GNU - Polski Serwis Naukowy

Ten artykuł dotyczy systemu operacyjnego. Zapoznaj się również z: hasło o antylopie gnu lub Projekcie GNU.

GNU (wymowa /gnu/) to uniksopodobny system operacyjny złożony wyłącznie z wolnego oprogramowania. Jego nazwa to rekurencyjny akronim od słów GNU to Nie Unix (ang. GNU's Not Unix). GNU zapoczątkowany został przez Richarda Stallmana i był pierwszym projektem Fundacji Wolnego Oprogramowania (ang. Free Software Foundation, FSF).

Thomas Bushnell, BSG – amerykański zakonnik anglikański, główny architekt i konstruktor jądra GNU Hurd, aktualnie członek Projektu Debian. Przed wstąpieniem do zakonu znany jako Michael Bushnell.
Antropomorfizacja lub antropomorfizm - zabieg językowy, polegający na nadawaniu nie będącym ludźmi przedmiotom, pojęciom, zjawiskom, zwierzętom itp. cech ludzkich i ludzkich motywów postępowania. Często odnosi się do wyobrażenia bogów na obraz i podobieństwo człowieka. Termin jest kombinacją dwu greckich słów, άνθρωπος (anthrōpos), oznaczających "ludzki", oraz μορφή (morphē), oznaczającego "kształt" lub "formę".

Projekt mający na celu stworzenie GNU to Projekt GNU, a programy przez niego wydawane nazywane bywają pakietami GNU lub programami GNU. Podstawowe składniki systemu to zestaw kompilatorów GNU Compiler Collection (GCC), narzędzia programistyczne GNU Binary Utilities (binutils), powłoka bash, biblioteka standardowych funkcji języka C GNU C Library (glibc) i narzędzia GNU Coreutils (coreutils).

Warianty systemu GNU (ang. GNU variants) – termin używany przez Free Software Foundation i innych do określenia systemu operacyjnego używającego aplikacji i bibliotek systemu GNU, lecz jądra innego niż GNU Hurd.
Ada to strukturalny, kompilowany, imperatywny, statycznie typowany i obiektowy język programowania opracowany przez Jean Ichbiaha i zespół z CII Honeywell Bull w latach 70. XX wieku. Język ten wygrał konkurs zorganizowany przez Departament Obrony USA (U.S. Department of Defense – DoD), pokonując 19 innych projektów. Nazwa języka, nadana przez DoD, pochodzi od imienia lady Augusty Ady Lovelace, uważanej za pierwszą programistkę w historii.

Pomimo tego, że większość elementów systemu została już dawno skompletowana i jest w powszechnym użyciu od ponad dziesięciu lat, oficjalne jądro GNU, Hurd, jest niekompletne i nie wszystkie elementy mogą z nim współpracować. Z tego powodu większość użytkowników systemu GNU używa jądra Linux. Nie zostało ono jednak uznane za jądro systemu, mimo że GNU oficjalnie zawiera zewnętrzne oprogramowanie, jak np. implementację X.Org dla X Window System czy system profesjonalnego składu drukarskiego TeX. Wiele programów GNU zostało dodatkowo przeniesionych na inne systemy operacyjne, jak np. Microsoft Windows, Solaris, Mac OS czy różnorakie warianty systemu BSD.

GNU Screen - menedżer ekranów przeznaczony dla systemów GNU. Program tworzy ekrany (ang. screen), na którym możliwe jest wykonywanie poleceń powłoki, przy czym umożliwia on przez to jednoczesne uruchomienie wielu poleceń na wielu ekranach.
System uniksopodobny – mianem tym określa się system operacyjny zbliżony budową do systemu Unix, jednakże niewywodzący się bezpośrednio lub pośrednio z kodu BSD lub System V. Oznacza to, że kod źródłowy systemu został napisany od zera lub został zaczerpnięty z innego systemu niebędącego systemem Unix. System taki posiada interfejs programistyczny i interfejs użytkownika zbliżony do standardów używanych przez systemy Unix lub oparty jest na standardach POSIX.

Specjalnie na użytek Projektu GNU napisano licencje GNU General Public License (GPL), GNU Lesser General Public License (LGPL) i GNU Free Documentation License (GFDL), obecnie używane także przez wiele projektów z nim niezwiązanych.

Historia

Osobny artykuł: Historia Wolnego Oprogramowania.

Projekt systemu GNU został publicznie ogłoszony 27 września 1983 roku przez Richarda Stallmana na grupach dyskusyjnych net.unix-wizards i net.usoft. Rozwój oprogramowania zaczął się 5 stycznia 1984 roku, gdy Stallman zakończył pracę na Massachusetts Institute of Technology; miało to uniemożliwić uczelni wtrącanie się w udostępnianie GNU na zasadach wolnego oprogramowania oraz roszczenie sobie do niego praw autorskich. Według Stallmana nazwa systemu zainspirowana została przez różnorodne gry słowne, w tym m.in. piosenkę The GNU.

P2P (od ang. peer-to-peer – równy z równym) – model komunikacji w sieci komputerowej, który gwarantuje obydwu stronom równorzędne prawa (w przeciwieństwie do modelu klient-serwer).
MC68000 – mikroprocesor CISC amerykańskiej firmy Motorola. Rozpoczął on udaną serię M68000 (znaną także jako 68k). Debiutował w roku 1979 i jest produkowany do dziś przez Freescale Semiconductor[potrzebne źródło]. Zasilany jest napięciem 5 V. Nazwa procesora 68000 pochodzi od liczby tranzystorów jaką posiadał pierwszy model tego mikroprocesora.

Zamierzeniem Stallmana było stworzenie w pełni wolnego systemu operacyjnego. Chciał on zapewnić użytkownikom komputerów swobodę – taką jaką mieli oni w latach 60. i 70. XX wieku: możliwość analizowania kodu źródłowego oprogramowania, którego używają, swobodę dzielenia się oprogramowaniem z innymi osobami, możliwość zmiany zachowania oprogramowania oraz swobodę publikowania zmodyfikowanych wersji oprogramowania. Filozofia ta została opublikowana w marcu 1985 roku jako Manifest GNU i posłużyła w późniejszym czasie do stworzenia Definicji Wolnego Oprogramowania.

Gnu pręgowane, gnu pasiaste (Connochaetes taurinus) – gatunek kopytnego ssaka z rodziny krętorogich. Żyje w dużych stadach, najczęściej wraz z zebrami, gazelami i żyrafami zamieszkują południową i wschodnią Afrykę. W poszukiwaniu pokarmu odbywają długie wędrówki, w czasie których pokonują wiele przeszkód, np. głębokie rzeki.
FreeBASIC jest darmowym, 32-bitowym kompilatorem języka BASIC udostępnionym na licencji open source. Z założenia jest syntaktycznie podobny do QuickBasica, jednakże wprowadza nowe możliwości, jak np. obsługa Unicode, wskaźniki, liczby bez znaku, wstawki asemblerowe, preprocesor i przestrzenie nazw.

Richard Stallman – inicjator tworzenia systemu GNU

Duża część potrzebnego oprogramowania musiała być stworzona od podstaw; do tego celu używano już istniejących wolnych składników systemu, jak np. TeX-a czy X Window System. W październiku 1985 roku Stallman założył Fundację Wolnego Oprogramowania. W późnych latach 80. i 90. opłacała ona programistów piszących oprogramowanie dla GNU.

PDP-10 były rodziną komputerów klasy mainframe produkowanych przez DEC. Nazwa oznacza "Programmed Data Processor model 10". Była to pierwsza maszyna, na której dzielenie czasu stało się powszechną praktyką. Maszyna ta odegrała istotną rolę w historii społeczności hakerskiej między innymi ze względu na użycie jej w projektach laboratorium sztucznej inteligencji MIT i Uniwersytetu Stanforda, jak również Computer Center Corporation i Carnegie Mellon University.
Red Hat, Inc. (NASDAQ: RHT) - Założona przez Marca Ewinga w 1993 roku amerykańska firma informatyczna; kojarzona głównie z wydania sztandarowego produktu - jednej z bardziej znanych dystrybucji linuksa - Red Hat Linux. Wspiera także inną - Fedora. Firma jest zaangażowana w ruch Wolnego Oprogramowania. W 1995 r. połączyła się z ACC Corporation, kierowaną przez Kanadyjczyka Roberta Younga, który po tym wydarzeniu objął kierownictwo nad firmą[potrzebne źródło]. Red Hat ma swoją siedzibę w mieście Raleigh w amerykańskim stanie Karolina Północna.

Większość GNU napisana została przez wolontariuszy w ich wolnym czasie; niektórzy z nich opłacani byli przez różnorodne przedsiębiorstwa, instytucje i organizacje non-profit.

Doświadczenia Richarda Stallmana z Incompatible Timesharing System (ITS), wczesnym systemem operacyjnym napisanym w asemblerze, który stał się przestarzały z powodu braku kontynuacji prac nad komputerami PDP-10, doprowadziły do decyzji, że system GNU musiał być przenośny . Zdecydowano także, że ma być jak najbardziej zgodny z Uniksem.

Biblioteka standardowa języka C (libc) to biblioteka zawierająca podstawowe procedury języka C. W Uniksach jest używana, bezpośrednio lub pośrednio, przez praktycznie każdy program, niezależnie od języka w jakim jest napisany.
OpenSolaris - projekt firmy Sun Microsystems, mający na celu stworzenie otwartej wersji jej natywnego systemu operacyjnego Solaris; podobne rozwiązanie zostało już zastosowane w przypadku pakietu biurowego StarOffice, który ma również otwartą wersję OpenOffice.org.

Z biegiem czasu w rozwój GNU zaczęły angażować się prywatne przedsiębiorstwa, sprzedające oprogramowanie GNU i zapewniające dla niego komercyjne wsparcie techniczne. Najbardziej znaną taką firmą było Cygnus Solutions, obecnie część Red Hata.

Budowa i realizacja

W roku 1990 system GNU posiadał już edytor tekstu (Emacs), kompilator (GCC) oraz większość podstawowych bibliotek i narzędzi standardowej dystrybucji Uniksa. Jako że głównym założeniem było stworzenie w pełni wolnego systemu operacyjnego, a nie napisanie go zupełnie od nowa, starano się używać wolnego oprogramowania wszędzie, gdzie było to możliwe. W latach 80. nie było go zbyt wiele; skorzystano więc z okienkowego systemu graficznego X Window System, systemu profesjonalnego składu drukarskiego TeX i mikrojądra Mach i włączono je do GNU.

Kompresja bezstratna (ang. lossless compression) to ogólna nazwa metod upakowania informacji do postaci zawierającej zmniejszoną liczbę bitów, pod warunkiem, że metoda ta gwarantuje, że informację można z tej postaci odtworzyć do identycznej postaci pierwotnej.
Asembler (z (ang.) assembler) – termin informatyczny związany z programowaniem i tworzeniem kodu maszynowego dla procesorów. W języku polskim oznacza on program tworzący kod maszynowy na podstawie kodu źródłowego (tzw. asemblacja) wykonanego w niskopoziomowym języku programowania bazującym na podstawowych operacjach procesora zwanym językiem asemblera, popularnie nazywanym również asemblerem. W tym artykule język programowania nazywany będzie językiem asemblera, a program tłumaczący – asemblerem.

Najważniejszym brakującym składnikiem GNU było jądro. W Manifeście GNU Stallman wspominał, że "istnieje znajdujące się w początkowym stadium rozwoju jądro, ale jeszcze brakuje mu wiele, aby emulować Uniksa". Odnosił się on do jądra systemu TRIX, którego autorzy zdecydowali udostępnić je na zasadach wolnego oprogramowania i które było zgodne z 7. wersją Uniksa. Prace nad modyfikacją tego jądra rozpoczęły się w grudniu 1986 roku. Ostatecznie zdecydowano się jednak porzucić je ze względu na małą użyteczność i fakt działania wyłącznie na "rzadkiej, drogiej 68000", co w przyszłości wymusiłoby dodatkowe prace nad przeniesieniem go na inne architektury, zanim mogłoby być uruchomione.

Microsoft Windows (ang. okna, IPA: [maɪkɹoʊsɑːft ˈwɪndoʊz]) – rodzina kilku systemów operacyjnych wyprodukowanych przez firmę Microsoft. Systemy rodziny Windows działają na serwerach, systemach wbudowanych oraz na komputerach osobistych, z którymi są najczęściej kojarzone.
GNU/Linux – tym mianem określa się często uniksopodobny system GNU z jądrem Linux. Korzysta on z jądra Linux, gdyż mikrojądro GNU Hurd tworzone przez GNU jest wciąż w fazie rozwojowej. Zazwyczaj jednak, w mowie fachowej i potocznej, wspomniany system jest określany tylko jednym wyrazem – Linux.

Początkowym planem Projektu GNU była adaptacja jądra systemu BSD 4.4-Lite. Ze względu na brak współpracy ze strony programistów z Berkeley, Richard Stallman od roku 1988 rozważał użycie jądra Mach zamiast jądra BSD 4.4-Lite, jednak na jego udostępnienie na zasadach wolnego oprogramowania trzeba było poczekać aż do roku 1990; w tym czasie programiści nad nim pracujący starali się usunąć z niego kod objęty prawami autorskimi AT&T. Budowa jądra miała być największą różnicą pomiędzy GNU a "tradycyjnym" Uniksem. Jądro GNU miało być wielowątkowym mikrojądrem i miało składać się z zestawu programów nazywanych serwerami, które miały oferować taką samą funkcjonalność jak tradycyjne jądro Uniksa.

Uniwersytet Kalifornijski w Berkeley (University of California, Berkeley), skrótowo nazywany UC Berkeley lub po prostu Berkeley czy Cal – najstarszy i najważniejszy spośród dziesięciu kampusów Uniwersytetu Kalifornijskiego. Położony w Berkeley w Kalifornii nad Zatoką San Francisco.
GNU Classpath to powstający od roku 1998 zestaw podstawowych bibliotek programistycznych służących programowaniu w języku Java. Celem jest stworzenie wolnej implementacji specyfikacji standardowej biblioteki klas dla tego języka w pełni kompatybilnej z sunowską własnościową implementacją. GNU Classpath stanowi część oprogramowania tworzonego przez FSF w ramach projektu GNU.

Ponieważ Mach zapewniał jedynie niskopoziomową funkcjonalność jądra, Projekt GNU zmuszony był do stworzenia wysokopoziomowych części jądra jako zbioru programów użytkownika. Początkowo zbiór ten miał nazwany być Alix na cześć ówczesnej partnerki Richarda Stallmana, ale Thomas Bushnell, główny twórca jądra GNU, preferował nazwę Hurd. Nazwą Alix nazwana została część jądra przechwytująca, obsługująca i wysyłająca komunikaty systemowe do serwerów Hurda, ostatecznie – po tym, jak biblioteka C mogła wysyłać komunikaty bezpośrednio do serwerów – porzucona. Od początku lat 90. rozwój Hurda został gwałtownie zahamowany przez pojawiające się problemy techniczne. Richard Stallman wspominał o tym 9 marca 2006 roku w Zagrzebiu:

GRUB (z ang. GRand Unified Bootloader) - program rozruchowy rozwijany w ramach projektu GNU. Jego nazwa jest grą słów związaną z fizyczną teorią "Grand Unification Theory".
Program rozruchowy (ang. boot loader) to działający na zasadzie bootstrapu program uruchamiany jako pierwszy po wykonaniu BIOS-u (lub EFI), służący do załadowania systemu operacyjnego do pamięci operacyjnej komputera.

Uruchomienie jądra zajęło nam wiele, wiele lat, a mimo tego ciągle nie działa ono dobrze. Wygląda na to, że możemy mieć zasadnicze problemy z jego budową, z czego nikt nie zdawał sobie sprawy w roku 1990.

Pomimo optymistycznego ogłoszenia Stallmana w roku 2002 poprzedzającego wydanie GNU/Hurda, potrzebny jest dalszy rozwój i budowa jądra. Najnowszą wersją Hurda jest wersja 0.2. Jądro jest odpowiednie dla niekrytycznych aplikacji. Od roku 2005 rozwój Hurda uległ spowolnieniu, jednak stał się on oficjalnym jądrem systemu GNU. W ramach Projektu GNU istnieje także projekt mający na celu przeniesienie systemu GNU na jądra FreeBSD, NetBSD i OpenSolarisa.

System operacyjny (ang. skrót OS Operating System) – oprogramowanie zarządzające sprzętem komputerowym, tworzące środowisko do uruchamiania i kontroli zadań użytkownika.
Free Software Foundation (Fundacja Wolnego Oprogramowania) – najważniejsza instytucja sponsorująca Projekt GNU, założona w 1985 roku przez Richarda Stallmana. Misją FSF jest tworzenie, ochrona i promocja wolności użytkowania, kopiowania, modyfikowania i rozprowadzania programów komputerowych oraz obronę praw użytkowników Wolnego Oprogramowania.

Od czasu wprowadzenia jądra Linux do szerszego obiegu stało się ono najczęściej używanym jądrem dla oprogramowania GNU. Projekt GNU ukuł dla tego typu systemów określenie GNU/Linux.

czytaj dalej: [2], [3]

w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)