Linux操作系统
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1.2 Linux系统简介

Linux是一个功能强大的操作系统,同时它是一个自由软件,是免费的、源代码开放的、可以自由使用的UNIX兼容产品。它诞生于1991年10月5日(这是第一次正式向外公布的时间)。借助于Internet,并经过全世界各地计算机爱好者的共同努力,Linux现已成为当今世界上使用最多的一种UNIX类操作系统,并且使用人数还在迅速增长。

1.2.1 Linux系统的发展历史

Linux操作系统的诞生、发展和成长过程始终依赖以下五个重要支柱:UNIX操作系统、MINIX操作系统、GNU计划、POSIX标准和Internet。

1.MINIX操作系统

MINIX操作系统是由Andrew S. Tanenbaum开发的,主要用于学生学习操作系统原理的实验室用操作系统,1991年的版本是1.5。当时该操作系统在大学使用是免费的,可以从许多FTP上下载。目前主要有两个版本在使用:1.5版和2.0版。

对于Linux系统,Tanenbaum表示了对其开发者Linus的称赞。但他认为,Linux的发展有很大原因是因为他为了保持MINIX的小型化,让学生在一个学期内就能学完,而没有接纳全世界许多人对MINIX的扩展要求。

作为一个操作系统,MINIX并不是优秀者,但它同时提供了用C语言和汇编语言编写的系统源代码。这是第一次使有抱负的程序员或黑客能够阅读操作系统的源代码。在当时,这种源代码是软件商一直小心守护的。

2.GNU计划

GNU计划和自由软件基金会(Free Software Foundation,FSF)是由Richard M. Stallman于1984年创办的,旨在开发一个类似UNIX并且是自由软件的完整操作系统——GNU系统。为了保证GNU软件可自由地“使用、复制、修复、修改和发布”,所有GNU软件必须遵守GNU的通用许可证GPL(GNU General Public License,GNU GPL)。

GNU GPL创造性地提出了“反版权”(Copyleft),这是一个不同于商业软件“版权所有”(Copyright)的法律概念,它不否认版权,也不反对发布软件时收取费用或取得利益。它的核心是必须把发布者的一切权利给予接受者。必须保证接受者能同时或通过其他渠道得到源程序,并将GNU GPL条款附加到软件的版权声明中,使接受者知道自己的权利。GNU GPL本身也是受法律保护的版权声明。

现在各种将Linux作为核心的GNU操作系统被广泛地使用,虽然它们通常被称为“Linux”,但是严格地说,它们应该被称为GNU/Linux系统。

到20世纪90年代初,GNU项目已经开发出许多高质量的免费软件,这些软件为Linux操作系统的开发创造了一个合适的环境,是Linux能够诞生的基础之一。

3.Linux操作系统的诞生

1981年,IBM公司推出享誉全球的微型计算机IBM PC。在1981年至1991年间,MS-DOS操作系统一直是微型计算机上操作系统的主宰。此时计算机硬件价格虽然逐年下降,但软件价格仍然居高不下。当时苹果(Apple)公司的Mactonish操作系统可以说是性能最好的,但因其价格昂贵而没人能够轻易靠近。

操作系统的另一个计算机技术阵营是UNIX世界。然而,UNIX大都是商用的,PC小用户根本就不能靠近它。另外。受到贝尔实验室的许可可以在大学中用于教学的UNIX源代码也一直被小心地守卫着不许公开。于是,MINIX操作系统出现了,并有一本详细的书来描述它的设计实现原理,几乎全世界的计算机爱好者都通过这本书来学习操作系统的工作原理,其中也包括Linux系统的创始者Linus Benedict Torvalds。

MINIX虽然很好,但只是一个用于教学目的的简单操作系统,而不是一个强有力的实用操作系统。到1991年,GNU计划已经开发出了许多工具软件,最受期盼的GNU C编译器已经出现,但还没有开发出免费的GNU操作系统。

1991年年初,Linus开始在一台386SX兼容微机上学习MINIX操作系统。通过学习,他逐渐不能满足MINIX系统的现有性能,并开始酝酿开发一个新的操作系统。1991年10月5日,Linus在comp.os.minix新闻组上发布消息,正式向外宣布Linux内核系统的诞生(Free minix-like kernel sources for 386-AT)。这段消息可称为Linux的诞生宣言,并且一直广为流传。

4.Linux名称的由来

最初Linux操作系统并没有被称为Linux,Linus给他的操作系统取名为freex,意为free与X的组合,X即UNIX的X。在他将新的操作系统上载到ftp.funet.fi服务器上时,管理员Ari Lemke认为既然是Linus的操作系统,就取其谐音Linux作为该操作系统的名称,于是Linux这个名称就开始流传下来。

1.2.2 Linux系统的特点

Linux系统除具有所有UNIX系统的功能和特点之外,还具有以下特点。

1.自由软件

Linux是一款在公用许可证GPL保护下的自由软件,用户可以通过网络或其他途径免费获得。正是由于这一点,来自全世界的无数程序员参与了Linux的修改、编写工作,程序员可以根据自己的兴趣和灵感对其进行改变,从而使Linux系统不断壮大。

2.良好的兼容性

Linux完全符合POSIX标准,可兼容现在主流的UNIX系统。在UNIX系统下可以执行的程序,几乎完全可以在Linux上运行,为应用系统从UNIX系统向Linux系统转移提供了可能。

3.良好的界面

Linux同时具有字符界面和图形界面。在字符界面,用户可以通过键盘输入相应的指令来进行操作。它同时也提供了类似Windows图形界面的X-Windows系统,用户可以使用鼠标对其进行操作。

4.丰富的网络功能

互联网是在UNIX的基础上繁荣起来的,Linux的网络功能当然不会逊色。在Linux中,用户可以轻松实现网页浏览、文件传输、远程登录等网络工作,并且还可以作为网络服务器提供WWW、FTP、E-mail等众多服务。

5.支持多种平台

Linux可以运行在多种硬件平台上,如具有x86、680x0、SPARC、Alpha和PPC等处理器的平台。此外,Linux还是一种嵌入式操作系统,可以运行在手机、掌上电脑、机顶盒或游戏机上。2001年1月发布的Linux 2.4版内核已经能够完全支持Intel 64位芯片架构。同时,Linux也支持多处理器技术。多个处理器同时工作,使系统性能大大提高。

1.2.3 Linux系统的发行版本介绍

Linux是一个免费的操作系统,用户可以免费获得其源代码,并按照自己的意愿修改。Linux的开放源代码规则是:

(1)任何人可以免费使用该操作系统,但不得将其作为商品出售。

(2)任何人可以对该操作系统进行修改,但必须将其修改以源代码形式公开。

(3)如不同意以上规定,任何人无权对其进行复制或从事任何行为。

Linux是在公用许可证GPL保护下的自由软件,版本有很多种,具有下述两种含义。

1.Linux的内核版本

在Windows应用中很少提到内核的概念,而Linux中经常用到。简单来说,Linux内核就是这个系统的“最小化”,当系统引导时被调入内存。外部程序通过调用其中的函数完成操作,所以它是系统的核心。内核版本号的格式是:

主版本号.次版本号.修正号

例如,Linux 2.6.25,主版本号是2,次版本号是6,第25次修正。

内核版本号有一个规则:次版本号为偶数的是稳定版本,为奇数的是测试版本。所谓稳定版本是指内核的特性已经固定,代码运行稳定可靠,不增加新的特性,只是修改错误。而测试版本是指相对于上一个稳定版本增加了新的特性,还处于测试之中。

2.Linux的发行版本

光有内核还不能构成一个完整的操作系统,于是一些组织或公司将内核与一些应用程序包装起来构成一个完整的操作系统,这就是发行套件。不同的公司或组织的发行套件各不相同,版本号也不相同,尽管它们使用了同一版本的内核。现在的发行版本很多,不下百种,如Ubuntu、SUSE、Red Hat、Mandriva、DSL、KNOPPIX、Debian、PCLinuxOS、Slackware、Gentoo、Kubuntu和红旗等。

Red Hat是目前最活跃,安装简便,最适合初学者的Linux发行版,也是目前世界上最流行的Linux发行套件之一,自行开发了RPM套件管理程序及X桌面环境等众多软件,并将其源代码回馈给开源社区。Red Hat又称为“红帽Linux”,后续版本称为Fedora。

国内Linux发行版做得相对比较成功的是红旗和中软两个版本,它们的界面美观,安装比较容易,新版本逐渐屏蔽了一些底层的操作,适合新手使用。这两个版本都是源于中国科学院软件研究所承担的国家“863”计划的Linux项目。

3.软件发行的三种形式

(1)商业软件(Commercial Software):先购买后使用,典型代表是Microsoft的Windows。

(2)共享软件(Share Software):先使用后付费,通常不提供源代码,到期未购买仍在继续使用者被认为是侵权。

(3)自由软件(Free Software):在发布时向用户提供源代码。通常,用户通过网络等多种渠道可得到发布版本。如果用户付费将得到完美的服务和文档。

4.Linux的获得

Linux是一个自由软件,获得它的最直接的方法就是在Internet上下载,许多站点都提供Linux及相关的程序,并且绝大部分都是免费的。Linux发行版本很多,很难说清楚有多少种,以下列出较流行的Linux发行版本的链接,以供参考:

                Red Hat Linux RedHat/Fedora/RHEL:   http://www.redhat.com
                CentOS Linux:                            http://www.CentOS.org
                Debian Linux:                       http://www.debian.org
                Ubuntu Linux:                       http://www.UbuntuLinux.com
                Caldera OpenLinux:                  http://www.caldera.com
                SuSE Linux:                         http://www.SuSE.com
                Slackware Linux:                     http://www.slackware.org
                红旗Linux:                         http://www.redflag-linux.com

1.2.4 Linux系统的应用

Linux的应用十分广泛,主要应用于以下几个方面。

(1)办公自动化:随着Linux技术的发展,特别是X窗口领域技术的发展,Linux在界面美观、操作使用方便等方面都有了长足的进步,逐渐为桌面用户所接受。OpenOffice.org是其用于办公的套件。

(2)Internet及网络服务:Linux被广泛用于互联网和内联网,提供有众多的网络应用和网络服务供用户选择使用。

(3)数据库服务:在Linux系统中,数据库的选择较多,其中mSQL、MySQL和PostgreSQL是三个最流行的、开源的和基于SQL的数据库。除此之外,用户还可使用商业数据库,如Oracle、Sybase、Informix和DB2等。

(4)应用开发:Linux支持多种开发语言,如C、C++、Java,为基于Linux系统的多种应用提供可能。

(5)多媒体和娱乐、游戏:Linux系统提供有游戏,媒体播放器和流媒体服务器等应用程序。实用性嵌入式系统也已经开始走入市场,如机顶盒、PDA、手机等。

(6)图形与图像处理:Linux系统被广泛用于图形工作站,为图形与图像处理提供保障。例如,在制作电影《泰坦尼克号》所用的160台Alpha图形工作站中,有105台运行的是Linux操作系统。