Linux/Charakteristika operačního systému GNU/Linux

OS Unixového typu - filozofie, procesy, uživatelé, souborový systém, základní programy a další věci jsou shodné s Unixovými standardy.
Čistě 32/64 bitový OS - Linux od počátku byl psán jako 32-bitový OS a dnes podporuje řadu 64-bitových architektur - první byly procesory DEC Alpha, nyní též Intel64, 64-bit procesory MIPS a SPARC a 64-bit z/Architektura na S390 fy Intel. Pozn.: GNU C knihovna (GLIBC) je již částečné portována i na 128-bitové architektury. 16-bitové, tedy 286 a starší, klasický linux nepodporuje.
Víceúlohový OS - jeden člověk může mít spuštěno několik programů současně
Víceuživatelský OS - více lidí může současně pracovat na jednom fyzickém počítači. OS uživateli vytváří virtuální prostředí tvářící se, jako by měl počítač sám pro sebe: nikdo nebude bez jeho povolení číst jeho soubory, nikdo nebude zasahovat do běhu jeho programů, bude moci používat periferní jednotky počítače (tiskárny, vstupní jednotky,..) atd.
Víceprocesorový OS - SMP podle dané architektury - podporováno až 64 procesorů. OS zaručuje rovnoměrné využití procesorů jednotlivými procesy
Preemptivní OS - žádná úloha si nemůže "přivlastnit" a zablokovat systém; systém po určité době přidělení sám odebírá úlohám procesor(y). Úloha si vůbec nemusí uvědomovat existenci střídání se o procesor.
Real-time OS - kromě normálních typů procesů (-uloh) jsou podporovány i real-time procesy. Jsou jinak plánovány a mají vyšší prioritu než všechny ostatní procesy.
Všestrannost nasazení - používá se od tzv. zapouzdřených (angl. embedded) systémů (specializovaná nasazení většinou na mini HW a speciálních periferiích - řídící systémy, roboti, telefony ap. Díky své modularitě Linux pracuje v podmínkách, kde jiné OS bídně hynou) přes PDA (Personal Digital Assistent), servery (souborové, datové-SQL, síťové, tiskové aj.) po grafické pracovní stanice s X-Window systémy. Stejně dobře pracuje v jednouživatelském, víceuživatelském textovém i víceuživatelském grafickém režimu.
Otevřený SW - základem Linuxu je volně šiřitelný SW /vč. zdrojových kódů/. Kdokoliv může zdrojové kódy volně používat, upravovat a šířit - viz GNU GPL licence. Jádro i aplikační programy jsou vyvíjeny a spravovány tisíci nadšenci po celém světě komunikujícími po Internetu. Současně je ale na Linux portováno a pro něj vyvinuto mnoho komerčních programů, zpravidla za daleko nižší cenu než odpovídající verze pro komerční Unixové systémy.
Svobodný SW (viz GNU) je takový software, který zachovává čtyři základní svobody uživatele: 1. svobodu spustit program (za jakýmkoli účelem), 2. svobodu program studovat a přizpůsobit, 3. svobodné předávání programu dalším lidem a 4. svobodu program vylepšovat a zveřejňovat. Za tímto účelem sepsalo hnutí GNU s Richardem Stallmanem v čele licenci GPL, pod kterou je licencován i Linux.
Nejrychleji se rozvíjející OS - za 10 let existence GNU/Linux vyrostl od původní verze (na i386, se souborovým systémem Minix a z programů pouze překladač C a shell) k dnešnímu stavu (jádra 2.6.x, zdrojové soubory zabírají již přes 200MB) - podpora více než 20 HW architektur, SMP, několika desítek souborových systémů a řada dalších vlastností v hlavním vývojovém stromu jádra. K tomu je nepřeberná řada jádro obalujících GNU systémových, uživatelských a dalších programů, několik X-Window manažerů,...

Vlastnosti OS Linux

architektury - abecedně:

Alpha (DEC/Compaq 64-bit RISC),

ARM (RISC od ARM Holdings PLC),

CRIS (Code Reduced Instruction Set CPU fy Axis Communications /hlavně embedded zařízení/),

i386 (Intel a kompatibilní),

ia64 (Intel 64-bit s EPIC - Explicitly Parallel Instruction Computing),

M68000 (Motorola),

MIPS a MIPS64 (RISC CPU fy MIPS, SGI a IDT),

PARISC (RISC fy HP),

PPC (Motorola, IBM),

S390 (IBM),

SH (64-bit RISC CPU SuperH fy Hitachi),

SPARC,SPARC64 (32 a 64-bit CPU fy SUN)

jádrem podporovaný HW - sběrnice, řadiče, rozšiřující karty

zavádění systému - HW zavaděče, SW multiboot zavaděče, start jádra

procesy a démoni - PID, další ID: UID a GID - spouštějícího uživatele, EUID a EGID - když se změní SUID/SGID bitem; jsou zkoumány jádrem při kontrole práv, FSUID a FSGID - normálně stejné jako EUID a EGID; užity při kontrole přístupových práv k souborům
Saved UID a GID - užity programy, které změní UID/GID pomocí volání systému, k uchování reálného UID/GID

signály - události generované systémem (porušení ochrany paměti, chyby CPU, ilegální instrukce, ovladače vyvolávající přerušení), shellem i programy. Mohou být generovány, odchytávány a ignorovány (alespoň některé). Více viz "man -a signal"

vlákna (threads) = více větví provádění jednoho programu. Rozdíl od volání fork(), které vytváří nový proces - potomka.

meziprocesová komunikace (IPC=InterProcess Communication, objevila se v Unix System V). Známe 3 základní druhy komunikace mezi procesy:

semafory (spec. proměnná /binární x obecný semafor/). Na rozdíl od normální proměnné je test i změna semaforu jediná operace - to zajistí že semafor nemůže mezi testem a změnou změnit jiný proces.
fronty zpráv (podobné rourám; umožňují jednomu procesu poslat blok dat jinému procesu). Vhodné pro výměnu kratších bloků dat (Linux jádra v2.4 mají max. velikost zprávy 8kB).
sdílená paměť (přístup nepříbuzných procesů ke stejné logické paměti). Využívaná např. v databázových strojích (DB engine) pro výměnu velkého množství dat mezi front-end procesem zajišťujícím styk s klienty a DB jádrem manipulujícím s daty na discích. Používá se k efektivnímu přístupu více procesů k velkým blokům dat (řádově MB a více).

roury (pipe) je jednosměrné propojení dvou procesů (volání pipe() vrací pole 2 deskriptorů souborů - první pro čtení, druhý pro zápis). Pokud je roura pojmenovaná (nachází se v souborovém systému, tedy lze se na ni kromě deskriptoru odkazovat i jménem), nazývá se FIFO (podle angl. First-In First-Out == první dovnitř první ven).

sockety - další metoda komunikace mezi dvěma procesy - obdoba roury ale na rozdíl od předchozích metod není omezení na jeden počítač. Typicky pro klient/server aplikace

init/inittab - stavy OS. Operační systém se může nacházet v několika základních stavech, standardně 0-6, S a s. Pevně definovány jsou stavy 0 (halt systému), 6 (reboot systému) a 1 (přepnutí do jednouživatelského režimu). syslog/logování - záznamy událostí jádra a procesů. dmesg x kruhový buffer jádra

cron/anacron - opakované spouštění procesů v budoucnu

at - jednorázové spuštěni procesu v budoucím čase