Nhân Linux được tìm thấy phổ biến trên nhiều phần cứng khác nhau và được hỗ trợ bởi sự phong phú của cả phần mềm tự do nguồn mở và phần mềm sở hữu độc quyềnđược tìm thấy thông dụng trên nhiều phần cứng khác nhau và được tương hỗ bởi sự đa dạng và phong phú của cả ứng dụng tự do nguồn mở và ứng dụng chiếm hữu độc quyền
Nhân Linux hay Linux kernel là một hạt nhân monolithic cho các hệ điều hành tương tự Unix. Họ hệ điều hành Linux dựa trên hạt nhân này và được triển khai trên cả hai hệ thống máy tính truyền thống là máy tính cá nhân và máy chủ, thường dưới dạng bản phân phối Linux,[7] và trên các thiết bị nhúng khác nhau như router, điểm truy cập không dây, PBX, set-top box, máy thu FTA, smart TV, PVR và thiết bị NAS. Hệ điều hành Android cho máy tính bảng, điện thoại thông minh và đồng hồ thông minh sử dụng các dịch vụ do hạt nhân Linux cung cấp để thực hiện chức năng của nó. Trong khi thị phần trên desktop thấp, các hệ điều hành dựa trên Linux chiếm ưu thế gần như mọi phân đoạn máy tính khác, từ thiết bị di động đến máy tính lớn. Tính đến tháng 11/ 2017, tất cả 500 siêu máy tính mạnh nhất thế giới đều chạy Linux.[8]
Nhân Linux được viết bởi Linus Torvalds vào năm 1991 cho máy tính cá thể của mình [ 9 ] và không có dự tính đa nền tảng, nhưng sau đó nó đã lan rộng ra tương hỗ số lượng nền tảng kiến trúc máy tính khổng lồ. Linux nhanh gọn lôi cuốn những nhà tăng trưởng và người dùng sử dụng nó làm hạt nhân cho những dự án Bất Động Sản ứng dụng tự do khác, đáng chú ý quan tâm là Hệ quản lý GNU [ 10 ] được tạo ra như một hệ quản lý và điều hành tự do, không độc quyền và dựa trên UNIX như một loại sản phẩm phụ của sự sụp đổ của những đại chiến Unix. [ 11 ] Nhân Linux đã nhận được sự góp phần của gần 12.000 lập trình viên từ hơn 1.200 công ty, gồm có 1 số ít nhà cung ứng ứng dụng và phần cứng lớn nhất. [ 12 ]
Linux kernel API, một API thông qua đó các chương trình người dùng tương tác với hạt nhân, nó có ý nghĩa làm ổn định và không phá vỡ các chương trình không gian người dùng (một số chương trình có giao diện đồ họa người dùng GUI, số khác cũng dựa vào các API khác). Là một phần của chức năng của kernel, trình điều khiển thiết bị điều khiển phần cứng; Trình điều khiển “mainlined” (bên trong kernel) cũng có nghĩa là rất ổn định. Tuy nhiên, giao diện giữa các mô-đun hạt nhân và hạt nhân có thể tải (LKMs), không giống như trong nhiều hạt nhân và hệ điều hành khác, không có nghĩa là rất ổn định theo thiết kế.[13]
Hạt nhân Linux được tăng trưởng bởi những người góp phần trên toàn quốc tế, là một ví dụ điển hình nổi bật về ứng dụng tự do nguồn mở, [ 14 ] và nó được tương hỗ lên đến sáu năm tùy theo phiên bản. Các cuộc luận bàn tăng trưởng hàng ngày diễn ra trên Linux kernel mailing list ( LKML ). Hạt nhân Linux được phát hành theo Giấy phép Công cộng GNU phiên bản 2 ( GPLv2 ) [ 15 ] [ 16 ] với 1 số ít firmware được phát hành theo nhiều giấy phép không không tính tiền. [ 15 ]
Biểu tượng Tux của Linux, được tạo bởi Larry Ewing
Xem thêm: Lịch sử Linux
Tháng 4/1991, Linus Torvalds, tại thời gian đó là một sinh viên khoa học máy tính 21 tuổi tại Đại học Helsinki, Phần Lan, khởi đầu điều tra và nghiên cứu 1 số ít sáng tạo độc đáo đơn thuần cho một hệ điều hành quản lý. Ông khởi đầu với một tác vụ switcher trong assembly Intel 80386 và một trình điều khiển và tinh chỉnh thiết bị đầu cuối. Ngày 25/8/1991, Torvalds đã đăng thông tin sau lên Usenet comp.os.minix, [ 17 ] trong đó có đoạn viết :
- Tôi đang làm một hệ điều hành (miễn phí) (chỉ là một sở thích, sẽ không lớn và chuyên nghiệp như gnu) cho một bản sao AT 386 (486). Việc này đã bắt đầu từ tháng 4 và đang bắt đầu sẵn sàng. Tôi muốn bất kỳ thông tin phản hồi về việc mọi người thích, không thích trong Minix như hệ điều hành của tôi tương tự nó (giống về cấu trúc vật lý của file system (vì lý do thực tế) và nhiều tứ khác. Hiện tôi đang port bash(1.08) và GCC(1.40) và mọi thứ dường như hoạt động. Điều này ngụ ý rằng tôi sẽ nhận được một cái gì đó thực tế trong vòng một vài tháng […] Có – nó miễn phí của bất kỳ mã Minix, và nó có một fs đa luồng. Nó không phải là portable (sử dụng chuyển đổi tác vụ 386), và nó có lẽ sẽ không bao giờ hỗ trợ bất cứ thứ gì ngoài ổ cúng AT, vì đó là tất cả những gì tôi có:-(. ”
- […] nó chủ yếu viết bằng C, nhưng hầu hết mọi người sẽ không gọi những gì tôi viết. Nó sử dụng tất cả các tính năng có thể tưởng tượng của 386 mà tôi có thể tìm thấy vì nó cũng là một dự án để dạy tôi về 386. Như đã đề cập, nó sử dụng MMU cho cả phân trang (chưa vào đĩa) và phân đoạn. Đó là phân đoạn làm cho nó thực sự 386 phụ thuộc (mỗi tác vụ có một segment 64Mb cho mã và dữ liệu – tối đa 64 tác vụ trong 4Gb. Bất kỳ ai cần hơn 64Mb /tác vụ – cookie khó khăn).
Sau đó, nhiều người đã góp phần mã cho dự án Bất Động Sản. Ban đầu, hội đồng MINIX đã góp phần mã và ý tưởng sáng tạo cho nhân Linux. Vào thời gian đó, Dự án GNU đã tạo ra nhiều thành phần thiết yếu cho một hệ điều hành quản lý tự do, nhưng hạt nhân riêng của nó, GNU Hurd, không rất đầy đủ và không có sẵn. Hệ điều hành quản lý BSD vẫn chưa tự giải thoát khỏi những vụ kiện pháp lý. Mặc dù có những tính năng số lượng giới hạn của những phiên bản đầu, Linux nhanh gọn lôi cuốn những nhà tăng trưởng và người dùng .Vào thời gian này, dự án Bất Động Sản GNU đã hoàn thành xong nhiều cấu thành thiết yếu cho một hệ điều hành quản lý tự do, tuy nhiên phần hạt nhân ( lõi – Linux Kernel ) GNU Hurd của hệ điều hành quản lý này vẫn chưa được hoàn thành xong. Ngoài ra hệ điều hành quản lý BSD vẫn chưa được tự do hóa do những trở ngại về mặt pháp lý. Những điều này đã tạo ra một chỗ đứng thuận tiện cho hạt nhân Linux, nó nhanh gọn giành được sự chăm sóc của những nhà tăng trưởng cũng như người dùng .Tháng 9/1991, hạt nhân Linux phiên bản 0.01 được phát hành trên sever FTP ( ftp.funet.fi ) của Đại học Phần Lan và Mạng Nghiên cứu ( FUNET ). Nó có 10,239 dòng mã. Ngày 10/5/1991, phiên bản 0.02 của hạt nhân Linux đã được phát hành. [ 18 ]Tháng 12/1991, hạt nhân Linux 0.11 đã được phát hành. Phiên bản này là phiên bản tiên phong được tự tàng trữ vì hạt nhân Linux 0.11 hoàn toàn có thể được biên dịch bởi một máy tính chạy cùng phiên bản hạt nhân. Khi Torvald phát hành phiên bản 0.12 vào tháng 2/1992, ông đã trải qua Giấy phép Công cộng GNU ( GPL ) so với giấy phép tự soạn thảo trước đó của mình, điều này đã không được cho phép phân phối lại thương mại. [ 19 ]
Ngày 19/1/1992, bài đăng đầu tiên tới nhóm tin tức mới alt.os.linux đã được đăng tải.[20] Ngày 31/3/1992, nhóm tin được đổi tên thành comp.os.linux.[20][21] Việc Linux là một hạt nhân nguyên khối chứ không phải là một microkernel là chủ đề của cuộc tranh luận giữa Andrew S. Tanenbaum, người đã tạo ra MINIX, và Torvalds.[22] Cuộc thảo luận này được gọi là cuộc tranh luận Tanenbaum–Torvalds và bắt đầu vào năm 1992 trên nhóm thảo luận Usenet comp.os.minix như một cuộc tranh luận chung về Linux và kiến trúc hạt nhân.[23] Tanenbaum lập luận rằng microkernel vượt trội hơn so với hạt nhân nguyên khối và do đó Linux đã lỗi thời. Không giống như các hạt nhân nguyên khối truyền thống, trình điều khiển thiết bị trong Linux có thể dễ dàng được cấu hình dưới dạng các mô-đun hạt nhân có thể tải và được tải hoặc không tải trong khi chạy hệ thống. Chủ đề này đã được xem lại vào ngày 9 tháng 5 năm 2006,[24] và vào ngày 12 tháng 5 năm 2006 Tanenbaum đã viết một tuyên bố về quan điểm.[25]
Tháng 3 năm 1992, phiên bản 0.xx cuối cùng của Linux kernel được phát hành. Linux version 0.95 là phiên bản đầu tiên có khả năng chạy X, vì Hệ thống X Window đã được port sang Linux. Bước nhảy lớn này được thể hiện trong số hiệu phiên bản, từ 0.1x đến 0.9x, do kỳ vọng phiên bản 1.0, mà không có những phần thiếu sót lớn, sắp xảy ra. Tuy nhiên, điều này đã được chứng minh là sai và từ năm 1993 đến đầu năm 1994, 15 phiên bản phát triển của phiên bản 0.99 đã ra mắt. Ngày 14 tháng 3 năm 1994, phiên bản chính thức đầu tiên của Linux kernel được phát hành.[26] Linux kernel 1.0.0 có 176,250 dòng lệnh. Linux kernel 1.0.0 đã khởi động một hệ thống đánh số phiên bản v.x.y tiêu chuẩn cho kernel,trong đó x đại diện cho một phiên bản chính. Các bản phát hành số lẻ là để thử nghiệm và phát triển. Vào thời điểm đó, chỉ có các phiên bản được đánh số chẵn là phát hành sản xuất. Chữ y được tăng lên khi các bản vá nhỏ được phát hành trong phiên bản chính.[26] Vào tháng 3 năm 1995, Linux kernel 1.2.0 đã được phát hành, với 310.950 dòng mã.
Sau phiên bản kernel v1. 3, Torvalds đã quyết định hành động rằng đã có đủ những đổi khác so với nhân Linux để bảo vệ việc phát hành phiên bản mới. Phiên bản 2.0.0 của Linux kernel được phát hành ngày 9 tháng 6 năm 1996. [ 27 ] Trái ngược với Unix, toàn bộ mã nguồn của Linux kernel có sẵn không lấy phí, gồm có trình tinh chỉnh và điều khiển, thư viện runtime và những công cụ tăng trưởng. [ 28 ] Thành công bắt đầu của nhân Linux được thôi thúc bởi sự tương hỗ của những lập trình viên và người thử nghiệm trên toàn quốc tế. Bằng cách cấu trúc nhân Linux theo những tiêu chuẩn POSIX, nó thích hợp với một loạt những ứng dụng và ứng dụng không lấy phí đã được tăng trưởng cho những trường ĐH .
Các nhà phát triển đóng góp cho nhân Linux đã nghĩ rằng điều quan trọng là hạt nhân mà Torvald đã viết cho các PC của Intel hỗ trợ các kiến trúc phần cứng khác nhau. Hiện nay hạt nhân Linux có thể chạy trên các CPU từ Intel (80386, 80486, 80686), Digital Equipment Corporation (Alpha), Motorola (MC680x0 and PowerPC), Silicon Graphics (MIPS) và Sun Microsystems (SPARC). Thông qua một trình giả lập FPU tích hợp, nhân Linux thậm chí có thể chạy trên các kiến trúc phần cứng thiếu bộ đồng xử lý toán học dấu phẩy động.[30] Các nhóm nhà phát triển được thành lập cho các kiến trúc khác nhau và với việc phát hành Linux kernel phiên bản 2.0, các nguồn của kernel bao gồm tất cả các thành phần để cấu hình kernel cho các kiến trúc khác nhau trước khi biên dịch nó.[31] Làm cho nhân Linux tương thích với các hệ thống file khác nhau cũng được ưu tiên. Nhân Linux có thể vận hành các hệ thống tệp đã được định dạng cho Minix, Xenix hoặc System V, trong khi định dạng umsdos thậm chí cho phép Linux được cài đặt trong phân vùng MS-DOS.[30] Vào tháng 12 năm 1999, các bản vá máy tính lớn của IBM cho 2.2.13 đã được xuất bản, cho phép nhân Linux được sử dụng trên các máy cấp doanh nghiệp.
Tháng 12 năm 2003, với việc phát hành phiên bản kernel 2.6.0, 2.6.0, đã coi các hạt nhân Linux ổn định đến mức ông bắt đầu chu trình phát hành 2.6.x.y. Mỗi bản phát hành 2.6 là một hạt nhân để sản xuất, các bản phát hành phát triển được chỉ định bằng -rc (“release candidate”) được gắn vào số hiệu phiên bản. Các bản phát hành kernel ổn định 2.6 bắt đầu được phát hành theo lịch trình đều đặn cứ sau 2 tháng 3, cho đến 2.6.39 tháng 5 năm 2011.[27] Chu kỳ phát hành ngắn hơn là kết quả của các cuộc thảo luận giữa các nhà phát triển kernel về sơ đồ phát hành và phiên bản năm 2004.[32][33]
Để đáp lại việc thiếu một nhánh ổn định, nơi mọi người có thể điều phối bộ sưu tập sửa lỗi như vậy, vào tháng 12 năm 2005 Adrian Bunk tuyên bố rằng anh ta sẽ tiếp tục phát hành hạt nhân 2.6.16.y khi nhóm ổn định chuyển sang 2.6.17.[34][35] Ông cũng bao gồm một số cập nhật trình điều khiển, làm cho việc bảo trì loạt 2.6.16 rất giống với các quy tắc cũ để bảo trì một loạt ổn định như 2.4.[36] Kể từ đó, “nhóm ổn định” đã được thành lập và nó sẽ tiếp tục cập nhật các phiên bản kernel với các sửa lỗi. Vào tháng 10 năm 2008, Adrian Bunk tuyên bố rằng ông sẽ duy trì 2.6.27 trong một vài năm để thay thế 2.6.16.[37] Đội ngũ ổn định đã lên ý tưởng và tính toán năm 2010, họ tiếp tục duy trì phiên bản đó và phát hành các bản sửa lỗi cho nó, ngoài ra còn có các bản sửa lỗi khác.[38] Andrew Morton quyết định tái sử dụng cây-mm của mình từ quản lý bộ nhớ để làm đích cho tất cả các mã mới và thử nghiệm. Vào tháng 9 năm 2007, Morton quyết định ngừng duy trì cây này.[39] Vào tháng 2 năm 2008, Stephen Rothwell đã tạo ra cây linux-next để phục vụ như là một nơi mà các bản vá nhằm mục đích được hợp nhất trong chu kỳ phát triển tiếp theo được tập hợp lại.[40][41] Một số nhà bảo trì hệ thống con cũng sử dụng hậu tố -next cho các cây có chứa mã được gửi để đưa vào chu kỳ phát hành tiếp theo. Tính đến tháng 1 năm 2014, phiên bản đang phát triển của nhân Linux được giữ trong một nhánh không ổn định có tên linux-next.[42]
Mã nguồn nhân Linux được bảo dưỡng mà không cần sự trợ giúp của mạng lưới hệ thống quản trị mã nguồn tự động hóa ( SCM ), hầu hết là do Torvalds không thích những mạng lưới hệ thống SCM tập trung chuyên sâu. Năm 2002, tăng trưởng nhân Linux đã chuyển sang BitKeeper, một mạng lưới hệ thống SCM phân phối những nhu yếu kỹ thuật của Torvalds. BitKeeper đã được phân phối không tính tiền cho Torvalds và một số ít người khác không tính tiền nhưng không phải là ứng dụng tự do, đây là một nguồn gây tranh cãi. Hệ thống này đã cung ứng một số ít năng lực tương tác với những mạng lưới hệ thống SCM không lấy phí như CVS và Subversion. Tháng 4 năm 2005, Vào tháng 4 năm 2005, những nỗ lực dò ngược mạng lưới hệ thống BitKeeper của Andrew Tridgell đã khiến BitMover, công ty duy trì BitKeeper, ngừng tương hỗ hội đồng tăng trưởng Linux. Đáp lại, Torvalds và những người khác đã viết một mạng lưới hệ thống trấn áp mã nguồn mới cho mục tiêu này, được gọi là Git. Hệ thống mới được viết trong vòng vài tuần và trong hai tháng, bản phát hành hạt nhân chính thức tiên phong được triển khai bằng Git. [ 43 ]Năm 2008, Greg Kroah-Hartman nói rằng từ năm 2005 hơn 3.700 nhà tăng trưởng những nhân từ hơn 200 công ty khác nhau đã có góp phần vào kernel. [ 44 ] Kỷ niệm 20 năm nhân Linux được Torvalds tổ chức triển khai vào tháng 7 năm 2011 với việc phát hành phiên bản kernel 3.0.0. [ 27 ] [ 45 ] [ 46 ] Mặc dù nó không có biến hóa công nghệ tiên tiến lớn khi so sánh với Linux 2.6.39 [ 47 ] Linux Foundation đã kỷ niệm 20 năm hạt nhân trong phiên bản 2011 của nghiên cứu và điều tra tăng trưởng hạt nhân của họ. Kernel 3.0 có 15 triệu dòng lệnh và hơn 1.300 nhà tăng trưởng những nhân có góp phần cho phiên bản này của nhân Linux. Các nhà tăng trưởng tình nguyện góp phần 16 % toàn bộ đổi khác của nhân Linux vào năm 2011. Những biến hóa khác đến từ những nhà tăng trưởng ứng dụng chuyên nghiệp, những người được những công ty thuê để gửi mã cho kernel. Năm 2011, những nhà tăng trưởng Red Hat đã góp phần 10 % những biến hóa được triển khai cho kernel, doanh nghiệp góp phần lớn thứ hai là Intel, tiếp theo là IBM và Novell. Mặc dù lúc đó Nokia đã từ bỏ hệ quản lý và điều hành cho điện thoại thông minh mưu trí dựa trên nhân Linux của mình là MeeGo, nhưng năm 2011, những nhà tăng trưởng Nokia vẫn góp phần nhiều mã cho nhân Linux hơn so với những nhà tăng trưởng được Google thuê, đã phát hành Android vào năm 2007 và Chrome OS vào năm 2009. Đến năm 2011, Microsoft xê dịch như thể doanh nghiệp góp phần nhiều thứ 17 cho hạt nhân. Các nhà tăng trưởng của nó đã lần tiên phong mở màn góp phần cho kernel vào năm 2009 để cải tổ hiệu năng của những máy ảo Linux chạy trên trình ảo hóa Windows Hyper-V. [ 48 ]
Các hạt nhân ổn định 3.x.y đã được phát hành cho đến 3.19 trong tháng 2 năm 2015, với các phiên bản phát triển mang ký hiệu -rc. Để giải thích cho bản phát hành bản vá đặc biệt thường xuyên, series v3 của kernel đã thêm một chữ số thứ tư vào đánh số phiên bản. tháng 4 năm 2015, Torvalds đã phát hành phiên bản kernel 4.0.[27] Vào tháng 2 năm 2015, nhân Linux đã nhận được sự đóng góp của gần 12.000 lập trình viên từ hơn 1.200 công ty, bao gồm một số nhà cung cấp phần mềm và phần cứng lớn nhất thế giới.[49] Phiên bản 4.1 của nhân Linux, được phát hành vào tháng 6 năm 2015, chứa hơn 19,5 triệu dòng mã được đóng góp bởi gần 14.000 lập trình viên.[50]
Các bản phân phối Linux đóng gói nhân Linux với những ứng dụng, chương trình và gói ứng dụng Unix chịu nghĩa vụ và trách nhiệm cho sự thông dụng ngày càng tăng của hệ điều hành quản lý Linux với người dùng. [ 31 ] Sự thông dụng của hệ quản lý Android, gồm có nhân Linux, đã khiến hạt nhân này trở thành lựa chọn phổ cập nhất cho những thiết bị di động, cạnh tranh đối đầu với cơ sở được thiết lập của toàn bộ những hệ điều hành quản lý khác. [ 51 ] [ 52 ] [ 53 ]Nhiều bộ định tuyến cũng sử dụng nhân Linux, [ 54 ] cũng như nhiều loại thiết bị nhúng khác, ví dụ điển hình như smart TVs, set-top boxes, và webcams. Nhiều bản phân phối Linux trên máy tính để bàn gồm có cả nhân Linux sống sót, nhưng tỷ suất sử dụng của những bản phân phối Linux thấp so với những hệ quản lý và điều hành khác .Tính đến tháng 11 / 2017, toàn bộ 500 siêu máy tính mạnh nhất quốc tế đều chạy Linux. [ 8 ]
Bản đồ của Linux kernelHạt nhân Linux là một hạt nhân nguyên khối, tương hỗ đa nhiệm được ưu tiên thực sự ( cả ở chính sách người dùng và, kể từ series 2.6, ở chính sách nhân ), [ 55 ] [ 56 ] bộ nhớ ảo, thư viện dùng chung, demand loading, san sẻ thực thi sao chép ghi ( trải qua KSM ), quản trị bộ nhớ, bộ giao thức Internet và phân luồng .Trình điều khiển và tinh chỉnh thiết bị và phần lan rộng ra kernel chạy trong khoảng trống kernel ( ring 0 trong nhiều kiến trúc CPU ), với toàn quyền truy vấn vào phần cứng, mặc dầu một số ít ngoại lệ chạy trong khoảng trống người dùng, ví dụ : mạng lưới hệ thống file dựa trên FUSE / CUSE, và những phần của UIO. [ 57 ] [ 58 ] Hệ thống đồ họa mà hầu hết mọi người sử dụng với Linux không chạy trong kernel. Không giống như những hạt nhân nguyên khối tiêu chuẩn, trình tinh chỉnh và điều khiển thiết bị thuận tiện được thông số kỹ thuật dưới dạng những mô-đun và được tải hoặc không tải trong khi mạng lưới hệ thống đang chạy. Ngoài ra, không giống như những hạt nhân nguyên khối tiêu chuẩn, trình điều khiển và tinh chỉnh thiết bị hoàn toàn có thể được giải quyết và xử lý trước trong một số ít điều kiện kèm theo nhất định ; tính năng này đã được thêm vào để giải quyết và xử lý những ngắt phần cứng một cách đúng chuẩn và để tương hỗ tốt hơn cho đa giải quyết và xử lý đối xứng. [ 56 ] Theo lựa chọn, nhân Linux không có Giao diện nhị phân ứng dụng. [ 59 ]Phần cứng cũng được tích hợp vào mạng lưới hệ thống phân cấp file. Giao diện trình điều khiển và tinh chỉnh thiết bị với những ứng dụng người dùng trải qua một mục trong thư mục / dev hoặc / sys. [ 60 ] tin tức quy trình cũng được ánh xạ tới mạng lưới hệ thống file trải qua thư mục / proc. [ 60 ]
Ngôn ngữ lập trình[sửa|sửa mã nguồn]
Linux được viết bằng một phiên bản của ngôn ngữ lập trình C hỗ trợ bởi GCC (đã giới thiệu một số phần mở rộng và thay đổi cho tiêu chuẩn C), cùng với một số phần ngắn viết bằng hợp ngữ (trong cú pháp “AT&T-style” của GCC) cho kiến trúc đích. Bởi vì sự hỗ trợ mở rộng của C mà nó được viết, GCC trong một thời gian dài là trình biên dịch có thể dịch được đúng hạt nhân Linux.
Nhiều ngôn ngữ khác được sử dụng trong nhiều cách, chủ yếu liên quan đến quá trình biên dịch. Bao gồm Perl, Python và nhiều loại shell scripting.
Trình biên dịch tương thích[sửa|sửa mã nguồn]
GCC là trình biên dịch mặc định cho nguồn nhân Linux. Năm năm trước, Intel ttuyên bố đã sửa đổi kernel để trình biên dịch C của họ cũng có năng lực biên dịch hạt nhân. [ 61 ] Có một báo cáo giải trình thành công xuất sắc như vậy trong năm 2009, với phiên bản kernel đã được sửa đổi 2.6,22. [ 62 ] [ 63 ]
Từ năm 2010, nỗ lực đã được tiến hành để xây dựng nhân Linux với Clang, một trình biên dịch thay thế cho ngôn ngữ C;[64] kể từ ngày 12 tháng 4 năm 2014, kernel chính thức gần như có thể được biên dịch bằng Clang.[65][66] Dự án dành riêng cho nỗ lực này được đặt tên là LLVMLinux theo cơ sở hạ tầng trình biên dịch LLVM mà Clang được xây dựng.[67] LLVMLinux không nhằm mục đích phân nhánh hạt nhân Linux hoặc LLVM, do đó, đây là một siêu dự án bao gồm các bản vá cuối cùng được gửi cho các dự án ngược dòng. Bằng cách cho phép nhân Linux được Clang biên dịch, trong số các ưu điểm khác, được biết đến với khả năng biên dịch nhanh hơn so với GCC, các nhà phát triển nhân có thể được hưởng lợi từ quy trình làm việc nhanh hơn do thời gian biên dịch ngắn hơn.[68]
Bốn giao diện được phân biệt : hai bên trong kernel và hai ở giữa kernel và khoảng trống người dùng .
Tuân thủ các tiêu chuẩn là một chính sách chung cho các phần bên trong của nhân Linux. Một quy tắc khác là một thành phần hạt nhân không được chấp nhận vào dòng chính của nhân Linux nếu chỉ có phần mềm không gian người dùng độc quyền sử dụng thành phần đó.
Source code portability ensures that a C program written by conforming to a standard can be successfully compiled and run on any system that also conforms to the same standard. The relevant standards, aiming to achieve source code portability of programs, that the development of the Linux kernel, the GNU C Library, and associated utilities try to adhere to, are POSIX and the Single UNIX Specification .The Linux kernel API of the Linux kernel, representing the kernel’s system call interface, is composed of the available system calls .
Binary portability shall guarantee that any program once compiled for a given hardware platform, can be run in its compiled form on any other hardware platform that conforms to the standard. Binary portability is an essential requirement for the commercial viability of independent software vendor ( ISV ) applications built for the operating systems based on the Linux kernel. Binary compatibility is much more demanding than source code portability ; as of February năm trước, the only standard concerning itself with binary compatibility is the Linux Standard Base ( LSB ) .
[69] The proprietary Linux graphic driver, libGL-fglrx-glxAt XDC2014, Alex Deucher from AMD announced the unified kernel-mode driver. The proprietary Linux graphic driver, , will share the same DRM infrastructure with Mesa 3D. As there is no stable in-kernel ABI, AMD had to constantly adapt the former binary blob used by Catalyst .There are several kernel internal APIs utilized between the different subsystems and subsystems of subsystems. Some of them have been kept stable over several releases, others have not. There are no guarantees regarding the in-kernel APIs. Maintainers and contributors are không tính tiền to augment or change them at any time. [ 70 ]Examples of in-kernel APIs include software frameworks / APIs for the following classes of device drivers :
The Linux kernel developers choose not to maintain a stable in-kernel ABI. [ 72 ]
Phương diện lao lý[sửa|sửa mã nguồn]
Điều khoản cấp phép[sửa|sửa mã nguồn]
Ban đầu, Torvalds phát hành Linux theo một giấy phép cấm sử dụng thương mại [ 73 ]. Điều này đã được biến hóa trong phiên bản 0.12 bằng cách chuyển sang Giấy phép Công cộng GNU ( GPL ). [ 19 ] Giấy phép này được cho phép phân phối và bán những phiên bản hoàn toàn có thể sửa đổi và chưa sửa đổi của Linux nhưng nhu yếu toàn bộ những bản sao đó phải được phát hành theo cùng một giấy phép và được kèm theo mã nguồn tương ứng hoàn hảo .Torvalds đã diễn đạt việc cấp phép Linux theo GPL là ” điều tốt nhất tôi từng làm “. [ 73 ]
Linux kernel chỉ được cấp phép rõ ràng theo phiên bản 2 của GPL, [ 4 ] mà không phân phối cho người được cấp phép tùy chọn ” bất kể phiên bản mới hơn “, đây là một phần lan rộng ra GPL phổ cập. Đã có cuộc tranh luận đáng kể về việc giấy phép hoàn toàn có thể được đổi khác thuận tiện để sử dụng những phiên bản GPL sau này ( gồm có cả phiên bản 3 ) và liệu sự biến hóa này có đáng mong ước hay không. [ 74 ] Bản thân Torvalds đã chỉ định đơn cử khi phát hành phiên bản 2.4.0 rằng mã riêng của ông chỉ được phát hành trong phiên bản 2. [ 75 ] Tuy nhiên, những lao lý của trạng thái GPL rằng nếu không có phiên bản nào được chỉ định thì hoàn toàn có thể sử dụng bất kể phiên bản nào, [ 76 ] và Alan Cox chỉ ra rằng rất ít người góp phần Linux khác đã chỉ định một phiên bản đơn cử của GPL. [ 77 ]Tháng 9/2006, một cuộc khảo sát với 29 lập trình viên hạt nhân chính đã chỉ ra rằng 28 người thích GPLv2 hơn dự thảo hiện tại của GPLv3. Torvalds nhận xét : ” Tôi nghĩ rằng một số ít người ngoài cuộc … tin rằng cá thể tôi chỉ là người kỳ quặc vì tôi đã công khai minh bạch không phải là một fan hâm mộ lớn của GPLv3. ” [ 78 ] Nhóm những nhà tăng trưởng hạt nhân hạng sang này, gồm có Linus Torvalds, Greg Kroah-Hartman và Andrew Morton, đã phản hồi trên những phương tiện đi lại tiếp thị quảng cáo đại chúng về sự phản đối của họ so với GPLv3. [ 79 ] Họ đã đề cập đến những lao lý tương quan đến DRM / tivoization, bằng bản quyền sáng tạo, ” những hạn chế bổ trợ ” và cảnh báo nhắc nhở Balkanisation của ” Open Source Universe ” của GPLv3. [ 79 ] [ 80 ] Linus Torvalds, người quyết định hành động không vận dụng GPLv3 cho nhân Linux, đã nhắc lại những lời chỉ trích của mình thậm chí còn nhiều năm sau đó. [ 81 ]
Loadable kernel modules
[sửa|sửa mã nguồn]
Cuộc tranh luận liệu những loadable kernel modules ( LKMs ) có được coi là tác phẩm phái sinh theo luật bản quyền hay không, và do đó nằm trong những lao lý của GPL .
Torvalds đã tuyên bố niềm tin của mình rằng các LKM chỉ sử dụng một tập hợp con giới hạn, “công khai” của các giao diện kernel đôi khi có thể là các tác phẩm không có nguồn gốc, do đó cho phép một số trình điều khiển chỉ nhị phân và các LKM khác không được cấp phép theo GPL.[cần dẫn nguồn] Một ví dụ điển hình cho việc này là việc sử dụng dma_buf bởi các trình điều khiển đồ họa Nvidia độc quyền. dma_buf là một tính năng kernel gần đây giống như phần còn lại của kernel, nó được cấp phép theo GPL), cho phép nhiều GPU nhanh chóng sao chép dữ liệu vào bộ đệm khung của nhau.[82] Một trường hợp sử dụng có thể là Nvidia Optimus kết hợp GPU nhanh với GPU tích hợp Intel, trong đó GPU Nvidia ghi vào bộ đệm khung Intel khi nó hoạt động. Nhưng, Nvidia không thể sử dụng cơ sở hạ tầng này vì nó sử dụng một phương tiện kỹ thuật để thực thi quy tắc rằng nó chỉ có thể được sử dụng bởi các LKM cũng là GPL. đã trả lời trên LKML, từ chối yêu cầu từ một trong các kỹ sư của họ để loại bỏ thực thi kỹ thuật này khỏi API. Tuy nhiên, không phải tất cả những người đóng góp nhân Linux đều đồng ý với cách giải thích này, và ngay cả Torvald cũng đồng ý rằng nhiều LKM là các tác phẩm có nguồn gốc rõ ràng, và thực sự ông viết rằng “các mô-đun hạt nhân là dẫn xuất ‘theo mặc định’”.[83]
Mặt khác, Torvalds cũng đã nói rằng “một vùng màu xám nói riêng giống như một trình điều khiển ban đầu được viết cho một hệ điều hành khác (nghĩa là rõ ràng không phải là một tác phẩm có nguồn gốc từ Linux). […] ĐÓ là một khu vực màu xám, and _that_ is khu vực mà cá nhân tôi tin rằng một số mô-đun có thể được coi là không có nguồn gốc hoạt động đơn giản vì chúng không được thiết kế cho Linux và không phụ thuộc vào bất kỳ hành vi đặc biệt nào của Linux“.[84] Trình điều khiển đồ họa độc quyền, đặc biệt, được thảo luận rất nhiều. Cuối cùng, có khả năng những câu hỏi như vậy chỉ có thể được giải quyết bởi một tòa án.
Firmware binary blobs[sửa|sửa mã nguồn]
Một điểm gây tranh cãi về cấp phép là việc sử dụng firmware ” binary blobs ” trong Linux kernel để tương hỗ 1 số ít thiết bị phần cứng. Các tệp này thuộc nhiều loại giấy phép, trong đó nhiều tệp bị hạn chế và mã nguồn cơ bản đúng mực của chúng thường không được biết .
Năm 2002, Richard Stallman đã tuyên bố tại sao, theo quan điểm của mình, những đốm màu đó làm cho nhân Linux không phải là một phần mềm miễn phí và việc phân phối nhân Linux “vi phạm GPL”, đòi hỏi phải có “mã nguồn tương ứng hoàn chỉnh”.[5] Năm 2008, Tổ chức Phần mềm Tự do Mỹ Latinh đã khởi động Linux-libre như một dự án tạo ra một biến thể hoàn toàn miễn phí của nhân Linux mà không có đối tượng độc quyền; nó được sử dụng bởi một số bản phân phối Linux hoàn toàn tự do, chẳng hạn như những bản phân phối được chứng nhận bởi Free Software Foundation, trong khi nó cũng có thể được sử dụng trên hầu hết các bản phân phối.[85]
Vào ngày 15 tháng 12 năm 2010, Dự án Debian đã thông tin rằng phiên bản không thay đổi tiếp theo của Debian ” 6.0 Squeeze ” sẽ đi kèm với một hạt nhân ” vô hiệu toàn bộ những bit ứng dụng không tự do “. [ 86 ] Chính sách này liên tục được vận dụng trong những bản phát hành Debian không thay đổi sau này .
Linux là tên thương hiệu đã ĐK của Linus Torvalds tại Mỹ và một số ít vương quốc khác. Đây là tác dụng của một sự cố trong đó William Della Croce, Jr., người không tham gia vào dự án Bất Động Sản Linux, đã ĐK thương hiệu tên và sau đó nhu yếu tiền bản quyền để sử dụng nó [ 87 ]. Một số người ủng hộ Linux đã nhu yếu tư vấn pháp lý và nộp đơn kiện chống lại Della Croce. Vấn đề đã được xử lý vào tháng 8 năm 1997 khi thương hiệu được giao cho Linus Torvalds [ 88 ] [ 89 ] .
Tranh chấp SCO[sửa|sửa mã nguồn]
Đầu năm 2007, SCO đã đệ trình những cụ thể đơn cử về vi phạm bản quyền có mục tiêu. Mặc dù những công bố trước đó rằng SCO là chủ sở hữu hợp pháp của 1 triệu dòng mã, họ chỉ xác lập 326 dòng mã, hầu hết trong số đó là không bản quyền [ 90 ]. Vào tháng 8 năm 2007, TANDTC trong vụ Novell đã phán quyết rằng SCO đã không thực sự chiếm hữu bản quyền của Unix [ 91 ], mặc dầu Tòa án phúc thẩm thứ mườ i phán quyết vào tháng 8 năm 2009 rằng câu hỏi về người chiếm hữu bản quyền vẫn còn đúng cho bồi thẩm đoàn câu vấn đáp. Tòa án đã ra phán quyết ngày 30 tháng 3 năm 2010 có lợi cho Novell. [ 92 ]
Cộng đồng nhà tăng trưởng[sửa|sửa mã nguồn]
Tính đến năm 2007, sự phát triển của hạt nhân đã chuyển từ top 20 nhà phát triển tích cực nhất, viết 80% mã thành top 30 viết 30% mã, với các nhà phát triển hàng đầu dành nhiều thời gian xem xét thay đổi hơn.[93] Các nhà phát triển cũng có thể được phân loại theo liên kết; trong năm 2007, các nhóm hàng đầu là không rõ trong khi đứng đầu nhóm doanh nghiệp là Red Hat với 12% đóng góp, và những người nghiệp dư được biết ở mức 3.9%.[93] Những thay đổi về hạt nhân được thực hiện trong năm 2007 đã được gửi bởi hơn 1900 nhà phát triển, có thể là một đánh giá thấp đáng kể bởi vì các nhà phát triển làm việc theo nhóm thường được tính là một.[cần dẫn nguồn] Nó thường được giả định rằng cộng đồng các nhà phát triển hạt nhân Linux bao gồm 5000 hoặc 6000 thành viên.
Cập nhật từ năm nay Linux Kernel Development Report, do Linux Foundation phát hành, gồm có quy trình tiến độ từ 3,18 ( tháng 12 năm năm trước ) đến 4,7 ( tháng 7 năm năm nay ) : Khoảng 1500 nhà tăng trưởng đã góp phần cho mỗi bản phát hành từ khoảng chừng 200 – 250 công ty trên mỗi bản phát hành. 30 nhà tăng trưởng số 1 đã góp phần hơn 16 % mã. Trong khối doanh nghiệp, những công ty góp phần nhiều nhất là Intel ( 12,9 % ) và Red Hat ( 8,0 % ), vị trí thứ ba và thứ tư được tổ chức triển khai bởi hạng mục ‘ không ‘ ( 7,7 % ) và ‘ không xác lập ‘ ( 6,8 % ) [ 94 ] .
Quá trình tăng trưởng[sửa|sửa mã nguồn]
Một nhà tăng trưởng muốn biến hóa hạt nhân Linux mở màn bằng việc tăng trưởng và thử nghiệm sự biến hóa đó. Tùy thuộc vào mức độ biến hóa đáng kể và số lượng mạng lưới hệ thống con mà nó biến hóa mà đổi khác sẽ gồm có một bản vá hoặc nhiều bản vá. Trong trường hợp của một mạng lưới hệ thống con duy nhất được duy trì bởi một người bảo dưỡng duy nhất, những bản vá này được gửi dưới dạng e-mail đến người duy trì mạng lưới hệ thống con với list gửi thư thích hợp trong Cc. Người duy trì và fan hâm mộ của list gửi thư sẽ xem xét những bản vá và cung ứng phản hồi. Khi quy trình xem xét kết thúc, người duy trì đồng ý những bản vá lỗi trong cây hạt nhân của mình. Nếu những đổi khác này là sửa lỗi được coi là đủ quan trọng, nhu yếu kéo gồm có những bản vá sẽ được gửi đến Linus Torvalds trong vòng vài ngày. Nếu không, nhu yếu kéo sẽ được gửi đến Linus Torvalds trong hành lang cửa số hợp nhất tiếp theo. Cửa sổ hợp nhất thường lê dài hai tuần và mở màn ngay sau khi phát hành phiên bản hạt nhân trước đó. [ 95 ]Linus Torvalds là tác nhân sau cuối không chỉ qua những đổi khác được đồng ý vào nhân Linux mà còn hơn những người hoàn toàn có thể trở thành một người bảo dưỡng. Các nhà bảo dưỡng hạt nhân giữ vai trò của họ trừ khi họ tự nguyện đóng vai trò của họ. Không có ví dụ nào được biết về những nhà bảo dưỡng hạt nhân đã được nhu yếu từ bỏ. Ngoài ra, không có ví dụ nào được biết đến về trình bảo dưỡng hạt nhân đã bị chỉ trích vì kiểu tương tác của cô ấy với những nhà tăng trưởng của Linus. Điều này mang đến cho người bảo dưỡng một lượng nguồn năng lượng đáng kể. Mặc dù văn hóa truyền thống trong hội đồng tăng trưởng hạt nhân đã được cải tổ qua nhiều năm, hội đồng tăng trưởng hạt nhân có tiếng tăm nhiều lúc rất thô lỗ. [ 96 ] [ 97 ] Các nhà tăng trưởng cảm thấy bị đối xử không công minh hoàn toàn có thể báo cáo giải trình điều này với Linux Foundation’s Technical Advisory Board. [ 98 ] Một số thành viên hội đồng hạt nhân không đồng ý chấp thuận với văn hóa truyền thống tranh luận hiện tại. [ 99 ]
Xung đột hội đồng tăng trưởng[sửa|sửa mã nguồn]
Đã có 1 số ít xung đột đáng chú ý quan tâm giữa những nhà tăng trưởng nhân Linux. Ví dụ về những xung đột đó là :
- Ngày 10 tháng 7 năm 2007 Con Kolivas tuyên bố rằng ông sẽ ngừng phát triển cho nhân Linux. Thảo luận về lý do của mình trong một cuộc phỏng vấn, ông bày tỏ sự thất vọng với các khía cạnh của quy trình phát triển nhân chính, mà ông cảm thấy không ưu tiên đủ cho tương tác máy tính để bàn, ngoài việc hack gây tổn hại cho sức khỏe, công việc và gia đình.[100][101]
- Ngày 28 tháng 7 năm 2009, Alan Cox đã từ bỏ vai trò là người duy trì lớp TTY sau khi không đồng ý với Torvalds về phạm vi công việc cần thiết để sửa lỗi trong hệ thống con đó.[102]
- Tháng 12 năm 2010, đã có một cuộc thảo luận giữa nhà bảo trì SCSI James bottomley và nhà duy trì SCST Vladislav Bolkhovitin về việc ngăn xếp mục tiêu SCSI nào sẽ được đưa vào nhân Linux – SCST hoặc LIO. Mặc dù tại thời điểm đó SCST được coi là vượt trội về mặt kỹ thuật, LIO đã được sáp nhập ngược dòng.[103] Điều này làm cho một số người dùng Linux buồn bã.[104]
- Vào ngày 14 tháng 6 năm 2012 Linus Torvalds đã nói rất rõ rằng ông không đồng ý với việc NVIDIA phát hành trình điều khiển của mình dưới dạng trình điều khiển nguồn đóng.[105]
- Ngày 6 tháng 10 năm 2014, Lennart Poettering đã cáo buộc Linus Torvalds dung túng kiểu thảo luận thô lỗ trong danh sách gửi thư liên quan đến nhân Linux và là một mô hình vai trò xấu.[106]
- Ngày 5 tháng 3 năm 2015, Christoph Hellwig đã đệ đơn kiện VMware vì vi phạm bản quyền trên nhân Linux.[107] Linus Torvalds nói rõ rằng ông không đồng ý với việc này và các ý định tương tự bằng cách gọi luật sư là một bệnh hoạn.[108]
Các nhà phát triển nhân Linux nổi bật đã nhận thức được tầm quan trọng của việc tránh xung đột giữa các nhà phát triển.[109] Trong một thời gian dài, không có quy tắc ứng xử nào cho các nhà phát triển nhân do sự phản đối của Linus Torvalds.[110] Tuy nhiên, một Linux Kernel Code of Conflict đã được giới thiệu vào ngày 8 tháng 3 năm 2015.[111] Nó đã được thay thế vào ngày 16 tháng 9 năm 2018 bởi Code of Conduct dựa trên Giao ước cộng tác viên (Contributor Covenant). Điều này trùng hợp với một lời xin lỗi công khai của Linus và một thông báo rằng ông đang tạm nghỉ phát triển nhân.[112][113]
Tính năng kĩ thuật[sửa|sửa mã nguồn]
Linux tương hỗ đa tác vụ ưu tiên ( cả user mode và kernel mode ), bộ nhớ ảo, thư viện san sẻ, quản trị bộ nhớ, bộ giao thức Internet và luồng .
Linux là nhân nguyên khối. Trình tinh chỉnh và điều khiển thiết bị và hạt nhân chạy trong khoảng trống hạt nhân, với năng lực truy suất đến phần cứng, tuy nhiên một vài ngoại lệ chạy ở khoảng trống user. Hệ thống đồ hoạ mọi người sử dụng với Linux không chạy trong hạt nhân .
” Hoảng loạn hạt nhân ” / Lỗi hạt nhân ( kernel panic )[sửa|sửa mã nguồn]
Trong Linux, một “hoảng loạn” là lỗi hệ thống không khắc phục được phát hiện bởi hạt nhân. Khả năng mã hạt nhân phát xác định những điều kiện gọi hàm panic ở tệp sys/system.h.
Biên dịch hạt nhân[sửa|sửa mã nguồn]
Với máy tính vận tốc thấp, năng lực biên dịch hạt nhân là khả dĩ. Với trình biên dịch GCC và những công cụ khác như Perl, … bạn hoàn toàn có thể biên dịch hạt nhân Linux. Thời gian biên dịch khoảng chừng xấp xỉ 1 giờ đồng hồ đeo tay. Sau khi biên dịch bạn hoàn toàn có thể thông số kỹ thuật lại boot loader config để khởi động vào hạt nhân mới biên dịch. Có thể biên dịch đa kiến trúc, ngoài kiến trúc bạn đang dùng .
