым или графическим интерфейсом, пригодных для работы как в Linux , так и в других ОС ;
• дает пользователю и особенно разработчику замечательную учебную базу в виде богатой документации и исходных текстов всех компонент, включая ядро самой ОС ;
• дает всем желающим попробовать свои силы в разработке, организовать общение и совместную работу через Internet с любым из разработчиков ОС Linux и сделать свой вклад, став соавтором системы.

Кому и зачем может понадобиться ОС Linux

В применении Linux по разным причинам могут быть заинтересованы пользователи разных категории. Привести исчерпывающий список невозможно. Однако, вот ряд примеров:

• Linux - полноценная 32-х разрядная (64-х разрядная на платформе DEC AXP ) операционная система, которая использует компьютер на полную мощность. Linux с легкостью превращает персональный компьютер IBM PC рабочую станцию;
• выигрыш в цене очень большой, так как помимо экономии на оборудовании, программное обеспечение в Linux поставляется со свободной лицензией, разрешающей бесплатное неограниченное копирование системы;
• выигрыш только на программном обеспечении может составить от тысяч до десятков тысяч долларов. Для многих пользователей в России свободная лицензия - единственная возможность легально снабдить себя полноценным набором программного обеспечения;
• большой интерес Linux представляет для потребителей и разработчиков прикладных систем для работы которых необходимы: многоплатформенный компилятор, мощная многооконная система отладки, эмуляторы и системы совместимости. Все это есть в Linux ;
• научным работникам и техническим писателям Linux предлагает:
  • процессор документов LyX , использующий концепцию логического проектирования и позволяющий создавать красивые, хорошо структурированные документы;
  • издательские системы TeX и Scribus .

То, что разрабатываемое в рамках проекта GNU ПО свободно, не означает, что оно распространяется без лицензии и никак не защищено в юридическом смысле. Программы, разрабатываемые в рамках движения Open Source , распространяются на условиях лицензии General Public License(GPL). Если сказать очень кратко, то суть этой лицензии состоит в следующем. Программное обеспечение, распространяемое под этой лицензией, можно как угодно дорабатывать, модифицировать, передавать или продавать другим лицам при условии, что результат такой переработки тоже будет распространяться под лицензией copyleft . Последнее условие - самое важное и определяющее в этой лицензии. Оно гарантирует, что результаты усилий разработчиков свободного ПО останутся открытыми и не станут частью какого-либо лицензированного обычным способом продукта. Оно также отличает свободное ПО от ПО, распространяемого бесплатно. Говоря словами создателей FSF , лицензия GPL "делает ПО свободным и гарантирует, что оно останется свободным".

Практически все ПО, распространяемое на условиях GPL, является почти бесплатным для пользователей (в большинстве случаев для того, чтобы получить его, Вы должны заплатить только за CD-ROM-диск с ПО или за трафик выхода в Интернет). Это не означает, что программисты перестают получать вознаграждение за свой труд. Основная мысль Р. Столлмана состоит в том, что нужно продавать не программное обеспечение, а труд программиста как такового. Например, источником дохода может быть сопровождение программных продуктов или их установка и конфигурация для внедрения на новых компьютерах и/или в новых условиях, преподавание и т. д. Хорошим вознаграждением может быть и получение автором свободных программ определенной известности, которая позволит ему в последующем получить высокооплачиваемую работу.

В рамках движения Open Source , и в частности проекта GNU, было разработано значительное количество программ, наиболее известными из которых являются редактор Emacs и компилятор GCC (GNU C Compiler) - самый лучший и по сей день компилятор языка C. Открытость исходных кодов программ оказывает очень благотворное влияние на качество программного обеспечения: все лучшее, все новые идеи и решения сразу же широко распространяются, а все ошибки замечаются и быстро устраняются. Начинает работать механизм естественного отбора, который подавлен в том варианте подхода к распространению программ, который практикуется в коммерческом ПО.

Но вернемся к истории собственно Linux. Надо сказать, что разработка Линуса Торвальдса представляла собой только ядро операционной системы. Это ядро "упало на подготовленную почву", в том смысле, что в рамках проекта GNU уже было разработано большое количество утилит разного рода. Но для превращения GNU в полноценную ОС не хватало ядра. Разработка ядра велась (оно называлось Hurd), но по каким-то причинам задерживалась. Поэтому появление разработки Л. Торвальдса было очень своевременным. Оно ознаменовало рождение операционной системы, распространяемой с открытыми исходными кодами.

Р. Столлман, конечно, прав, когда настаивает на том, что операционная система Linux должна называться GNU/Linux. Но так уж сложилось, что название ядра стало служить названием всей операционной системы, и мы в этой книге будем поступать так же.

Основные характеристики ОС Linux

В силу того, что исходные коды Linux распространяются свободно и общедоступны, к развитию системы с самого начала подключилось большое число независимых разработчиков. Благодаря этому на сегодняшний момент Linux - самая современная, устойчивая и быстроразвивающаяся система, почти мгновенно вбирающая в себя самые последние технологические новшества. Она обладает всеми возможностями, которые присущи современным полнофункциональным операционным системам типа UNIX. Приведем краткий список этих возможностей.

Реальная многозадачность

Все процессы независимы; ни один из них не должен мешать выполнению других задач. Для этого ядро осуществляет режим разделения времени центрального процессора, поочередно выделяя каждому процессу интервалы времени для выполнения. Это существенно отличается от режима "вытесняющей многозадачности", реализованной в Windows 95, когда процесс должен сам "уступить" процессор другим процессам (и может сильно задержать их выполнение).

Многопользовательский доступ

Linux - не только многозадачная ОС , она поддерживает возможность одновременной работы многих пользователей. При этом Linux может предоставлять все системные ресурсы пользователям, работающим с хостом через различные удаленные терминалы.

ОС Linux характеристика и возможности. Linux — Unix-подобная система, основанная на одноимённом ядре. Ядро создаётся в соответствии с разработкой открытого, свободного программного обеспечения. Общее название не предусматривает какой-либо единой комплектации; распространяются в основном бесплатно, имеющие свои наборы прикладных программ, настроенных под нужды пользователей.

В начале Linux разрабатывался бесплатно энтузиастами, но с успехом Linux и его массовым использованием, вносить свой вклад в доработку стали разные компании. Большинство программ в дистрибутивах сейчас по-прежнему доступно. В системах Linux воплощён труд, эквивалентен 73 тысячи человек-лет.

В настоящем времени Linux лидирует на рынках смартфонов. Рынок домашних компьютеров Linux занимает 3 место, доля Linux среди соответствующих устройств около 43 %.

С тех самых пор, как для ОС Linux создано ядро для x86-ПК, оно было установлено на множество платформ. Linux установлен в телевизорах, роутерах, игровых приставках. ОС продолжают совершенствоваться, к примеру, новая версия ядра появляется каждых 2-3 месяца.

Наибольшую популярность получили дистрибутивы: Debian, Mint, Ubuntu, RedHat, Fedora, Mageia, Slackware, Gentoo, Arch Linux.

Система Linux довольно проста в эксплуатации. Но, среди пользователей ПК и сейчас бытует мнение об якобы ее «неприспособленности» к обычному пользователю. А сегодня, почти незнакомому с компьютером можно за несколько часов нормально установить и даже сносно настроить Линоксовую операционную систему и начать работать в ее приложениях.

Линукс – такая система, которую на сегодняшний день признали фактической единственной альтернативой ОС Windows от Microsoft.

Начало свое Linux взяла с 1991 года. Студент, Финский молодой программист Линус Торвальдс тогда взялся работать в самой первой версии системы, поэтому которую и назвали в честь него. Популярности Linux добился с самого возникновения.

Бесплатная, надежная. Корректная работа железа вашего ПК, позволяет Linux’у работать многие годы без перезагрузок и программных зависаний. И даже кнопка Reset может вообще не понадобится.

Безопасная. В ОС Linux признано практически вирусов нет. В построении операционной системы также практически исключается работа вредоносных программ, поэтому вы можете обойтись без обычных антивирусных программ, которые тормозят компьютер и мешают работать. Все время не нужно обновлять базы антивирусов, и проверять жесткие диски на вирусы, терять бесценное свое время.

Исходный открытый код дал возможность использовать и модифицировать Линукс по своему желанию. Можно исправлять какие-нибудь программные ошибки или недочёты системы в любой момент, а также расширять её функциональность, путём написаний дополнений или программ, для работы под ее управлением.

На данное время вокруг Линукс сформировано огромное сообществ программистов, которые занимаются постоянным усовершенствованием систем. Они разрабатывают новейшие версии и всякие разновидности данной ОС, заняты написанием весьма разнообразных программ, которые работают с системой Linux.

Самой сильной эта операционная система считается областью серверного обслуживания, но, однако, поскольку сайты рассчитаны на пользователей домашних или офисных ПК, здесь не будет рекомендаций по настройкам серверов, или назойливых советов по сборке ядра ОС и прочих «сложностей», которые обычным человеком в повседневной работе, как правило, не используется.

ОС Linux и Windows: «Зачем нужен Линукс» —

3 Основные характеристики ОС Linux

В силу того, что исходные коды Linux распространяются свободно и общедоступны, к развитию системы с самого начала подключилось большое число независимых разработчиков. Благодаря этому на сегодняшний момент Linux - самая современная, устойчивая и быстроразвивающаяся система, почти мгновенно вбирающая в себя самые последние технологические новшества. Она обладает всеми возможностями, которые присущи современным полнофункциональным операционным системам типа UNIX. Приведем краткий список этих возможностей.

Реальная многозадачность

Все процессы независимы; ни один из них не должен мешать выполнению других задач. Для этого ядро осуществляет режим разделения времени центрального процессора, поочередно выделяя каждому процессу интервалы времени для выполнения. Это существенно отличается от режима "вытесняющей многозадачности", реализованной в Windows 95, когда процесс должен сам "уступить" процессор другим процессам (и может сильно задержать их выполнение).

Многопользовательский доступ

Linux - не только многозадачная ОС, она поддерживает возможность одновременной работы многих пользователей. При этом Linux может предоставлять все системные ресурсы пользователям, работающим с хостом через различные удаленные терминалы.

Свопирование оперативной памяти на диск

Свопирование оперативной памяти на диск позволяет работать при ограниченном объеме физической оперативной памяти; для этого содержимое некоторых частей (страниц) оперативной памяти записываются в выделенную область на жестком диске, которая трактуется как дополнительная оперативная память. Это несколько снижает скорость работы, но позволяет организовать работу программ, требующих большего объема ОЗУ, чем фактически имеется в компьютере.

Страничная организация памяти

Системная память Linux организована в виде страниц объемом 4K. Если оперативная память полностью исчерпана, ОС будет искать давно не использованные страницы памяти для их перемещения из памяти на жесткий диск. Если какие-либо из этих страниц становятся нужны, Linux восстанавливает их с диска. Некоторые старые Unix-системы и некоторые современные платформы (включая Microsoft Windows) переносят на диск все содержимое ОП, относящееся к неработающему в данный момент приложению, (т. е. ВСЕ страницы памяти, относящиеся к приложению, сохраняются на диске при нехватке памяти) что менее эффективно.

Ядро Linux поддерживает выделение страниц памяти по требованию, при котором только необходимая часть кода исполняемой программы находится в оперативной памяти, а не используемые в данный момент части остаются на диске.

Совместное использование исполняемых программ

Если необходимо запустить одновременно несколько копий какого-то приложения (либо один пользователь запускает несколько идентичных задач, либо разные пользователи запускают одну и ту же задачу), то в память загружается только одна копия исполняемого кода этого приложения, которая используется всеми одновременно исполняющимися идентичными задачами.

Общие библиотеки

Библиотеки - наборы процедур, используемых программами для обработки данных. Существует некоторое количество стандартных библиотек, используемых одновременно более чем одним процессом. В старых системах такие библиотеки включались в каждый исполняемый файл, одновременное выполнение которых приводило к непродуктивному использованию памяти. В новых системах (в частности, в Linux), обеспечивается работа с динамически и статически разделяемыми библиотеками, что позволяет сократить размер отдельных приложений.

Динамическое кеширование диска

Кеширование диска - это использование части оперативной памяти для хранения часто используемых данных с диска, что существенно ускоряет доступ к часто используемым программам и задачам. Пользователи MS-DOS работают со SmartDrive, который резервирует фиксированные области системной памяти для кеширования диска. Linux использует более динамичную систему кеширования: память, зарезервированная под кеш, увеличивается, когда память не используется, и уменьшается, если системе или процессу пользователя требуется больше памяти.

100%-ное соответствие стандарту POSIX 1003.1. Частичная поддержка возможностей System V и BSD

POSIX 1003.1 (Portable Operating System Interface - интерфейс мобильной операционной системы) задаeт стандартный интерфейс Unix-систем, который описывается набором процедур языка Си. Сейчас он поддерживается всеми новыми ОС. Microsoft Windows NT также поддерживает POSIX 1003.1. Linux 100%-но соответствует POSIX. Дополнительно поддерживаются некоторые возможности System V и BSD для увеличения совместимости.

Linux использует технологию IPC (InterProcess Communication) для обмена сообщениями между процессами, использования семафоров и общей памяти.

Возможность запуска исполняемых файлов других ОС

Linux не является первой в истории операционной системой. Для ранее разработанных ОС, включая DOS, Windows 95, FreeBSD или OS/2, разработана масса различного, в том числе очень полезного и очень неплохого программного обеспечения. Для запуска таких программ под Linux разработаны эмуляторы DOS, Windows 3.1 и Windows 95. Более того, фирмой Vmware разработана система "виртуальных машин", представляющая собой эмулятор компьютера, в котором можно запустить любую операционную систему. Имеются аналогичные разработки и у других фирм. ОС Linux способна также выполнять бинарные файлы других Intel-ориентированных Unix-платформ, соответствующих стандарту iBCS2 (intel Binary Compatibility).

Поддержка различных форматов файловых систем

Linux поддерживает большое число форматов файловых систем, включая файловые системы DOS и OS/2, а также современные журналируемые файловые системы. При этом и собственная файловая система Linux, которая называется Second Extended File System (ext2fs), позволяет эффективно использовать дисковое пространство.

Сетевые возможности

Linux можно интегрировать в любую локальную сеть. Поддерживаются все службы Unix, включая Networked File System (NFS), удалeнный доступ (telnet, rlogin), работа в TCP/IP сетях, dial-up-доступ по протоколам SLIP и PPP, и т. д.. Также поддерживается включение Linux-машины как сервера или клиента для другой сети, в частности, работает общее использование (sharing) файлов и удаленная печать в Macintosh, NetWare и Windows.

Работа на разных аппаратных платформах

Хотя ОС Linux первоначально была разработана для ПК на базе Intel 386/486, сейчас она может работать на всех версиях Intel-овских микропроцессоров, начиная с 386 и кончая многопроцессорными системами на Pentium III (с Pentium IV возникли определенные трудности, но, судя по сообщениям в Интернете, они были вызваны ошибками в реализации процессора). (Примеч.3) Так же успешно Linux работает на различных клонах Intel от других производителей; в Интернете встречаются сообщения о том, что на процессорах Athlon и Duron от AMD Linux работает даже лучше, чем на Intel. Кроме того, разработаны версии для других типов процессоров - ARM, DEC Alpha, SUN Sparc, M68000 (Atari и Amiga), MIPS, PowerPC и других (отметим, что в настоящей книге рассматривается только вариант для IBM-совместимых компьютеров).

Количество частных пользователей различных версий Linux"а точно оценить невозможно - ведь дистрибутивы этой системы, в отличие от полностью коммерческих программ, можно совершенно безвозмездно получить у друзей или некоммерческих дистрибуторов, а также скачать с FTP-серверов тех же самых фирм, которые успешно торгуют Linux"ом. Совершенно немыслимая в понятиях обычного капитализма схема работает и устраивает всех участников.

Скоро сказка сказывается, да не скоро дело делается. Операционная система Linux стала известна широкой публике не более двух лет назад. Те, кто давно интересуется новостями из мира высоких технологий и общается время от времени с представителями породы «сумасшедший программист» (в англоязычном варианте - geek или nerd), знакомы со словом Linux года эдак с 95-го. Неудивительно, что сегодняшний успех Linux на многих фронтах - от коммерческого до «идеологического» - многим кажется поразительно, невероятно быстрым. Наберите в окошке запроса на altavista.com слово Windows - и получите 8 670 139 ссылок. На слово Linux их выскочит 2 989 363. Восемь месяцев назад соотношение было примерно равно 6 500 000 на 900 000. Вполне примечательно, не правда ли? Так откуда этот Linux взялся и почему он успешен? Кто дернул за веревочку? Чему и почему мы рукоплещем? Давайте на секунду вернемся на тридцать лет и возьмем разбег - так будет проще. Вся эта история началась задолго до того, как мир узнал о Линусе Торвальдсе, создателе самого, пожалуй, успешного программистского проекта последнего десятилетия. В 1971 году молодой программист и исследователь Ричард Столлмен начал работать в знаменитом Массачусетском Технологическом институте. В те времена, в эпоху «больших компьютеров», программное обеспечение зачастую разрабатывалось свободными объединениями программистов и бесплатно передавалось другим нуждающимся в нем пользователям. Нередко этим занимались даже крупные фирмы. Такой фирмой, например, была AT&T, а точнее, Bell Labs. Ей было запрещено вести коммерческую деятельность в компьютерной области, и поэтому разработчики операционной системы Unix Кен Томпсон (Ken Thompson) и Деннис Ричи (Dennis Ritchie) высылали желающим магнитные ленты с «исходниками» Unix со своего места работы только за стоимость расходных материалов. К 1983 году положение изменилось - наступила эра персональных компьютеров, коммерческие программы и операционные системы (в частности, DOS от Microsoft) начали свое победное шествие по миру, и ржа корыстолюбия проникла в мир «больших» машин и «серьезного» программирования. И потому Столлмен, опечалившись в сердце своем, основал проект GNU (www.gnu.org), целью которого было вернуть старые добрые времена. GNU – это UNIX-совместимая система, включающая в себя набор «свободного» (или «открытого») программного обеспечения.

На основополагающем понятии «свободного» программного обеспечения стоит остановиться подробнее. В манифесте GNU отличию «свободных» программ от «бесплатных» уделено очень много места - по-русски же это можно сказать гораздо короче, поскольку эти понятия не обозначаются, как в английском, одним словом «free». Получив в пользование или купив «свободную» программу, вы можете:

сколько угодно копировать, как угодно широко ее распространять;

изменять или совершенствовать ее исходный код (программа, распространяемая по «публичной лицензии» GNU, всегда поставляется вместе с исходным кодом разработчика - этой самой строго охраняемой и никогда не раскрываемой частью коммерческих программ);

наконец, вы можете свободно распоряжаться измененной версией - хоть раздавать ее даром, хоть запрашивать за нее миллиард.

Но на одну вещь пользователь такого программного обеспечения не имеет права ни в коем случае. Он не может при дальнейшем распространении скрыть исходный код программы, объявив себя его «владельцем», и остановить таким образом ее, программы, свободное совершенствование и развитие. Специально для таких программ проект GNU ввел в обиход понятие «copyleft» (в отличие от «copyright», когда создатель продукта сохраняет на него практически все авторские и имущественные права при любых обстоятельствах - даже если и распространяет его совершенно бесплатно). Очевидно, что проблемы пиратства в случае со «свободными» программами просто не существует.

GNU успешно существует до сих пор. Не менее успешно существует и изобретенная Столлменом лицензия GPL (General Public Licence), благодаря которой придуманный Линусом Торвальдсом Linux завоевал за четыре года своего существования более 20 миллионов пользователей.

К концу прошлого года количество веб-серверов, «крутящихся» под управлением этой операционной системы, превысило количество серверов на Windows-платформе. Количество же частных пользователей точно оценить невозможно - ведь дистрибутивы Linux, в отличие от полностью коммерческих программ, можно совершенно безвозмездно получить у друзей или некоммерческих дистрибуторов, а также скачать с FTP-серверов тех же самых фирм, которые успешно торгуют Linux"ом. Совершенно немыслимая в понятиях обычного капитализма схема работает и устраивает всех участников. Сам Линус Торвальдс три года назад переселился из Финляндии в США, в город Санта-Клара в Калифорнии, поступив на работу в загадочную компанию Transmeta (ее микропроцессоры - тема для отдельного рассказа). Но работу над ядром Linux"а Линус не оставляет, новые версии выходят с завидной регулярностью, только теперь ему помогают в совершенствовании Linux"а - в полном соответствии с принципами GNU - не десятки, а тысячи разработчиков по всему миру.

Биллом Гейтсом Линусу не бывать. Да он и не стремится - его не привлекают ни власть, ни деньги (по крайней мере, в таком объеме). Впрочем, на нарождающемся - да что там, уже родившемся - рынке «свободного» программного обеспечения получить сверхприбыли в стиле Microsoft вряд ли кому удастся. Нет, скажем так - сверхприбыли по-прежнему возможны, поскольку спрос на программное обеспечение только растет. Но вот распределяться они будут несколько иначе.

Итак, настала пора вплотную, почти под микроскопом (насколько позволяют рамки этого издания) рассмотреть бизнес-модель производства и распространения «свободного» программного обеспечения. На первый, «замыленный», взгляд, она кажется вовсе невозможной или, по крайней мере, совершенно бездоходной для участников производственного процесса. На самом же деле в ней нет абсолютно ничего коммунистического. Порывы энтузиазма разработчиков, которые на первый взгляд кажутся абсолютно альтруистическими, и вопли восторга со стороны потребителей, которые кажутся проявлением бездумного фанатизма, на деле основаны на трезвом экономическом расчете. И мы сейчас это продемонстрируем. Для начала придется еще раз подчеркнуть, что никакого отдельного «феномена Linux» в природе не существует. Успех Linux - лишь частный случай кардинальной и, вполне возможно, бесповоротной смены бизнес-модели в программной сфере. Ведь Линус был не единственным, кто раздавал свою программу совершенно бесплатно и получил взамен 20 миллионов пользователей. Можно припомнить некоего системного администратора, работавшего в компании, производившей веб-серверы, - он всего лишь создал список рассылки «заплаток» к бесплатному серверу Apache, который его создатели перестали поддерживать. Прошло несколько лет, этот сервер - по-прежнему бесплатный, у него до сих пор нет «хозяина», ответственного за его техническую поддержку (и не будет!), - однако он обслуживает более чем 60 процентов веб-сайтов планеты. А компании, тратившие на рекламу и продвижение своих коммерческих веб-серверов сотни миллионов долларов, и не чают отвоевать долю рынка, сравнимую с долей «ничейного» сервера Apache. Таких примеров можно набрать целую охапку - ведь практически все программные стандарты, на которых зиждется Интернет, основаны на программах с «открытыми текстами». Так, никому не принадлежащий транспортный протокол TCP/IP давно победил «закрытые» и принадлежащие разным корпорациям DECNET"ы, XNS"ы и прочие IPX"ы. Да что далеко ходить - самый важный в мире комитет по компьютерным стандартам состоит из всех и любых желающих присоединиться к спискам рассылки, собирающихся (кто может) трижды в год на специальные встречи.

Всего лишь года полтора назад бесполезно было спрашивать у руководителя крупной западной компании, использует ли он «свободное» программное обеспечение с открытыми исходными текстами. Вот бы он возмутился! «Оно недостаточно отлажено», «для него нет никакой технической поддержки», «у него нет коммерческой ценности». Российский руководитель скажет и сейчас ровно то же самое (автор этих строк знаком с этим по личному опыту). А вот западный - уже нет.

Первой ласточкой стала в январе 1998 года компания Netscape Communications, опубликовавшая исходные коды своего главного продукта - броузера Navigator (www.mozilla.org). Напомню, что к тому моменту компания Microsoft, куда позже своего соперника обнаружившая коммерческий потенциал Интернета, начала оказывать мощное давление на Netscape, стремительно вытесняя ее с рынка. Решение руководителей Netscape тогда казалось многим последним, продиктованным отчаянием шагом. Позже оказалось, что это было единственно верным решением. Правда, сама компания теперь принадлежит корпорации AOL, но рыночная доля продуктов Netscape - что серверов, что броузеров - осталась практически неизменной и по-прежнему приносит AOL прибыль.

Несколько месяцев спустя большие корпорации, столпы компьютерного бизнеса (Corel, Informix и Oracle), объявили о переносе своих продуктов под операционную систему Linux. Сразу вслед за этим могущественная IBM включила «открытый» сервер Apache в состав одного из своих пакетов. Наконец, в сентябре 98 года Intel, Netscape и несколько венчурных капиталистов вложили деньги в Red Hat Software, распространяющую дистрибутивы Linux (десять месяцев спустя Red Hat станет одним из самых ошеломляющих коммерческих успехов года). Наблюдающие за этими переменами журналисты вдруг вспомнили о том, что большинство почты в Интернете пересылается с помощью «открытого» и бесплатного sendmail, на самых крупных сайтах Повсеместно Протянутой Паутины используются «открытые» языки программирования Perl, Tcl и Python. А самые любознательные обозреватели надоумили читателей, что и весь Интернет в целом первоначально был создан для того, чтобы сообщество независимых разработчиков могло быстро и с удобством обмениваться текстами программ. Так что лишь сам термин «open source» («открытые исходные тексты») является относительно молодым (его ввел в обиход два года назад известный разработчик и апологет «открытых» программ Эрик Рэйнольдс), а вот модель присутствия такого программного обеспечения на рынке отнюдь не нова.

Можно отвлечься от Интернета (который все же является особой средой) и вспомнить, как обстояло дело на рынке операционных систем четверть века назад. Тогда IBM (как сейчас Microsoft и некоторые другие фирмы, изо всех сил цепляющиеся за «закрытое» программное обеспечение с намертво засекреченным исходным кодом) не уловила вовремя, что время аппаратного обеспечения и уникального оборудования на заказ безвозвратно минуло, что публике теперь интереснее «массовое» программное обеспечение и «массовые» железки. Во времена расцвета могущества IBM «ценз» на вхождение в бизнес был необычайно высок, но с появлением платформы персональных компьютеров и выпуском первой «открытой» операционной системы (Unix) правила резко изменились, упомянутый порог снизился и погоду в отрасли стали делать зеленые новички (тот же Билл Гейтс), а «закрытые» операционные системы прошлого, безраздельно царствовавшие на рынке (вроде Apollo), безвозвратно канули в прошлое. Развитие всегда идет по спирали. Microsoft, превратившись в громадную империю, весьма неосмотрительно повела себя, ровно как IBM много лет назад, - выставила высоченный барьер на вхождение в бизнес и не только обезопасила себя (временно) от конкурентов, но и лишила себя саму свободы маневра. И тут случился очередной виток спирали - усилиями Рейнольдса, Торвальдса и руководителей Netscape в обиход вновь, после долгого перерыва, была введена концепция «открытого» программного обеспечения, которая станет могильщиком многих из нынешних титанов, снова сильно снизив порог «вхождения» в бизнес. И многие из титанов понимают это, переходя на сторону противника. Поклонники «открытого» программного обеспечения не пытаются победить Microsoft в ее собственной игре: вместо этого они меняют саму суть игры. По выражению Тима О"Райли, одного из самых видных идеологов движения «открытого» ПО, «реальная наша миссия - не в том, чтобы заменить на настольных системах доминирующую там Microsoft, а скорее в том, чтобы построить такую модель бизнеса, которая бы напоминала лозунг «Intel Inside», но для следующего поколения компьютерных приложений».

На чем основана эта уверенность в своих силах? На том, что во многих ситуациях производство «открытого» и оттого во многих случаях бесплатного программного обеспечения оказывается более выгодным, чем «закрытого», с охраняемым пуще глаза исходным кодом. Приведем сначала теоретический пример, закрепив его воспитательное воздействие рядом практических. Предположим, что вы поступили на работу в фирму, которой понадобилась какая-то специфическая программа для проведения, скажем, платежей через веб. Проблему написания собственно кода никак не изменит факт «открытия» или «закрытия» кода. Возможно, сохранить его в тайне и имеет смысл - если вы хотите продать эту программу еще раз или боитесь, что ее используют конкуренты фирмы-нанимателя. При этом первый вариант не слишком вероятен (90 процентов программ пишется фирмами для внутреннего использования), а второй стоит изучить подробнее. Тут стоит определиться, превалируют ли минусы (в случае, если «открытой» программой стал пользоваться конкурент) над плюсами (обретение практически безграничной и долговременной поддержки программистского сообщества). Многие возразят, что «открытие» программы в данном случае означает выбрасывание на ветер денег, потраченных на ее создание; однако это ложная связь, эти деньги пришлось бы потратить в любом случае. Тот же Эрик Рэйнольдс в своей книге «Магический котелок» приводит реальный пример ситуации такого рода - два программиста были наняты известной компанией Cisco для написания распределенного принт-сервера. Работа была выполнена, и тут они сообразили, что вовсе не намерены оставаться в Cisco на всю жизнь. Между тем известно, что любая программа, особенно специфическая, нуждается в сопровождении и поддержке. А компания Cisco, естественно, не ожидала, что принт-сервер остановится через месяц после их ухода. И тогда они решились убедить менеджера... опубликовать в Интернете исходные тексты программы. Тот поломал свои убеждения о колено и разрешил; в итоге Cisco смогла без потерь перенести уход двух программистов - ведь теперь принт-сервером пользовался еще целый ряд компаний и частных лиц, к которым в любой момент можно было обратиться за помощью.

А вот другой классический пример из совершенно другой области программной индустрии - игровой. И игра, о которой пойдет речь, тоже классическая - Doom (Id Software). В 1993 году, когда она появилась, для Id было экономически выгодно держать коды закрытыми. Во-первых, они сильно опередили свое время и не могли позволить себе выдавать конкурентам суперсовременное оружие. Во-вторых, сама программа не была так называемым критичным приложением, бизнес покупателей от нее никак не зависел. В третьих, игры в принципе не слишком сложны, и с багами по мере их обнаружения вполне могла справиться команда Id. Но шло время, и конкуренты стали поджимать; появилось множество игр, сильно похожих на Doom; доля рынка существенно сократилась. Doom необходимо было постоянно обновлять, «прикручивать» к нему сетевую поддержку, писать сценарии и пр. Дело кончилось тем, что в 1997 году Id выложила исходные тексты Doom в открытый доступ. Программисты фирмы получили время на то, чтобы заняться новыми играми, а сама Id - поддержку тысяч независимых разработчиков, резко увеличившееся количество пользователей и возможность без особого напряжения зарабатывать деньги на вторичном рынке (продажа сборников сценариев и пр.). Сейчас, кстати, Doom входит во многие стандартные дистрибутивы Linux.

Наконец, третий классический пример - дистрибуторы собственно ОС Linux. Это, в первую очередь, компания Red Hat, занимающая почти 90 процентов на Linux-рынке США. В отличие от той же Microsoft, эта компания не торгует ПО, не «продает биты». Она распространяет Linux (в пакете с сотнями других программ) бесплатно, а деньги берет исключительно за свой брэнд, помощь в инсталляции и обещание технической поддержки и исключительно с тех, кто хочет за это заплатить. Ведь можно получить все то же самое и совершенно бесплатно. Обычно за несколько дней до официального релиза очередной версии Red Hat ее уже можно скачать с публичных FTP-серверов (обратите внимание - абсолютно легально!). Red Hat ничего не имеет против этого, ибо в противном случае тут же лишится поддержки независимых разработчиков. Взамен компания получает куда больше - взрывообразное увеличение линукс-рынка и миллионы клиентов, нуждающихся в ее услугах по поддержке этой ОС и в ее профессиональных консультациях. Red Hat стала публичной компанией (то есть пустила свои акции в свободный оборот на бирже) менее года назад, и в первый же день торгов стоимость акций подскочила до небес, а всего за восемь месяцев акционеры Red Hat стали богаче на 1900 процентов (общая стоимость компании достигла 17 миллиардов долларов). Этой компании явно приносит деньги ее системообразующая роль на рынке. И не только ей. Стоило владельцам сайта Salon.Com заявить о том, что они будут поставлять новости для сайта Red Hat.Com, как за несколько часов биржевая стоимость их акций возросла вдвое. Совсем недавно пришло известие о том, что до сего времени убыточный торговец серверами с ОС Linux компания VALinux поставила абсолютный рекорд в американской биржевой истории - в первый же день торгов ее акции повысились в цене на 711 процентов. Наконец, компания Andover.Net, владеющая культовыми ресурсами линуксоидов Slashdot.Org и Freshmeat.Net, за полгода торгов на бирже прибавила в стоимости в десять раз, пока ее буквально в тот момент, когда писались эти строки, не выкупила с гигантской переплатой (почти за миллиард долларов) та же VALinux, получив за свои деньги несколько сайтов, чей совокупный доход не превышает 3 миллионов долларов в год. Да что же это деется?

Обыкновенная история - инвесторы покупают не столько свои акции, сколько свои надежды на дальнейшее взрывообразное расширение рынка. А за надежду можно много заплатить. К тому же, не исключено, что они окажутся правы не только сейчас (на спекуляциях Linux-акциями уже делаются гигантские состояния), но и в долговременной перспективе. Судите сами: еще в 1952 году замечательный писатель Роберт Хайнлайн заметил, что существуют четыре способа экстраполяции экспоненциальной кривой. Возьмем, например, гипотетическую ОС под условным названием Linux, удваивавшую свою долю рынка каждые шесть месяцев на протяжении 10 лет. Что же скажут по этому поводу четыре предполагаемых аналитика?

Консерватор предскажет сохранение status quo в течение ряда лет, а потом плавное снижение до, скажем, 1 процента рынка.

Смелый аналитик предположит дальнейшее увеличение, быстро сходящее на нет, и остановку на уровне 5 процентов.

Очень-очень смелый аналитик решит, что эту компанию ждет линейное увеличение доли рынка, которая даст 5 процентов через десять лет, 10 процентов через 20 и т.д.

И, наконец, единственно правильный с математической точки зрения способ продолжить экспоненту - это ее продолжить. В таком случае 2,5 процента рынка превращаются в 100 через два с половиной года.

В каждой шутке есть доля правды - доля рынка Linux перевалила через 5 процентов и приближается к заветному пределу в 10. Обычно в этот момент на подножку вагона счастливца начинают запрыгивать попутчики - именно этот процесс мы и наблюдаем последние несколько месяцев. Когда голливудская компания Digital Domain получила контракт на разработку спецэффектов для фильма «Титаник», стало ясно, что имеющихся в ее распоряжении 350 рабочих станций SGI (от знаменитой Silicon Graphics) явно не хватит для исполнения заказа. Докупили еще 160 машин на платформе Alpha, оборудованных Линуксом, которые, по полученным результатам, были оценены специалистами выше, чем SGI, традиционно применяемые для такого рода работ. Впрочем, результаты в данном случае могли оценить не только специалисты, но и половина населения планеты. А SGI недавно объявила о полной поддержке ОС Linux. Корпоративными членами объединения Linux International стали такие почтенные игроки компьютерного рынка, как Sun, IBM Software Solutions, Compaq. Линукс устанавливают на своих серверах крупнейшие производители компьютерного оборудования (например, Hewlett Packard). О программной поддержке Линукса объявили два лидера в производстве СУБД (систем управления базами данных) Oracle и Informix. Гигант Corel не только активно торгует пакетом WordPerfect для ОС Linux, но и распространяет саму операционную систему. В общем, стоит только в биржевом зале NYSE произнести слово Linux, как у всех присутствующих сразу перехватывает дыхание в предвкушении чуда.