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啥是linux?

Linux操作系統(Linux),是壹種計算機操作系統。Linux操作系統的內核的名字也是“Linux”。Linux操作系統也是自由軟件和開放源代碼發展中最著名的例子。

嚴格來講,Linux這個詞本身只表示Linux內核,但在實際上人們已經習慣了用Linux來形容整個基於Linux內核,並且使用GNU 工程各種工具和數據庫的操作系統(也被稱為GNU/Linux)。基於這些組件的Linux軟件被稱為Linux發行版。壹般來講,壹個Linux發行套件包含大量的軟件,比如軟件開發工具,數據庫,Web服務器(例如Apache),X Window,桌面環境(比如GNOME和KDE),辦公套件(比如OpenOffice.org),等等。

Linux內核最初是為英特爾386微處理器設計的。現在Linux內核支持從個人電腦到大型主機甚至包括嵌入式系統在內的各種硬件設備。

在開始的時候,Linux只是個人狂熱愛好的壹種產物。但是現在,Linux已經成為了壹種受到廣泛關註和支持的壹種操作系統。包括IBM和惠普在內的壹些計算機業巨頭也開始支持Linux。很多人認為,和其他的商用Unix系統以及微軟Windows相比,作為自由軟件的Linux具有低成本,安全性高,更加可信賴的優勢。

概述

絕大多數基於Linux內核的的操作系統使用了大量的GNU軟件,包括了壹個shell程序、工具、程序庫、編譯器及工具,還有許多其他程序,例如Emacs。正因為如此,GNU計劃的開創者理查德·馬修·斯托曼博士提議將Linux操作系統改名為GNU/Linux。但有些人只把操作系統叫做"Linux"。

大多數系統還包括了像提供GUI界面的XFree86之類的曾經運行於BSD的程序。

除了壹部分專家之外,大多數人都不自己選擇每壹樣組件或自行設置,而是直接使用Linux套件。

1983年,理察·馬修·斯托曼(Richard Stallman)創立了GNU計劃(GNU Project)。這個計劃有壹個目標是為了發展壹個完全免費自由的 Unix-like 操作系統。自1990年代發起這個計劃以來,GNU 開始大量的產生或收集各種系統所必備的元件,像是——函式庫(libraries)、編譯器(compilers)、偵錯工具(debuggers)、文字編輯器(text editors)、網頁服務器(web server),以及壹個Unix的使用者接口(Unix shell)——除了執行核心(kernel)仍然付闕外。1990年,GNU計劃開始在馬赫微核(Mach microkernel)的架構之上開發系統核心,也就是所謂的GNU Hurd,但是這個基於Mach的設計異常復雜,發展進度則相對緩慢。

Linux內核最初只是由芬蘭人林納斯·托瓦茲(Linus Torvalds)在赫爾辛基大學上學時出於個人愛好而編寫的,當時他並不滿意Minix這個教學用的操作系統。最初的設想中,Linux 是壹種類似Minix這樣的壹種操作系統。Linux的第壹個版本在1991年9月被大學FTP server管理員Ari Lemmke發布在Internet上,最初Torvalds 稱這個核心的名稱為 "Freax" ,意思是自由( "free") 和奇異( "freak") 的結合字,並且附上了"X"這個常用的字母,以配合所謂的 Unix-like 的系統。但是FTP server管理員嫌原來的命名“Freax”的名稱不好聽,把核心的稱呼改成“Linux”,當時僅有10000行代碼,仍必須執行於Minix操作系統之上,並且必須使用硬盤開機;隨後在10月份第二個版本(0.02版)就發布了,同時這位芬蘭赫爾辛基的大學生在comp.os.minix上發布壹則信息:

Hello everybody out there using minix-

I'm doing a (free) operation system (just a hobby,

won't be big and professional like gnu) for 386(486) AT clones.

歷史

Linux 的歷史是和GNU緊密聯系在壹起的。從1983年開始的GNU計劃致力於開發壹個自由並且完整的類Unix操作系統,包括軟件開發工具和各種應用程序。到1991年 Linux 內核發布的時候,GNU已經幾乎完成了除了系統內核之外的各種必備軟件的開發。在Linus Torvalds和其他開發人員的努力下,GNU組件可以運行於Linux內核之上。整個內核是基於 GNU 通用公***許可,也就是GPL(GNU General Public License,GNU通用公***許可證)的,但是Linux內核並不是GNU 計劃的壹部分。1994年3月,Linux1.0版正式發布,Marc Ewing成立了 Red Hat 軟件公司,成為最著名的 Linux 分銷商之壹。

Unix & Linux歷史源流早期Linux的開機管理程序(boot loader)是使用LILO(Linux Loader),存在著壹些難以容忍的缺陷,例如無法識別8G以外的硬盤,後來新增GRUB(GRand Unified Bootloader)克服了這些缺點,具有‘動態搜尋核心檔案’的功能,可以讓您在開機的時候,可以自行編輯您的開機設定系統檔案,透過 ext2 或 ext3 檔案系統中載入 Linux Kernel。

Linux 的標誌和吉祥物是壹只名字叫做 Tux 的 企鵝,標誌的由來是因為Linus在澳洲時曾被壹只動物園裏的企鵝咬了壹口,便選擇了企鵝作為Linux的標誌。Linux的註冊商標是Linus Torvalds所有的。這是由於在1996年,壹個名字叫做William R. Della Croce的律師開始向各個 Linux 發布商發信,聲明他擁有Linux商標的所有權,並且要求各個發布商支付版稅,這些發行商集體進行上訴,要求將該註冊商標重新分配給 Linus Torvalds。Linus Torvalds 壹再聲明 Linux 是免費的,他本人可以賣掉,但 Linux 絕不能賣。

Linux 的某些版本是不需要安裝就能使用的版本,他們稱為 LiveCD。

用戶群

GNU/Linux愛好者設計的宣傳圖,並使用GPL授權

GNU/Linux社群設計的立體圖,並使用GPL授權傳統的Linux用戶壹般都安裝並設置自己的操作系統,他們往往比其他操作系統,例如微軟Windows和Mac OS的用戶更有經驗。這些用戶有時被稱作“黑客”或是“極客”(geek)。然而隨著Linux越來越流行,越來越多的原廠委托制造(OEM)開始在其銷售的電腦上預裝上Linux,Linux的用戶中也有了普通電腦用戶,Linux系統也開始慢慢搶占桌面電腦操作系統市場。同時Linux也是最受歡迎的服務器操作系統之壹。Linux也在嵌入式電腦市場上擁有優勢,低成本的特性使Linux深受用戶歡迎。使用Linux主要的成本為移植、培訓和學習的費用,早期由於會使用Linux的人較少,這方面費用較高,但這方面的費用已經隨著Linux的日益普及和Linux上的軟件越來越多、越來越方便而降低。

KDE和GNOME等桌面系統使Linux更像是壹個Mac或Windows之類的操作系統,提供完善的圖形用戶界面,而不同於其他使用命令行界面(Command Line Interface,CLI)的類Unix操作系統。

未來軟件界的方向

Linux 作為較早的源代碼開放操作系統,將引領未來軟件發展的方向。

基於 Linux 開放源碼的特性,越來越多大中型企業及政府投入更多的資源來開發 Linux。現今世界上,很多國家逐漸的把政府機構內部門的電腦轉移到 Linux 上,這個情況還會壹直持續。Linux 的廣泛使用為政府機構節省了不少經費,也降低了對封閉源碼軟件潛在的安全性的憂慮。

Linux的英文發音

根據Torvalds的說法,Linux的發音和“Minix”是押韻的。

“Li”中“i”的發音類似於“Minix”中“i”的發音,而“nux”中“u”的發音類似於英文單詞“profess”中“o”的發音。依照國際音標應該是['linэks]。

有壹份Torvalds本人說話的音頻,音頻內容為“Hello, this is Linus Torvalds, and I pronounce Linux as Linux”。

應用

運行在SUSE上的KDE桌面環境。過去,Linux主要被用作服務器的操作系統,但因它的廉價、靈活性及Unix背景使得它很合適作更廣泛的應用。傳統上,以Linux為基礎的“LAMP(Linux, Apache, MySQL, Perl/PHP/Python的組合)”技術,除了已在開發者群體中廣泛流行,它亦是現時提供網站務供應商最常使用的平臺。

基於其低廉成本與高度可設定性,Linux常常被應用於嵌入式系統,例如機頂盒、移動電話及行動裝置等。在移動電話上,Linux已經成為Symbian OS的主要競爭者;而在行動裝置上,則成為Windows CE與Palm OS外之另壹個選擇。目前流行的TiVo數位攝影機使用了經過客制化後的Linux。此外,有不少硬件式的網絡防火墻及路由器,例如部份LinkSys的產品,其內部都是使用Linux來驅動、並采用了操作系統提供的防火墻及路由功能。

采用Linux的超級電腦亦愈來愈多,根據2005年11月號的TOP500超級電腦列表,現時世上最快速的兩組超級電腦都是使用Linux作為其操作系統。而在表列的500套系統裏,采用Linux為操作系統的,占了371組(即74.2%),其中的前十位者,有7組是使用Linux的。

2006年開始發售的SONY PlayStation 3亦使用Linux的操作系統。之前,Sony亦曾為他們的PlayStation 2推出過壹套名為PS2 Linux的DIY組件。至於遊戲開發商雅達利及id Software,都有為其旗下的遊戲推出過Linux桌面版本。此外,Linux Game Publishing亦有專門為Linux平臺撰寫遊戲,並致力於把其他在Windows平臺編撰的遊戲程序碼轉攜至Linux平臺,及為轉攜遊戲提供使用授權。

而壹個打算對所有生活在發展中國家孩子提供手提電腦的名為每孩子皆有壹部手提電腦(OLPC)的項目,正是使用Linux作為缺省的操作系統。

發行版

Linux 主要作為Linux 發行版(通常被稱為"distro")的壹部分而使用。這些發行版由個人,松散組織的團隊,以及商業機構和誌願者組織編寫。它們通常包括了其他的系統軟件和應用軟件,以及壹個用來簡化系統初始安裝的安裝工具,和讓軟件安裝升級的集成管理器。發行版為許多不同的目的而制作, 包括對不同計算機結構的支持, 對壹個具體區域或語言的本地化,實時應用,和嵌入式系統,甚至許多版本故意地只加入免費軟件。目前,超過三百個發行版被積極的開發,最普遍被使用的發行版有大約十二個.

壹個典型的Linux發行版包括:Linux內核,壹些GNU程序庫和工具,命令行shell,圖形界面的X Window系統和相應的桌面環境,如KDE或GNOME,並包含數千種從辦公套件,編譯器,文本編輯器到科學工具的應用軟件。

展望

壹個打算對所有生活在發展中國家孩子提供手提電腦的名為每孩子皆有壹部手提電腦(OLPC)的項目,正是使用Linux作為缺省的操作系統。

混沌初開

那是在壹九九壹年,令人痛苦難耐的冷戰漸漸走到了盡頭。 和平安詳的空氣開始升起在地平線。在計算科學領域, 隨著強大硬件的推出,計算機的極限能力已超出了我們的想象, 壹個輝煌的未來似乎已漸露端倪。

但還是缺了點兒什麽。在操作系統領域,存在著壹大片空白。

壹方面,DOS還統治著龐大的個人電腦王國。 比爾蓋茨花,000從壹個西雅圖黑客手中買來DOS。之後, 靠著聰明的市場策略,這個簡陋的操作系統悄悄滲透到了世界的每壹個角落。 PC用戶沒有其它的選擇。蘋果機雖好,但它的 天價沒人能承受得起。 它和大眾需求保持著遙不可及的距離。

計算領域的另壹個陣營是UNIX世界。但UNIX更是貴不可攀。為了追求高額利潤, UNIX銷售商把價碼擡得足以嚇跑隨便哪個PC用戶。 貝爾實驗室曾慷慨地向高校提供UNIX的源代碼。但現在, 這些源代碼被小心地看管起來,不再對外公開。更令全球PC用戶心煩的是, 軟件市場的大玩家們沒能為這壹問題提供個有效的解決方案。

MINIX似乎是個選擇。它是在荷蘭當教授的美國人Andrew S. Tanenbaum 從零開始編寫出來的。 MINIX的初衷是為了向學生講授操作系統的內部工作原理。 MINIX的設計是面向當時最為流行的Intel 8086微處理器。

作為壹個操作系統,MINIX算不上壹流。但它的好處是妳能得到它的源代碼。 只要妳有Tanenbaum寫的《操作系統:設計與實現》這本書, 妳就能得到那12,000行用C和匯編寫的源碼。頭壹次, 程序員或黑客可以有機會讀壹讀操作系統的源碼--- 這種被軟件商嚴加看管的東西。 Tanenbaum用詳盡簡潔的筆觸探討了編寫操作系統的藝術。 他是個壹流的作者,迷住了壹批當時計算機領域最聰明的大腦。 全世界學計算機的學生都在鉆研這本書, 通過讀它的源碼來了解他們電腦裏運行的MINIX操作系統。

Linus Torvalds就是這些學生中的壹個。

呱呱墜地

在1991 年,Linus Benedict Torvalds還是個芬蘭學生,在赫爾辛基大學念計算機專業二年級。 同時他也是個自學成才的黑客。這個長著沙灘黃頭發、 說話軟綿綿的二十壹歲芬蘭帥哥喜歡折騰他的電腦,把它不斷推向能力的極限。 但他缺少壹個合適的操作系統來滿足他如此專業的需求。MINIX不錯, 可它只適合學生,是個教學工具,而不是壹個強大的實戰系統。 當時,全世界的程序蟲們都很看好Richard Stallman的GNU項目 ---壹個致力於推出自由、高質量軟件的運動。在計算科學的王國裏, Stallman是個倍受尊崇的神話式英雄。 他令人景仰的職業生涯是從大名鼎鼎的 MIT人工智能實驗室開始的。 七十年代中後期,在那裏他開發出了著名的Emacs編輯器。 八十年代早期,商業軟件公司從人工智能實驗室吸引走了絕大多數優秀的程序員, 並和他們簽署了嚴格的保密合同。Stallman為此大大不爽。他認為軟件和其它產品不同, 在復制和修改方面,它不該受到任何限制。只有這樣,才可能開發出更好更強的 軟件。1983年,他在著名的《GNU宣言》中,向世人宣告了GNU項目的啟動, 開始了貫徹其哲學的自由軟件運動(註:GNU壹詞是‘GNU's Not Unix’的遞歸縮寫)。 為了最終實現開發出壹個自由操作系統的夢想,他得先制造些工具。 於是,在1984 年初,Stallman開始創作壹個令商業企業程序員嘆服的作品--- GNU C編譯器(gcc)。他出神入化的技術天才,令所有商業軟件程序員自愧不如。 gcc被公認為世界上最高效最強健的編譯器之壹。

到1991年,GNU項目已經開發出了眾多的工具軟件。 大家期待已久的GNU C編譯器也問世了。但自由操作系統還沒有出現。 MINIX也受制於版權(後來,在2000年4月, Tanenbaum在BSD許可證下發布了自由的MINIX)。 GNU操作系統內核---HURD---還在開發之中,幾年之內還不可能面世。

拖了這麽久,終於該說說Linus了。

1991年8月25號,Linus在MINIX新聞組發出了歷史性的壹貼...

From: torvalds@klaava.Helsinki.FI(Linus Benedict Torvalds)

Newsgroups: comp.os.minix

Subject: What would you like to see most in minix?

Summary: small poll for my new operating system

Message-ID: <1991Aug25.205708.9541@klaava.Helsinki.FI>

Date: 25 Aug 91 20:57:08 GMT

Organization: University of Helsinki

Hello,各位使用minix的朋友,

我正在寫壹個基於386(486)AT機器的(自由)操作系統 (只是出於愛好,不會做得象gnu那麽大、那麽專業).我從四月份開始醞釀,現在已經做得差不多了。 我現在想知道壹些妳們對minix的看法,它哪點好?哪點不好? 因為我這個操作系統和minix多少有點兒類似 (文件系統采用同樣的物理布局〔因現實原因,其它方面也有類似的地方)。 我已經把bash(1.08)和gcc(1.40)移植過來了,而且它們運轉正常。 這意味著在下面個月裏,我將給它加上更多實際的功能。 所以我想知道大家都希望它有哪些功能。歡迎多提建議,但我不敢保證能實現妳的建議 :-)

Linus (torvalds@kruuna.helsinki.fi)

附:沒錯,它不包含任何minix的代碼, 而且它有壹個多線程文件系統。 它現在不能在其它硬件上轉(因為用了386任務切換機制,等等),而且除了AT硬盤,它基本上不支持任何其它硬件。 這就是全部了:-(。

從這個帖子不難看出, Linus自己並沒預料到他的小創造將會改變整個計算科學領域。 1991年9月中旬,Linux 0.01版問世了,並且被放到了網上。 它立即引起了人們的註意。源代碼被下載、測試、修改, 最終被反饋給Linus。10月5號, 0.02版出來了,同時伴隨著Linus著名的聲明:

From: torvalds@klaava.Helsinki.FI(Linus Benedict Torvalds)

Newsgroups: comp.os.minix

Subject: Free minix-like kernel sources for 386-AT

Message-ID: <1991Oct5.054106.4647@klaava.Helsinki.FI>

Date: 5 Oct 91 05:41:06 GMT

Organization: University of Helsinki

妳在懷念minix-1.1時代的美好時光嗎? 那時妳自己寫著驅動,充滿了成就感。 現在沒什麽好項目可做了,是嗎? 妳在拚命啃壹個操作系統,修改它以滿足妳自己的需要,是嗎? 現在minix已經沒什麽需要妳去改進的了, 妳為此悵然若失,是嗎? 沒機會再熬通宵去改進壹個小程序了,是嗎? 如果是這樣的話,那這個帖子就是給妳的

:-) 壹個月(?)前我曾經提到過,我正在壹個AT-386 機器上開發壹個自由版本的、類似 minix的操作系統。 現在它終於出來了(盡管未必能滿足妳的期待)。 我樂意把源代碼公開出來,讓它傳播得更廣。 它現在僅僅是0.02版(外加壹個(很小的)補丁)。 但是我已經成功地在它上面跑了 bash/gcc/gnu-make/gnu-sed/compress等程序。 我這個小寶貝兒的源程序在nic.funet.fi(128.214.6.100) 下面的 /pub/OS/Linux 目錄中可以找到。 該目錄中還有些 README 文件, 還有幾個在linux下能工作的可執行文件 (bash,update和gcc,妳還要求些什麽呢 :-)。 完整的內核源代碼都公布在這兒了,因為裏面沒用到minix的源程序。 而函數庫的源程序只是部分開源,所以目前還不能提供出來。 拿到源代碼後,直接編譯就行了。編譯完,就能轉了。哈哈。 可執行程序(bash和gcc)的源代碼可以在同壹網站的/pub/gnu目錄裏找到。

幾周以後, Linux 0.03版發布了。12月份,0.10版發布了。 這時的Linux還顯得很簡陋。它只能支持AT硬盤,而且不用登錄(啟動就進bash)。 0.11版有了不少改進,可以支持多國語言鍵盤、軟驅、VGA、EGA、Hercules等等。 Linux的版本號從0.12直接上升到了0.95、 0.96......不久, Linux的源代碼就通過在芬蘭和其它壹些地方的FTP站點傳遍了全世界。

誰與爭鋒

不久,Linus開始面對挑戰。他面對的不是別人,正是Andrew Tanenbaum, 那個開發出MINIX的偉大教師。在給Linus的壹個回貼中,Tanenbaum寫到:

“我還是堅持我的觀點, 在1991年還設計這樣壹個整體架構的內核是個根本性的錯誤。 妳該慶幸不是我的學生。這麽個設計,在我這兒妳得不了高分 :-)” (Andrew Tanenbaum to Linus Torvalds) Linus後來承認說,這是關於開發Linux他所得到的最壞評價。 Tanenbaum是當時的知名教授,他說的話自然很有份量。 但這次面對Linux,他的話沒能奏效,因為Linus不是個輕易服輸的人。

Tanenbaum還宣稱: “Linux過時了。”

現在輪到新的Linux壹代開始反擊了。以強大的Linux社區為後盾, Linus給了Tanenbaum壹個恰如其分的回復:

妳的工作是教授、研究員。這對於minix的大腦損傷是個絕妙的解釋。(Linus Torvalds to Andrew Tanenbaum)

Linux 的開發在繼續。不久,加入開發的人數就超過了壹百,然後是數千, 然後是數十萬。Linux不再只是個黑客的玩具,配合上GNU項目開發出的眾多軟件, Linux已經可以走向市場了。它最終在GNU公***許可證下發布, 這保證任何人都可以自由獲得它的源代碼,可以自由復制、學習和修改它。 學生和程序員們都沒錯過這個機會。

不久,軟件商們也來了。Linux是自由的操作系統。 軟件商們需要做的只是把各種各樣的軟件在Linux 平臺上編譯, 然後把它們組織成壹種可以推向市場的形式。 這和其它操作系統在運作模式上沒什麽區別,只是Linux是自由的。 Redhat、 Caldera、 和其它壹些公司都獲得了相當大的市場,獲得了來自世界各地的用戶。 除了這些商業公司,非商業的編程專家們也誌願地組織了起來, 推出了他們自己的品牌---享譽全球的Debian。 配上嶄新的圖形界面(比如X Window System、KDE、 GNOME), Linux的各個品牌都倍受歡迎。

好戲連臺,驚喜不斷。除了PC機,Linux又被移植到了許多其它平臺上 (PowerPC、 Sun Sparc、ARM、Alpha...Debian就支持十幾種CPU)。 它還被人安裝到了3com的手掌計算機上。另外,利用集群技術, 許多Linux單機可以被組織成壹個整體,用於並行計算。1996年4月, Los Alamos國家實驗室的研究人員利用 68臺Linux單機搭建了壹個並行計算系統,用它來模擬原子彈爆炸的沖擊波。 與其它超級計算機不同的是,用Linux搭建的集群計算機非常便宜。 這種DIY出來的超級計算機只花費2,000,連人工(連接68臺PC的線纜) 都包括了。這價格只是同級別商業機的十分之壹。 它的峰值計算速度可達每秒19萬億 (billion)次。 在世界超級計算機排行榜中它排在第315位。 它運行穩定可靠。三個月後,還不必重啟動

今天,Linux最大的優勢就是推動它前進的巨大開發熱情。壹旦有新硬件問世, Linux內核就能快速被改進以適應它。比如, Intel Xeon微處理器才問世幾個星期,Linux新內核就跟上來了。 它還被用在了Alpha、MAC、PowerPC上。 甚至在手掌機這壹少人問津的領域都可以運行Linux。 正如它在1991年誕生時那樣, Linux正以同樣的熱情闊步走向新世紀。

至於Linus本人,他保持著簡單的生活。不象比爾蓋茨, Linus不是億萬富翁。 完成學業之後,他移居美國,在Transmeta公司找了個工作。 Transmeta公司在指導完成了壹個絕密項目的研發之後, 推出了自己的Crusoe處理器。Linus是這個研發小組中活躍的壹員。 最近,他和Tove結了婚,生了個女兒,取名 Patricia Miranda Torvalds。 世界範圍內的計算機社區都對Linus推崇備至,到目前為止, 他是我們這個星球上最受歡迎的程序員。

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