EITC/IS/LSA Linux rendszeradminisztráció

A Debian, a Fedora és az Ubuntu mind népszerű Linux disztribúciók. A Red Hat Enterprise Linux és a SUSE Linux Enterprise Server két kereskedelmi disztribúció. Az olyan ablakrendszerek, mint az X11 vagy a Wayland, valamint az olyan asztali környezet, mint a GNOME vagy a KDE Plasma, megtalálhatók az asztali Linux disztribúciókban. A kiszolgálói disztribúciók tartalmazhatnak vagy nem tartalmazhatnak grafikát, vagy tartalmazhatnak megoldási veremet, például LAMP-ot. Bárki készíthet disztribúciót bármilyen célra, mert a Linux egy szabadon terjeszthető nyílt forráskódú szoftver.

A Linuxot az Intel x86 architektúrájú személyi számítógépeihez hozták létre, de ezt követően több platformra portolták, mint bármely más operációs rendszert. Az összes általános célú operációs rendszer közül a Linux rendelkezik a legnagyobb telepített bázissal, mivel a Linux-alapú Android dominál az okostelefonokon. Annak ellenére, hogy a Linuxot csak az asztali számítógépek 2.3 százaléka használja, a Linux kernel alapú Chrome OS-t futtató Chromebook uralja az Egyesült Államok K-12 oktatási piacát, és a 20 dollár alatti laptopeladások körülbelül 300%-át adja. . A Linux a legnépszerűbb operációs rendszer a szerverek számára (az első millió webszerver körülbelül 96.4 százaléka Linuxot futtat), valamint más nagy vasrendszerek, például nagyszámítógépek és TOP1 szuperszámítógépek (500 novembere óta fokozatosan kiiktatták az összes versenytársat).

A Linux is elérhető beágyazott rendszerekhez, amelyek olyan eszközök, amelyek operációs rendszere gyakran be van építve a firmware-be, és nagymértékben a rendszerhez van szabva. Útválasztók, automatizálási vezérlők, intelligens otthoni technológia, televíziók (a Samsung és LG Smart TV-k Tizen-t és WebOS-t használnak), autók (a Tesla, az Audi, a Mercedes-Benz, a Hyundai és a Toyota mind Linuxot használnak), digitális videórögzítők, videojáték-konzolok , és az okosórák mind a Linux-alapú eszközök példái. A Falcon 9 és a Dragon 2 avionikája a Linux testreszabott verzióján alapul.

A Linux az ingyenes és nyílt forráskódú szoftverekkel való együttműködés egyik legismertebb példája. Az egyedi licencek szabályai szerint, mint például a GNU General Public License, a forráskódot bárki felhasználhatja, frissítheti és terjesztheti kereskedelmi vagy nem kereskedelmi céllal.

A Linux kernelt nem tervezték, hanem természetes szelekció révén fejlődött ki több nyílt forráskódú fejlesztő szerint. Bár a Unix architektúra állványként működött, Torvalds úgy véli, hogy „a Linux sok mutációval fejlődött – és mivel a mutációk kevésbé voltak véletlenszerűek, gyorsabbak és irányítottabbak voltak, mint a DNS alfa-részecskéi.” Eric S. Raymond szerint a Linux forradalmi jellemzői inkább társadalmiak, mint technikaiak: a Linux előtt a kifinomult szoftvereket kis csoportok gondosan építették, de „a Linux egészen más módon nőtt fel. A kezdetektől fogva szinte véletlenül feltörték önkéntesek nagy csoportjai, akik kizárólag az interneten keresztül kommunikáltak. A minőség megőrzése érdekében azt az ostobán egyszerű technikát használták, hogy hetente publikálunk, és napokon belül több száz felhasználótól kapunk véleményt, ami egyfajta gyors darwini szelekciót generált a fejlesztők által hozott mutációkra, nem pedig szigorú szabványokra vagy diktatúrára.” „A Linuxot nem tervezték, hanem fejlődött” – mondja Bryan Cantrill, egy konkurens operációs rendszer mérnöke, de ezt korlátnak tekinti, és azt állítja, hogy bizonyos funkciókat, különösen a biztonsággal kapcsolatosakat, nem lehet továbbfejleszteni, mert „ez nem „végső soron nem egy biológiai rendszer, hanem egy szoftverrendszer.” A Linux-alapú rendszer egy moduláris Unix-szerű operációs rendszer, amely építészeti ihletét nagyrészt az 1970-es és 1980-as években kifejlesztett Unix elvekből meríti. Egy monolitikus kernelt, a Linux kernelt használnak egy ilyen rendszerben a folyamatvezérlés, a hálózatkezelés, a perifériás hozzáférés és a fájlrendszerek kezelésére. Az eszközillesztőket vagy közvetlenül a kernelbe építik be, vagy modulként adják hozzá, amelyek a rendszer futása közben töltődnek be.

A GNU felhasználói terület a legtöbb Linux-alapú rendszer fontos jellemzője, ez alól az Android kivétel. Az eszközlánc a Linux-fejlesztéshez létfontosságú programozási eszközök széles gyűjteménye (beleértve a Linux kernel felépítéséhez használt fordítókat is), és a coreutilok számos alapvető Unix-eszközt valósítanak meg. A projekt C-könyvtár megvalósítása a Linux kernel rendszerhívásainak a kernel-felhasználói felülethez szükséges burkolójaként működik, az eszközlánc a Linux-fejlesztéshez nélkülözhetetlen programozási eszközök széles gyűjteménye (beleértve a Linux kernel felépítéséhez használt fordítókat is) , és a coreutilok számos alapvető Unix-eszközt valósítanak meg. A projekt részeként fejlesztették a Bash-t, a népszerű CLI-héjat is. A legtöbb Linux rendszer grafikus felhasználói felülete (vagy GUI) az X Window System megvalósításán alapul. A közelmúltban a Linux-közösség azon dolgozik, hogy az X11-et Wayland-re cserélje, mint helyettesítő megjelenítőkiszolgáló protokollt. A Linux rendszerek számos más nyílt forráskódú szoftverkezdeményezés előnyeit élvezik.

A Linux rendszer telepített összetevői a következők:

• A GNU GRUB, a LILO, a SYSLINUX vagy a Gummiboot a rendszerbetöltők példái. Ez egy olyan szoftver, amely a számítógép bekapcsolásakor és a firmware inicializálása után fut le, és betölti a Linux kernelt a számítógép fő memóriájába.
• Init program, például sysvinit vagy újabb systemd, OpenRC vagy Upstart. Ez a Linux kernel által elindított kezdeti folyamat, amely a folyamatfa tetején található; más szóval, az init az, ahol az összes többi folyamat elindul. Olyan feladatokat indít el, mint a rendszerszolgáltatások és a bejelentkezési utasítások (akár grafikus, akár terminál módban).
• A szoftverkönyvtárak olyan kódgyűjtemények, amelyeket más programok is használhatnak. A dinamikus linker, amely kezeli a dinamikus könyvtárak használatát ELF-formátumú futtatható fájlokat használó Linux rendszereken, ld-linux.so néven ismert. Ha a rendszer úgy van beállítva, hogy a felhasználó maga generáljon alkalmazásokat, a telepített könyvtárak felületét leíró fejlécfájlok szerepelnek benne. A GNU C Library (glibc) mellett, amely a Linux rendszerek legszélesebb körben használt szoftverkönyvtára, vannak további könyvtárak, például az SDL és a Mesa.
• A GNU C Library a szabványos C szabványkönyvtár, amely a C programok számítógépes rendszeren történő futtatásához szükséges. A beágyazott rendszerek alternatíváit fejlesztették ki, beleértve a musl-t, az EGLIBC-t (a Debian által eredetileg használt glibc-klónt) és az uClibc-t (az uClinux számára készült), azonban az utóbbi kettőt már nem karbantartják. A Bionic, az Android saját C könyvtárát használják.
• A GNU coreutils az alapvető Unix-parancsok szabványos megvalósítása. A beágyazott eszközök esetében vannak alternatívák, például a copyleft BusyBox és a BSD-licenccel rendelkező Toybox.
• A widget eszközkészletek könyvtárak szoftveralkalmazások grafikus felhasználói felületeinek (GUI) létrehozásához. A GNOME projekt által létrehozott GTK és Clutter, a Qt Project által kifejlesztett és a The Qt Company által vezetett Qt, valamint az Enlightenment Foundation Libraries (EFL), amelyet többnyire az Enlightenment csapata tart fenn, a rendelkezésre álló widget-eszközkészletek közé tartozik.
• A csomagok kezelésére csomagkezelő rendszert használnak, például dpkg vagy RPM. A csomagok forrás tarballokból vagy bináris tarballokból is felépíthetők.
• Parancshéjak és ablakos környezetek a felhasználói felület programok példái.

A felhasználói felület, amelyet gyakran shell néven ismernek, általában parancssori felület (CLI), grafikus felhasználói felület (GUI) vagy a kísérő hardverhez kapcsolódó vezérlők. Az asztali PC-k tipikus felhasználói felülete általában grafikus, míg a CLI gyakran terminálemulátor ablakokon vagy külön virtuális konzolon keresztül érhető el.

A szövegalapú felhasználói felületek vagy CLI-héjak szöveget alkalmaznak a bemenethez és a kimenethez egyaránt. A Bourne-Again Shell (bash), amelyet a GNU projekt számára hoztak létre, a Linux alatt legszélesebb körben használt shell. A CLI-t teljes egészében a legtöbb alacsony szintű Linux-összetevő használja, beleértve a felhasználói terület különböző részeit is. A CLI különösen alkalmas ismételt vagy késleltetett műveletek automatizálására, és viszonylag egyszerű folyamatok közötti kommunikációt tesz lehetővé.

A grafikus felületek, amelyek tele vannak olyan teljes asztali környezetekkel, mint a KDE Plasma, GNOME, MATE, Cinnamon, LXDE, Pantheon és Xfce, a legnépszerűbb felhasználói felületek az asztali rendszereken, miközben számos más felhasználói felület is létezik. Az X Window System, más néven „X”, a legtöbb népszerű felhasználói felület alapja. Lehetővé teszi a hálózat átláthatóságát azáltal, hogy lehetővé teszi az egyik gépen működő grafikus alkalmazás megjelenítését egy másik gépen, ahol a felhasználó interakcióba léphet vele; néhány X Window System kiterjesztés azonban nem képes a hálózaton keresztül működni. Számos X display szerver létezik, ezek közül a legnépszerűbb az X.Org Server, amely a referencia megvalósítás.

A kiszolgálói disztribúciók parancssori felületet biztosíthatnak a fejlesztők és a rendszergazdák számára, de tartalmazhatnak egy testreszabott, a rendszer használati esetére szabott felületet is a végfelhasználók számára. Ez az egyéni interfész egy másik rendszeren futó kliensen keresztül érhető el, amely nem feltétlenül Linux alapú.

Az X11 esetében többféle ablakkezelő létezik, beleértve a csempézést, a dinamikus, a halmozási és az összetett ablakkezelőket. Az ablakkezelők kölcsönhatásba lépnek az X Window System rendszerrel, és lehetővé teszik az egyes alkalmazásablakok helyének és megjelenésének szabályozását. Az egyszerűbb X ablakkezelők, például a dwm, a ratpoison, az i3wm vagy a herbstluftwm minimalista felülettel rendelkeznek, míg az összetettebb ablakkezelők, például az FVWM, az Enlightenment vagy a Window Maker további funkciókat, például beépített tálcát és témákat tartalmaznak, de még mindig könnyűek asztali környezetek. Az olyan ablakkezelők, mint a Mutter (GNOME), a KWin (KDE) és az Xfwm (xfce), a legtöbb asztali környezet alapvető telepítésében megtalálhatók, de a felhasználók választhatnak egy másik ablakkezelőt is, ha akarnak.

A Wayland egy megjelenítőszerver-protokoll, amelyet az X11 protokoll helyettesítésére terveztek, de 2014-ig még nem terjedt el széles körben. A Wayland, az X11-gyel ellentétben, nem igényel külső ablakkezelőt vagy kompozitkezelőt. Ennek eredményeként a Wayland-összetevő megjelenítőszerverként, ablakkezelőként és összeállítás-kezelőként szolgál egyben. A Wayland referencia-megvalósítása a Weston, bár a GNOME-ból és a KDE-ből származó Mutter és KWin Wayland-re konvertálódik, mint önálló megjelenítő szerver. A 19-es verzió óta az Enlightenment sikeresen át lett hordozva.