دانلود پایان نامه کارشناسی رشته کامپیوتر با موضوع لینوکس

تعداد صفحات پایان نامه: 200 صفحه

در این پست می توانید متن کامل این پایان نامه را  با فرمت ورد word دانلود نمائید:

 مفاهیم پایه ای

تاریخچه لینوکس

آغاز داستان

در سال 1991 در حالی که جنگ سرد رو به پایان میرفت و صلح در افقها هویدا میشد، در دنیای کامپیوتر، آینده بسیار روشنی دیده میشد. با وجود قدرت سخت افزارهای جدید، محدودیت های کامپیوترها رو به پایان میرفت. ولی هنوز چیزی کم بود…

و این چیزی نبود جز فقدانی عمیق در حیطه سیستم های عامل.

داس، امپراطوری کامپیوترهای شخصی را در دست داشت. سیستم عامل بی استخوانی که با قیمت 50000 دلار از یک هکر سیاتلی توسط بیل گیتز (Bill Gates) خریداری شده بود و با یک استراتژی تجاری هوشمند، به تمام گوشه های جهان رخنه کرده بود. کاربران PC انتخاب دیگری نداشتند. کامپیوترهای اپل مکینتاش بهتر بودند. ولی قیمتهای نجومی، آنها را از دسترس اکثر افراد خارج می ساخت.

خیمه گاه دیگر دنیای کامپیوترها، دنیای یونیکس بود. ولی یونیکس به خودی خود بسیار گرانقیمت بود. آنقدر گرانقیمت که کاربران کامپیوترهای شخصی جرات نزدیک شدن به آنرا نداشتند. کد منبع یونیکس که توسط آزمایشگاههای بل بین دانشگاهها توزیع شده بود، محتاطانه محافظت میشد تا برای عموم فاش نشود. برای حل شدن این مسئله، هیچیک از تولید کنندگان نرم افزار راه حلی ارائه ندادند.

بنظر میرسید این راه حل به صورت سیستم عامل MINIX ارائه شد. این سیستم عامل، که از ابتدا توسط اندرو اس. تاننباوم (Andrew S. Tanenbaum) پروفسور هلندی، نوشته شده بود به منظور تدریس عملیات داخلی یک سیستم عامل واقعی بود. این سیستم عامل برای اجرا روی پردازنده های 8086 اینتل طراحی شده بود و بزودی بازار را اشباع کرد.

بعنوان یک سیستم عامل، MINIX خیلی خوب نبود. ولی مزیت اصلی آن، در دسترس بودن کد منبع آن بود. هرکس که کتاب سیستم عامل تاننباوم را تهیه میکرد، به 12000 خط کد نوشته شده به زبان C و اسمبلی نیز دسترسی پیدا میکرد. برای نخستین بار، یک برنامه نویس یا هکر مشتاق میتوانست کد منبع سیستم عامل را مطالعه کند. چیزی که سازندگان نرم افزارها آنرا محدود کرده بودند. یک نویسنده بسیار خوب، یعنی تاننباوم، باعث فعالیت مغزهای متفکر علوم کامپیوتری در زمینه بحث و گفتگو برای ایجاد سیستم عامل شد. دانشجویان کامپیوتر در سرتاسر دنیا با خواندن کتاب و کدهای منبع، سیستمی را که در کامپیوترشان در حال اجرا بود، درک کردند.

و یکی از آنها لینوس توروالدز (Linus Torvalds) نام داشت.

 کودک جدید در افق

در سال 1991، لینوس بندیکت توروالدز (Linus Benedict Torvalds) دانشجوی سال دوم علوم کامپیوتر دانشگاه هلسینکی فنلاند و یک هکر خود آموخته بود. این فنلاندی 21 ساله، عاشق وصله پینه کردن محدودیت هایی بود که سیستم را تحت فشار قرار میدادند. ولی مهمترین چیزی که وجود نداشت یک سیستم عامل بود که بتواند نیازهای حرفه ای ها را براورده نماید. MINIX خوب بود ولی فقط یک سیستم عامل مخصوص دانش آموزان بود و بیشتر به عنوان یک ابزار آموزشی بود تا ابزاری قدرتمند برای بکار گیری در امور جدی.

در این زمان برنامه نویسان سرتاسر دنیا توسط پروژه گنو (GNU) که توسط ریچارد استالمن (Richard Stallman) آغاز شده بود، تحریک شده بودند. هدف این پروزه ایجاد حرکتی برای فراهم نمودن نرم افزارهای رایگان و در عین حال با کیفیت بود. استالمن خط مشی خود را از آزمایشگاه معروف هوش مصنوعی دانشگاه MIT با ایجاد برنامه ویرایشگر emacs در اواسط و اواخر دهه 70 آغاز نمود. تا اوایل دهه 80، بیشتر برنامه نویسان نخبه آزمایشگاههای هوش مصنوعی MIT جذب شرکتهای نرم افزاری تجاری شده بودند و با آنها قرارداد های حفظ اسرار امضا شده بود. ولی استالمن دیدگاه متفاوتی داشت. وی عقیده داشت برخلاف سایر تولیدات، نرم افزار باید از محدودیت های کپی و ایجاد تغییرات در آن آزاد باشد تا بتوان روز به روز نرم افزارهای بهتر و کارآمد تری تولید نمود.

با اعلامیه معروف خود در سال 1983، پروژه GNU را آغاز کرد. وی حرکتی را آغاز کرد تا با فلسفه خودش به تولید و ارائه نرم افزار بپردازد. نام GNU مخفف GNU is Not Unix است. ولی برای رسیدن به رویای خود برای ایجاد یک سیستم عامل رایگان، وی ابتدا نیاز داشت تا ابزارهای لازم برای این کار را ایجاد نماید. بنابراین در سال 1984 وی شروع به نوشتن و ایجاد کامپایلر زبان C گنو موسوم به GCC نمود. ابزاری مبهوت کننده برای برنامه نویسان مستقل. وی با جادوگری افسانه ای خود به تنهایی ابزاری را ایجاد نمود که برتر از تمام ابزارهایی که تمام گروههای برنامه نویسان تجاری ایجاد کرده بودند قرار گرفت. GCC یکی از کارآمد ترین و قویترین کامپایلرهایی است که تا کنون ایجاد شده اند.

تا سال 1991 پروزه GNU تعداد زیادی ابزار ایجاد کرده بود ولی هنوز سیستم عامل رایگانی وجود نداشت. حتی MINIX هم لایسنس شده بود. کار بر روی هسته سیستم عامل گنو موسوم به HURD ادامه داشت ولی به نظر نمی رسید که تا چند سال آینده قابل استفاده باشد.

این زمان برای توروالدز بیش از حد طولانی بود…

 لینوکس در جهان سوم

ورود لینوکس به کشورهای جهان سوم تحولی ایجاد نموده است. قبل از وجود لینوکس کشورهای جهان سومی در زمینه کامپیوتر در سطح بسیار پایین تری قرار داشتند. هزینه سخت افزارها بسیار پایین آمده بود ولی هزینه نرم افزار برای این گونه کشورها همچنان کمر شکن بود. این امر باعث شد تا در بسیاری از این کشورها کپی غیر مجاز نرم افزارها گسترش پیدا کند که باعث میلیاردها دلار خسارت سالیانه میشود. یکی از عمده ترین دلایل این کار پایین بودن درآمد سرانه در این کشورهاست. هنگامی که مجموع درآمد سرانه سالیانه بیش از 200 تا 300 دلار نیست، هیچگاه امکان خرید یک سیستم عامل 100 دلاری وجود نخواهد داشت.

طلوع لینوکس و سایر تولیدات باز متن، این وضعیت را تغییر داده است. این امکان وجود دارد تا بتوان لینوکس را در کامپیوترهای قدیمی 486 و پنتیوم که اکنون در کشورهای توسعه یافته به تاریخ پیوسته اند ولی هنوز در کشورهای درحال توسعه از آنها استفاده میشود، اجرا نمود. همچنین استفاده از نرم افزارهای رایگان بازمتن گسترش یافته تا جلوی هزینه های سرسام آور نرم افزاری این کشورها را بگیرد.

امروزه در کشورهای آسیایی، آفریقایی و آمریکای لاتین استفاده از لینوکس و نرم افزارهای بازمتن گسترش فراوانی یافته و با استفاده از خصلت ذاتی تغییر پذیری لینوکس، برای استفاده از زبانهای ملی این کشورها سفارشی شده است. امروزه مستندات لینوکس به اکثر زبانهای زنده جهان ترجمه شده اند.

از میزکار تا ابرکامپیوترها

هنگامی که توروالدز لینوکس را ایجاد نمود، این مخلوق جدید، فقط یک اسباب بازی تازه برای هکرها بود. ولی از زمان دستگاههای 386 که نخستین هسته لینوکس بر روی آنها اجرا میشد، لینوکس راه درازی را طی نموده است. یکی از مهمترین استفاده های امروزی لینوکس استفاده از آن در پردازشهای سنگین موازی در ابرکامپیوترهاست. امروزه اکثر ابرکامپیوترهایی که در جهان ساخته میشوند، از لینوکس به عنوان سیستم عامل خود استفاده میکنند.

 داستان ادامه دارد

حرکت لینوکس از یک پروزه هکری تا جهانی شدن یک انقلاب شگفت انگیز است. پروزه GNU که در اوایل دهه 1980 توسط ریچارد استالمن شروع شد، توسعه نرم افزارهای بازمتن را رهبری نمود. پروفسور اندرو تاننباوم و سیستم عامل MINIX او مطالعه سیستم عامل ها را از حالت تئوری به عملی تبدیل نمود و در نهایت همت و تلاش توروالدز منجر به تولد لینوکس شد. امروزه لینوکس دیگر یک پروزه هکری به شما نمی رود بلکه یک حرکت جهانی است که توسط میلیونها نفر برنامه نویس بازمتن و شرکتهای بزرگی مانند IBM حمایت میشود. لینوکس در تاریخ کامپیوتر به عنوان یکی از شگفت انگیز ترین محصولات تلاش بشری باقی خواهد ماند.

 توکس پنگوئن : نشان عزیز لینوکس

نشان لینوکس یک پنگوئن است. برخلاف سایر سیستم عاملهای تجاری، این نشان زیاد جدی نیست! توکس نشانگر وضعیت بدون نگرانی حرکت لینوکس است. این نشان تاریخچه بسیار جالبی دارد. لینوکس در ابتدا فاقد هر گونه نشانی بود. هنگامی که توروالدز برای تعطیلات به استرالیا رفته بود، در دیداری که از یک باغ وحش داشت، هنگامی که می خواست با یک پنگوئن بازی کند، پنگوئن دست وی را گاز گرفت و همین ایده ای شد تا از پنگوئن به عنوان نشان لینوکس استفاده شود.

 راهنمای کامل خط فرمان لینوکس

ظاهر پوسته فرمان

در صورتی که لینوکس شما فاقد محیط گرافیکی است و یا اکنون محیط گرافیکی آن در حال اجرا نیست، شما باید دستورات خود را از طریق پوسته فرمان به سیستم عامل ارسال کنید. نخستین چیزی که در پوسته فرمان مشاهده میکنید، اعلان فرمان است که بصورت علامت $ میباشد. اعلان فرمان برای کاربر ریشه بصورت # است. در بیشتر سیستمهای لینوکس قبل از اعلان فرمان نام کاربری شما و نام کامپیوترتان قرار میگیرد که بصورت زیر نشان داده میشود :

[alan@memphis home]$

 امکان نمایش کاراکترای مورد نیازتان بجای کاراکترهای فوق وجود دارد. چگونگی این کار بعدا شرح داده خواهد شد. محیط پوسته فرمان امکانات زیادی دارد.

تایپ دستورات در محیط پوسته فرمان بسیار آسان میباشد. برای اینکه با محیط پوسته فرمان آشنا شوید، سعی کنید با دستوراتی که در زیر بررسی میشوند، تمرین کنید.

 نکته: در صورتی که هنگام راه اندازی سیستم، بجای پوسته فرمان محیط گرافیکی لینوکس اجرا میشود، برای تایپ فرامین پوسته باید از Terminal یا Konsole استفاده کنید. میتوانید در منوی run، فرمان xterm را نیز تایپ کنید.

 در مثالهای زیر علامتهای $ و # نشان دهنده اعلان فرمان میباشند. پس تایپ هر فرمان باید کلید Ebter را فشار دهید و خروجی آن فرمان در خطوط پس از آن نمایش داده خواهد شد.

 بررسی نشست ورود به سیستم

هنگامی که وارد سیستم لینوکس میشوید، برای سیستم دارای یک هویت خاص هستید. این هویت شامل نام کاربری شما، نام گروه شما، شماره کاربری شما و شماره گروه شماست. همچنین لینوکس اطلاعات زمان ورود به سیستم، مدت حضور، مدت بیکاری و محل ورود شما به سیستم را نگهداری میکند. (حواستان را جمع کنید!)

برای بدست آوردن اطلاعات در مورد هویت کاربری خودتان در جلوی اعلان فرمان دستور زیر را تایپ کنید. خروجی آن در زیر آن نشان داده شده است:

$ id

uid=500(Alan) gid=500(Alan) groups=500(Alan)

 خروجی فرمان نشان میدهد که نام کاربر Alan بوده که عضو گروه Alan است و شماره های کاربری و گروه آن ۵۰۰ میباشد.

با استفاده از فرمان who میتوانید اطلاعاتی در مورد نشست جاری بدست آورید. در زیر این فرمان به همراه خروجی آن نشان داده شده است:

$ who

Alan :0 Apr 23 08:46

 همچنان که می بینید، در خروجی نام کاربر جاری، زمان و تاریخ ورود به سیستم نمایش داده شده است.

 بررسی دایرکتوری ها و مجوزهای فایلها

در لینوکس مسیر جاری به مسیری گفته میشود که کاربر در آن لحظه در آن قرار دارد. هنگامی که وارد سیستم میشوید، لینوکس شما را در دایرکتوری خانگی تان قرار میدهد. هنگامی که دستور باز کردن یا ذخیره کردن فایلی را صادر میکنید، لینوکس مسیر جاری را بعنوان محل آن فایل فرض کرده و از آنجا آنرا باز کرده و یا ذخیره میکند. ساختار سیستم فایل لینوکس بعدا شرح داده خواهد شد و لازم نیست نگران آن باشید. برای نمایش دایرکتوری جاری فرمان زیر را جلوی خط فرمان تایپ کنید. خروجی آن در زیر آن نمایش داده شده است:

 $ pwd

/usr/bin

 در مثال بالا مسیر جاری usr/bin است. برای یافتن مسیر دایرکتوری خانگی خود، فرمان زیر را تایپ کنید:

$ echo $HOME

/home/Alan

 همچنان که در خروجی ملاحضه میکنید، مسیر دایرکتوری خانگی شما نمایش داده شده است. برای اینکه به دایرکتوری خانگی خود باز گردید، کافی است به سادگی فرمان زیر را تایپ کنید:

$ cd

 این فرمان، شما را به دایرکتوری خانگی تان باز می گرداند. خوب بد نیست ببینیم که چه چیزهایی در دایرکتوری خانگی وجود دارد. برای نمایش محتویات یک دایرکتوری، باید از فرمان ls استفاده نمایید. در صورتی که در دایرکتوری خانگی خود قرار ندارید میتوانید مسیر کامل آنرا تایپ کنید. در صورتی که فرمان ls را بدون هرگونه دایرکتوری تایپ کنید، محتویات مسیر جاری نمایش داده خواهد شد. گزینه a تمام فایلهای مخفی را نمایش میدهد و گزینه l برای نمایش جزئیات کامل فایلها بکار میرود. هنگام تایپ یک فرمان میتوانید گزینه های متعدد آنرا کنار هم تایپ کنید.در زیر این دستور به همراه یک خروجی مثال نشان داده شده است:

$ ls -la /home/Alan

total 46740

drwx—— 47 Alan Alan 4096 Apr 23 11:09 .

drwxr-xr-x 8 root root 4096 Mar 12 17:51 ..

-rw——- 1 Alan Alan 616581 Apr 18 23:29 779-red_hat_linux_9.tar.gz

drwxr-xr-x 2 Alan Alan 4096 Mar 20 11:15 .acrobat

drwx—— 2 Alan Alan 4096 Mar 20 11:15 .adobe

drwx—— 2 Alan Alan 4096 Mar 12 17:04 .adonthell

drwxr-xr-x 2 Alan Alan 4096 Feb 14 13:19 .anjuta

-rw——- 1 Alan Alan 18325 Apr 23 00:36 .bash_history

-rw-r–r– 1 Alan Alan 24 Aug 24 2002 .bash_logout

-rw-r–r– 1 Alan Alan 191 Aug 24 2002 .bash_profile

هنگامی که از سوئیچ l برای نمایش جزئیات بیشتر استفاده میکنید، چیزی بیش از سایز فایلها و دایرکتوری ها نمایش داده میشود. دایرکتوری جاری (.) و دایرکتوری والد (..) در بالای لیست قرار می گیرند. یعنی در حقیقت نقطه نشان دهنده دایرکتوری home/Alan و دونقطه نشاندهنده دایرکتوری home/ است. بخش ابتدایی لیست نشاندهنده مجوزهای هر فایل است. سایر اطلاعات نمایش داده شده عبارتند از اندازه فایل به بایت و تاریخ و ساعتی که فایل برای آخرین بار تغییر کرده است.

 بررسی فعالیت سیستم

لینوکس علاوه بر چندکاربره بودن، سیستم عاملی است چند وظیفه (multitasking) . چند وظیفه بودن به این معنی است که برنامه های زیادی میتوانند در یک زمان اجرا شوند. هر برنامه در حال اجرا یک پروسه نامیده میشود.لینوکس فرامینی برای نمایش پروسه های در حال اجرا، نمایش استفاده از منابع سیستمی و متوقف کردن پروسه های در مواقع لزوم دارد.

مرسوم ترین ابزار برای بررسی پروسه های در حال اجرا، دستور ps است. با این دستور، میتوانید بررسی کنید که چه برنامه هایی در حال اجرا هستند ، از چه منابعی استفاده میکنند و چه کسی در حال اجرای آنهاست. در زیر یک خروجی مثال از این فرمان نشان داده شده است :

$ ps au

USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND

Alan 1152 0.0 0.5 4476 1348 pts/0 S 17:39 0:00 bash

Alan 1831 0.0 0.2 2580 664 pts/0 R 18:14 0:00 ps au

 در مثال بالا، گزینه a، برای نمایش تمام پروسه هایی که به ترمینال فعلی شما مربوط است و گزینه u برای نمایش نام کاربری و زمانی که برنامه آغاز به کار کرده است، بکار میرود. مفهوم ترمینال به زمانهای قدیم باز میگردد. در آن زمان کاربران روی ترمینالهای مبتنی بر متن کار میکردند و هر ترمینال نشان دهنده یک نفر بود. اکنون شما میتوانید روی صفحه مانیتور خود تعداد زیادی ترمینال داشته باشید. این کار بوسیله باز کردن تعدادی پنجره ترمینال امکان پذیر است.

در مثال بالا، چیز خاصی اتفاق نیافتاده است. خروجی نشان میدهد که کاربری به نام Alan ، از برنامه های bash و ps در حال استفاده است. ستون TTY یا ترمینال، نشان دهنده ترمینای است که کاربر با آن به سیستم وارد شده است و ستون STAT نشاندهنده وضعیت پروسه است. R نشاندهنده پروسه در حال اجرا و S نشاندهنده پروسه در حال خواب میباشد.

ستون USER نام کاربری که پروسـه را شروع کرده نمایش میدهد. هر پروسه توسط یک عدد یکتا به نام شماره پروسه (Process ID) مشخص میشود. از این شماره هنگام از میان بردن یا اصطلاحا kill کردن پروسه استفاده میشود. ستونهای %CPU و %MEM نشاندهنده مقدار پردازنده و حافظه ای هستند که پروسه ها استفاده کرده اند. ستون VSZ یا Virtual Set Size نشاندهنده سایز پروسه image به کیلوبایت و RSS یا Resident Set Size نشاندهنده سایز پروسه در حافظه است. ستون START نشاندهنده زمان آغاز پروسه و ستون TIME نشاندهنده زمان سیستم استفاده شده برای پروسه است.

بسیاری از پروسه هایی که در کامپیوتر در حال اجرا هستند، به یک ترمینال خاص مربوط نیستند. یک سیستم عادی مبتنی بر لینوکس ، دارای پروسه هایی فراوانی است که در پس زمینه اجرا میشوند. پروسه های پس زمینه پروسه هایی هستند که اعمالی مانند ثبت فعالیتهای سیستم یا گوش کردن به پورتها برای اطلاعات واصله از شبکه را انجام میدهند. این پروسه ها هنگام بوت شدن سیستم آغاز به کار کرده و هنگام خاموش کردن سیستم ، به کار خود پایان میدهند. برای نمایش تمام پروسه های در حال اجرا بر روی کامپیوترتان باید از فرمان زیر استفاده کنید:

$ ps aux | less

 قسمت less | به این دلیل به فرمان اضافه شده است که در صورتی که تعداد پروسه ها از یک صفحه بیشتر شد، امکان نمایش صفحه به صفحه آن وجود داشته باشد. به این فرایند لوله بندی (pipe) فرمان گویند که به معنی هدایت خروجی یک فرمان برای ورودی فرمان دیگر است.

(ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است