مقدمه

چه بخواهيم چه نخواهيم، كامپيوتر جزيي از زندگي روزمره ما شده است. حتماً‌ شما تا به حال كليپي را با كامپيوتر تماشا كرده‌ايد، از آهنگي با كيفيت ديجيتال لذت برده‌ايد، متني را تايپ كرده‌ايد يا شبي را به گشت و گذار در دنياي اينترنت يا چت رومها به صبح رسانده‌ايد! بستر اجرايي همه اين برنامه‌ها، برنامه‌اي مادر، به نام سيستم عامل است. به احتمال زياد شما يكي از نسخه‌هاي ويندوز مايكروسافت مانند ويندوز 98 يا XP را استفاده مي‌كنيد. آيا تا به حال برايتان پيش نيامده كه كامپيوترتان خود به خود Rest شود يا يك روز صبح كه كامپيوتر اداره‌تان را روشن مي‌كنيد. ويندوز بالا نمي‌آيد.

آيا تا به حال به فكر امتحان كردن سيستم عامل ديگري افتاده‌ايد؟‌ يك سيستم عامل با كارايي بيشتر:‌ يك سيستم عامل امن، چند منظوره، قابل اعتماد و كاربردي به معناي واقعي كلمه، البته مقصود توليدات شركت انحصار طلب مايكروسافت يا سيستم عامل صنعتي يونيكس (UNIX)‌ و يا سيستم گرانقيمت اپل مكينتاش (Apple Macintosh) نيست. ما مي‌خواهيم از سيستم عامل ديگري صحبت كنيم:‌

سيستم عامل آزاد لينوكس linux

اگرچه لينوكس خالق مشخصي ندارد، ولي اين لينوس توروالدز (linus Torvalds) دانشجوي فنلاندي بود كه در 215 آگوست 1991، اين راه را آغاز كرد. او از همان ابتدا روياي ايجاد يك سيستم عامل open source يا متن باز با كارايي بالا، ضريب اطمينان فوق‌العاده و امنيت باور نكردني را در سر مي‌پروراند، صحبت از من باز با كارايي بالا، ضريب اطمينان فوق‌العاده و امنيت باور نكردني را در سر مي‌پروراند. صحبت از متن باز بودن لينوكس به ميان آمد؛ كساني كه تا اندازه‌اي با زبانهاي برنامه‌نويسي آشنايي دارند مي‌دانند كه سيستم عاملهايي مانند ويندوز مايكروسافت كه خود را در دسترس همگان قرار نمي‌دهند و آنچه كه كاربران خريداري مي‌كنند، تنها برنامه قابل اجرايي است كه هيچ اطلاعاتي از جزئيات دروني كاركرد سيستم عامل را نمي‌توان از آن فهميد. اما در مورد لينوكس وضع به گونه ديگري است؛ به اين صورت كه sorce يا كد لينوكس براي كليه علاقه‌مندان و برنامه‌نويسان باز و قابل تغيير و بهينه‌سازي است.

 

لينوس توروالدز هسته لينوكس موسوم به كرنل را تحت امتياز Gpl: GNU General public license منتشر كرد، طبق اين امتياز كه در برابر امتياز انحصارطلبانه كپي‌رايت (copy right)‌ كپي لفت (copy left) ناميده مي‌شود،‌ كاربران و برنامه‌نويسان اجازه هر گونه دخل و تصرف در كد برنامه‌ها، استفاده مجدد از كل يا بخشي از برنامه‌ها در برنامه‌اي ديگر و فرش يا پخش مجدد برنامه‌ها را دارند؛ به شرط اينكه ماهيت باز متن برنامه‌ها تحديد نشود و تمام حقوق كپي لفت به خريدار نيز منتقل شود.

 

لينوكس در ايران

حدود دو سال است كه دولت جمهوري اسلامي ايران پروژه‌اي را براي فارسي‌سازي لينوكس و نهايتاً توليد سيستم عامل ملي تدوين كرده است. تصويب اين طرح به پيشنهاد مركز فناوري اطلاعات و ارتباطات پيشرفته شريف (AICTC) و با مديريت اين مركز انجام شد. اين پروژه از پنج پروژه زير

 

 

 

تشكيل شده است:

1ـ توسعه نرم‌افزارهاي منبع آزاد

2ـ تدوين استراتژي استفاده از نرم‌افزارهاي منبع آزاد

3ـ پروژه لينوكس فارسي

4ـ توسعه كاربرديهاي لينوكس

5ـ تشكيل انجمن open source ايران

 

طبق برنامه زمان‌بندي شده نيمه سال 2006 ميلادي بايد شاهد اتمام اين پروژه باشيم!

لينوكس: يكي از زيباترين دستاوردهاي بشري

لينوكس در سايه همكاري و تبادلات علمي هزاران نفر در سرتاسر جهان ايجاد شده و توسعه يافته است. گستردگي اين مشاركت به قدري است كه سيستم عامل لينوكس را زيباترين دستاورد همكاري جمعي بشر ناميده‌اند. فرهنگي كه بر جامعه لينوكس و متن باز حاكم است فرهنگ ياري، اشتراك اطلاعات و تلاش براي بهبود هر چه بيشتر محصولات است. هر كس مي‌خواهد با اين سيستم عامل كار كند، بايد تمامي ديدگاه‌ها و عقايد قبلي خود را درباره نرم‌افزار و سيستم عامل كنار بگذارد و

با يك ديدگاه جديد وارد دنياي لينوكس شود، چون لينوكس در جهاني با فرهنگ متفاوت زندگي مي‌كند.

 

 

 

 

 

فصل اول

تاريخچه لينوكس

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

تاريخچه لينوكس

شروع داستان لينوكس

در سال 1991 در حالي كه جنگ سرد رو به پايان مي‌رفت و صلح در افقها هويدا مي‌شد، در دنياي كامپيوتر، آينده بسيار روشني ديده مي‌شد. با وجود قدرت سخت‌افزارهاي جديد، محدوديتهاي كامپيوترها رو به پايان مي‌رفت. ولي هنوز چيزي كم بود ... و اين چيزي نبود جز فقداني عميق در حيطه سيستمهاي عامل.

داس، امپراطوري كامپيوترهاي شخصي را در دست داشت. سيستم عامل بي‌استخواني كه با قيمت 50000 دلار از يك هكر سياتلي توسط بيل گيتز (Gates Bill) خريداري شده بود و با يك استراتژي تجاري هوشمند، به تمام گوشه‌هاي جهان رخنه كرده بود. كاربران PC انتخاب ديگري نداشتند. كامپيوترهاي اپل مكينتاش بهتر بودند. ولي قيمتهاي نجومي، آنها را از دسترس اكثر افراد خارج مي‌ساخت.

خيمه‌گاه ديگر دنياي كامپيوترها، دنياي يونيكس به خودي خود بسيار گرانقيمت بود. آنقدر گرانقيمت كه كاربران كامپيوترهاي شخصي جرات نزديك شدن به آنرا نداشتند. كد منبع يونيكس كه توسط آزمايشگاههاي بل بين دانشگاهها توزيع شده بود، محتاطانه محافظت مي‌شد تا براي عموم فاش نشود. براي حل شدن اين مسئله، هيچيك از توليد‌كنندگان نرم‌افزار راه حلي ارائه ندادند.

بنظر مي‌رسيد اين راه حل به صورت سيستم عامل MINIX ارائه شد. اين سيستم عامل، كه از ابتدا توسط اندرو اس. تانناوم (Andrew S. Tanenbaum) پروفسور هلندي، نوشته شده بود به منظور تدريس عمليات داخلي يك سيستم عامل واقعي بود. اين سيستم عامل براي اجرا روي پردازنده‌هاي 8086 اينتل طراحي شده بود و بزودي بازار را اشباع كرد.

بعنوان يك سيستم عامل، MINIX خيلي خوب نبود. ولي مزيت اصلي آن، در دسترس بودن كد منبع آن بود. هر كس كه كتاب سيستم عامل تاننباوم را تهيه مي‌كرد، به 12000 خط كد نوشته شده به زبان C و اسمبلي نيز دسترسي پيدا مي‌كرد. براي نخستين بار، يك برنامه‌نويس يا هكر مشتاق مي‌توانست كد منبع سيستم عامل را مطالعه كند. چيزي كه سازندگان نرم‌افزارها آنرا محدود كرده بودند. يك نويسنده بسيار خوب، يعني تاننباوم، باعث فعاليت مغزهاي متفكر علوم كامپيوتري در زمينه بحث گفتگو براي ايجاد سيستم عامل شد. دانشجويان كامپيوتر در سرتاسر دنيا با خواندن كتاب و كدهاي منبع، سيستمي را كه در كامپيوترشان در حال اجرا بود، درك كردند و يكي از آنها بينوس توروالدز نام داشت.

 

تولد سيستم عامل جديد:

در سال 1991 لينوس بنديكت توروالدز (Linus Benedict Torvalds) دانشجوي سال دوم علوم كامپيوتر دانشگاه هلسينكي فنلاند و يك هكر خود آموخته بود. اين فنلاندي 21 ساله عاشق وصله پينه كردن محدوديتهايي كه سيستم را تحت فشار قرار مي‌دادند. ولي مهمترين چيزي كه وجود نداشت يك سيستم عامل بود كه بتواند نيازهاي حرفه‌اي‌ها را برآورده نمايد. MINIX خوب بود ولي فقط يك سيستم عامل مخصوص دانش‌آموزان بود و بيشتر به عنوان يك ابزار آموزشي بود تا ابزاري قدرتمند براي به كارگيري در امور جدي.

در اين زمان برنامه‌نويسان سرتاسر دنيا توسط پروژه گنو (GNU) كه توسط ريچارد استالمن (Richard Stallman) آغاز شده بود، تحريك شده بودند. هدف اين پروژه ايجاد حركتي براي فراهم نمودن نرم‌افزارهاي رايگان و در عين حال با كيفيت بود. استالمن خط مشي خود را از آزمايشگاه معروف هوش مصنوعي دانشگاه MIT با ايجاد برنامه ويرايشگر emacs در اواسط و اواخر دهه 70 آغاز نمود. تا اوايل دهه 80، بيشتر برنامه‌نويسان نخبه آزمايشگاههاي هوش مصنوعي MIT جذب شركتهاي نرم‌افزاري تجاري شده بودند و با آنها قراردادهاي حفظ اسرار امضا شده بود. ولي استالمن ديدگاه متفاوتي داشت. وي عقيده داشت بر خلاف ساير توليدات، نرم‌افزار بايد از محدوديتهاي كپي و ايجاد تغييرات در آن آزاد باشد تا بتوان روز به روز نرم‌افزار‌هاي بهتر و كارآمدتري توليد نمود.

با اعلاميه معروف خود در سال 1983 پروژه GNU را آغاز كرد. وي حركتي را آغاز كرد تا با فلسفه خودش به توليد و ارائه نرم‌افزار بپردازد. نام GNU مخفف GNU is Not Unix است. ولي براي رسيدن به روياي خود براي ايجاد يك سيستم عامل رايگان، وي ابتدا نياز داشت تا ابزارهاي لازم براي اين كار را ايجاد نمايد. بنابراين در سال 1984 وي شروع به نوشتن و ايجاد كامپايلر زبان C گنو موسوم به GCC نمود. ابزاري مبهوت‌كننده براي برنامه‌نويسان مستقل. وي با جادوگري افسانه‌اي خود به تنهايي ابزاري را ايجاد نمود كه برتر از تمام ابزارهايي كه تمام گروههاي برنامه‌نويسان تجاري ايجاد كرده بودند قرار گرفت. GCC يكي از كارآمدترين و قويترين كامپايلرهايي است كه تاكنون ايجاد شده است.

تا سال 1991 پروژه GNU تعداد زيادي ابزار ايجاد كرده بود ولي هنوز سيستم عامل رايگاني وجود نداشت. حتي MINIX هم لايسنس شده بود. كار بر روي هسته سيستم عامل گنو موسوم به HURD ادامه داشت ولي به نظر نمي‌رسيد كه تا چند سال آينده قابل استفاده باشد.

 

 

 

اين زمان براي توروالدز بيش از حد طولاني بود ...

در 25 آگوست 1991، اين نامه تاريخي به گروه خبري MINIX از طرف توروالدز ارسال شد:

از: ‌لينوس بنديكت توروالدز

به : گروه خبري MINIX

موضع: بيشتر چه چيزي را مي‌خواهد در MINIX ببينيد؟

خلاصه: نظرخواهي كوچك در مورد سيستم عامل جديد من

با سلام به تمام استفاده‌كنندگان از MINIX من در حال تهيه يك سيستم عامل رايگان فقط به عنوان سرگرمي و نه به بزرگي و حرفه‌اي GNU براي دستگاههاي 386 و 486 هستم. اين كار از آوريل شروع شده و در حال آماده شدن است. من مايلم تا نظرات كاربران را در مورد چيزهايي كه در MINIX دوست دارند يا ندارند، جمع‌آوري كنم. زيرا سيستم عامل من حدوداً‌ شبيه آن است. مانند ساختار سيستم فايل مشابه و چيزهاي ديگر ... من اكنون bash نسخه 1.08 و GCC نسخه 1.40 را به آن منتقل كرده‌ام و به نظر مي‌رسد كه كار مي‌كند. من در عرض چند ماه چيزي آزمايشي درست كرده‌ام و مايلم بدانم كه كاربران بيشتر به چه قابليتهايي نياز دارند؟ من از هر پيشنهادي استقبال مي‌كنم. ولي قول نمي‌دهم همه آنها را اجرا كنم.

لينوس

همانطور كه در اين نامه پيداست، خود توروالدز هم باور نمي‌كرد كه مخلوقش آنقدر بزرگ شود كه چنين تحولي در دنيا ايجاد كند. لينوكس نسخه 1.0 در اواسط سپتامبر 1991 منتشر شد و روي اينترنت قرار گرفت. شور و اشتياقي فراوان حول مخلوق توروالدز شكل گرفت. كدها دانلود شده، آزمايش شدند و پس از بهينه‌سازي به توروالدز بازگردانده شدند. لينوكس نسخه 2.0 در پنجم اكتبر به همراه اعلاميه معروف توروالدز

آماده شد:

از:‌ لينوس بنديكت توروالدز

به: گروه خبري MINIX

آيا شما از روزهاي زيباي MINIX 1.1 محروم شده‌ايد؟ ‌هنگامي كه مردها مرد بودند و راه‌اندازهاي دستگاه خود را خودشان مي‌نوشتند؟‌ آيا شما فاقد يك پروژه زيبا هستيد و مي‌ميريد تا سيستم عاملي داشته باشيد تا بتوانيد آنرا مطابق با نيازهاي خود درآوريد؟ اگر اينگونه است، اين نامه براي شما نوشته شده است.

همانطور كه ماه پيش گفتم من در حال كار بر روي يك سيستم عامل رايگان مشابه MINIX براي كامپيوترهاي 386 هستم. اين سيستم عامل اكنون بجايي رسيده است كه قابل استفاده است و مايل هستم كه كدهاي منبع را در سطح گسترده‌تر پخش نمايم. اين نسخه 2.0 است ولي من موفق شده‌ام كه نرم‌افزارهاي compress , GUN-sed , GNU – Make, GCC, Bash و غيره را تحت آن اجرا كنم. كدهاي منبع اين پروژه را مي‌توانيد از آدرس nic.funet. fi با آدرس 128.214.6.100 در دايركتوري pub OS/linux پيدا كنيد. اين دايركتوري همچنين داراي چند فايل README و تعدادي باينري قابل اجرا تحت لينوكس است. تمام كدهاي منبع ارائه شده است زيرا هيچ يك از كدهاي MINIX در آن استفاده نشده است. سيستم را مي‌توانيد همانطور كه هست كامپايل و استفاده كنيد. كدهاي منبع باينريها را هم مي‌توانيد در مسير pub GNU پيدا كنيد.

لينوكس نسخه 3.0 پس از چند هفته آماده شد و تا دسامبر، لينوكس به نسخه 10.0 رسيد. هنوز لينوكس فقط چيزي كمي بيشتر از يك فرم اسكلت بود. اين سيستم عامل فقط ديسكهاي سخت AT را پشتيباني مي‌كرد و ورود به سيستم نداشت و مستقيماً‌ به خط فرمان بوت مي‌شد. نسخه 11.0 خيلي بهتر شد. اين نسخه از صفحه كليدهاي چند زبانه پشتيباني مي‌كرد، ديسكهاي فلاپي و كارتهاي گرافيكي EGA, VGA هركولس و ... نيز پشتيباني مي‌شدند. شماره نسخه‌ها از 12.0 به 95.0 و 0.96 افزايش پيدا كرد و ادامه يافت. بزودي كد آن بوسيله سرويس‌دهند‌هاي FTP در فنلاند و مناطق ديگر، در سرتاسر جهان منتشر شد.

 

مقايسه و توسعه:

بزودي توروالدز با مقايسه‌هايي از طرف اندروتاننباوم، معلم بزرگي كه MINIX را نوشته بود، ‌مواجه شد. تاننباوم براي توروالدز مي‌نويسد:

"من برين نكته تاكيد دارم كه ايجاد يك هسته يكپارچه در سال 1991 يك اشتباه پايه‌اي بود. خدا را شكر كه شما شاگرد من نيستيد، و اگر نه چنين طرحي نمره بالايي نمي‌گرفتيد."

توروالدز بعداً پذيرفت كه اين بدترين نكته در توسعه لينوكس بوده است. تاننباوم يك استاد مشهور بود و هر چه كه مي‌گفت واقعيت داشت. ولي وي در مورد لينوكس اشتباه مي‌كرد. توروالدز كسي نبود كه به اين سادگي‌ها پذيراي شكست باشد.

تاننباوم همچنين گفته بود: "لينوكس منسوخ شده است".

اكنون نوبت حركت نسل جديد لينوكس بود. با پشتيباني قوي از طرف اجتماع لينوكس، توروالدز يك پاسخ مناسب براي تاننباوم فرستاد:

"شغل شما استاد دانشگاه و محقق بودن است و اين بهانه خوبي براي برخي مغز خرابكنيهاي MINIX است".

و كار ادامه يافت. بزودي صدها نفر به اردوگاه لينوكس پيوستند. سپس هزاران نفر و سپس صدها هزار نفر، لينوكس ديگر اسباب بازي هكرها نبود. با پشتيباني نرم‌افزارهاي پروژه GNU، لينوكس آماده يك نمايش واقعي بود. لينوكس تحت مجوز GPL قرار داده شد. با اين مجوز همه مي‌توانستند كدهاي منبع لينوكس را به رايگان داشته باشند، بر روي آنها مطالعه كرده و آنها را تغيير دهند. دانشجويان و برنامه‌نويسان آن را قاپيدند.

و خيلي زود توليد‌كنندگان تجاري وارد شدند. لينوكس به خودي خود رايگان بود و هست. كاري كه اين توليد‌كنندگان انجام دادند، كامپايل كردن بخشها و نرم‌افزارهاي مختلف و ارائه آن بصورت يك فرمت قابل توزيع همانند ساير سيستم عاملها بود، تا مردم عادي نيز بتوانند از آن استفاده كنند. اكنون توزيع‌هايي مانند ردهت، دبيان و زوزه داراي بيشترين سهم كاربران در سرتاسر جهان هستند. با رابطهاي گرافيكي كاربر جديد مانند KDE و GNOME توزيع‌هاي لينوكس در بين مردم بسيار گسترش يافتند.

همچنين اتفاقات جالبي با لينوكس رخ مي‌دهد. در كنار PC، لينوكس به روي اكثر پلاتفورمها منتقل شده است. لينوكس تغيير داده شد تا كامپيوتر دستي شركت com3 يعني palmpilot را اجرا نمايد. تكنولوژي كلاستر كردن اين امكان را بوجود آورد تا بتوان تعداد زيادي از ماشينهاي لينوكس را به يك مجموعه واحد پردازشي تبديل نمود. يك كامپيوتر موازي. در آوريل 1996 محققين آزمايشگاههاي ملي لوس آلاموس از 68 كامپيوتر مبتني بر لينوكس براي پردازش موازي و شبيه‌سازي موج انفجار اتمي استفاده كردند. ولي بر خلاف ابر كامپيوترهاي ديگر، هزينه آنها بسيار ارزان تمام شد. ابر كامپيوتر خود ساخته آنها با تمام تجهيزات و سخت‌افزارها 152000 دلار هزينه در برداشت و اين يك دهم هزينه يك ابر كامپيوتر تجاري است. اين ابر كامپيوتر به سرعت 16 بيليون محاسبه در ثانيه دست يافت و به رتبه 315 ام اين ابر كامپيوتر جهان دست پيدا كرد. و صد البته يكي از پايدارترين آنها بود. پس از سه ماه از آغاز فعاليت، هنوز بوت نشده بود. بهترين موردي كه امروزه براي لينوكس وجود دارد، طرفداران متعصب آن هستند. هنگامي كه يك قطعه سخت‌افزاري جديد ارائه مي‌شود، هسته لينوكس براي استفاده از آن تغيير داده مي‌شود. براي مثال هنگام ارائه پردازنده 64 بيتي شركت AMD هسته به سرعت چند هفته براي كار با آن آماده شد. اكنون لينوكس بر روي تمام انواع خانواده‌هاي سخت‌افزاري موجود اعم از Alpha, MAC, PC و انواع سخت‌افزارهاي درونه‌اي قاب اجراست كه آن را براي استفاده در ماشين‌آلات صنعتي و آلات و ادواتي كه نياز به پردازش كامپيوتري دارند، بسيار مناسب نموده است. لينوكس با همان فلسفه و هدفي كه در سال 1991 ايجاد شد، وارد هزاره جديد شده است.