Linux簡介
Linux,全稱GNU/Linux,是一套免費(fèi)使用和自由傳播的類Unix操作系統(tǒng),是一個基于POSIX和Unix的多用戶、多任務(wù)、支持多線程和多CPU的操作系統(tǒng)。伴隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,Linux得到了來自全世界軟件愛好者、組織、公司的支持。它除了在服務(wù)器方面保持著強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭以外,在個人電腦、嵌入式系統(tǒng)上都有著長足的進(jìn)步。使用者不僅可以直觀地獲取該操作系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)機(jī)制,而且可以根據(jù)自身的需要來修改完善Linux,使其最大化地適應(yīng)用戶的需要。
Linux不僅系統(tǒng)性能穩(wěn)定,而且是開源軟件。其核心防火墻組件性能高效、配置簡單,保證了系統(tǒng)的安全。在很多企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中,為了追求速度和安全,Linux不僅僅是被網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維人員當(dāng)作服務(wù)器使用,它還被當(dāng)作服務(wù)器,甚至當(dāng)作網(wǎng)絡(luò)防火墻,這是Linux的一大亮點(diǎn)。
Linux具有開放源碼、沒有版權(quán)、技術(shù)社區(qū)用戶多等特點(diǎn),開放源碼使得用戶可以自由裁剪,靈活性高,功能強(qiáng)大,成本低。尤其系統(tǒng)中內(nèi)嵌網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧,經(jīng)過適當(dāng)?shù)呐渲镁涂蓪?shí)現(xiàn)路由器的功能。這些特點(diǎn)使得Linux成為開發(fā)路由交換設(shè)備的理想開發(fā)平臺。
Linux有上百種不同的發(fā)行版,如基于社區(qū)開發(fā)的debian、archlinux,和基于商業(yè)開發(fā)的Red Hat Enterprise Linux、SUSE、oracle linux等。

而這一強(qiáng)大的系統(tǒng)誕生不得不提的就是Linux之父。
他是誰?
他就是Linus Benedict Torvalds(林納斯·本納第克特·托瓦茲),著名程序員,Linux內(nèi)核發(fā)明人。
Linux內(nèi)核發(fā)展歷史
在當(dāng)時由于UNⅨ的商業(yè)化,Andrew Tannebaum教授開發(fā)了Minix操作系統(tǒng)以便于不受AT&T許可協(xié)議的約束,為教學(xué)科研提供一個操作系統(tǒng)。
當(dāng)時發(fā)布在Internet上,免費(fèi)給全世界的學(xué)生使用。Minix具有較多UNⅨ的特點(diǎn),但與UNⅨ不完全兼容。
1991年10月5日,Linus為了給Minix用戶設(shè)計一個比較有效的UNⅨ PC版本,自己動手寫了一個“類Minix”的操作系統(tǒng)。整個故事從兩個在終端上打印AAAA...和BBBB...的進(jìn)程開始的,當(dāng)時最初的內(nèi)核版本是0.02。Linus Torvalds將它發(fā)到了Minix新聞組,很快就得到了反應(yīng)。
Linus Torvalds在這種簡單的任務(wù)切換機(jī)制上進(jìn)行擴(kuò)展,并在很多熱心支持者的幫助下開發(fā)和推出了Linux的第一個穩(wěn)定的工作版本。
1991年11月,Linux0.10版本推出,0.11版本隨后在1991年12月推出,當(dāng)時將它發(fā)布在Internet上,免費(fèi)供人們使用。當(dāng)Linux非常接近于一種可靠的/穩(wěn)定的系統(tǒng)時,Linus決定將0.13版本稱為0.95版本。
1994年3月,正式的Linux 1.0出現(xiàn)了,這差不多是一種正式的獨(dú)立宣言。截至那時為止,它的用戶基數(shù)已經(jīng)發(fā)展得很大,而且Linux的核心開發(fā)隊伍也建立起來了。
Linux之父
Linus利用個人時間及器材創(chuàng)造出了這套當(dāng)今全球最流行的操作系統(tǒng)內(nèi)核之一。
現(xiàn)受聘于開放源代碼開發(fā)實(shí)驗(yàn)室(OSDL:Open Source Development Labs, Inc),全力開發(fā) Linux 內(nèi)核。
Linus 研究生時期開始寫操作系統(tǒng)(大約是 1991 年),那時候個人電腦(PC)雖然興起一些年了,但是還只是小部分程序員和狂熱愛好者的玩具。硬件基本上都靠自己攢,軟件也是用開源系統(tǒng)各種魔改。所以普通人根本沒有折騰 PC 的動力和理由。
Unix 已經(jīng)霸占了許多生產(chǎn)力場景,唯一的缺點(diǎn)就是貴,而且很多發(fā)行版是閉源的。個人用戶根本不要考慮。
那時候 Linus 自己攢了一套 386,但是找不到好用,廉價/免費(fèi)的操作系統(tǒng)用。當(dāng)時社區(qū)里當(dāng)然也有一票免費(fèi)且開源的系統(tǒng),但是要不就是兼容性差,要不就是各種坑,要不就是沒軟件,總之各種各樣的問題。而兼容性是最主要的問題,那時候的 CPU 不像現(xiàn)在的流行架構(gòu)就那么兩種(x86、Arm),那時候叫的上名的架構(gòu)有十幾種,所以操作系統(tǒng)的兼容性是非常重要的。
Linus 開始自學(xué)操作系統(tǒng),發(fā)現(xiàn)了一本很好的教材 《操作系統(tǒng):設(shè)計與實(shí)現(xiàn)》 ,然后花了一個暑假看完,開始自己寫操作系統(tǒng)。
《操作系統(tǒng):設(shè)計與實(shí)現(xiàn)》這本書的作者是塔雷鮑姆,寫書的時候已經(jīng)是業(yè)界大牛了,他在大學(xué)為了教學(xué)操作系統(tǒng),但苦于學(xué)生買不起太貴的 Unix 發(fā)行版,于是自己寫了一個兼容 Unix 標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng)(主要是兼容 POSIX 標(biāo)準(zhǔn)),叫 Minix(名字上就很對仗,Universe - mini)。
Minix 這個系統(tǒng)就是為了教學(xué)而生的,只要買了這本書,就免費(fèi)郵寄一份 Minix 源代碼。Minix 為了方便教學(xué),保持代碼的簡潔,塔雷鮑姆拒絕向里面添加太多復(fù)雜的功能。所以 Minix 雖然實(shí)現(xiàn)得優(yōu)雅,但是社區(qū)的玩家要自己日常用,要魔改很多東西。
Minix 是微內(nèi)核的。微內(nèi)核的概念存在幾十年了,而不是 2019 年誕生的。
微內(nèi)核的結(jié)構(gòu)非常優(yōu)雅,文件系統(tǒng),內(nèi)存管理,硬件驅(qū)動都是以進(jìn)程形式存在的,而不是內(nèi)核代碼,這意味著驅(qū)動掛了不會帶著內(nèi)核一起掛。缺點(diǎn)就是系統(tǒng)調(diào)用開銷太大,以至于慢到無法接受。所以現(xiàn)在的桌面系統(tǒng),沒有純微內(nèi)核的。
對于教學(xué)系統(tǒng)來說,微內(nèi)核不是問題,畢竟是教學(xué),不是生產(chǎn)工具。
社區(qū)和 Linus 都很喜歡 Minix,但是都不滿足于 Minix 作者因?yàn)榻虒W(xué)目的而放棄兼容性和可擴(kuò)展性。于是 Linus 在自己運(yùn)行 Minix 的 PC 開始了 Linux 的開發(fā)。Linux 是宏內(nèi)核的。
Linux 本來不叫 Linux,Linus 是一個很內(nèi)向的人,不好意思取這么自戀的名字,但是合作者強(qiáng)烈建議用這個名字,所以就用了,x 代表 unix 的聯(lián)系(都兼容 POSIX)。
提一句,Unix 不是為開源和免費(fèi)而生的,而是為商業(yè)而生的,但是 Unix 的發(fā)展催生了最好的開源環(huán)境(比如 GNU)。
注意,這幾年的社區(qū),屬于『軍閥混戰(zhàn)』,大家都缺一款好用的免費(fèi)操作系統(tǒng),但并不只是 Linus 想到要解決這個問題,理查德·斯托曼領(lǐng)導(dǎo)的 GNU 組織在 90 年代就一直醞釀一款免費(fèi)的操作系統(tǒng),因?yàn)樗麄兊哪康氖桥c商業(yè)的 Unix 對抗,光有一個 GCC 編譯器還不夠,還需要有自己的操作系統(tǒng)。
社區(qū)里各種技術(shù)人員也對 GNU 的操作系統(tǒng)非常期待,但是這玩意兒難產(chǎn)了。直到很久之后,Linux 流行起來后,依然沒做出來。
最開始的 Linux 版本,只有幾千行代碼,現(xiàn)在基礎(chǔ)扎實(shí)的 CS 本科生,花一段時間都可以看懂,甚至有些 OS 教材就是用 Linux 最初的版本來教學(xué)的,比如哈工大李志軍的課程。
Linus 從一開始就不斷在 minix 論壇上發(fā)布自己的進(jìn)展,搞得論壇上一堆人非常感興趣,于是許多人加入了開發(fā),這時候 Linus 用郵件接收每個人的代碼,然后手動合并。沒過一段時間,minix 論壇上就全是討論 Linux 的了,雖然塔雷鮑姆不是個小氣的人,但是這么搞也讓塔雷鮑姆很不爽
不久之后 Linus 和塔雷鮑姆之間爆發(fā)了一次沖突。
塔雷鮑姆在論壇上寫了一篇文章,論證微內(nèi)核與宏內(nèi)核的優(yōu)缺點(diǎn),其實(shí)主要是攻擊宏內(nèi)核,說宏內(nèi)核除了性能好點(diǎn),全是缺點(diǎn),說 Linux 過時了。Linus 是脾氣暴躁的人,在技術(shù)問題上從不妥協(xié)。于是開始嘲諷 minix。Linux 的可移植性比 minix 更好,而且免費(fèi)開源(minix 需要買書后獲得)。
然后來來去去吵了很多次,具體可以看:
https://www.oreilly.com/openbook/opensources/book/appa.html
只是他們兩個當(dāng)時誰也沒想到,這次論壇上的口水戰(zhàn)會成為幾十年后人們依然提起的操作系統(tǒng)之爭。
Linus 并不恨塔雷鮑姆,他說后來有一次去了塔雷鮑姆的演講,完了之后拿著那本書想要塔雷鮑姆的簽名,但是沒有等到人。
我想 Linus 多少還是尊敬他的,畢竟是自己學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)的領(lǐng)路人。
在 Linus 和社區(qū)人員的努力下,通過擴(kuò)展 GCC 支持 Linux,Linux 也兼容了越來越多的平臺。其他各類軟件移植到 Linux 也就變得容易了,尤其是在那個許多軟件以源代碼方式發(fā)行的時代,只要有對應(yīng)平臺的編譯器,編譯一次就算移植好了。
趕上 PC 發(fā)展的浪潮,但還不夠,畢竟蘋果微軟不是好對付的,商業(yè)操作系統(tǒng)的易用性依然很強(qiáng)。
但是 Linux 開始被各類企業(yè)青睞了,因?yàn)椴皇敲總€企業(yè)都有錢花高價買一套 Unix 來用,或者是更貴的軟件 + 硬件一體的大型機(jī)來用。Linux 讓他們看到了省錢的希望。
GNU 開始支持 Linux,Linux 成為了 GNU 的官方操作系統(tǒng),所以現(xiàn)在叫 GNU/Linux。
可以說 Linux 和 GCC 幾乎是最偉大的兩個開源項目。它們合起來就更強(qiáng)悍了。
GCC 讓軟件方便移植,Linux 軟件生態(tài)就好了,軟件生態(tài)好了用戶就多,用戶多了就讓硬件公司眼饞,各路硬件公司都為 Linux 開發(fā)驅(qū)動和各種擴(kuò)展,以支持自家硬件,這樣用戶就更多。這個倍增效應(yīng)是很強(qiáng)的。
Linus 在項目達(dá)到一定規(guī)模后就不再親自寫代碼了,主要是合并代碼,畢竟全球那么多人提交代碼,他一個人審核合并就夠忙了,親自寫代碼也沒時間。
直到有一天他覺得忙不過來了,審核代碼會遇到很多傻逼代碼和開發(fā)者,于是他開發(fā)了現(xiàn)在最流行的版本控制工具,git,字面意思就是飯桶。
不得不說,他對操作系統(tǒng)發(fā)展方向的把控是精準(zhǔn)的。
總結(jié)一下,Linux 的成功,以下幾個條件必不可少:
1.Linus 強(qiáng)大的開發(fā)能力;
2.Linus 的項目管理能;
3.Linus 對操作系統(tǒng)發(fā)展方向的把控;
4.一個群雄割據(jù),缺乏免費(fèi)好用的操作系統(tǒng)的時代;
5.一個不僅群雄割據(jù),缺乏免費(fèi)好用的操作系統(tǒng),而且程序語言,操作系統(tǒng)理論,編譯器技術(shù)發(fā)展到一定程度,個人 PC 持續(xù)發(fā)展的時代;
6.GNU 的系統(tǒng)沒做出來;
7.Minix 死守著『教育』不放;
8.GNU 的支持;
9.全世界硬件廠商的支持;
10.全世界軟件廠商的支持;
11.全世界開源開發(fā)者的巨大貢獻(xiàn)。


