Клоны операционной системы LINUX

Введение
В последнее время, в связи с возросшими требованиями к лицензированию программного обеспечения, наблюдается интерес к операционной системе Linux. Многие крупные компании переносят или уже перенесли свои приложения на Linux. Особенно данный переход наблюдается в настоящее время в российском сегменте рынка информационных технологий.
Linux сделал огромные шаги в развитии, и признан самой быстроразвивающейся операционной системой в мире. Говоря о Linux, подразумевают операционные системы на базе ядра Linux – большой группе UNIX-подобных систем. Следует отметить, что, хотя создание ядра Linux осуществляется централизованно, дистрибуцией системы занимается более полутора десятков организаций, причем каждая из них привносит что-то свое.
Целью данной работы является рассмотреть краткое развитие операционной системы Linux, какие преимущества и недостатки имеет данная система и проанализировать наиболее известные «клоны Linux» – дистрибутивы.












1. Особенности ОС Linux
1.1. Краткая история развития
Linux – операционная система (ОС), одна из версий UNIX, изначально была разработана Линусом Торвальдсом. Большое количество программ ОС Linux разработаны проектом GNU, но в развитие операционной системы внесли вклад также программисты со всего земного шара.
Торвальдс объявил первую «официальную» версию ОС Linux 5 октября 1991 года и присвоил ей номер 0.02. Снова основное внимание уделялось разработке ядра. Вопросы поддержки работы с конечным пользователем, тиражирования, документирования даже не выносились в повестку. Кажется, что и на сегодняшний день сообщество программистов Linux считает эти вопросы второстепенными по сравнению с «настоящим программированием» – развитием ядра системы.
Так как над операционной системой стало работать много разработчиков, после версии 0.03 Торвальдс скачком перепрыгнул в нумерации к версии 0.10. В марте 1992 г., после нескольких пересмотров версий релизов, Торвальдс присвоил очередной версии номер 0.95, чтобы показать свое впечатление о том, что возможно скоро выйдет уже «официальный» релиз. Примерно через полтора года – в декабре 1993 версия ядра была все еще 0.99.pl14 – линейно приближаясь к 1.0. На данный момент, последняя версия ядра Linux – 6.0 (релиз 2 октября 2022 г.), представлена все также Линусом Торвальдсом.
Сегодня Linux – это полноценная UNIX-подобная операционная система, которая не уступает коммерческим системам – Windows и MacOS. Практически все основные программные пакеты (в том числе и коммерческие) были установлены и на ОС Linux. Кроме того, все большее разнообразие архитектур оборудования поддерживается по сравнению с изначальным ядром.
ОС Linux стала известной по следующим факторам:
 значимость дистрибутивов;
 поддержка версий;
 возможность запускаться на самом разном оборудовании;
 низкие требования по аппаратной части ресурсов;
 возможность установки программ из существующих репозиториев.
Но список причин популярности системы, конечно, только этими не заканчивается; существуют не только практические, но и этические причины. Например, большинство программистов воспринимают ОС Linux как выражение открытости и доступности.
Логотип Linux — черный пингвин с желтыми лапами, белым животом и клювом. В 1996 году разработчики ядра Linux решили выбрать талисман. Линус сказал о том, что ему очень симпатичны пингвины. Поэтому на логотипе Linux изображен пингвин (рис. 1).

Рисунок 1 – Логотип ОС Linux



1.2. Состав операционной системы
Операционная система – это прослойка между прикладным программным обеспечением и оборудованием. Но и ОС можно разделить на три основные составляющие:
 Ядро;
 Системные библиотеки;
 Оболочка и утилиты.
Ядро
Ядро – центральная часть ОС, управляющая ресурсами вычислительной системы и предоставляющая процессам согласованный доступ к данным ресурсам. Главными ресурсами являются процессорное время, память и устройства ввода-вывода. На уровне ядра могут быть реализованы сетевое взаимодействие и доступ к файловой системе.
Ядро – это посредник между устройствами вычислительной системы (микропроцессором, оперативной памятью, жестким диском и пр.) и его программным обеспечением. Для этого в коде написаны драйверы устройств, которые загружаются в память или подключаются по мере необходимости ресурса определенного устройства. Кроме этого, ядра обрабатывают системные вызовы.
На персональном компьютере могут быть запущены сразу несколько программ. Первые работают в фоновом режиме, вторые ожидают определенных действий от пользователя, третьи получают информацию из других запущенных программ. Именно ядро распределяет ресурсы вычислительной системы между всеми процедурами и организует параллельную работу множества разных процессов.
Существуют разные типы архитектур ядер: микроядра, монолитные и гибридные. В табл. 1 представлены достоинства и недостатки каждой архитектуры ядер.

Таблица 1. Плюсы и минусы архитектур ядер ОС
Особенность Плюсы Минусы
Микроядро Состоит из нескольких самостоятельных модулей, которые загружаются в память по мере необходимости.  высокая степень надежности системы (по сравнению с другими архитектурными решениями);
 малое потребление оперативной памяти;
 модульность (подключение дополнительных ядер или его частей).
 не высокая производительность;
 доступ к аппаратным средствам только через драйверы устройств.
Монолитное ядро Состоит из одного модуля. В памяти вычислительного устройства всегда размещен весь (либо почти весь) код ядра. В связи с чем скорость его работы выше в сравнении с микроядром.  прямой доступ к аппаратным ресурсам;
 простой обмен данными между процессами;
 более высокая скорость реакции процессов.
 большой объем;
 меньшая степень безопасности (по сравнению с микроядром);
 занимает много оперативной памяти.
Гибридное ядро Комбинация архитектур микроядра и монолитного ядра.  возможность выбора того, что будет функционировать в пространстве ядра и пользователя;
 небольшой физический размер;
 высокая степень гибкости.
 более медленная работа;
 выпуск драйверов устройств только производителями.

Ядро ОС Linux — монолитное, но при этом оно занимает некоторые функции из микроядерного ядра. Это значит, что вся операционная система работает в пространстве ядра, а драйвера устройств могут легко загружаться (или выгружаться) непосредственно при работе ОС.