لینوکس چیست؟ (راهنمای کامل اجزا، کاربردها، کارکرد، مزایا و …)

مقدمه:
لینوکس مانند ویندوز، iOS و Mac OS یک سیستم عامل است. در واقع، یکی از محبوب ترین پلتفرم ها، اندروید، توسط سیستم عامل لینوکس پشتیبانی می شود. سیستم عامل نرم افزاری است که تمام منابع سخت افزاری مرتبط با دسکتاپ یا لپ تاپ شما را مدیریت می کند. لینوکس یک سیستم عامل منبع باز (OS) است. سیستم عامل نرم افزاری است که به طور مستقیم سخت افزار و منابع سیستم مانند CPU، حافظه و ذخیره سازی را مدیریت می کند. سیستم عامل بین برنامه ها و سخت افزار قرار می گیرد و ارتباط بین تمام نرم افزار شما و منابع فیزیکی که کار را انجام می دهند را ایجاد می کند.

1- لینوکس چیست؟

سیستم عامل لینوکس چیست؟

لینوکس یک سیستم عامل (OS) شبیه یونیکس، منبع باز و توسعه یافته توسط جامعه برای رایانه ها، سرورها، رایانه های اصلی، دستگاه های تلفن همراه و دستگاه های تعبیه شده است. این تقریباً بر روی هر پلتفرم رایانه ای بزرگ، از جمله x86، ARM و SPARC پشتیبانی می شود، و آن را به یکی از گسترده ترین سیستم عامل های پشتیبانی می کند. به بیان دیگر لینوکس یک سیستم عامل منبع باز است که جایگزینی برای سیستم عامل های اختصاصی مانند ویندوز مایکروسافت و macOS است. در ابتدا به عنوان یک سرگرمی توسط لینوس توروالدز در سال 1991 توسعه یافت. از آن زمان به یک سیستم عامل قدرتمند و همه کاره تبدیل شده است که در سراسر جهان استفاده می شود. یکی از ویژگی های کلیدی Linux مدل توزیع آن است که در آن سازمان ها و جوامع مختلف نسخه های خود را از لینوکس به نام توزیع یا توزیع ایجاد می کنند. برخی از توزیع‌های محبوب Linux عبارتند از Ubuntu، Fedora، Debian و CentOS. در ادامه به بررسی کامل این سیستم عامل معروف پرداخته و با تاریخچه آن شروع می کنیم.

مطلب پیشنهادی: اتاق سرور چیست؟

2- تاریخچه سیستم عامل لینوکس

سیستم عامل مبتنی بر یونیکس در سال 1969 در آزمایشگاه‌های بل AT&T توسط جو اوسانا، داگلاس مک‌لروی، دنیس ریچی و کن تامپسون در ایالات متحده پیاده‌سازی و طراحی شد. یونیکس به عنوان یک سیستم عامل چند کاربره و چند وظیفه ای توسعه یافته است و به طور گسترده در علم و تحقیق مورد استفاده قرار گرفته است. اولین بار در سال 1971 منتشر شد، یونیکس کاملاً به زبان اسمبلی نوشته شد، همانطور که در آن زمان رویه اصلی بود. در سال 1973 توسط دنیس ریچی به زبان C به‌روزرسانی شد. در اوایل دهه 1980، استاد علوم کامپیوتر Andrew S. Tanenbaum یک سیستم عامل کوچک شبیه یونیکس به نام Minix ایجاد کرد. Minix به عنوان یک ابزار آموزشی توسعه داده شد و کد منبع در دسترس دانش آموزان قرار گرفت. توروالدز در پاییز 1990 هنگام بازدید از دانشگاه هلسینکی در دوره یونیکس ثبت نام کرد. این دوره از یک مینی کامپیوتر MicroVAX استفاده می‌کرد که Ultrix را اجرا می‌کرد و یکی از متون مورد نیاز سیستم‌های عامل: طراحی و پیاده‌سازی توسط Andrews S. Tanenbaum بود.

کتاب درسی حاوی یک نسخه از سیستم عامل MINIX از Tanenbaum بود. او در سال 1991 به سیستم عامل ها علاقه مند شد و هسته سیستم عامل برای اولین بار در 17 سپتامبر 1991 توسط لینوس توروالدز منتشر شد.لینوس از Minix خود الهام گرفت و از کد منبع آن به عنوان نقطه شروع برای پروژه های خود استفاده کرد. او همچنین به شدت از اصول طراحی یونیکس استفاده کرد. به طور معمول، لینوکس به عنوان توزیع لینوکس بسته بندی می شود، که شامل کتابخانه های پشتیبانی کننده و نرم افزار سیستم و هسته است، که تعدادی از آنها توسط پروژه GNU ارائه شده است. چندین توزیع Linux از عبارت «لینوکس» در عنوان استفاده می‌کنند، اما بنیاد نرم‌افزار آزاد از عنوان «GNU/لینوکس» برای تمرکز بر ضرورت نرم‌افزار GNU استفاده می‌کند که باعث ایجاد چند بحث و جدل می‌شود.

لینوکس یک سیستم عامل منبع باز محبوب است. در ابتدا توسط لینوس توروالدز در سال 1991 ایجاد شد. در آن زمان، توروالدز دانشجوی علوم کامپیوتر در دانشگاه هلسینکی فنلاند بود و به عنوان یک تلاش شخصی شروع به کار بر روی پروژه Linux کرد. نام لینوکس ترکیبی از نام کوچک او لینوس و یونیکس، سیستم عاملی است که الهام‌بخش پروژه‌های او بود. در آن زمان، بیشتر سیستم عامل ها اختصاصی و گران بودند. توروالدز می‌خواست سیستم‌عاملی ایجاد کند که به‌طور رایگان برای هر کسی که می‌خواهد از این سیستم‌عامل استفاده کند در دسترس باشد، او ابتدا لینوکس را به عنوان نرم‌افزار رایگان تحت مجوز عمومی GNU منتشر کرد. این به این معنی بود که هر کسی می‌توانست از کد منبع خود استفاده کند، تغییر دهد، و دوباره توزیع کند.

لینوس توروالدز در دانشگاه هلسینکی فنلاند کار روی لینوکس را به عنوان جایگزینی برای سیستم عامل Minix آغاز کرد. توروالدز کار انجام شده بر روی پروژه GNU را در سال 1983 تشخیص داد که قصد داشت یک سیستم عامل کامل و سازگار با یونیکس را متشکل از نرم افزار رایگان ایجاد کند و GNU را به عنوان مدلی برای توزیع یاد کرد. با این حال، تا زمانی که توروالدز به دنبال جایگزینی برای Minix بود، کار روی GNU به پایان نرسیده بود، و او را بر آن داشت تا یک هسته سیستم عامل جایگزین به نام لینوکس توسعه دهد و GNU GPL را بپذیرد.

توروالدز هسته لینوکس را در سپتامبر 1991 منتشر کرد. جامعه ای از توسعه دهندگان برای ادغام اجزای GNU با هسته توروالدز کار کردند تا یک سیستم عامل کامل و رایگان که مجموعاً لینوکس نامیده می شود، ایجاد کنند.

لینوکس در ابتدا برای کامپیوترهای شخصی که مبتنی بر معماری Intel x86 بودند طراحی شده بود، اما از آن زمان به محیط های بیشتری نسبت به سایر سیستم عامل ها منتقل شده استف از جمله اندروید، به دلیل پشتیبانی و کنترل لینوکس بر گوشی‌های هوشمند و به خصوص سیستم عامل اندروید از ماه می 2022، بزرگترین پایگاه نصب شده را در بین هر سیستم عامل همه منظوره دارد، با این حال، تا نوامبر 2022، تنها حدود 2.6٪ از رایانه های رومیزی از لینوکس استفاده می کنند.

• انتشار لینوکس 0.01: در سپتامبر 1991 لینوس اولین نسخه لینوکس خود را با نام Linux 0.01 منتشر کرد. این یک سیستم عامل خط فرمان بود و آزادانه در اینترنت توزیع می شد.
• توسعه جامعه لینوکس: در سال های بعد، لینوکس به سرعت در بین برنامه نویسان و علاقه مندان محبوبیت پیدا کرد. جامعه ای از توسعه دهندگان شروع به تشکیل حول لینوکس کردند و با نوشتن کد، ثبت گزارش اشکال و ارائه بازخورد به توسعه سیستم عامل کمک کردند.
• رشد توزیع لینوکس: با محبوبیت بیشتر Linux، گروه های مختلفی از توسعه دهندگان شروع به ایجاد نسخه های خود از سیستم عامل لینوکس کردند. برخی از محبوب ترین توزیع ها یا همان نسخه ها عبارتند از Red Hat، Debian و Ubuntu.
• لینوکس در سازمان: با رشد محاسبات ابری و اینترنت اشیا، Linux همچنان در شرکت ها مورد توجه قرار می گیرد.

نسخه‌های اولیه لینوکس عمدتاً توسط علاقه‌مندان به فناوری و توسعه‌دهندگان نرم‌افزار استفاده می‌شد، اما با گذشت زمان محبوبیت آن افزایش یافت و در انواع مختلف دستگاه‌ها مانند سرورها، تلفن‌های هوشمند و سیستم‌های تعبیه‌شده استفاده می‌شود. لینوکس یکی از پایدارترین، ایمن ترین و قابل اعتمادترین سیستم عامل ها به حساب می آید و به طور گسترده در سرورها، ابررایانه ها و محیط های سازمانی استفاده می شود. امروزه Linux یکی از پرکاربردترین سیستم‌عامل‌های جهان است که حدود 2.76 درصد از کل رایانه‌های رومیزی و بیش از 90 درصد از ابررایانه‌های برتر دنیا بر روی لینوکس کار می‌کنند. 71.85 درصد از تمام دستگاه های تلفن همراه بر روی اندروید اجرا می شوند، که مبتنی بر لینوکس است. جامعه لینوکس گسترش یافته و شامل هزاران توسعه‌دهنده و کاربری است که روی ایجاد و نگهداری سیستم عامل کار می‌کنند. امروزه لینوکس دارای توزیع‌ها (نسخه‌های) بسیاری است که عبارتند از:

اوبونتو/ فدورا/ arch/ پلاسما/ KDE/ minit/ مانجارو/ دبیان

توزیع های معروف Linux اوبونتو، فدورا لینوکس و دبیان هستند که دومی از چندین تغییر و توزیع مختلف از جمله Xubuntu و Lubuntu تشکیل شده است. توزیع های تجاری SUSE Linux Enterprise و Red Hat Enterprise Linux هستند. توزیع های رومیزی لینوکس سیستم های پنجره ای مانند Wayland یا X11 و محیط های دسکتاپ مانند KDE Plasma و GNOME هستند.

مطلب پیشنهادی: اتاق سرور استاندارد + چک لیست تجهیزات

3- سیستم عامل لینوکس چگونه استفاده می شود؟

بازار لینوکس در حال توسعه است و اندازه بازار سیستم عامل Linux قرار است تا سال 2027 شاهد توسعه 19.2 درصدی باشد که به 15.64 میلیارد دلار در مقایسه با 3.89 میلیارد دلار در سال 2019 می رسد. طرفداران و تحلیلگران موفقیت Linux را به هزینه کم آن نسبت می دهند. هر نسخه از سیستم عامل لینوکس منابع سخت افزاری را مدیریت می کند، برنامه ها را راه اندازی و مدیریت می کند و نوعی رابط کاربری را ارائه می دهد. جامعه عظیم توسعه دهندگان و طیف گسترده ای از توزیع ها به این معنی است که نسخه لینوکس تقریباً برای هر کاری در دسترس است و لینوکس در بسیاری از حوزه های محاسباتی نفوذ کرده است.

به عنوان مثال، لینوکس به عنوان یک سیستم عامل محبوب برای سرورهای وب مانند Apache، و همچنین برای عملیات شبکه، کارهای محاسباتی علمی که نیاز به خوشه های محاسباتی عظیمی دارند، در حال اجرا پایگاه داده، رایانش دسکتاپ و نقطه پایانی، و اجرای دستگاه های تلفن همراه با نسخه های سیستم عامل مانند Android ظاهر شده است.

کاربردهای سیستم عامل Linux

سیستم عامل لینوکس را می توان در بسیاری از تنظیمات مختلف یافت و این سیستم عامل موارد استفاده متفاوت را پشتیبانی می کند. لینوکس در موارد زیر استفاده می شود:

• سیستم عامل سرور برای سرورهای وب، سرورهای پایگاه داده، سرورهای فایل، سرورهای ایمیل و هر نوع سرور اشتراکی دیگر. لینوکس که برای پشتیبانی از برنامه های با حجم بالا و چند رشته ای طراحی شده است، برای همه انواع برنامه های سرور مناسب است.
• سیستم عامل دسکتاپ برای محاسبه بهره وری شخصی. لینوکس یک محیط دسکتاپ منبع باز و آزادانه در دسترس برای کاربرانی است که آن را به سیستم عامل های تجاری ترجیح می دهند.
• سیستم عامل سرور هدلس برای سیستم هایی که به رابط کاربری گرافیکی (GUI) یا ترمینال و صفحه کلید متصل مستقیم نیاز ندارند. سیستم های هدلس اغلب برای سرورهای شبکه مدیریت از راه دور و سایر دستگاه ها استفاده می شوند.
• سیستم عامل دستگاه یا دستگاه های ساخته شده برای سیستم هایی که به عملکرد محاسباتی محدودی نیاز دارند. لینوکس به عنوان یک سیستم عامل تعبیه شده برای برنامه های کاربردی مختلف، از جمله دستگاه‌های خانگی هوشمند (ال‌جی و تلویزیون‌های هوشمند سامسونگ)، کنسول‌های بازی ویدیویی، سیستم های سرگرمی خودرو (تویوتا، هیوندای، مرسدس بنز، آئودی، و تسلا) و لوازم سیستم فایل شبکه استفاده می شود.
• سیستم عامل شبکه برای روترها، سوئیچ ها، سرورهای سیستم نام دامنه، دستگاه های شبکه خانگی و موارد دیگر. به عنوان مثال، سیسکو نسخه ای از سیستم عامل اینترنت ورک سیسکو (IOS) را ارائه می دهد که از هسته لینوکس استفاده می کند.
• سیستم عامل توسعه نرم افزار برای توسعه نرم افزارهای سازمانی. اگرچه بسیاری از ابزارهای توسعه به ویندوز یا سایر سیستم عامل ها منتقل شده اند، لینوکس یکی از پرکاربردترین ابزارهای توسعه نرم افزار منبع باز است. به عنوان مثال، git برای کنترل منبع توزیع شده. vim و emacs برای ویرایش کد منبع؛ و کامپایلر و اینترپریتر تقریباً برای هر زبان برنامه نویسی استفاده می‌شود
• سیستم عامل Cloud برای نمونه های ابری. ارائه‌دهندگان بزرگ رایانش ابری ، دسترسی به نمونه‌های رایانش ابری که لینوکس را برای سرورهای ابری، دسکتاپ و سایر خدمات اجرا می‌کنند، ارائه می‌کنند.
• در فضاپیما (مریخ نورد Perseverance، کپسول خدمه Dragon و موشک فالکون)
• تولید فیلم
  لینوکس سال هاست که پلتفرم ترجیحی در صنعت فیلم سازی بوده است. اولین فیلم بزرگی که روی سرور لینوکس منتشر شد تایتانیک در سال 1997 بود. از آن زمان استودیوهای بزرگی از جمله Industrial Light & Magic، Weta Digital، Pixar و DreamWorks Animation از Linux استفاده می‌کنند.
• استفاده دولتی
  توزیع‌های لینوکس در چندین دولت ملی و محلی نیز محبوبیت پیدا کرده‌اند. کرالا به حدی رسیده است که هر دبیرستان ایالتی از لینوکس در سیستم های خود استفاده می کند. چین از لینوکس منحصراً به عنوان سیستم عامل خانواده پردازنده های Loongson برای دستیابی به استقلال فناوری استفاده می کند.
  چند منطقه توزیع Linux خود را در اسپانیا یکپارچه کرده اند و به طور گسترده در موسسات رسمی و آموزشی استفاده می کنند. همچنین آلمان و فرانسه گام‌هایی در جهت استفاده از لینوکس برداشته‌اند. سیستم عامل ستاره سرخ کره شمالی مبتنی بر نسخه لینوکس فدورا است که از سال 2002 توسعه یافته است.

لینوکس بسیار قابل تنظیم است و به طراحی ماژولار بستگی دارد که کاربران را قادر می سازد نسخه های Linux خود را سفارشی کنند. بسته به برنامه کاربردی، لینوکس را می توان برای اهداف مختلفی بهینه کرد:

• عملکرد شبکه؛
• عملکرد محاسباتی
• استقرار بر روی پلتفرم های سخت افزاری خاص و
• استقرار در سیستم هایی با حافظه، ذخیره سازی یا منابع محاسباتی محدود.

4- توزیع های لینوکس

لینوکس از زمان توسعه اولیه خود، قوانین کپی‌لفت بنیاد نرم‌افزار آزاد را که منشا GNU GPL است، پذیرفته است. GPL می گوید که هر چیزی که به صورت رایگان گرفته شده و تغییر داده می شود باید به صورت رایگان توزیع شود. در عمل، اگر Linux یا سایر مؤلفه‌های دارای مجوز GNU برای ایجاد نسخه جدیدی از لینوکس توسعه یا اصلاح شوند، آن نسخه جدید باید به صورت رایگان توزیع شود.

توزیع های زیادی برای اهدف خاص مانند امنیت، بازی، دسکتاپ، سرورها یا دستگاه ها مانند سیستم های Raspberry Pi وجود دارد. تقریباً هر توزیع مدرن آماده استفاده و از پیش کامپایل شده است، در حالی که سایر توزیع‌ها، مانند جنتو لینوکس، از کد منبع تشکیل شده‌اند که هر کاربر می‌تواند در هنگام شروع نصب به صورت اختصاصی برای استفاده از سیستم خود آن را پیکر بندی و کامپایل کند.

صدها نسخه مختلف لینوکس، که به عنوان توزیع نیز شناخته می شوند، در دسترس هستند. توزیع ها معمولاً با پرداختن به یک هدف، فلسفه، عملکرد یا بازار هدف خاص، خود را از بسته متمایز می کنند.

توزیع‌هایی وجود دارند که برای عملکردهای هدف خاص مانند سرورها، رایانه‌های رومیزی، بازی، امنیت یا دستگاه‌های تعبیه‌شده از جمله سیستم‌های Raspberry Pi طراحی شده‌اند. اکثر توزیع‌های مدرن از پیش کامپایل شده و آماده استفاده هستند، در حالی که سایر توزیع‌ها مانند جنتو لینوکس از کد منبع تشکیل شده‌اند که کاربر می‌تواند در هنگام نصب اولیه به صورت محلی کامپایل کند تا پیکربندی سیستم خود را بهینه کند. Knoppix Linux یکی از توزیع‌های متعددی است که برای بازیابی هارد دیسک‌های آسیب‌دیده و انجام سایر کارهای پشتیبانی فنی استفاده می‌شود. متخصصان امنیت اطلاعات از Kali Linux برای تست نفوذ و سایر کارهای مرتبط با امنیت استفاده می کنند.

Linux به یکی از اجزای مهم سیستم های سرگرمی خودروساز تبدیل شده است. بسیاری از خودروسازان به (Automotive Grade Linux (AGL، یک پروژه منبع باز که توسط بنیاد لینوکس میزبانی می شود، پیوسته اند. به عنوان مثال، خودروهای تویوتا و لکسوس از AGL برای سیستم های اطلاعات سرگرمی خود استفاده می کنند.

توزیع های Linux ممکن است مانند Debian، Slackware و Gentoo در جامعه توسعه یافته باشند. سایر توزیع‌ها تجاری هستند و برای استفاده سازمانی در نظر گرفته شده‌اند، از جمله Red Hat Enterprise Linux و SUSE Linux Enterprise Server.

اگر بخواهیم یک جمع بندی داشته باشیم

توزیع های محبوب لینوکس عبارتند از:

• LINUX MINT
• MANJARO
• DEBIAN
• UBUNTU
• FOREGOES
• SOLUS
• FEDORA
• ELEMENTARY OS
• OPENSUSE

و فکر نکنید که سرور عقب مانده است. برای این عرصه می توانید به موارد زیر مراجعه کنید:

• Red Hat Enterprise Linux
• Ubuntu Server
• Centos
• SUSE Enterprise Linux

برخی از توزیع‌های سرور فوق رایگان هستند (مانند سرور اوبونتو و CentOS) و برخی دارای قیمت مرتبط هستند (مانند Red Hat Enterprise Linux و SUSE Enterprise Linux). مواردی که دارای قیمت مرتبط هستند نیز شامل پشتیبانی می شوند.

5- اجزاء و اصطلاحات لینوکس

به سیستم عاملی مانند موتور خودرو فکر کنید. یک موتور می‌تواند به تنهایی کار کند، اما وقتی به یک گیربکس، محورها و چرخ‌ها متصل شود، تبدیل به یک خودروی کاربردی می‌شود. بدون کارکرد صحیح موتور، بقیه خودرو کار نخواهد کرد.

لینوکس شبیه به یونیکس طراحی شده است، اما به گونه ای تکامل یافته است که بر روی انواع سخت افزاری از تلفن ها گرفته تا ابررایانه ها اجرا شود. هر سیستم‌عامل مبتنی بر Linux، شامل هسته لینوکس که منابع سخت‌افزاری را مدیریت می‌کند و مجموعه‌ای از بسته‌های نرم‌افزاری که بقیه سیستم‌عامل را تشکیل می‌دهند، است. سازمان‌ها همچنین می‌توانند سیستم عامل Linux خود را روی سرور لینوکس اجرا کنند.

سیستم عامل شامل برخی از اجزای اصلی رایج، مانند ابزارهای گنو، در میان بقیه است. این ابزارها امکانی برای مدیریت منابع ارائه شده توسط هسته، نصب نرم افزارهای اضافی، پیکربندی عملکرد و تنظیمات امنیتی و غیره به کاربر می دهند. همه این ابزارها در کنار هم سیستم عامل عملکردی را تشکیل می دهند. از آنجایی که لینوکس یک سیستم عامل متن باز است، ترکیب نرم افزارها می تواند بین توزیع های لینوکس متفاوت باشد. سیستم عامل Linux چندین مؤلفه مختلف را شامل می شود، از جمله:

• بوت لودر Bootloader: یک بوت لودر وظیفه مدیریت فرآیند بوت کامپیوتر و راه اندازی هسته لینوکس را بر عهده دارد. همچنین می توان از آن برای مدیریت سیستم هایی که بیش از یک سیستم عامل را بوت می کنند استفاده کرد.
• هسته Kernel: توزیع‌ها را می‌توان با نسخه‌های جدیدتر برای افزودن جنبه‌های جدید یا با نسخه‌های قبلی برای متعادل‌تر شدن تنظیم کرد، هسته دسترسی به شبکه را کنترل می‌کند، فرآیندها یا برنامه‌ها را برنامه‌ریزی می‌کند، دستگاه‌های جانبی اولیه را مدیریت می‌کند و بر کلیه خدمات سیستم فایل نظارت می‌کند. هسته لینوکس نرم افزاری است که مستقیماً با سخت افزار کامپیوتر ارتباط برقرار می کند.
• سیستم اینیت Init system: اولین فرآیندی که پس از بارگیری هسته اجرا می شود، Init یک برنامه دیمون است که به عنوان فرآیند والد برای سایر فرآیندهای در حال اجرا در سیستم عمل می کند. به عبارت دیگر، هر فرآیند از ابتدا باز می شود. فرآیندهایی مانند درخواست های ورود به سیستم و خدمات سیستم (چه در حالت ترمینال یا گرافیکی) را آغاز می کند. init، مانند sysvinit سنتی و Upstart، OpenRC و systemd جدیدتر. Init را می توان برای شروع فرآیندهای خاص در زمان اولیه سازی سیستم پیکربندی کرد. به عنوان مثال، هنگامی که سیستم یک وب سرور را اجرا می کند، سیستم init را می توان برای بارگیری تمام نرم افزارهای وب سرور ضروری پیکربندی کرد.
• دیمون Daemons : برنامه ای است که در پس زمینه اجرا می شود و درخواست های یک سرویس را مدیریت می کند. وب سروری که بر روی سرور لینوکس اجرا می شود به دیمونی وابسته است که معمولاً httpd نام دارد تا به درخواست های وب سرور گوش دهد.
• سرور گرافیکی Graphical server: نرم افزاری است که نحوه نمایش تصاویر گرافیکی را در رایانه کنترل می کند.
• محیط دسکتاپ Desktop environment: مجموعه ای از برنامه ها و کنترل های رابط کاربری است که کاربران هنگام استفاده از لینوکس به عنوان یک پلتفرم دسکتاپ با آنها تعامل دارند. دسترسی به محیط دسکتاپ معمولاً از طریق X Window System یا سیستم گرافیکی دیگری کنترل می شود. هر محیط دسکتاپ ظاهر خود را تعریف می کند، از جمله نحوه نمایش و دستکاری عناصر گرافیکی مانند پنجره ها، منوهای کشویی و فایل ها.
• اپلیکیشن ها Applications: نرم افزار هایی هستند که در حین و بعد از نصب اولیه لینوکس نصب می شود. اکثر توزیع‌های Linux شامل هزاران برنامه مختلف است، از جمله برای سرورهای شبکه و استفاده از دسکتاپ.

در حالی که این اجزا در اکثر توزیع‌های لینوکس گنجانده شده‌اند، لزوماً بخشی از هر سیستم Linux نیستند. برای مثال، سرور مبتنی بر لینوکس ممکن است به سرور گرافیکی، محیط دسکتاپ یا برنامه‌های کاربردی نیاز نداشته باشد.

محیط های محبوب دسکتاپ

دو محیط محبوب دسکتاپ عبارتند از:

محیط دسکتاپ GNOM، که در اکثر توزیع‌های محبوب لینوکس گنجانده شده است، GNOM برای استفاده آسان و قابل اعتماد طراحی شده است و سایر پروژه های محیط دسکتاپ از جمله MATE، Cinnamon و Unity را ایجاد کرد.

محیط دسکتاپ KDE جایگزین اصلی GNOM است. KDE نیز همچنین برای استفاده آسان و قابل اعتماد طراحی شده است. این پروژه نیز پروژه های دیگری از جمله محیط دسکتاپ Trinity را ایجاد کرده است.

6- سیستم عامل لینوکس چگونه کار می کند؟

توسعه‌دهندگان متن‌باز مختلف اذعان می‌کنند که هسته لینوکس توسعه نیافته، بلکه از انتخاب طبیعی تکامل یافته است. یک سیستم مبتنی بر لینوکس یک سیستم‌ عامل شبیه به یونیکس است که بیشتر طراحی رایج خود را از اصول ساخته شده در یونیکس در دهه‌های 1970 و 1980 مشتق گرفته است. سیستمی از هسته Linux استفاده می کند که یک هسته یکپارچه در سیستم های فایل، دسترسی محیطی، شبکه و کنترل فرآیند داشته و آن را مدیریت می کند. درایورهای دستگاه یا مستقیماً با هسته ادغام می شوند یا به عنوان ماژول هایی که در حین فعال بودن دستگاه بارگذاری می شوند، گنجانده می شوند.

سیستم عامل لینوکس از طراحی ماژولار پیروی می کند که کلید تغییرات و توزیع های متعدد آن است. همه توزیع‌های لینوکس بر اساس هسته Linux هستند، اما بسته به عواملی مانند:

• ورژن هسته. توزیع‌ها را می‌توان با نسخه‌های جدیدتر برای ترکیب ویژگی‌های جدیدتر یا با نسخه‌های قدیمی‌تر برای پایدارتر بودن پیکربندی کرد.
• ماژول های هسته. نرم افزاری است که می تواند در هسته بارگیری و تخلیه شود تا عملکرد را بدون راه اندازی مجدد افزایش دهد. ماژول های هسته اغلب برای پشتیبانی از موارد زیر استفاده می شوند:

درایورهای دستگاه، که از کدی استفاده می کنند که نحوه عملکرد دستگاه های متصل را کنترل می کند.
درایورهای سیستم فایل، که از کدی استفاده می کنند که نحوه عملکرد هسته با سیستم های فایل مختلف را کنترل می کند.
فراخوانی های سیستمی، که از کدی استفاده می کنند که نحوه درخواست خدمات برنامه ها از هسته را کنترل می کند.

• آپشن های پیکربندی. هسته های لینوکس کامپایل شده با گزینه های پیکربندی که فقط درایورهای دستگاه یا فایل سیستم را شامل می شود برای برخی از توزیع های تخصصی استفاده می شود. به عنوان مثال، کامپایل یک هسته برای یک دستگاه بی سیم بدون هیچ گونه درایور دستگاه شبکه سیمی.

هسته لینوکس تنها موردی است که در تمام سیستم هایی که Linux را اجرا می کنند مشترک هستند. لینوکس بدین صورت کار می‌کند:

1. بارگیری و بوت کردن هسته لینوکس.
2. پس از بوت شدن، هسته تمام ورودی و خروجی سیستم را مدیریت می کند. سیستم مقداردهی اولیه می شود و فرآیندها را می توان شروع کرد.
3. با شروع فرآیندهای سیستم، سیستم را می توان برای فرآیندهایی استفاده کرد که شامل عملکردهای سرور شبکه، دستورات وارد شده به صورت تعاملی از طریق خط فرمان، برنامه های دسکتاپ یا هر برنامه یا برنامه ای می شود.

بااینکه ممکن است هسته تقریباً یکسان باشد با مقداری واگرایی برای تفاوت‌های پیکربندی و کامپایل تجربه کاربر بسته به نحوه استفاده از سیستم لینوکس می‌تواند بسیار متفاوت باشد. به عنوان مثال، برخی از موارد استفاده از لینوکس با تجربیات کاربری بسیار متفاوت عبارتند از:

• سیستم های بهره وری دسکتاپ، مانند سیستم هایی که توسط توسعه دهندگان نرم افزار یا سایر متخصصان استفاده می شود. ورک استیشن های توسعه نرم افزار ممکن است برای عملکرد بهینه شده باشند، در حالی که دسکتاپ ها برای متخصصان اداری ممکن است برای استفاده از ابزارهای بهره وری دسکتاپ بهینه شوند.
• سرورهای شبکه ممکن است حتی یک پایانه برای دسترسی مستقیم نداشته باشند. این headless servers از راه دور از طریق ترمینال شبکه یا Windows sessions مدیریت می شوند. سرورها ممکن است توسط بسیاری مورد استفاده قرار گیرند، اما باید مستقیماً توسط مدیران سیستم مجاز دسترسی داشته باشند.
• تین کلاینت ها به کاربران این امکان را می دهند که از یک محیط دسکتاپ کامل و تخصصی در یک دستگاه سبک وزن استفاده کنند که شامل سیستم‌های تک کارتی Google Chromebook و Raspberry Pi است.

هنگام استفاده از لینوکس با محیط دسکتاپ به عنوان رابط کاربری گرافیکی، لینوکس تقریباً مانند هر سیستم عامل مبتنی بر رابط کاربری گرافیکی عمل می کند. برنامه ها و سایر منابع را می توان با کلیک بر روی نمادها باز کرد و فایل ها را می توان با استفاده از ماوس یا پد، کپی یا حذف کرد.

7- چرا از لینوکس استفاده کنیم؟

دلایل متعددی وجود دارد که چرا می‌توان از لینوکس استفاده کرد:

• منبع باز: Linux یک نرم افزار منبع باز است، به این معنی که کد منبع آزادانه برای استفاده، تغییر و توزیع برای همه در دسترس است. این به یک جامعه بزرگ و فعال از توسعه دهندگان اجازه می دهد تا در توسعه و نگهداری سیستم عامل مشارکت کنند.
• قابلیت سفارشی سازی: لینوکس بسیار قابل تنظیم است و کاربران به راحتی می توانند بسته های نرم افزاری مختلف را متناسب با نیاز خود نصب و پیکربندی کنند.
• ثبات و امنیت: Linux به دلیل ثبات و امنیت خود شناخته شده است، زیرا نسبت به سایر سیستم عامل ها کمتر در معرض خرابی و ویروس ها قرار دارد.
• مقرون به صرفه: لینوکس برای دانلود و استفاده رایگان است و آن را به گزینه ای مقرون به صرفه برای افراد و مشاغل تبدیل می کند.

8- مزایا و معایب استفاده از لینوکس

مزایای سیستم عامل لینوکس

برخی از مزایای استفاده از لینوکس عبارتند از:

• هسته لینوکس تحت مجوز نرم افزار منبع باز GNU GPL منتشر شده است. اکثر توزیع ها شامل صدها برنامه کاربردی هستند که تقریباً در هر دسته بندی گزینه های زیادی وجود دارد. بسیاری از توزیع‌ها همچنین شامل نرم‌افزارهای اختصاصی هستند، مانند درایورهای دستگاه‌هایی که توسط سازندگان ارائه می‌شوند تا از سخت‌افزار خود پشتیبانی کنند.
• لینوکس یکی از برجسته‌ترین نمونه‌های همکاری نرم‌افزار آزاد و منبع باز است. کد منبع می‌تواند توسط همه تحت شرایط مجوزهای مربوطه، مانند GNU GPL (مجوز عمومی) توزیع، اصلاح و به صورت غیر تجاری یا تجاری استفاده شود. به عنوان مثال، هسته لینوکس بر اساس GPLv2 مجوز دارد.
• هزینه های صدور مجوز که برخلاف Microsoft Windows یا Apple macOS، Linux هیچ هزینه مجوز صریحی ندارد. در حالی که پشتیبانی سیستم با پرداخت هزینه از سوی بسیاری از فروشندگان لینوکس انجام می‌شود، خود سیستم عامل برای کپی و استفاده رایگان است.
• قابل اطمینان است، لینوکس یک سیستم عامل قابل اعتماد در نظر گرفته می شود. Linux پایدار در نظر گرفته می شود، به این معنی که در اکثر شرایط می تواند اجرا شود. لینوکس همچنین هنگام اجرای نرم افزار و ورودی غیرمنتظره با خطاها مقابله می کند.
• برخلاف فروشندگان نرم‌افزار تجاری که نسخه‌های جدید سیستم‌عامل خود را همراه با روش‌های جدید کار عرضه می‌کنند، لینوکس و برنامه‌های منبع باز معمولاً حالت‌های عملکرد خود را با نسخه‌های جدید تغییر نمی‌دهند.
• بین صدها توزیع موجود، هزاران برنامه کاربردی و گزینه های تقریبا بی نهایت برای پیکربندی، کامپایل و اجرای Linux بر روی تقریباً هر پلتفرم سخت افزاری، امکان بهینه سازی لینوکس برای تقریباً هر برنامه ای وجود دارد.

معایب سیستم عامل لینوکس

برخی از معایب استفاده از لینوکس عبارتند از:

• فقدان استاندارد تعیین شده که هیچ نسخه استانداردی از لینوکس وجود ندارد، Linux برای بهینه سازی برنامه های خاص ممکن است خوب باشد، اما برای استقرار تصاویر سرور یا دسکتاپ استاندارد شده این قابلیت را ندارد.
• همچنین در نتیجه طیف گسترده ای از توزیع ها پشتیبانی ممکن است پیچیده شود.
• هزینه های پشتیبانی که در حالی که یک سازمان می تواند لینوکس را آزادانه و بدون هزینه مجوز خریداری کند، اما پشتیبانی رایگان نیست. اکثر توزیع کنندگان Linux سازمانی مانند SUSE و Red Hat قراردادهای پشتیبانی ارائه می دهند. بسته به شرایط، این هزینه های مجوز می تواند به میزان قابل توجهی بالا باشد.
• نرم افزار بهره وری دسکتاپ مانند مایکروسافت آفیس را نمی توان در رایانه های رومیزی لینوکس استفاده کرد و ممکن است سایر نرم افزارهای اختصاصی برای پلتفرم های لینوکس در دسترس نباشند.
• سخت افزار پشتیبانی نشده در حالی که بسیاری از تولیدکنندگان سخت افزار درایورهای دستگاه Linux را برای محصولات خود در دسترس قرار می دهند، بسیاری از آنها این کار را نمی کنند.
• در برخی موارد، یک ویژگی لینوکس می تواند یک مزیت یا ضرر باشد. برای مثال، داشتن گزینه‌های زیادی برای سفارشی کردن سیستم‌عامل Linux برای تولیدکنندگانی که به دنبال سیستم عامل های اختصاصی هستند، سودمند است، اما برای شرکت‌هایی که می‌خواهند یک سیستم‌عامل دسکتاپ توسط طیف وسیعی از کاربران استفاده شود، این ویژگی لنوکس یک نقطه ضعف است.