Linux 30 vuotta

Tiede ja teknologia

30.11.2021

Linux täytti 30 vuotta tänä vuonna 2021. Sen kunniaksi Helsingin yliopisto järjesti juhlaseminaarin. Paikan päällä Kumpulan kampuksella oli kuutisenkymmentä osallistujaa ja etäyhteydellä useita satoja eri puolilta maailmaa.

Linux on käyttöjärjestelmän ydin (engl. kernel) eli lähimpänä tietokonelaitteistoa oleva käyttöjärjestelmän osa, joka mahdollistaa muiden ohjelmien toiminnan. Ensimmäisen Linux-version julkaisi suomalainen Linus Torvalds vuonna 1991. Alkuhistoriasta on tiivis yhteenveto juhlavuosimateriaalissa [1]. Kolmen vuosikymmenen ja tuhansien kehittäjien myötä Linux on kasvanut koodinsa koolta monisatakertaiseksi. Arkipuheessa nimeä Linux käytetään nykyään kaikista käyttöjärjestelmistä, jotka käyttävät Linux-ydintä, ja niiden erilaisista jakelupaketeista (engl. distribution, distro) [2].

Tunnetuimpia Linux-ytimeen perustuvista käyttöjärjestelmistä ovat ehkä Debian [3], Ubuntu [4] ja Red Hat [5]. Ensin mainittua pidetään useiden muiden käyttöjärjestelmien (Linuxin kannalta siis jakelupakettien [6]) esikuvana. Suomalaiset lukion opettajat tuntevat sen ehkä parhaiten, koska se on ylioppilastutkintojärjestelmän perusta. Toinen mainostaa itseään parhaana Linux-alustana pilvi- ja esineiden internet -palveluille. Kolmas taas on vanhimpia, sillä se julkaistiin jo vuonna 1995.

Juhlansa Linux on ansainnut, sillä sitä käytetään jo kaikkialla: matkapuhelimissa, taulutietokoneissa, pelikonsoleissa, auto- ja avaruusteollisuudessa, verkkopalvelimissa sekä supertietokoneissa. Kolme neljäsosaa tuhannesta suosituimmasta Steam-pelistä käyttää Linuxia. Se on maailman suosituin käyttöjärjestelmä, kun mukaan lasketaan kaikki internetiin kytketyt laitteet. Palvelimista yli 95

Diagrammi, josta ilmenee miten supertietokoneiden enemmistö käytti aikanaan Unixia ja nykyään Linuxia.

Kuva 1: supertietokoneiden käyttöjärjestelmät vuoteen 2019 asti. Lähde: Wikimedia Commons ja Supercomputers Top 500.

Mihin Linuxin suosio sitten perustuu? Ehkä tärkein syy on ohjelmakoodin avoimuus, sillä se on houkutellut mukaan suuren määrän kehittäjiä ja laitevalmistajia, esimerkiksi Microsoft [7] ja IBM [8]. Eikä ilmaisuuskaan liene ihan merkityksetön seikka. Muita syitä ovat Linuxin joustavuus, luotettavuus, turvallisuus, vakaus ja ongelmattomuus. Se tukee useita verkkoprotokollia, moniajoa ja rinnakkaisprosessointia sekä esimerkiksi heterogeenista muistinhallintaa (HMM), joka mahdollistaa saman prosessimuistin käytön grafiikkaprosessorille (GPU) ja suorittimelle (CPU).

Diagrammi, josta ilmenee miten supertietokoneiden suorituskyky on kasvanut eksponentiaalisesti vuoden 1995 jälkeen

Kuva 2: laskentanopeuden kehittyminen Supercomputers Top 500 -listan mukaan.

Professori Sasu Sarkoma kertoi Linuxista tutkimuksessa aiheinaan internet-yhteyskäytäntö, älypuhelimet, pilvipalvelut, mobiiliverkot, 5G, älykampus, robotit ja tietotekniikka-alan opetus. Siinä kävi ilmi, että Helsingin yliopistolla on oma Linux-jakelupaketti nimeltä Cubbli.

Microsoftin Länsi-Euroopan ryhmän johtaja René Moddejongen esiintyi etänä ja puhui Microsoftin avoimista palveluista. Linux on Azur-pilvipalvelun nopeimmin kehittyvä alusta. Se tukee kaikkia yleisimpiä Linuxin jakelupaketteja. Linuxilla on muutenkin tärkeä merkitys Microsoftin avoimessa palvelutarjonnassa.

Kuva 3: Linux Microsoftin aikajanalla. Ruudunkaappaus Moddejongenin videoluennosta.

Huld oy:n ohjelmistonsunnittelujohtaja Hannu Leppinen kertoi Linuxin käytöstä avaruusteknologiassa. Linuxin etuina hän mainitsi muun muassa sen, että se tukee monia laitearkkitehtuureja ja on luotettava, koska sitä käytetään hyvin laajalti. Koodin avoimuudella on suuri merkitys vianmäärityksessä. Linux on kuitenkin varsin uusi tulokas avaruusteknologiassa, sillä aikaisemmin satelliittien ja avaruusalusten tietokoneet ovat olleet suorituskyvyltään liian vaatimattomia Linuxin käyttämiseen. Ihan viime vuosina tilanne on kuitenkin muuttunut nopeasti. Hänen mielestään vuoden 2019 jälkeistä aikaa voitaisiin kutsua Linuxin aikakaudeksi avaruusteknologiassa.

Nykyään Linuxin asema on ehkä kaikkein vahvin supertietokoneissa. Muutos on ollut hyvin nopea (kuva 1). Tieteen tietotekniikan keskuksen kehityspäällikön Sebastian von Alfthanin mukaan viimeisten 30 vuoden aikana Suomen suurimpien supertietokoneiden koko standardisoitujen prosessorien määrällä mitattuna on kasvanut enemmän kuin satatuhatkertaiseksi samalla kuin hinta ei ole edes kaksikymmenkertaistunut. Suorituskyky on kasvanut jokseenkin eksponentiaalisesti tänä aikana sekä hintaan että aikaan verrattuna. Vielä tänä vuonna Kajaanissa käynnistyvän LUMI-supertietokoneen laskentateho vastaakin noin puolentoista miljoonan kannettavan kotitietokoneen tehoa.

Saamme olla ylpeitä LInuxin suomalaisista juurista, vaikka kehitystyötä on sitten tehtykin joka puolella maapalloa. Juhlaseminaarin materiaali – tapahtumavideo ja esitysten diat – on julkisesti saatavilla verkossa [9]. Ne tarjoavat ajankohtaisia ja ainutlaatuisia kurkistusikkunoita tietokoneiden maailmaan.