Обзор Линукс (Linux) — просто о сложном
Это вступительная статья про операционную систему Линукс (Linux). В ней мы пробежимся по основным моментам и особенностям ОС Линукс. Весь материал ориентирован на новичков и написан доступным языком.
1. Что такое Линукс простыми словами
Главная «фишка» операционной системы Линукс в том, что она бесплатна в соответствии с GNU (свободного и открытого программного обеспечения. Например, за привычный всем Windows придется заплатить где-то $100-$200.
Помимо самой ОС Линукс, все пакеты (программы) бесплатны. Это крайне ценится на западе, поскольку у них слабо развито пиратство. Большинство из них платят за программные продукты, которыми они пользуются. В России ситуация не такая. Практически каждый считает, что софт является бесплатным, хотя практически все популярные программы являются платными.
Существует несколько графических интерфейсов или GUI (мы рассмотрим их далее). В большинстве случаев он очень напоминает X Window System, поэтому, кто умеет пользоваться Windows легко освоит и Linux.
Кто является владельцем
ОС Линукс никому не принадлежит. Точнее можно сказать, что она принадлежит сообществу программистов. На бесплатной основе каждый желающий может вносить свои изменения, которые в дальнейшем принимаются сообществом.
Собственно говоря усилиями десятков тысяч программистов и был создан Линукс. Изначально первыми пользователями были опытные пользователи ПК. Сейчас все больше становится и обычных пользователей Линукса.
Отличительно и то, что Линукс работает на всех архитектурах: DEC Alpha, x86, x86-64, ARM и PowerPC.
Линукс является ядром операционной системой, поэтому на профессиональном уровне можно сказать, что Линукс это не ОС, а лишь ядро, но для обычного обывателя для начала работы это мало имеет значение. Ядро Линукс похоже на движок.
Зачастую в различных источниках можно увидеть название «GNU/Linux» (по сути это то же самое, что и Linux). Однако в среде профессионалов даже разгораются жаркие дискуссии по этому поводу.
Тех, кто пользуюется ОС Линукс зачастую называют «линуксойдам».
Говоря про Linux нельзя не упомянуть про проект GNU — это концепция свободного бесплатного программного обеспечения. Основатель Ричард Столлман.
2. История появления Linux
Первым разработчиком и создателем Linux считается «Линус Торвальдс». Собственно в честь его имени и была названа ОС. Торговая марка «Linux» принадлежит его создателю.
В далеком 1981 году он стал работать над собственной операционной системой семейства Unix. В 1984 году на свет появилась первая ее версия доступная для скачивания. В то время ей пользовались буквально пару человек.
Однако широкое распространение система получила лишь 10 лет спустя. После этого сообщество программистов подхватили основную идею GNU и стали вкладывать свои усилия в развитие проекта.
Логотипом и талисманом Linux является пингвин «Tux». От «обычных» пингвинов отличается жёлтым цветом клюва и лап. Придуман и запатентован в 1996 году Ларри Юингом.
В 20 веке Linux стал еще более популярным. Это уже давно не любительский проект, а полноценная операционная система, которая насчитывает миллионы строк кода.
3. Особенности Linux
Перечислим основные особенности ОС Linux.
1 Большинство пользователей среду Линукса являются программисты и администраторы. Это довольно опытные и «прошаренные» пользователи. Поэтому их не пугает то, что очень много действий приходится делать через терминал (консольная строка). Для любителей Windows это покажется настоящим «маразмом», но со временем к терминалу быстро привыкаешь:
Для более быстрого «общения» с командной строкой можно использовать кнопку «Tab», которая сразу подскажет все команды начинающиеся на введённый набор символ или же сразу применит автозаполнение, если возможен лишь один доступный набор.
2 Большинство серверов (хостинги, хранилища и прочее) используют в качестве основной ОС Линукс. Это связано с тем, что она бесплатна, проще настраивается и более стабильна. Однако среди обычных пользователей бесспорное лидерство занимает Windows. Лишь 5% населения пользуются Линуксом в качестве домашней операционной системы.
3 Linux является многозадачной и многопользовательской операционной системой. Windows в этом плане также сильно преуспел, но все же его возможности не очень удобные для работы нескольких пользователей
4 В Linux нету жестких дисков, как на Windows. Здесь все хранится в едином каталоге, который начинается с «/» (корневой каталог, root directory). Файлы пользователей лежат в каталогах «/home/name_users/».
5 Программные оболочки bash или tcsh. С помощью них Linux выполняет команды пользователей. Отдаваемая команда относится к текущему каталогу (current directory). Домашний каталог можно обозначать символом «
» (тильда). Это аналог «/home/name_users/»
6 Файловые системы в Linux отличны от Windows:
- ext4 — журналируемая файловая система (стандарт для Linux)
- btrfs — новая файловая система, основанная на структурах B-деревьев
- xfs — данную файловую систему отличает достаточно высокая производительность в части записи и чтения данных.
Стоит отметить, что Линукс поддерживает очень много файловых систем (в том числе Windows-ие NTFS, FAT32). Напомню, что Windows не поддерживает ext4. Про файловые системы Linux будет рассказано более подробно в отдельной статье.
7 Существует два вида дистрибутивов Linux, которые делятся по способу организации и управления программным обеспечением (пакетами)
- DEB — используются в дистрибутиве Debian и во всех основанных на нем дистрибутивах
- RPM — менеджер пакетов, использующийся в дистрибутиве Red Hat, а также во многих других популярных дистрибутивах (Fedora)
8 Процессы разделены по ресурсам. Чтобы добавить новое устройств нужен драйвер. Его можно написать самостоятельно и запустить в ядре. Драйверы устройств либо интегрируются непосредственно в ядро, либо добавляются в виде модулей, загружаемых во время работы системы.
9 В Linux все считается файлами: жесткие диски, разделы, папки, приводы оптических дисков, съемные носители информации.
4. Дистрибутивы Linux — что это и какие они бывают
Говоря простыми словами:
Существуют множество видов дистрибутивов Linux. Самые распространённые в мире дистрибутивами являются:
- Linux Mint . Самый простой для пользователя дистрибутив. Очень напоминает Windwos 7. Основан на Ubuntu и Debian
- Ubuntu . Долгое время считался самым популярным дистрибутивом. Стабильная и интуитивно понятная версия для ежедневного использования Основан на Debian
- Debian . Лег в основу множества других популярных Линуксов.
- Mageia . Предок бывшей и популярной ОС Mandriva.
- Fedora . Универсальный, быстро развивающейся и современный Linux. Каждый год появляются новые версии.
- OpenSUSE . стабильный и мощный дистрибутив
- ArchLinux . Современный и быстро обновляющейся дистрибутив.
- CentOS
- PCLinuxOS
- Slackware . Консервативный подход разработки и использования
Интересными дистрибутивами также являются и те, которые можно самостоятельно собрать. К таким относятся LFS, Gentoo, CRUX.
Линукс также практикует такой вид дистрибутивов, которые не требуют установки на жесткий диск. Они работают в режиме «LiveCD». Информация загружается в оперативную память и уже работает с нее. Примеры таких систем: Knoppix, Fedora.
Существуют и чисто российские версии:
- Rosa
- ALT Linux
- ASPLinux
- НауЛинукс
- Calculate Linux
- Runtu
- Rosinka
- Astra Linux
5. Интерфейсы Linux
Поскольку дистрибутивов много, то и различных версий оформления рабочего стола/панели инструментов также много. Однако в Линуксе придумано несколько стандартов, которые поддерживаются популярными версиями ОС.
- GNOME (GNU Network Object Model Environment) и Unity . Концепцию значков лаунчеров и отображения в стиле панели мониторинга для выбора
- KDE (K Desktop Environment). Традиционная среда рабочего стола, но она имеет огромное количество функций и основной набор приложений
- Cinnamon . Основан на GNOME. Традиционная среда рабочего стола, которая похожа на Windows 7.
- LXDE (Lightweight X11 Desktop Environment). Легкая и приятная среда.
- MATE является продолжением классического интерфейса GNOME
- XFCE быстрая и легкая
6. Репозиторий Linux
В Linux все программы (пакеты) хранятся в репозиториях, который представляет из себя сервер, где программисты выкладывают софт. Здесь можно скачать самые последние и актуальные версии программ.
Для Линукса репозиторий это аналог Play Market для Android.
Чтобы скачать пакет необходимо в терминале написать:
Основные принципы работы в Linux (стр. 1 из 2)
Министерство образования и наук
Государственное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования.
Тольяттинский государственный университет.
Факультет: математика и информатика
Кафедра: информатика и вычислительная техника
Специальность: прикладная информатика
«Основные принципы работы в Linux»
к. п. н. доцент И и ВТ
Во время выполнения процедуры регистрации в операционной системе Linux, она автоматически производит следующие операции:
• начинается процесс стандартно с проверки логина пользователя и пароля;
• затем определяется вся палитра набора, состоящего из переменных окружения;
• завершает этот процесс запуск интерпретатора команд. Именно он и именуется оболочкой операционной системы.
Основная масса дистрибутивов Linux по умолчанию использует два типа оболочек:
На самом деле палитра оболочек намного шире, но используются они гораздо реже, чем описанные выше. Сменить установленную по умолчанию не сложно, а можно и просто запускать ее с помощью командной строки.
Команда в операционной системе Linux является строкой символов. Она состоит из имени команды и необходимых аргументов, которые разделяются пробелами. Аргументы позволяют команде использовать добавочные параметры, диктующие характер ее поведения. Для примера приведем стандартную команду:
На экране возникнет цепочка символов 12345, которые являются аргументом данной команды.
Команды, которые входят в состав собственно оболочки, определяются как встроенные. Они бывают:
Общие свойственны любой ОС. Специфические не будут работать в рамках не родной ОС.
Существует целый спектр команд, не зависящих от действующей оболочки. Они реализуются в виде отдельных программных модулей, которые стандартны только для выбранного вами дистрибутива Linux. Аргументами могут служить также опции или ключи. Данные строки символов состоят из тире и одного или нескольких символов. В качестве примера можно привести следующую:
Ключи позволяют объединять различные аргументы. В итоге вы получите идентичные команды:
Работа в командной строке Linux требует неукоснительного соблюдения ряда правил, которые актуальны лишь в информационной среде этой операционной системы:
• строчные и заглавные буквы для Linux — это разные символы. В Windows каталог TEMP и каталог Temp – то же самое, в Linux – нет. Это правила справедливо для всего: команд, их ключей, имен пользователей, паролей и т.п. Консольные команды:
выдадут вам разные результаты;
• введя в командной строке ключ –help Вы сможете получить справку по большинству команд:
1. ps –help: выдаст вам справку по команде ps, именно она владеет полной информацией и работает с полным списком запущенных Вами процессов;
2. встроенная система для получения справок man – предоставит дополнительную справку;
3. man ps — выведет на экране полную информацию по команде ps;
• не забывайте, что результат отдельных программ напрямую зависит от ваших прав в рамках ОС. Команда su ответственна в операционной системе прав root используйте. Она отвечает за смену пользователя в текущем сеансе работы с ОС. Если пользователь не задан, то автоматом выбирается root.
Для всех пользователей ОС Linux большую помощь окажет файловый менеджер mc. Это аналог FAR или Norton Commander. В настоящее время этот полезный модуль есть во всех дистрибутивах Linux. Есть одно но: установка его по умолчанию есть не везде. Он поможет Вам решить многие периодически возникающие проблемы.
Вывод информации на экран в ОС Linux, также имеет свои особенности. Рассмотрим основные:
• если текст ушел за пределы экрана, то исправить положение легко с помощью комбинации клавиш SHIFT и PAGE UP или PAGE DOWN;
• если требуется приостановить вывод информации на экран – CTRL-S;
• если требуется приостановки отмена – CTRL-Q;
• если Вам требуется вывести большой объем текста в постраничном режиме, то используйте команду less, которую добавляют к основной командой:
у нас в наличие текстовый файл mytxt размером на 12 экранов. Для стандартного вывода текста на экран можно воспользоваться командой cat
После выполнения этой команды вы увидите быстро промелькнувший текст и
последний (двенадцатый) экран вывода. Можно применить комбинации клавиш
SHIFT-PAGEDOUN или SHIFT-PAGEUP для просмотра текста, но можно
воспользоваться и less. Получим цепочку:
• Символ | означает объединение в цепочку выполнения команды выдачи текста cat и команды управления постраничным выводом less. После отображения на экране первой страницы текста, вывод будет приостановлен до нажатия PAGE DOWN или ENTER. Последняя комбинация приведет к постраничному перемещению;
• клавиша Q Для отвечает за завершение постраничного вывода.
Linux позволяет формировать цепочки из нескольких команд. Если нужно вывести на экран в постраничном режиме все строки, содержащие слово mail. Для поиска можно воспользоваться командой
Получим союз из трех команд:
cat mytxt | grep mail | less
Многие дистрибутивы ОС Linux позволяют вместо less применять more.
Если Вам необходимо использовать одновременно несколько дистрибутивов, то существуют закрепленные для переключения комбинации клавиш: CTRL — ALT — F1. F6. Чтобы перейти в графическую оболочку смело жмите CTRL-ALT-F7.
Если требуется запустить второй графический сервер в ОС Linux на одном компьютере примените команду startx 1 — :1.
За переход во второй графический терминал отвечает комбинация Alt+F8., а Alt+F7 возвращает в первый. Linux позволяет работать за раз с до 64 графических терминалов (startx 2 — :2 и т. д.).
exit завершенит текущий сеанс работы с терминалом.
Linux позволяет создать специальный журнал текущей консольной сессии. В нем отпечатается все, что Вы вводили в рамках отдельной сессии. Вы сможете проверить, что вводилось посредством клавиатуры и что отображалось в итоге на экране монитора.
Используется следующую команду:
exit прекратит запись в журнале.
Если Вам необходимо выключить или перезагрузить Ваш компьютер в ОС Linux, то сделать эту процедуру можно по-разному:
• shutdown: она может похвалиться широкой палитрой опций, что позволяет Вам сделать:
1. быструю перезагрузку без проверки файловой системы;
2. процедуру перезагрузки в требуемое время;
3. имитировать и отменять уже запущенный или ранее отложенный процесс перезагрузки;
• shutdown —help выведет весь список возможностей;
• restart приведет к перезагрузке ОС сразу же:
• halt – выключение питания:
Для основной массы дистрибутивов существует целый ряд короткие команды:
• init – изменяет текущий уровень запуска ОС командой, отвечающей за запуск и завершение процессов в Linux; для тех же целей разработаны и специальные скрипты. Они хранятся в /etc/inittab. Уровень 0 – обеспечит выключение, а уровень 6 – перезагрузку. Соответственно:
init используется и для изменения уровня запуска ОС. Рассмотрим уровни более детально:
1 – однопользовательский режим. Доступ разрешен пользователю root;
2 –многопользовательский режим без поддержки сетевых функций;
3 – с поддержкой сети;
5 – с использованием графической оболочки.
init 3 позволит завершить действие графической оболочки. В итоге она закроется и система перейдет на уровень запуска 3. Для возврата нужно ввести:
По умолчанию уровень запуска определяется initdefault из /etc/inittab. Для запуска системы в случае необходимости поддержки графической оболочки применяйте команду:
Если 5 заменить на 3, то графическая оболочка при старте системы не запустится. Никогда не устанавливайте уровень запуска системы по умолчанию со значениями от 0 до 6.
В ОС Linux доступен просмотр списка задач с помощью команды ps. Без уточняющих параметров она отобразит список процессов, запущенных во время текущего сеанса работы. ps —help стандартно выдаст полный список опций.
Cписок всех процессов, запущенных в системе:
ps -A — выдаст список процессов с идентификаторами (PID) и их именами
ps -ax — выдаст тот же список процессов, но с полной строкой запуска
список задач, порожденных пользователем user:
список задач, связанных с текущим терминалом:
список задач, связанных с терминалом N:
Если список задач большой, а нас интересует состояние одной или нескольких задач, можно воспользоваться grep:
ps -U root | grep ppp — выдать список задач, содержащих "ppp» в имени
top отображает на экране данные об использовании ресурсов компьютера.
Верхняя часть окна сообщит Вам итоговые данные о состоянии системы:
• время с момента загрузки системы;
• число пользователей в системе;
• число процессов в условиях разных состояниях;
• данные об использовании памяти и процессора.
Ниже выводится таблица, характеризующая отдельные процессы. Число строк, отображаемых в этой таблице, определяется размером окна. Содержимое окна обновляется каждые 3 секунды. Нажатие клавиши h выводит справку по командам, которые позволяют изменить формат отображаемых данных и управлять некоторыми параметрами процессов в системе: