Linux: määritelmä, ydin ja jakelut – avoimen lähdekoodin käyttöjärjestelmä
Mikä on Linux? Lue määritelmä, ydin ja jakelut: Debian, Ubuntu, Fedora. Ymmärrä avoimen lähdekoodin voima, GNU-työkalut ja miksi Linux hallitsee palvelimia ja supertietokoneita.
Linux tai GNU/Linux on Unixin kaltainen tietokoneiden käyttöjärjestelmä (tarkemmin ottaen käyttöjärjestelmien perhe). Käyttöjärjestelmä on kokoelma perusohjeita ja ohjelmia, joilla hallitaan tietokoneen elektronisia osia ja tarjotaan alusta sovellusten suorittamiselle. Linux on vapaa ohjelmisto, eli sitä saa käyttää mihin tahansa tarkoitukseen, tutkia miten se toimii, muokata omiin tarpeisiin ja jakaa edelleen.
Linuxin tärkein osa on Linux-ydin – käyttöjärjestelmän ydin, joka hallitsee laitteistoa, muistia, prosesseja, ajureita ja järjestelmäkutsuja. Ytimen käynnisti 1991 Linus Torvalds, ja nykyisin sitä kehittää suuri kansainvälinen yhteisö. Useimmat käyttäjät kohtaavat Linuxin osana kokonaisuutta, joka on koottu Linux-jakeluun (”distro”), eli asennusvalmiiseen pakettiin, joka sisältää ytimen lisäksi olennaiset järjestelmäohjelmistoja, kirjastot, paketinhallinnan ja sovelluksia – merkittävä osa näistä tulee GNU-projektista.
Jakelut ja työpöytä
Suosittuja yleiskäyttöisiä jakeluita ovat Debian, Fedora ja Ubuntu. Yritysjakeluista tunnettuja ovat Red Hat Enterprise Linux ja SUSE Linux Enterprise Server. Työpöytäkäytössä jakelut sisältävät yleensä ikkunointijärjestelmän (X11 tai yhä useammin Wayland) ja valmiin työpöytäympäristön, kuten GNOME tai KDE Plasma. Palvelimille tarkoitetuissa jakeluissa grafiikka voidaan jättää kokonaan pois ja tarjota esimerkiksi LAMP-pino (Linux, Apache, MariaDB/MySQL, PHP/Python/Perl). Koska Linux on vapaasti levitettävissä, kuka tahansa voi luoda jakelun tiettyyn tarpeeseen (esim. tietoturva-auditointiin, multimedialle, kevytlaitteille tai yritysinfrastruktuurille).
Jakelut eroavat toisistaan mm. julkaisyklin (vakaa LTS vs. nopeasti päivittyvä ”rolling release”), paketinhallinnan (esim. APT/DEB, DNF/RPM, Zypper/RPM, Pacman), oletuskomponenttien ja tukipolitiikan suhteen. Sovellusten jakelussa käytetään perinteisten pakettien lisäksi yleistyviä formaatteja kuten Flatpak, Snap ja AppImage, joilla samoja sovelluksia voi ajaa useissa jakeluissa.
Käyttökohteet ja levinneisyys
Linux kehitettiin alun perin henkilökohtaisille tietokoneille, mutta siitä on kasvanut yleiskäyttöinen alusta. Linux on johtava käyttöjärjestelmä palvelimissa, kuten suurtietokoneissa, ja käytössä käytännössä kaikissa supertietokoneissa (TOP500-lista). Työpöydillä Linuxin osuus on maailmanlaajuisesti muutamia prosentteja ja kasvaa tasaisesti; erillisenä projektina Linux-ytimen varaan rakennettu Chromebook-ekosysteemi (Chrome OS -käyttöjärjestelmää) on erityisen yleinen koulukäytössä, etenkin Yhdysvalloissa.
Linux toimii myös laajasti sulautetuissa järjestelmissä, joissa käyttöjärjestelmä on usein rakennettu laiteohjelmistoon ja räätälöity laitteeseen: esimerkiksi älypuhelimet (Android), taulutietokoneet, verkkoreitittimet, kotiautomaatio, televisiot ja digiboksit, videopelikonsolit sekä älykellot. Android-käyttöjärjestelmällä, joka on Linux-ytimen päälle rakennettu mobiilikäyttöjärjestelmä, on maailman suurin asennuskanta yleiskäyttöisissä laitteissa; sen käyttäjämäärä on pitkään ohittanut myös Microsoft Windowsilla, olevat mobiilikäyttäjät.
Tekniset ominaisuudet
- Ydin ja ajurit: Linux on modulaarinen monoliittiydin: toiminnallisuutta voidaan ladata ajonaikaisesti moduuleina (esim. laiteajurit, tiedostojärjestelmät).
- Tiedostojärjestelmät: Yleisiä ovat ext4, XFS ja Btrfs; saatavilla on myös muita kuten F2FS ja ZFS (jälkimmäinen tyypillisesti erillisenä moduulina lisenssisyistä).
- Järjestelmän käynnistys ja hallinta: Valtaosassa jakeluja init-järjestelmänä on systemd (komennot kuten systemctl ja journalctl). Vaihtoehtoja ovat mm. OpenRC ja runit.
- Shell ja työkalut: Komentorivin käyttö on keskeinen osa Linuxia (Bash, Zsh, fish). Graafinen työpöytä tarjoaa käyttöliittymän sovelluksille ja asetuksille.
- Verkko ja pilvi: Linux on perusta nykyaikaisille pilvi- ja konttialustoille: KVM-virtualisointi, LXC ja Docker-kontit sekä orkestrointi (Kubernetes) ovat laajassa käytössä.
- Turvallisuus: Monikäyttäjäinen malli, käyttöoikeudet ja Linux-kapasiteetit, pakolliset turvapolitiikat (SELinux, AppArmor), nimikoiden eristys (namespaces), cgroups ja palomuuri (nftables/iptables).
Lisensointi, kehitys ja yhteisö
Lähdekoodia saa käyttää, muokata ja jakaa – kaupallisesti tai ei-kaupallisesti – sen lisenssien, kuten GNU General Public License -lisenssin, ehtojen mukaisesti. Linux-ydin on lisensoitu GPLv2:lla; käyttäjätilan ohjelmistoissa käytetään myös muita vapaita lisenssejä (esim. LGPL, MIT, BSD). Kehitys tapahtuu avoimesti: muutokset kulkevat ylläpitäjäketjun kautta, ne tarkistetaan sähköpostipohjaisessa katselmoinnissa ja julkaistaan säännöllisissä ydinkierroissa. Merkittävän osan kehityksestä tekevät sekä vapaaehtoiset että yritykset (laitteistovalmistajat, pilvipalvelut, jakeluyritykset).
Hyödyt ja haasteet
- Edut: vakaa ja turvallinen alusta palvelimille ja työasemille, laaja laitetuki, tehokas resurssienhallinta, ilmainen lisensointi, kattavat kehittäjätyökalut, kontti- ja pilviekosysteemi, räätälöitävyys.
- Mahdolliset haasteet: jotkin erikoissovellukset ja ammattiohjelmistot (esim. tietyt luovat työkalut) eivät ole natiivisti saatavilla; osa laitteista voi vaatia valmistajan suljettuja ajureita tai laiteohjelmistoja; oppimiskynnys komentoriville voi tuntua alussa jyrkältä. Pelikokemus on parantunut nopeasti (esim. Proton/Steam), mutta yhteensopivuus vaihtelee peleittäin.
Asennus ja käyttöönotto
- Kokeilu ilman asennusta: useimmat jakelut tarjoavat ”live”-ympäristön USB-muistilta.
- Yhteiskäyttö: kaksoiskäynnistys olemassa olevan järjestelmän rinnalle tai käyttö virtuaalikoneessa.
- Integrointi: Linux-ympäristöä voi käyttää myös Windowsissa (esim. WSL2), ja palvelinpuolella käyttöönotot automatisoidaan työkaluilla kuten Ansible ja Terraform.
- Laitetuki ja käynnistys: UEFI ja Secure Boot ovat laajasti tuettuja; ajurit toimitetaan ytimen mukana tai erillisillä moduuleilla.
Jakelun valinta käytön mukaan
- Yleiskäyttö ja aloittaminen: Ubuntu, Fedora, Linux Mint tai vastaava helppokäyttöinen jakelu.
- Vakaa palvelinalusta: Debian stable, Red Hat Enterprise Linux -suku (RHEL-yhteensopivat) tai SUSE Linux Enterprise.
- Uusimmat paketit ja räätälöinti: rolling release -jakelut (esim. Arch Linux, openSUSE Tumbleweed).
- Kevyet tai vanhemmat laitteet: kevyet työpöydät (Xfce, LXQt) ja kevyet jakelut.
Miten Linux tehtiin
1980-luvulla monet käyttivät mielellään Unix-nimistä käyttöjärjestelmää. Koska se kuitenkin rajoitti käyttäjien mahdollisuuksia jakaa ja parantaa järjestelmää, jotkut ihmiset kehittivät uuden käyttöjärjestelmän, joka toimisi kuten Unix, mutta jota kuka tahansa voisi jakaa ja parantaa. Unixin kaltaista MINIXiä käytettiin yliopisto-opiskelijoiden opetusvälineenä, jotta he oppisivat, miten käyttöjärjestelmät toimivat. MINIX rajoitti myös käyttäjiensä jakamista ja parantamista.
Ryhmä ihmisiä nimeltä GNU-projekti kirjoitti eri osia uudesta käyttöjärjestelmästä nimeltä G.N.U., mutta siinä ei ollut kaikkia osia, joita käyttöjärjestelmä tarvitsee toimiakseen. Vuonna 1991 Linus Torvalds alkoi työstää MINIXin korvaavaa järjestelmää, jonka käyttö olisi ilmaista ja joka ei maksaisi mitään. Linus aloitti projektin opiskellessaan Helsingin yliopistossa. Tästä tuli lopulta Linux-ydin.
Linus Torvalds jakoi Linux-ytimen joissakin MINIX-käyttäjille tarkoitetuissa Internet-ryhmissä. Linus kutsui käyttöjärjestelmää ensin nimellä "Freax". Nimi Freax tuli englanninkielisten sanojen "free" ja "freak" yhdistämisestä ja X:n lisäämisestä nimeen, koska Unixin nimessä on X. Ari Lemmke, joka työskenteli Linuksen kanssa yliopistossa, vastasi palvelimista, joille Freax tallennettiin. Arin mielestä Freax ei ollut hyvä nimi, joten hän kutsui projektia "Linuxiksi" kysymättä Linukselta. Myöhemmin Linus suostui siihen, että Linux oli parempi nimi projektille.
Linux perustui aluksi MINIXin ohjelmistokoodiin. Mutta kun G.N.U.-järjestelmän koodi oli saatavilla ilmaiseksi, hän päätti, että Linuxin kannalta olisi hyvä, jos se voisi käyttää tätä koodia MINIXin koodin sijasta, koska MINIX ei antanut ihmisten jakaa tai muuttaa sitä haluamallaan tavalla. G.N.U. General Public License on ohjelmistolisenssi, joka antaa ihmisten muuttaa mitä tahansa osaa koodista, kunhan he jakavat kaikki tekemänsä muutokset niiden ihmisten kanssa, joille he antavat ohjelmistonsa, ja sallivat heidän levittää sitä ilmaiseksi tai maksua vastaan. Kaikki G.N.U:n ohjelmistot oli lisensoitu G.N.U. General Public License -lisenssillä, joten Linus ja muut Linuxin parissa työskentelevät ihmiset saivat käyttää niitä.
Jotta Linux-ydin soveltuisi käytettäväksi G.N.U.-projektin koodin kanssa, Linus Torvalds aloitti siirtymisen alkuperäisestä lisenssistä (joka ei sallinut sen myymistä) G.N.U. GPL:ään. Linuxin ja G.N.U.:n kehittäjät työskentelivät yhdessä integroidakseen G.N.U.:n koodin Linuxiin, jotta saataisiin vapaa käyttöjärjestelmä.
Vuodesta 1991 lähtien tuhannet ohjelmoijat ja yritykset, kuten Google, ovat työskennelleet Linuxin parantamiseksi.
Tux pingviini
Linuxin maskotti on piirrospingviini nimeltä "Tux". Kun ihminen näkee pingviinin ohjelmistoissa ja laitteissa, se tarkoittaa, että ne toimivat Linuxin ja joskus kaikkien Unixin kaltaisten järjestelmien kanssa.
Pingviinin idea tuli Linuxin luojalta Linus Torvaldsilta. Kuvan teki Larry Ewing -niminen mies kilpailussa logon luomiseksi. Kuva, Tux, ei voittanut, mutta se valittiin myöhemmin maskotiksi.
Tuxista on nyt tullut Linuxin ja joskus jopa avoimen lähdekoodin symboli. Hänet voi nähdä monissa eri paikoissa, ja kun ihmiset puhuvat Linuxista, he ajattelevat usein Tuxia. Tux on jopa mukana monissa videopeleissä, kuten Super Tux (kuten Super Mario Bros. ), Tux Racer (jossa pelaajat ajavat Tuxin kanssa kilpaa alas jäistä mäkeä) ja Pingus (kuten Lemmings).
Tux pingviini
Käyttää
Työpöytäkäyttö
Vaikka joistakin Mac OS X- ja Microsoft Windows -ohjelmista on vain muutama Linux-versio, esimerkiksi työpöytäjulkaisun ja ammattimaisen äänentoiston ja videon aloilla, on olemassa ohjelmia, jotka ovat laadultaan verrattain samankaltaisia kuin Macille ja Windowsille saatavilla olevat ohjelmat.
Monet Windowsissa suositut ilmaiset ohjelmat, kuten Pidgin, Mozilla Firefox, LibreOffice, Chromium, VLC ja GIMP, ovat saatavilla myös Linuxille. Yhä useampia omia työpöytäohjelmistoja voidaan käyttää myös Linuxissa, kuten Adobe Flash Player, Spotify ja Skype. CrossOver on avoimen lähdekoodin Wine-projektiin perustuva oma ratkaisu, joka tukee Windows-sovellusten, kuten Microsoft Officen ja Adobe Photoshopin, käyttämistä Linuxissa.
| KDE ja GNOME | ||||
|
|
| |||
| KDE | ||||
Palvelimet ja supertietokoneet
Linuxia on käytetty pääasiassa palvelinkäyttöjärjestelmänä, ja monet ihmiset tuntevat sen tällä alalla; Netcraft raportoi helmikuussa 2008, että viisi kymmenestä parhaasta internet-hosting-yrityksestä käyttää Linuxia verkkopalvelimissaan. Tämä johtuu sen vakaudesta ja käytettävyydestä sekä siitä, että palvelimille ei useinkaan tarvita graafisella käyttöliittymällä varustettuja työpöytäohjelmistoja.
Linuxia käytetään yleisesti supertietokoneiden käyttöjärjestelmänä. Marraskuussa 2017 kaikki 500 suurinta supertietokonetta käyttivät Linuxia.
Roadrunner, maailman nopein supertietokone (vuodesta 2009), joka käyttää Linuxia.
Ääntäminen
Vuonna 1992 Torvalds selitti, miten hän lausuu sanan Linux:
| “ | 'li' lausutaan lyhyellä [ee]-äänteellä: vertaa prInt, mInImal jne. 'nux' on myös lyhyt, ei-difhtongi, kuten pUt:ssa. Se johtuu osittain minixistä: linux oli vain työnimeni asialle, ja kun kirjoitin sen korvaamaan minixin järjestelmässäni, lopputulos on se, mikä se on... linuksen minixistä tuli linux. | ” |
Torvalds on julkaissut ääninäytteen, josta näkyy hänen oma ääntämisensä englanniksi ja ruotsiksi.
Jotkut englanninkieliset ääntävät nimen lee-narks tai lee-nix tai lie-nix. Torvaldsin mukaan se on väärä ääntämys. []
Koodin koko
Vuonna 2001 tehdyssä tutkimuksessa Red Hat Linux 7.1:stä todettiin, että jakelussa oli 30 miljoonaa riviä koodia. Tutkimus osoitti, että Red Hat 7.1:n kehittämiseen kului noin 8 000 vuotta aikaa. Tutkimuksessa todettiin myös, että jos kaikki nämä ohjelmistot olisi tehty teollisoikeudellisin keinoin, niiden tekeminen olisi maksanut Yhdysvalloissa noin 1,08 miljardia dollaria. Maaliskuun 7. päivänä 2011 Linux-ydin maksaisi noin 3 miljardia dollaria.
Kesäkuussa 2013 julkaistussa Linux-ytimen versiossa 3.10 on 15 miljoonaa koodiriviä, kun taas kesäkuussa 2015 julkaistussa versiossa 4.1 on yli 19,5 miljoonaa koodiriviä, jotka on kirjoittanut lähes 14 000 ohjelmoijaa.
Suurin osa koodista (noin 71 %) oli kirjoitettu C-ohjelmointikielellä, mutta myös monia muita kieliä käytettiin, kuten C++:aa, assembleria, Perliä, Pythonia, Fortrania ja erilaisia komentosarjakieliä. Hieman yli puolet kaikista koodiriveistä oli GPL-lisensoitu.
Eri Linux-versiot
Ihmiset, jotka haluavat hankkia Linuxin, voivat ladata sen internetistä tai ostaa sen kaupasta tai verkkosivustolta. Joskus Linuxia käsittelevissä kirjoissa ja lehdissä on C.D. tai D.V.D., jossa on Linux. Tiettyä Linux-versiota kutsutaan "jakeluksi" tai "distroksi". Linux-versiossa on Linux-ydin ja G.N.U.-ohjelmisto sekä joitakin lisäohjelmia, jotka eivät ehkä kuulu G.N.U.-ohjelmistoon. Eri versiot sisältävät erilaisia lisäohjelmia. Yleisimmin käytetyt versiot ovat mm:
- Linux Mint
- Ubuntu
- Arch Linux
- CentOS
- Debian
- Fedora
- Gentoo
- Slackware
- openSUSE
- Mageia
Ihmiset saattavat maksaa jonkin verran versiosta, jotta he saisivat CD-ROM- tai DVD-levyn ja auttaisivat yritystä parantamaan versioita. Yleensä kun joku maksaa, se tarkoittaa, että yritys auttaa käyttäjää sen jälkeen, kun tämä on asentanut version, mitä kutsutaan "tueksi".
Linux-ohjelmisto sisältää:
- Ydin ja kuori.
- Apachen avulla käyttäjät voivat ylläpitää omaa verkkosivustoaan.
- KDE ja GNOME ovat työpöytäympäristöjä.
- LibreOffice on tarkoitettu toimistotyöhön.
- Mozilla Firefox on Internet-selain.
- GIMP, Inkscape ja Blender auttavat ihmisiä työskentelemään kuvien kanssa.
- Pelit kuten Tux Racer.
- GNU-kääntäjä.
Fedora, Linux-jakelu
Lisensointi, tavaramerkki ja nimeäminen
Linux-ydin ja useimmat GNU-ohjelmistot on lisensoitu GNU General Public License (GPL) -lisenssillä. GPL edellyttää, että jokainen, joka levittää Linux-ytimen, antaa lähdekoodin (ja kaikki muutokset) vastaanottajan saataville samoin ehdoin. Vuonna 1997 Linus Torvalds sanoi: "Linuxin tekeminen GPL:n alaiseksi oli ehdottomasti paras tekoni". Linux-järjestelmän muut keskeiset osat voivat käyttää muita lisenssejä; monet kirjastot käyttävät GNU Lesser General Public License (LGPL) -lisenssiä, joka on vähemmän rajoitettu GPL:n tyyppi, ja X-ikkunajärjestelmä käyttää MIT-lisenssiä. "Linux" on Linus Torvaldsin tavaramerkki.
Aiheeseen liittyvät sivut
- Luettelo Linux-jakeluista
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mikä on Linux?
V: Linux tai GNU/Linux on Unixin kaltainen käyttöjärjestelmä (tai -perhe) tietokoneille. Se on kokoelma perusohjeita, jotka hallitsevat tietokoneen elektronisia osia, jotka mahdollistavat sovellusten ja ohjelmien suorittamisen.
K: Mikä tekee Linuxista suositun?
V: Yksi syy siihen, miksi monet ihmiset haluavat käyttää Linuxia, on se, että siihen on saatavilla paljon ohjelmistoja, ja suuri osa näistä ohjelmistoista on ilmaisia.
K: Kuka kehitti Linux-ytimen?
V: Linuxin ytimen kehitti Linus Torvalds aluksi yksin.
K: Mitkä ovat suosittuja Linux-jakeluja?
V: Suosittuja jakeluja ovat Debian, Fedora, Ubuntu, Red Hat Enterprise Linux, SuSE Linux Enterprise Server, X11 tai Wayland, GNOME ja KDE Plasma.
K: Onko mahdollista luoda mukautettuja jakeluja tiettyjä tarkoituksia varten?
V: Kyllä, koska kuka tahansa voi vapaasti kopioida ja muokata lähdekoodia sen lisenssien, kuten GNU General Public License -lisenssin, mukaisesti.
K: Missä Linuxia käytetään yleisimmin? V: Linuxia käytetään yleisimmin palvelimissa, kuten suurtietokoneissa ja supertietokoneissa, noin 2,3 prosentissa pöytätietokoneista, Chromebook-tietokoneissa Yhdysvaltojen K-12-opetusmarkkinoilla, sulautetuissa järjestelmissä, kuten matkapuhelimissa (erityisesti älypuhelimissa), taulutietokoneissa, verkkoreitittimissä jne., laitosten automaatio-ohjaimissa, televisioissa, digitaalisissa videonauhureissa, videopelikonsoleissa ja älykelloissa.
Etsiä