GNU còn được biết đến dưới tên GNU/Linux, là một hệ điều hành mã nguồn mở được phát triển bởi dự án GNU. Mục tiêu của GNU là cung cấp một hệ điều hành hoàn toàn miễn phí, có khả năng hoạt động trên nhiều loại phần cứng máy tính khác nhau. Trong bài viết này, Vietnix sẽ đồng hành cùng bạn khám phá GNU, từ nguồn gốc và các thành phần chính, đến những điểm khác biệt nổi bật so với Unix.
GNU là gì?
GNU viết tắt của GNU’s Not Unix là hệ điều hành có mã nguồn mở và miễn phí, được phát triển để thay thế Unix với những cải tiến và nâng cấp đáng kể. Bản thân GNU giữ nguyên các chức năng cơ bản, tương tự với Unix nhưng gỡ bỏ hoàn toàn các yêu cầu về quyền sở hữu hay các điều khoản cấp phép khắt khe.
Mục tiêu cốt lõi của GNU là trao cho người dùng quyền tự do toàn diện: từ việc chạy, thêm, xóa, sửa, nghiên cứu đến phát triển phần mềm theo nhu cầu. Nhờ vào sự đóng góp liên tục từ các cá nhân và cộng đồng Linux, GNU đã không ngừng được hoàn thiện và hiện nay, người dùng đã có thể dễ dàng cá nhân hóa hệ điều hành và các thành phần theo ý muốn của mình.
Phong trào phần mềm tự do
Được khởi xướng vào những năm 1980 bởi Richard Stallman, phong trào phần mềm tự do là phong trào xã hội và triết lý ủng hộ việc phát triển cũng như là sử dụng các phần mềm tự do. Phong trào tập trung vào việc chia sẻ kiến thức về máy tính và các sản phẩm của lập trình viên một cách rộng rãi đến người dùng.
Free-software Movement chính thức được cấp phép hợp thức hóa bởi FSF – Free Software Foundation với sứ mệnh, mục tiêu chính là khuyến khích việc sử dụng phần mềm tôn trọng quyền tự do và quyền của người dùng, đồng thời phản đối phần mềm độc quyền vốn không đáp ứng các nguyên tắc của phần mềm tự do.
Phần mềm Open Source
Open Source Software viết tắt của OSS là phần mềm mã nguồn mở, chỉ những phần mềm được phân phối miễn phí cho phép người dùng sử dụng, sửa đổi cũng như là chia sẻ rộng rãi mà không gặp bất kỳ hạn chế hay chi phí nào. Với mô hình OSS, bên giữ bản quyền sẽ cung cấp mã nguồn (source) một cách công khai cho tất cả mọi người, cho phép các developer thực hiện các thao tác thay đổi, sửa lỗi, cải tiến nâng cấp theo nhu cầu. Các tổ chức OSS cấp giấy phép để đảm bảo rằng cộng đồng có quyền tự do sửa đổi và cải thiện phần mềm, thúc đẩy sự đổi mới và hợp tác trong việc phát triển phần mềm.
Tuy nhiên, cần lưu ý rằng phần mềm miễn phí và phần mềm mã nguồn mở không hoàn toàn giống nhau. Thứ nhất, phần mềm miễn phí tập trung vào quyền tự do sử dụng, không phải giá cả. Thứ hai, tất cả phần mềm miễn phí đều là mã nguồn mở. Nhưng không phải tất cả mã nguồn mở (OSS) đều “miễn phí”. GNU là một ví dụ điển hình của phần mềm miễn phí mã nguồn mở, vừa bảo đảm quyền tự do sử dụng phần mềm vừa mở mã nguồn cho cộng đồng.
Lịch sử của dự án GNU
Vào năm 1983, Richard Stallman khởi xướng dự án GNU với mục tiêu tạo ra một hệ điều hành miễn phí với mã nguồn mở. GNU được phát triển dựa ý tưởng từ nền tảng của Unix nhưng không phụ thuộc và không có bất kỳ hạn chế nào như Unix, nhằm phản đối việc sử dụng phần mềm có bản quyền và các hạn chế đang tồn tại.
Qua nhiều năm, dự án GNU bắt đầu phát triển nhiều thành của các phần phần mềm quan trọng kể đến như Kernel, trình biên dịch, trình soạn thảo văn bản, cùng với nhiều tiện ích, thư viện và ứng dụng khác. Các phát triển chủ yếu được thực hiện bởi các tình nguyện viên, dev có chung chí hướng và tầm nhìn của Stallman.
Theo đó, GNU cũng thúc đẩy các nguyên tắc của phần mềm miễn phí, bảo vệ quyền tự do của người dùng và quyền riêng tư kỹ thuật số. Với thành tựu lớn nhất là phát triển GNU General Public License (giấy phép GPL) được phát hành phiên bản đầu tiên năm 1989, nhằm đảm bảo quyền tự do của người dùng trong việc sử dụng, sửa đổi và phân phối phần mềm.
8 thành phần chính của GNU
- GNU Compiler Collection (GCC)
- GNU Core Utilities (coreutils)
- GNU Debugger (GDB)
- Trình soạn thảo văn bản Emacs
- Bash (shell)
- Tiện ích nhị phân (binutils)
- Thư viện GNU C (glibc)
- Môi trường GNU desktop (GNOME)
- GNU Compiler Collection (GCC): Bộ sưu tập các trình biên dịch hỗ trợ nhiều ngôn ngữ lập trình: C, C++, Fortran, Ada, và nhiều ngôn ngữ khác. GCC được sử dụng rộng rãi để biên dịch và xây dựng phần mềm trong dự án GNU.
- GNU Core Utilities (coreutils): Bộ công cụ dòng lệnh cơ bản để quản lý file, quy trình và thực hiện các tác vụ hệ thống khác, cung cấp các lệnh thiết yếu cho môi trường dòng lệnh.
- GNU Debugger (GDB): Công cụ gỡ lỗi cho phép các nhà phát triển kiểm tra và sửa lỗi phần mềm cũng như là theo dõi phần mềm từ xa.
- Trình soạn thảo văn bản Emacs: Trình soạn thảo văn bản đa năng, không những hỗ trợ đa dạng ngôn ngữ mà còn sở hữu các tính năng nâng cao như syntax highlighting, code completion.
- Bash (shell): Bash cung cấp giao diện dòng lệnh (CLI) để người dùng tương tác với hệ thống, nổi bật với khả năng tạo tập lệnh, thực thi lệnh và tự động hóa các tác vụ qua các tập lệnh shell.
- Tiện ích nhị phân (binutils): Tập hợp các công cụ để làm việc với các tệp nhị phân với các thành phần chính như:
- ld (GNU linker): Trình liên kết GNU là công cụ dùng để kết hợp các tệp đối tượng được tạo ra từ quá trình biên dịch mã nguồn thành Executable File hay Shared Library.
- as (GNU assembler): Là công cụ chuyển đổi mã rời rạc (assembly code) thành đoạn machine code mà máy tính có thể hiểu và thực thi.
- gold: Đây là một phiên bản cải tiến và nhanh hơn của GNU linker, chỉ dành cho định dạng file ELF, giúp tăng tốc quá trình liên kết, đặc biệt cho các dự án phần mềm lớn.
- Thư viện GNU C (glibc): Thư viện lập trình ngôn ngữ C cung cấp các hàm quản lý bộ nhớ và hoạt động input/output được sử dụng để thực hiện các chức năng cơ bản như xử lý dữ liệu và tương tác với hệ thống.
- Môi trường GNU desktop (GNOME): Môi trường desktop mặc định của nhiều bản phân phối Linux, cung cấp giao diện người dùng đồ họa (GUI) và một bộ các ứng dụng máy tính, giúp người dùng tương tác dễ dàng với hệ thống và thực hiện các tác vụ hàng ngày.
GNU so với UNIX
Dù GNU cũng là một hệ điều hành tự do được phát triển với ý tưởng từ Unix nhưng chúng tồn tại một số điểm khác biệt rõ rệt đặc biệt quan trọng. Cùng theo dõi bảng so sánh do Vietnix tổng hợp dưới đây để có cái nhìn trực quan nhất về GNU và Unix.
| Điểm khác biệt | GNU | Unix |
|---|---|---|
| Cấp phép | Miễn phí và mã nguồn mở (Giấy phép GNU GPL) | Bản quyền hoặc mã nguồn đóng (yêu cầu giấy phép) |
| Nguồn gốc | GNU Hurd | Nhiều loại khác nhau (Ví dụ: Solaris, AIX, HP-UX) |
| Hạt nhân | Được phát triển bởi Richard Stallman. | Được phát triển bởi Ken Thompson và Dennis Ritchie cho Bell Labs. |
| Chức năng | Không thể hoạt động độc lập.Cần hạt nhân để tương tác với phần cứng. | Có thể hoạt động độc lập. Unix bao gồm cả hạt nhân và shell. |
| Kiểm soát người dùng | Tập trung vào việc cung cấp quyền kiểm soát hoàn toàn cho người dùng. | Quyền kiểm soát của người dùng thay đổi tùy theo biến thể cụ thể và các điều khoản cấp phép. |
| Logo | Sử dụng hình ảnh một con linh dương sẫm màu. | Sử dụng văn bản thuần túy của tên công ty làm logo. |
Ưu điểm và nhược điểm của GNU
Chi phí: GNU là phần mềm miễn phí, giúp giảm chi phí cho người dùng.
Tính linh hoạt và minh bạch: Người dùng có thể nghiên cứu, sửa đổi và tùy chỉnh mã nguồn theo nhu cầu cá nhân.
Đa nhiệm: Hệ điều hành GNU hỗ trợ đa nhiệm hiệu quả, nhờ vào scheduler trong kernel track giúp phân bổ thời gian xử lý cho nhiều chương trình cùng lúc.
Tính ổn định: GNU có tính ổn định và đáng tin cậy.
Mã nguồn mở: Được phát triển và duy trì dưới giấy phép mã nguồn mở, tự do cải tiến.
Bảo mật: Tập trung vào bảo mật với nhiều tính năng và công cụ bảo mật tích hợp sẵn.
Cộng đồng GNU lớn: Cộng đồng phát triển rộng lớn, sẵn sàng hỗ trợ, giải đáp thắc mắc cho người dùng.
Giao diện GNU khác biệt: Người dùng đã quen với Windows hoặc macOS có thể gặp khó khăn khi làm quen với GNU, vì giao diện và cách sử dụng của GNU có thể khác biệt đáng kể.
Thiếu hỗ trợ phần cứng: Mặc dù GNU hỗ trợ nhiều loại phần cứng, nhưng không phải tất cả các thiết bị đều được hỗ trợ đầy đủ.
Thiếu tính tương thích với các phần mềm phổ biến: Người dùng có thể không tìm thấy các ứng dụng phổ biến như MS Office hoặc Adobe Creative Suite trên GNU, điều này có thể gây bất tiện nếu họ thường xuyên sử dụng những phần mềm này.
Bản quyền và giấy phép GNU
Mục tiêu từ sau cùng của GNU là xây dựng một hệ sinh thái phần mềm và hệ điều hành hoàn toàn miễn phí, bao gồm GNU General Public License (Giấy phép Công cộng GNU) và các giấy phép khác để đảm bảo quyền tự do phát triển, chỉnh sửa, chia sẻ phần mềm. Minh chứng cho những nỗ lực không ngừng ấy là ngày nay, nhiều dự án phần mềm miễn phí và mã nguồn mở phổ biến đã chọn GPL làm giấy phép chính cho phần mềm của họ.
Đặc biệt, GNU cũng thúc đẩy việc áp dụng khái niệm copyleft, một cơ chế cấp phép yêu cầu các tác phẩm phái sinh phải được phát hành dưới cùng giấy phép hoặc giấy phép tương tự như tác phẩm gốc.
Câu hỏi thường gặp
GNU có đối mặt với những thách thức nào trong quá trình phát triển
GNU đã phải đối mặt với nhiều thách thức như thiếu tài chính, sự cạnh tranh từ các công ty phần mềm thương mại và sự hiểu lầm về bản chất của phần mềm tự do.
Các phần mềm thương mại có thể sử dụng mã nguồn GNU không?
Phần mềm thương mại có thể sử dụng mã nguồn GNU nếu tuân thủ các điều khoản của GPL, bao gồm việc phải cung cấp mã nguồn cho người dùng và giữ nguyên giấy phép GPL cho phần mềm phân phối lại.
Điểm khác biệt chính giữa “phần mềm tự do” của GNU và “phần mềm mã nguồn mở” là gì?
Phần mềm tự do nhấn mạnh vào quyền tự do của người dùng về mặt đạo đức và xã hội, trong khi mã nguồn mở tập trung vào lợi ích thực tế như cải thiện phần mềm thông qua sự cộng tác mở.
Lời kết
Trong bài viết này, Vietnix đã giúp bạn có cái nhìn trực quan và đầy đủ nhất về dự án GNU từ khởi nguồn, lịch sử đến khái niệm, ưu và nhược điểm, các thành phần chính của hệ thống. Hy vọng rằng sau khi đọc hết bài viết, bạn sẽ trả lời được toàn bộ thắc mắc về GNU. Nếu bạn có bất cứ thắc mắc hay cần hỗ trợ, đừng ngần ngại để lại bình luận để đội ngũ kỹ thuật viên của Vietnix giải đáp giúp bạn. Chúc bạn thành công!
