Poznejte systém s tučňákem zblízka

Od roku 1991, kdy Linus Torvalds, znechucen cenami operačních systémů Unix, napsal vlastní operační systém, pojetím Unixu velmi podobný, už našel tento systém s tučňákem ve znaku řadu příznivců. Pokud mezi ně ještě nepatříte, pak by vás mohlo zajímat, jak vlastně funguje.

Každý operační systém má své jádro, nad kterým běží vrstvené aplikace. Úkolem jádra je zpřístupnit aplikacím prostředky počítače. Jádro tedy zajišťuje spouštění programů, přidělování systémových zdrojů, přístup k hardwaru a mnoho dalších funkcí.

Při startu libovolné linuxové distribuce se po základní inicializaci BIOSu předá řízení zaváděcímu programu (LILO, GRUB, ...), který podstoupí kontrolu jádru operačního systému (Linux kernel). Jádro se po svém načtení do paměti snaží identifikovat dostupný hardware a zavést pro něj příslušné moduly (obdoba ovladačů).

Kde mám svoje ovladače?

Linuxové jádro na míru
Kompilace linuxového jádra není nic, čeho byste se měli bát. Jak přitom postupovat, najdete na ABC Linuxu.

Pokud chcete trošku experimentovat, zkuste jádro MM se záplatami od Andrewa Mortona, které přidávají jádru další, ještě zcela neotestované funkce. Toto jádro si můžete stáhnout ze stránek www.kernel.org.

Nevýhodou tohoto postupu je neschopnost linuxového jádra zapamatovat si rozpoznaný hardware a při každém startu systému jej musí detekovat znovu. Po úspěšném zavedení modulů a rozpoznání hardwaru předá jádro řízení procesu zvanému init. Tento proces obvykle zkontroluje souborový systém na pevném disku, nastaví síťové připojení, inicializuje odkládací soubor (swap) a spustí další potřebné programy.

Ovladače v jádře se obecně nazývají moduly. Každý hardware musí mít v jádře svůj modul, jinak s ním nelze pracovat. Většina distribucí Linuxu má jádro zkompilované modulárně. To je výhodné zejména tehdy, pokud uživatel nebo distributor nezná přesné parametry hardwaru na počítači, kam se bude Linux instalovat, a zkompiluje všechny ovladače jako moduly.

Klepněte pro větší obrázek

Před vlastní kompilací jádra musíte zvolit, pro jaký hardware budete potřebovat jednotlivé moduly. Konfigurace může probíhat i v přehledném grafickém režimu spuštěném příkazem make xconfig

V tomto případě si jádro nahraje příslušný modul k určenému hardware samo. Tato metoda je pomalejší a náročnější pro místo na disku, než když si příslušný ovladač uživatel zkompiluje přímo do jádra.

Pojem „kompilace jádra“, tak často slýchaný z úst pokročilých uživatelů Linuxu, může nezasvěceným znít jako složitá operace. Není tomu tak. Hlavním předpokladem je dobrá znalost hardwaru cílového systému. Výhodou je rychlost a úspora místa na disku.

Pořádek na disku především

Rychlejší souborový systém
Jedním z nejlepších souborových systémů je podle dostupných benchmarků reiser4, který ještě není obsažen ve standardním jádře.

Aby mohl operační systém zapsat data na úložné zařízení, je nutné na něm vytvořit souborový systém. Protože je Linux otevřený, nabízí velké množství souborových systémů (FAT, Novell, Darwin UFS, NTFS, Solaris, BSD, BeOS, ...). Z těchto souborových systémů dokáže číst a na většinu i zapisovat. Linux má své vlastní souborové systémy (např. ext3, xfs, reiserfs, reiser4, jfs), jejichž výkon je určen parametry při jejich tvorbě. Jiné parametry bude vyžadovat desktopová stanice, jiné databázový server. Ve většině případů lze pro běžné potřeby použít ověřený ext3.

Související odkazy

Slovník
BIOS
DirectX
emulátor
FAT
IETF
kernel
kompilace
linux
NTFS
ovladač
RFC
root
server
swap
USB
virtuální

Databáze znalostí
kategorie Linux

Operační systémy na bázi Unixu mají data uložená v čistě stromové struktuře. Kořenem tohoto stromu je tzv. root, do kterého se ukládají data nebo se k němu připojují další souborové systémy.

Root zpravidla obsahuje několik, pro unixové systémy standardních složek: /home (data uživatelů), /bin (základní příkazy), /boot (zkompilované jádro a konfigurace zavaděče), /lib (základní knihovny), /dev (zařízení v systému), /etc (konfigurační soubory), /var (soubory se logovanými záznamy, e-mail, tiskárny) /usr (další knihovny, příkazy a pomocné dokumenty) a /tmp (dočasné soubory).

Přívětivá tvář tučňáka

Grafické rozhraní v Linuxu je tvořeno systémem X Window (X.org, Xfree86) a správcem oken (KDE, Gnome, XFce). X.org je nejrozšířenějším X Window serverem. X Window server je ve zjednodušeném podání program, který vykresluje na obrazovku okna (windows). Klienti jsou správci oken, kteří se starají o jejich dekoraci, minimalizace, umístění nabídky start atd. Vývojáři většiny správců oken se nechali inspirovat společností Apple a v různých modifikacích používají ikony, minimalizace, maximalizace, přepínání oken atd.

Linux se snaží být s ostatními operačními systémy co nejvíce kompatibilní. Proto, když použijete příslušné aplikace, můžete například sdílet soubory (přes okolní počítače) s uživateli Windows, tisknout na jejich tiskárnách nebo naopak možnost tisknutí nabízet. Programy běžící na Linuxu také podporují velké množství doporučení RFC od IETF (TCP/IP, IPv6, IPsec, IPX, ...) nebo standardy konsorcia W3 (CSS, HTML, XHTML, XML, ...).

Klepněte pro větší obrázek

Kromě napodobování rozhraní Apple vznikla snaha graficky se přiblížit i dalším operačním systémům, jako jsou Windows, Solaris nebo BeOS. Obrázek ukazuje prostředí XPde se spuštěnými aplikacemi Gimp (bitmapový editor), XMMS (přehrávač), Xterm (emulace terminálu) a Mozilla (internetový prohlížeč)

Ve zkratce by se dalo konstatovat, že Linux a software na něm provozovaný podporuje vše, k čemu je zveřejněna dokumentace. Naneštěstí mnoho komerčních firem neposkytuje ke svým výrobkům dostatečnou dokumentaci, a tak je možné, že si uživatel například neotevře v prostředí Linuxu svůj oblíbený dokument, nebo nebude schopen zapisovat na USB disk používající nezdokumentovaný souborový systém. V určitých případech se tyto komplikace dají řešit přechodem na standardy nebo otevřené technologie, které jsou dobře zdokumentované a existuje pro ně velké množství aplikací pod různé operační systémy.

DirectX hry pod Linuxem

Linux a nový hardware
Vlastník zbrusu nového počítače může narazit na neexistenci dostupného modulu jádra pro některá zařízení. Tento problém nastane s novým hardwarem nebo hardwarem od firem, které nechtějí poskytovat podrobné informace o svém produktu kvůli konkurenci.

V prvním případě lze očekávat, že se modul v určitém čase do jádra dostane. Doba, kdy se tak stane, závisí na vývojářích, starajících se o zdrojový kód obsluhující tuto komponentu. V druhém případě je jediná možnost hledání vhodných modulů na stránkách výrobce nebo pomocí internetových vyhledávačů. Někdy můžete pomoc najít na stránkách distribuce, jejich mailing listech, usenet-news nebo diskusních fórech. Pokud výrobce neposkytuje podporu pro Linux, bývá tato možnost často nejefektivnější.

Pro běžné kanceláře používající pouze pár aplikací typu tabulkový procesor, textový editor a e-mailový klient může být práce v linuxovém prostředí jednoduchá. Například používání kancelářského balíku OpenOffice.org není pod Linuxem složitější než třeba pod Windows a výsledky své práce můžete ukládat i ve formátu Microsoft Office.

V obecném měřítku je programová kompatibilita s ostatními systémy závislá na dostupnosti jejich emulátorů pro Linux. Je možno emulovat běh celého systému (virtuální procesory), nebo jednotlivých API. Mezi nejznámější emulátory procesorů patří Qemu, Bochs, Xen nebo komerční VMware. Z emulátorů API a jiných programových funkcí jmenujme Wine (Windows), Cedega (hry pod Windows), Win4Lin, Mono (.NET), DOSemu (MS-DOS), ScummVM (hry od LucasArtu), DOSbox (hry pro DOS), Atari800, GNUBoy (GameBoy).

Wine je schopen emulovat většinu jednodušších aplikací pro Windows, ale u programů používajících DirectX nebo jiná rozhraní specifická pro Windows je podpora horší. Podporu her a DirectX si klade za úkol Cedega od firmy Transgaming. Tento emulátor je schopen spustit na Linuxu přes tisíc her fungujících pod Windows. Emulování DOSu obstarávají emulátory DOSbox a DOSemu. Oba většinou spustí jakýkoli program psaný pro MS-DOS, využívající jednoduchou grafiku.

MS-DOS nebyl příliš stabilním systémem a jeho emulátory nepovolí přímé přístupy k hardwaru, jak bylo běžné v dobách jeho slávy. Proto mohou nastat určité komplikace při tisku nebo uvádění speciálních zařízení připojovaných na porty počítače do provozu. Další jednodušší programy starých osmibitových počítačů či ještě jednodušších zařízení nečiní linuxovým emulátorům problémy.

Emulátory procesorů fungují velmi dobře, ale jejich nevýhodou je nízká rychlost. Některé nahrávají při svém spuštění moduly jádra k urychlení práce, případně potřebují speciální rozšíření do X Window systému. Ale můžete díky nim nainstalovat celý další operační systém (či několik) do Linuxu, který přitom nijak neovlivní stávající systém. Samozřejmě že takto nainstalovaný operační systém si vyhradí část výkonu i určité místo v paměti. Je to však jedna z možností, jak dosáhnout maximální kompatibility s jinými systémy.

První a poslední krok

Pro méně zkušené uživatele, zvyklé na používání určitých aplikací jiného systému, je přechod na Linux komplikovaný. Aplikace i prostředí mohou vypadat různě. Češtinu nemusí některé programy obsahovat a nastavení mohou být složitá. Mnohem těžší je přejít na jiné prostředí (člověk, který už běžně používá počítač), než se začít učit práci v novém prostředí úplně od začátku (člověk, který nikdy nepracoval s počítači).

Klepněte pro větší obrázek

Odhoďte posvátnou hrůzu z Linuxu a vyzkoušejte uživatelsky přátelské distribuce Vidalinux Desktop OS 1.1 nebo Xandros 3.01 OCE, které jsme vám přinesli na DVD Computeru 7/05, resp. 5/05

Lákavými výhodami Linuxu jsou naopak jednoduché aktualizace, výkon a stabilita, rozsáhlé možnosti nastavení, podpora komunity a dobře zpracovaná dokumentace. Problémy spojené s určitými aplikacemi, nebo samotným operačním systémem, se dají většinou rychle vyřešit hledáním na internetu (zkušení uživatelé Linuxu si přitom opakují heslo: „pokud nemohu vyřešit nějaký problém, určitě jej někdo přede mnou řešil a řešení je dostupné na internetu“). I když Linux v desktopu určitě ještě dlouho nebude dominantním systémem, je tu, může být zcela zdarma, funguje velmi dobře a stále se přibližuje i běžným uživatelům.

Klepněte pro větší obrázekČlánek vznikl
ve spolupráci
s časopisem
Computer
a čerpá
z čísla 8/05.

Diskuze (174) Další článek: Nová verze antiviru Nod32 nabízí detekci spyware

Témata článku: Hardware, Windows, Linux, Usenet, Pomocný systém, Složitá operace, DOSBox, Jádro, Lily, Linuxová aplikace, Dostupný soubor, Dostupný hardware, Základní znalost, Root, Darwin, Linuxový systém, Virtuální procesor, Běžná aplikace, Operace, Hlavní předpoklad, Linuxové jádro, X Window Systém, Zkušený uživatel, Swap, Lili


Určitě si přečtěte


Aktuální číslo časopisu Computer

Megatest 24 PC zdrojů

Jak využít umělou inteligenci

10 špičkových sluchátek s ANC

Playstation 5 vs Xbox Series X