Тікелей CD-ден жүктелетін операциялық жүйе

Кіріспе

CD-ROM-нан тікелей жүретін толық, жүктелетін компьютерлік орнату.

Тірі CD (сондай-ақ тірі DVD, тірі диск немесе тірі операциялық жүйе) – бұл операциялық жүйені қоса алғанда, толық жүктелетін компьютерлік орнату, ол компьютердің қатты дискінен емес, тікелей CD-ROM немесе ұқсас сақтау құрылғысынан компьютер жадысына жүктеледі. Тірі CD пайдаланушыларға операциялық жүйені орнату немесе компьютер конфигурациясын өзгертусіз кез келген мақсатта іске қосуға мүмкіндік береді. Тірі CD-лер қатты дискісіз немесе бұзылған қатты дискісі немесе файлдық жүйесі бар компьютерде жұмыс істей алады, бұл деректерді қалпына келтіруге мүмкіндік береді. CD және DVD дискілері біртіндеп қолданыстан шығып бара жатқандықтан, тірі CD-лер азайып, оларды USB флеш-дискілеріне жазылатын, жазуға болатын сақтау мүмкіндігі бар эквивалентті жүйелер алмастырды. Тірі CD-нің функционалдығы USB арқылы қосылған сыртқы қатты дискіде де қолжетімді. Көптеген тірі CD-лер файлдарды қатты дискіге немесе USB флеш-дискіге жазу арқылы деректерді сақтау мүмкіндігін ұсынады. Көптеген Linux дистрибутивтері CD немесе DVD-ге жазу үшін ISO бейнелерін қолжеткізеді. Ашық кодты операциялық жүйелерді тегін пайдалануға болады, ал кейбір коммерциялық бағдарламалық жасақтамаларды, мысалы Windows To Go пайдалану үшін лицензия талап етіледі. Көптеген тірі CD-лер деректерді қалпына келтіру, компьютерлік криминалистика, дискіні көшіру, жүйелерді қалпына келтіру және зиянды бағдарламаларды жою үшін қолданылады. Tails операциялық жүйесі пайдаланушылардың құпиялылығы мен анонимділігін сақтауға бағытталған, ол оларға компьютердің қатты дискісінде із қалдырмай, құпия құжаттармен жұмыс істеуге мүмкіндік береді.

Тарих

Алғашқы цифрлық компьютерлерді қоспағанда, барлық компьютерлер компьютерді басқаратын бағдарламаны немесе бағдарламалар тізбегін сақтау құрылғысынан жүктеуге арналған ең қарапайым жүктеушімен жасалған. Бастапқыда бастапқы бағдарламаны жүктеу үшін перфокарталар немесе перфоленталар сияқты тек оқуға арналған орталар қолданылды. Арзан оқу-жазу құрылғылары енгізілгеннен кейін, дискеталар мен қатты дискілер жүктеу ортасы ретінде пайдаланылды. Аудио компакт-дискі пайда болғаннан кейін, ол компьютерлік деректердің үлкен көлемін сақтау және тарату үшін бейімделді. Бұл деректерге қолданбалар мен операциялық жүйе бағдарламалық жасақтамалары да кіре алады, олар кейде жинақталған және сығылған форматта сақталады. Кейін компьютерді компакт-дискіден тікелей жүктеу ыңғайлы және пайдалы болып көрінді, көбінесе толық жүйені қатты дискіге орнату үшін минималды жұмыс істейтін жүйемен. Оқу-жазу оптикалық дискілер болғанымен, жаппай өндірілген тек оқуға арналған дискілер немесе бір рет жазуға арналған дискілер осы мақсатқа пайдаланылды. Персональды компьютерлердегі алғашқы компакт-дискілер күрделі операциялық жүйелерді іске қосу үшін тым баяу болды, компьютерлер оптикалық дискіден жүктеуге арналмаған. Операциялық жүйелер компакт-дискілерде таратыла бастағанда, жеңіл дискета немесе CD-нің өзі қатты дискіге орнату үшін ғана жүктелетін. CD-ROM-нан тікелей жүктелетін операциялық жүйелердің алғашқы мысалдары – FM Towns OS және VMS-тің Desktop VMS дистрибуциясы, екеуі де 1989 жылы жарық көрді.

Linux жүйесі

Ертедегі әзірлеушілер мен Linux ядросының үстінде құрылған дистрибутивтердің пайдаланушылары арзан оптикалық дискілерді және жеке компьютерлер үшін CD-дискілердің бағасының жылдам төмендеуін пайдалана алғанмен, Linux дистрибутивтері CD-дискілер немесе «дистролар» көбінесе нысаналық машинаның қатты дискілеріне тұрақты орнатылуы тиіс орнату пакеттерінің жиынтығы ретінде қарастырылды. Дегенмен, Linux ядросының үстінде құрылған осы дистрибутивтердің жағдайында, ашық операциялық жүйе тұтынушылар нарығында қарсылыққа тап болды, себебі қатты дискіге қолданыстағы операциялық жүйемен қатар қосымша бөлімді орнату қиын, күш-жігерді қажет ететін және тәуекелге толы болды. «Тірі CD» термині пайда болған себебі, әдеттегі PC RAM жеткілікті үлкен болғаннан және 52x жылдамдықты CD-дискілер мен CD жазғыштары компьютер иелері арасында кеңінен таралғаннан кейін, ядроны жүктеу және X11, терезе менеджері мен GUI қосымшаларын қатты дискідегі операциялық жүйені бұзбай тікелей CD-ден жүктеу ыңғайлы әрі практикалық болды. Бұл Linux үшін басқа операциялық жүйелерге қарағанда жаңа және ерекше жағдай болды, себебі жаңартулар/толықтырулар өте жылдам шығарылды, әртүрлі дистрибутивтер мен нұсқалар желіде ұсынылды, әсіресе пайдаланушылар өздерінің CD-лерін жағып жатты. Linux негізіндегі алғашқы «Тірі CD» Yggdrasil Linux болды, ол алғаш рет 1992–1993 жылдары бета нұсқасында шығарылды (өндірісі 1995 жылы тоқтатылды), бірақ іс жүзінде оның мүмкіндіктері заманауи CD-ROM дискілерінің төмен өнімділігімен шектелді. 1998 жылы шыққан DemoLinux – бұл тірі CD ретінде арнайы жасалған алғашқы Linux дистрибутиві. 1999 жылы алғаш рет шығарылған Linuxcare іске қосылатын визиткасы жүйелік әкімшілікке бағытталған алғашқы тірі CD болды және іске қосылатын визитка форматында таратылған алғашқысы болды. 2023 жылғы мәліметтер бойынша Finnix (алғаш рет 2000 жылы шығарылған) әлі де өндірістегі ең көне тірі CD болып табылады. Knoppix, Debian негізіндегі Linux дистрибутиві 2003 жылы шығарылды және құтқару дискісі жүйесі ретінде де, өзінің дербес дистрибутиві ретінде де танымал болды. 2003 жылдан бері тірі CD-лердің танымалдылығы айтарлықтай артты, ішінара Linux Live скрипттері мен remastersys-ке байланысты, бұл жекелендірілген жүйелерді құруды өте оңай етті. Қазіргі таңда көптеген танымал Linux дистрибутивтері тірі CD нұсқасын қамтиды, бұл кейбір жағдайларда ең қолайлы орнату ортасы болып табылады.

Although early developers and users of distributions built on top of the Linux kernel could take advantage of cheap optical disks and rapidly declining prices of CD drives for personal computers, the Linux distribution CDs or "distros" were generally treated as a collection of installation packages that would first need to be permanently installed to hard disks on the target machine. However, in the case of these distributions built on top of the Linux kernel, the free operating system was meeting resistance in the consumer market because of the perceived difficulty, effort, and risk involved in installing an additional partition on the hard disk, in parallel with an existing operating system installation. The term "live CD" was coined because, after typical PC RAM was large enough and 52x speed CD drives and CD burners were widespread among PC owners, it finally became convenient and practical to boot the kernel and run X11, a window manager and GUI applications directly from a CD without disturbing the OS on the hard disk. This was a new and different situation for Linux than other operating systems, because the updates/upgrades were being released so quickly, different distributions and versions were being offered online, and especially because users were burning their own CDs. The first Linux based 'Live CD' was Yggdrasil Linux first released in beta form 1992~1993 (ceased production in 1995), though in practice its functionality was hampered due to the low throughput of contemporary CD ROM drives. DemoLinux, released in 1998, was the first Linux distribution specially designed as a live CD. The Linuxcare bootable business card, first released in 1999, was the first Live CD to focus on system administration, and the first to be distributed in the bootable business card form factor. as of 2023, Finnix (first released in 2000) is the oldest Live CD still in production. Knoppix, a Debian derived Linux distribution, was released in 2003, and found popularity as both a rescue disk system and as a primary distribution in its own right. Since 2003, the popularity of live CDs has increased substantially, partly due to Linux Live scripts and remastersys, which made it very easy to build customized live systems. Most of the popular Linux distributions now include a live CD variant, which in some cases is also the preferred installation medium.

Жанып кетпей орнату

Тірі CD ISO кескініндегі файлдарға Microsoft Windows жүйесінде Daemon Tools сияқты дискілік кескінді эмуляциялаушы бағдарлама арқылы, ал Unix жүйелерінде циклдық құрылғыны орнату арқылы қол жеткізуге болады. Windows-тың жаңа нұсқалары (мысалы, Windows 8 және одан кейінгілері) және одан бұрынғы нұсқалары үшін қолжетімді бағдарламалық жасақтама ISO кескінін том ретінде орнатуға мүмкіндік береді. Тірі CD-нің файлдық жүйесі орнатылғаннан кейін, оны жүктеусіз, орнатылған файлдық жүйеге chroot арқылы кіріп, тірі CD-дегі бағдарламалық жасақтаманы тікелей іске қосуға болады. Тірі CD ISO кескінін VirtualBox және VMware Workstation сияқты виртуалды машина бағдарламалары арқылы орнатуға болады немесе SYSLINUX көмегімен Live USB-ге түрлендіруге болады. Арнайы құралдар осы процесті автоматтандыра алады.

Ерекшеліктері

Тірі CD-ді инициализациялау кезінде пайдаланушы әдетте жүктеу мінез-құлқын өзгерту үшін бір немесе бірнеше жүктеу кодтарын қолдануға тырысады. Бұл дистрибутивтерге қарай өзгереді, бірақ көбінесе алғашқы жүктеу экранында функционалдық пернелердің бірі арқылы қол жеткізуге болады. Кейбір тірі дискілерде жұмыс үстелінің белгішесінен іске қосылатын, жүйені қатты дискіге немесе USB флэш-дискіге орнатуға мүмкіндік беретін орнату құралы бар. Көптеген тірі CD-лер ішкі және/немесе сыртқы қатты дискілердегі, дискеттердегі және USB флэш-дискілердегі ақпаратқа қол жеткізе алады. Тірі CD-лер әдетте тек оқуға арналған ортада таратылады, сондықтан оларды қайта жазуға болатын ортаға (мысалы, қатты дискіге немесе CD жазу құрылғысына) көшіру немесе қосымша бағдарламалық жасақтаманы орнату үшін толыққанды қайта жасау қажет; алайда, ерекшеліктер де бар. Егер Puppy Linux ашық мультисессиялық ортаға жазылған болса, пайдалану кезінде жасалған өзгерістер (мысалы, құрылған файлдар, орнатылған бағдарламалар және параметрлерді өзгерту) келесі жүктеулерде де сақталатындай жаңа сессияда жүктеу ортасына жазылады. "Тірі CD" термині хост-компьютерге орнатусыз жұмыс істейтін операциялық жүйе мен бағдарламалық қамтамасы бар кез келген CD үшін қолданыла бастады. Тірі режимде жұмыс істеуге болатын операциялық жүйелерге AmigaOS 4, Amithlon, AROS, FreeBSD, FreeDOS, классикалық Mac OS, macOS, Microsoft Windows орнату және қалпына келтіру дискілері, OS/2, ReactOS, NetBSD, OpenBSD, MINIX 3, Bell Labs-тен Plan 9, MorphOS, OpenSolaris, BeleniX және Solaris негізіндегі басқалары кіреді. BartPE, Windows PE және Microsoft Diagnostics and Recovery Toolset (DaRT) сияқты CD-ден жүктелетін Microsoft Windows-тың техникалық қызмет көрсету нұсқалары бар, бұрын Emergency Repair Disk Commander (ERD Commander) деп аталған. CD-де "тірі" операцияларды қолдайтын алғашқы дербес компьютер операциялық жүйесі AmigaOS болған болуы мүмкін, оны 1990 жылы Amiga CDTV-де CD-ден жүктеуге болады. Әрине, тірі ОЖ-ның алғашқы мысалдары дискеттерден қолданылатын операциялық жүйелер, ал ең көп тарағаны DOS. Дегенмен, оптикалық ортадағы бұрынғы операциялық жүйелерден айырмашылығы, Linux және OS/2 "тірі CD-лері" басқа ортаға, мысалы, қатты дискіге орнатусыз жұмыс істеу үшін арнайы жасалған. Live CD тұжырымдамасы Linux-ты насихаттау және Microsoft Windows орнатылған дәстүрлі жеке компьютерлердегі тегін, ашық кодты операциялық жүйенің мүмкіндіктерін көрсету үшін құрастырылды. ПК-де жүктелетін компакт-дискі әдетте 1994 жылы енгізілген El Torito спецификациясына сәйкес келеді. Көптеген Linux негізделген тірі CD-лер, көбінесе cloop қысылған loopback драйверімен немесе squashfs қысылған файлдық жүйемен, қысылған файлдық жүйе кескінін пайдаланады, бұл тиімді сақтау сыйымдылығын екі есеге арттырады, бірақ бағдарламаларды іске қосуды баяулатады. Нәтижесінде пайда болған орта өте бай болуы мүмкін: әдеттегі Knoppix жүйелерінде шамамен 1200 жеке бағдарламалық пакет болады. Live CD-лер кеңейтілген автоматты конфигурацияны және плагин қосылу мүмкіндігін қолдайтынымен танымал. Бұл пайдаланушыдан әр жүктеу сайын жүйені конфигурациялауды қажет етуді болдырмау және оны операциялық жүйеге жаңа кіріскендер үшін оңай пайдалануға мүмкіндік беру үшін қажет болды.

During live CD initialization, a user typically may resort to using one or more boot codes to change the booting behavior. These vary from distribution to distribution but can most often be accessed upon first boot screen by one of the function keys. Some live CDs come with an installation utility launchable from a desktop icon that can optionally install the system on a hard drive or USB flash drive. Most live CDs can access the information on internal and/or external hard drives, diskettes and USB flash drives. Live CDs are usually distributed on read only media, requiring either copying to rewriteable media (i. e. a hard drive or CD writer) or complete remastering to install additional software; however, there are exceptions. If Puppy Linux is recorded to an open multisession medium, changes made during use (such as files created, programs installed, and preferences customised) are written in a new session to the boot medium persisting through subsequent boots. The term "Live CD" came to be used for any CD containing operating system and software which could be run without installation on the host computer. Operating systems which can be used live include AmigaOS 4, Amithlon, AROS, FreeBSD, FreeDOS, classic Mac OS, macOS, Microsoft Windows installation and repair discs, OS/2, ReactOS, NetBSD, OpenBSD, MINIX 3, Plan 9 from Bell Labs, MorphOS, OpenSolaris, BeleniX and others based on Solaris. There are maintenance versions of Microsoft Windows bootable from CD such as BartPE, Windows PE, and Microsoft Diagnostics and Recovery Toolset (DaRT), previously known as Emergency Repair Disk Commander (ERD Commander). The first personal computer operating system on a CD to support "live" operations might have been the AmigaOS, which could be booted from CD on an Amiga CDTV in 1990 Earlier examples of live OS are of course the operating systems used from floppy, and most widely spread is DOS. Unlike previous operating systems on optical media, though, Linux and OS/2 "live CDs" were specifically designed to run without installation onto other media like a hard disk drive. The live CD concept was meant to promote Linux and showcase the abilities of the free, open source operating system on conventional personal computers with Microsoft Windows already installed. On a PC, a bootable Compact Disc generally conforms to the El Torito specification, introduced in 1994. Many Linux based live CDs use a compressed filesystem image, often with the cloop compressed loopback driver, or squashfs compressed filesystem, generally doubling effective storage capacity, although slowing application start up. The resulting environment can be quite rich: typical Knoppix systems include around 1,200 separate software packages. Live CDs have a reputation for supporting advanced auto configuration and plug and play functionality. This came out of necessity to avoid requiring the user to configure the system each time it boots and to make it easily usable by those who are new to the operating system.

Жасау

CD-ROM сияқты тек оқуға арналған файл жүйесінің кемшілігі – жұмыс деректерін сақтай алмауы. Осы себепті, тек оқуға арналған файл жүйесі көбінесе RAM дискісі түріндегі уақытша жазуға болатын файл жүйесімен біріктіріледі. Көбінесе, әдепкі Linux каталогтары "/home" (пайдаланушылардың жеке файлдары мен конфигурациялық файлдарын қамтитын) және "/var" (өзгермелі деректерді қамтитын) RAM дискісінде сақталады, себебі жүйе оларды жиі жаңартады. Puppy Linux және басқа да кейбір тірі CD-лер конфигурацияны және қосымша файлдарды жазып, кейінгі сессияларда пайдалануға мүмкіндік береді. Қазіргі заманғы тірі CD-лерде тек оқуға арналған файл жүйесі UnionFS, AuFS немесе EWF сияқты түсінікті әдістерді қолдана отырып RAM дискісімен біріктіріледі. Syslinux сияқты жүктегіштер ISO файлдарын USB жад құрылғыларынан жүктей алады. Тірі CD-лер нақты уақытта әртүрлі аппаратты (желілік карталар, графикалық карталар және т.б.) анықтап, пайдалана білуі керек, көбінесе udev, hotplug, hal, udisk сияқты мүмкіндіктерді қолданады, олар Linux ядросы 2.6 негізіндегі барлық дистрибутивтердің ортақ бөлігі болып табылады.