سیستم عامل متن باز چیست؟

به گزارش گرداب، سیستم عامل ها، از ویندوز روی کامپیوتر شخصی شما گرفته تا اندروید روی گوشی های هوشمند، همگی از بیشمار خط کد نرم افزاری تشکیل شده اند. در سیستم عامل های متن بسته (Closed Source) مثل ویندوز، کدها فقط توسط مایکروسافت قابل تغییر هستند و تنها چند مشتری ویژه از شرکت های بزرگ توانایی رؤیت کدها را دارند. در مقابل، کد سیستم عامل متن باز (Open Source) به شکل رایگان در اختیار همگان قرار دارد و همه می توانند آن را تغییر دهند. البته این فرایند باید تحت مجوزهای اپن سورس مثل MIT، مجوز همگانی گنو (GNU GPL) یا آپاچی 2.0 صورت گیرد.

امکان بررسی کد منبع توسط افراد مختلف، مزایای بسیاری دارد. افرادی که دانش فنی کافی دارند می توانند سیستم عامل را شخصی سازی کرده و مشکلات آنها را با رجوع به کد منبع، رفع نمایند. همچنین سیستم عامل های متن باز توسط جوامع نرم افزاری توسعه داده می شوند که از کاربران حرفه ای تشکیل شده اند.

در بطن بسیاری از سیستم عامل های متن باز، کرنل لینوکس قرار گرفته است. لینوکس هسته اصلی این سیستم ها را تشکیل می دهد و کرنل با سخت افزار سیستم در ارتباط است. کرنل لینوکس در سال 1991 توسط لینوس توروالدز توسعه یافت.

کرنل کارکردهای اصلی سیستم عامل را فراهم می کند و نحوه پردازش داده ها و جابجایی آنها در حافظه را کنترل می نماید. مدیریت فایل ها، تعامل با ابزارهای متصل به کامپیوتر و دیگر کارکردهای اصلی هم در فهرست وظایف کرنل قرار می گیرند.

سازندگان سیستم عامل، ابزارهای مورد نیاز خود را ساخته و آنها را به کرنل لینوکس متصل می کنند تا سیستم عامل شکل بگیرد. این ابزارها موارد مختلفی از جمله سیستم های پنجره سازی برای ارائه تجربه دسکتاپ گرافیکی یا سرویس های پنهان مدیریت سیستم را در بر می گیرند. توسعه کرنل لینوکس تحت نظارت توروالدز ادامه می یابد و نسخه 5.0 آن به تازگی منتشر شده است.

بنیاد نرم افزار آزاد (FSF) نشان می دهد که سیستم عامل های متن باز مدرن تا چه حد از گنو و ابزارهایش استفاده می کنند. این بنیاد معتقد است سیستم عامل های مبتنی بر لینوکس را باید سیستم عامل مبتنی بر گنو/لینوکس نامید.

بله. اگرچه بیشتر سیستم عامل های متن باز بر پایه لینوکس توسعه یافته اند، اما موارد دیگری هم وجود دارند. یکی از مهم ترین موارد، سیستم عامل رایگان FreeBSD است که به دهه 1970 میلادی و سیستم عامل یونیکس دانشگاه برکلی بر می گردد و ارتباطی به کرنل لینوکس ندارد.

سیستم های مبتنی بر یونیکس را می توان با دسکتاپ های Gnome 2 یا KDE نیز همراه کرد که ساختار آشنایی برای کاربران لینوکس دارند و بسیاری از برنامه های لینوکس را هم اجرا می کنند.

سیستم عامل ReactOS را می توان یکی از جالب ترین گزینه های جایگزین لینوکس دانست که به شکل متن باز در حال توسعه است و شباهت زیادی به ویندوز ایکس پی دارد. این سیستم عامل که برای کاربران ویندوز کاملاً آشنا به نظر می رسد، هنوز در مرحله توسعه آزمایشی قرار دارد و با مشکلات و باگ های زیادی همراه است.

برای کاربران قدیمی که از خط فرمان داس (DOS) استفاده می کردند، سیستم عامل متن باز FreeDOS توسعه یافته که توانایی اجرای برنامه های قدیمی را نیز دارد. در واقع هر برنامه ای که روی MS-DOS اجرا می شد را می توان روی FreeDOS نیز اجرا کرد.

اگرچه لینوکس در بطن بسیاری از سیستم عامل ها قرار گرفته، اما تفاوت های ظاهری و کارکردی زیادی بین آنها وجود دارد. بعضی توزیع ها مثل اوبونتو، مینت و المنتاری (Elementary) روی سادگی و کارآیی تمرکز کرده اند و بعضی دیگر مثل Tails ویژگی های امنیتی را در دستور کار قرار داده اند. مواردی مثل دبیان (Debian) و جنتو (Gentoo) هم برای کاربران حرفه ای ساخته شده اند.

بعضی توزیع های لینوکس از طراحی محیط دسکتاپ ویندوز بهره می برند و بعضی دیگر به مک او اس شبیه هستند. مواردی هم دیده می شوند که واسط گرافیکی ندارند و فقط خط فرمان را در اختیار کاربر می گذارند.

برنامه های متن باز از اساس شبیه برنامه های دیگر هستند. تفاوت در این است که کد منبع این برنامه ها در اختیار همگان قرار می گیرد و کاربران حرفه ای می توانند این کد را ببینند، تغییر دهند و نتیجه را با دیگران به اشتراک بگذارند.

پاسخ به این سؤال به سادگی ممکن نیست. در واقع پر کاربرد ترین سیستم عامل متن باز، اندروید است که بر پایه نسخه تغییر یافته ای از کرنل لینوکس توسعه پیدا کرده است. مشکل اینجاست که بسیاری از کارشناسان، اندروید را متن باز نمی دانند. هسته این سیستم عامل یعنی پروژه اپن سورس اندروید، متن باز است اما این هسته بر پایه اپلیکیشن های متن بسته گوگل ساخته شده است.

اینجا از کرومیوم OS هم می توان نام برد، سیستم عاملی که وب اپلیکیشن ها را در اختیار شما می گذارد. این سیستم عامل به شکل مستقل منتشر نشده ولی به شکل کروم OS در کروم بوک ها دیده می شود و در محیط های آموزشی به کار می رود.

به جز موارد فوق، سیستم عامل های مبتنی بر لینوکس تنها 1 الی 3 درصد سهم بازار کامپیوترهای شخصی را در اختیار دارند. طبق آمار گوگل ترندز، توزیع اوبونتو بیشترین محبوبیت را بین کاربران دارد ولی گزینه های جدیدی مثل مینت هم روز به روز محبوب تر می شوند.

البته اگر سیستم عامل های سرور را در نظر بگیریم، داستان متفاوتی را شاهد خواهیم بود. سیستم های مبتنی بر لینوکس مثل اوبونتو، رد هت انترپرایز و CentOS در این حوزه حکمرانی می کنند. لینوکس همچنین محبوب ترین گزینه بین پلتفرم های پردازش ابری مثل آمازون وب سرویس، گوگل کلاد و مایکروسافت آژور به شمار می رود. در حوزه ابررایانش هم لینوکس برتری دارد و تمام 500 ابررایانه برتر دنیا در حال حاضر از لینوکس بهره می برند.

وقتی تعداد زیادی کاربر حرفه ای کد سیستم عامل را بازبینی کنند، احتمال شناسایی باگ ها، حفره های امنیتی و کدهای مشکوک بالاتر می رود. البته این موضوع در عمل به همین سادگی ها نیست. گاهی اوقات بعضی حرفه های امنیتی خطرناک تا سال ها ناشناخته می مانند. بعضی توسعه دهندگان برجسته معتقدند پیچیدگی نرم افزارهای مدرن، نظارت همگانی را بی اثر می کند و بهتر است گروهی ویژه به شکل متمرکز تأمین امنیت آنها را بر عهده بگیرند.

البته سیستم عامل های زیادی هم هستند که با هدف ارائه قابلیت های امنیتی ویژه و حفاظت از محرمانگی اطلاعات کاربر عرضه شده اند. مثلاً Tails برای جلوگیری از سرقت اطلاعات و رهگیری فعالیت های کاربران طراحی شده است. این سیستم عامل را می توان از روی DVD یا درایو USB اجرا کرد. طبق ادعای سازندگان، Tails هیچگونه ردپایی از خودش روی کامپیوتر بر جای نمی گذارد و ارتباط اینترنتی را هم از طریق شبکه Tor برقرار می کند تا کاربر کاملاً ناشناس باقی بماند. Tails همچنین فایل ها، ایمیل ها و پیام ها را رمزگذاری می کند.

از دیگر سیستم عامل های امنیت محور می توان به Qubes اشاره کرد. این OS با دسته بندی فعالیت های مختلف در بخش های مجزا موسوم به کیوب (Qube) آنها را از دسترسی به اطلاعات دیگر برنامه ها باز می دارد. مثلاً می توانید از یک کیوب برای باز کردن سایت نامطمئن و از دیگری برای انجام کارهای بانکی استفاده کنید.

اگر به دنبال درک ارزش نرم افزار متن باز برای کسب و کار خود هستید، کافیست نگاهی به خرید شرکت رد هت (Red Hat) توسط IBM بیندازید. شرکت IBM با این قرارداد به دنبال تقویت زیرساخت های دیتاسنتر در بخش خدمات کلاد است، حوزه ای که تا حد زیادی به نرم افزارهای متن باز تکیه دارد. رد هت با پشتیبانی از نرم افزار متن باز، کسب و کاری چند میلیارد دلاری را برای خودش راه انداخت و امروزه نقش تعیین کننده ای در دنیای متن باز ایفا می کند.

با کوچ کسب و کارها به پلتفرم های کلاد، نرم افزار متن باز هم نقش مهم تری در معماری سازمانی پیدا می کنند و این نقش روز به روز برجسته تر می شود. پلتفرم های کلاد معمولاً میکروسرویس ها را بر پایه ابزارهای متن باز ارائه می دهند. چرخه هایپ نرم افزار متن باز گارتنر برای سال 2018 هم نشان می دهد پروژه های زیرساختی متن باز به نقطه تمرکز این حوزه تبدیل شده اند.

کارشناسان هنوز در این زمینه به اتفاق نظر نرسیده اند که آیا سیستم عامل متن باز ایمن تر از دیگر گزینه هاست یا خیر. از طرفی نگرانی های امنیتی در مورد نرم افزارهای متن باز طی سال های اخیر افزایش یافته است.

متخصصین IT شرکت Sonatype گزارش می دهند طی 5 سال اخیر، نفوذ به نرم افزارهای متن باز 71 درصد افزایش یافته است. شرکت Synopsys هم با بررسی بیش از 1200 نرم افزار تجاری در سال 2018 می گوید بیش از 60 درصد آنها حداقل یک نمونه آسیب پذیری خطرناک ناشی از کدهای متن باز داشته اند. البته این گزارشات، چیزی از آسیب پذیری سیستم عامل های اختصاصی کم نمی کنند.

اگرچه پیش از این سیستم های مبتنی بر لینوکس را با مشکلات کارکردی مثل پشتیبانی ضعیف درایورها می شناختیم، اما امروزه گزینه های محبوبی مثل اوبونتو و لینوکس مینت به سادگی روی کامپیوترهای x86 نصب و اجرا می شوند.

همچنین سیستم عامل های لینوکسی زیادی برای سخت افزار مبتنی بر آرم وجود دارند. پردازنده های آرم (ARM) معمولاً روی دستگاه های همراه به کار می روند. سیستم عامل پایدار Raspbian بر پایه دبیان را می توان یکی از این موارد دانست که روی کامپیوتر کوچک رزبری پای اجرا می شود.

گزارش شرکت رد هت نشان می دهد کسب و کارها به خاطر قیمت پایین به نرم افزار متن باز روی می آورند و 33 درصد کاربران سازمانی، قیمت را مزیت اصلی این نرم افزارها می دانند. البته این دیدگاه در حال تغییر است و حالا 29 درصد از کاربران به خاطر دسترسی سریع تر به نوآوری های دنیای تکنولوژی از اینگونه نرم افزارها استقبال می کنند.

امنیت را می توان یکی از نگرانی های اصلی کسب و کارها دانست و 38 درصد کاربران، مباحث امنیتی را عامل بازدارنده اصلی در این بخش می دانند. به روز رسانی مداوم نرم افزارهای متن باز اهمیت فوق العاده ای دارد. شرکت Equifax به خاطر آپدیت نکردن فریمورک Apache Struts مورد حمله هکرها قرار گرفت و اطلاعات بیش از 143 میلیون شهروند آمریکایی را فاش کرد.

جامعه متن باز در آستانه تغییرات گسترده قرار دارد تا نقش مهم تری را در دنیای تکنولوژی ایفا کند. مایکروسافت به تازگی به این حوزه روی خوش نشان داده و ساتیا نادلا از علاقه مایکروسافت به لینوکس می گوید. قرار است علاوه بر 60 هزار پتنت کنونی، تعداد زیادی از پتنت های مایکروسافت هم به طور رایگان در اختیار عموم قرار گیرند. این پتنت ها مواردی همچون فناوری های متن باز قدیمی مثل اندروید، کرنل لینوکس و OpenStack یا فناوری های جدید مثل LF Energy یا HyperLedger را در بر می گیرند.

از طرفی کامپیوترهای شخصی با سیستم عامل لینوکس به طور گسترده وارد بازار شده اند تا با کروم بوک رقابت کنند. با این حال هنوز آینده لینوکس به عنوان برترین سیستم عامل متن باز در هاله ای از ابهام قرار دارد. فقط در صورت تلاش مستمر جامعه متن باز است که لینوکس می تواند از سیستم عامل مخصوص کاربران حرفه ای، به یک سیستم عامل عمومی تبدیل شود.