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一天一点上学Linux之Linux系统的特征

   从微软掌管操作系统至今,多数人认为操作系统即是Windows95/98,甚至有很多人并不了解什么是操作系统,更遑论是使用Linux了。近来由于多家国际计算机业龙头纷纷表态支持Linux,使得Linux

 

从 Unix 到 Linux 这一段历史
为什么大家常常会说, Linux 是很稳定的一套操作系统呢?这是因为, Linux 他有个老前辈,那就是 Unix 家族啰!有这个前辈的提携,让 Linux 这个小老弟很快的就成为一套稳定而优良的操作系统啦!所以,底下我们来谈一谈 Unix 到 Linux 的这一段历史吧!
早在 Linux 出现之前的二十年 ( 大约在 1970 年代 ), 就有一个相当稳定而成熟的操作系统存在了!那就是 Linux 的老大哥『 Unix 』是也!怎么这么说呢?!他们这两个家伙有什么关系呀?这里就给他说一说啰!众所皆知的, Linux 的核心是由 Linus Torvalds 在 1991 年的时候给他开发出来的,并且丢到网络上提供大家下载,后来大家觉得这个小东西 ( Linux Kernel ) 相当的小而精巧,所以慢慢的就有相当多的朋友投入这个小东西的研究领域里面去了!但是为什么这的小东西这么棒呢?!然而又为什么大家都可以免费的下载这个东西呢?!嗯!等鸟哥慢慢的唬xx....喔不!听我慢慢的道来!
一个没有完成的梦想: Bell, MIT 与 GE 的『 Multics 』系统
早期的计算机并不像现在的个人计算机一般,他可不是一般人碰的到的玩意儿,除非是军事或者是高科技用途才有可能接触到这类的 Computer !而如前面所言,有计算机硬件还需要操作系统的配合才能够发挥计算机的效能,不过,在那个年代,由于计算机算是『奢侈品』,喔~应该说是『贵重物品』,所以,可能一间学校就只有一部大型主机当然,那个年代所谓的大型主机仍然无法提供适度的运算能力的。不过,既然只有一部大型主机,然而有许许多多的教师、学生要想要来使用,怎么办呢?为了解决这个问题,在 1960 年代初期,麻省理工学院 ( MIT ) 发展了所谓的『兼容分时系统 ( Compatible Time-Sharing System, CTSS )』,就字面上的意义来看,他主要让大型主机可以提供多个终端机联机进入主机使用主机的资源, ( 附带一提,当时的终端机 ( Terminal ) 本身并没有软件或者可供使用的资源,这些终端机要能使用,一定必需要联机登入主机之后,才能够使用主机的资源来工作!) 当时可以让约 30 位使用者联机使用主机。而为了让这个分时系统更加的强大,所以,在 1965 年前后由贝尔研究室 ( Bell )、 麻省理工学院 ( MIT ) 及奇异电器公司 ( GE ) 开始来共同开发一个名为 Multics 的大型计画,目标是想让大型主机可以联机 300 位以上的使用者。不过,在奋斗了四年之后,该计画仍然宣告不治...喔!是失败啦!(注: Multics 有复杂、多数的意思。)
一个小型档案系统的产生:1969 年 Ken Thompson 的小型 file server system
在复杂的 Multics 系统的计画失败后,贝尔研究室当然就退出该计画。就在这个计画解散之后,曾经参与 Muitics 的贝尔研究室的成员 Ken Thompson 由于自己工作上的需求,需要一套档案存取的小型操作系统,便在 1969 年的时候以 DEC 公司 ( Digital Equipment Corporation ) 的计算机 PDP-7 为硬件基准,设计了一个适合自己工作环境的小型档案系统,其中也含有他自行开发的一些小工具。那个系统就是最早期的 Unix 的源头!当初 Ken 设计这个档案系统时,主要是为了自己的存取方便所设计的简单 OS ,因此将原有的 Multics 系统大幅度的简化,不过,在当时还并没有 Unix 这个名词的出现!
Unix 的正式诞生:1973 年 Ritchie 等人以 C 语言写出第一个正式 Unix 核心
由于 Thompson 写的那个操作系统实在太好用了,所以在 Bell 研究室内部广为流传,并且数度经过改版。到了 1973 年, Bell 研究室的 Dennis Ritchie 等人为了让这个系统的执行效能更佳化,所以使用编译效能更好的 C 语言将原有的 1969 年的那个系统之核心大幅度的改写过,并且确定该操作系统名称为 Unix,呵呵!那就是最早的 Unix 操作系统啰!不过,由于这个操作系统是由这一群工程师所开发完成的,而且使用者也大多是这方面的工程师,因此造成了后来 Unix 系统接口较难被一般使用者接受的情况 @[email protected] (注: 相对于 Multics ,Unix 具有单一的意思!)
重要的 Unix 分支: 1977 年 BSD 的诞生
在 Unix 早期的发展中,有一件相当重要的事情,那就是 BSD 的诞生!由于 C 语言是一种高级语言,他可以被应用在不同的硬件架构上面,而 Unix 本身就是 C 语言写成的!在 Unix 发表之后, 柏克莱大学 ( Berkeley ) 的教授对于这个操作系统相当的有兴趣,在经过取得 Unix 的原始码,并且几经修改之后,终于在 1977 年发表了第一代的 Berkeley Software Distribution ( BSD ) 。这个 BSD 是 Unix 的一个分支,他的发展对于 Unix 有相当大的影响,例如后来的 Sun 公司就是使用 BSD 发展的核心进行自己商业的 Unix 版本的发展的!
百家齐鸣的 Unix 版本
由于 C 语言是一个相当高阶的程序语言,他与硬件没有很直接的相关性,例如你的 Windows 也可以执行 C 程序语言!而由于 Unix 是由 C 语言写成的,因此,也就是说,你只要经过稍微的原始码修改程序,就可以在不同的硬件架构上面执行这个操作系统!后来,由于 Unix 的方便性,因此很多的商业公司及学术机构就加入这个操作系统的研发啰。不过,也由于 Unix 的便利性与改写容易,因此就造成了很多的不同版本的 Unix 啰,例如 ATT 的 System V 、 加州大学的 BSD 版、 IBM 的 AIX 等等。
由于『操作系统的核心 ( Kernel ) 必须要跟硬件配合,以提供及控制硬件的资源进行良好的工作!』,而在早期每一家生产计算机硬件的公司还没有所谓的『协议』的概念,所以每一个计算机公司出产的硬件自然就不相同啰!因此他们必须要为自己的计算机硬件开发合适的 Unix 系统,所以,他们自行开发的 Unix 当然只能配合本身的硬件配备啰!例如在学术机构相当有名的 Sun 、 Cray 与 HP 就是这一种情况,他们开发出来的 Unix 并没有办法在其它的硬件架构下工作的! ( 我们都称呼这种系统与配备为『超级计算机』 ) !由于没有厂商针对个人计算机设计 Unix 系统,因此,在早期并没有支持个人计算机的 Unix 操作系统的出现 ( 当然,这是由于早期的个人计算机并没有现在这样风行就是了! ) ,每一家公司自己出的 Unix 虽然在架构上面大同小异,但是却真的仅能支持自身的硬件,所以啰,早先的 Unix 只能与服务器 ( Server ) 或者是大型工作站 ( Workstation ) 划上等号!
此外,由于版本太多了,而大家都是同样来自于 Unix 这个老祖宗,当然也都称自己是 Unix ,好了,如此一来,许多商业公司自然就会有类似的软件发表,喝!那么自然就有些许的商业纠纷啰!真是伤脑筋~
1984 年的 GNU 与 Free Software Foundation:
Unix 在商业上面的问题让许多对于 Unix 喜好者感到相当的忧心,其中一个就是有名的 Richard M. Stallman 先生。他认为, Unix 是一个相当好的操作系统,在这个系统上面,如果大家能够将自己所学的贡献出来,那么这个系统将会更加的优异!Stallman 先生认为最大的快乐就是让自己发展的良好的软件让大家来使用了!而且,由于每个人的工作环境 ( 指软硬件平台 ) 可能都不太相同,所以,他也强调应该要有 Open Source 的概念,让大家都能够分享这一份的心得!他认为,有了 Open Source 之后,你的程序将有很多的人可以帮忙检验,将使得 Unix 社群更佳的茁壮。为了自己的理想, Stallman 在 1984 年实际创立了 GNU 与 自由软件基金会 ( Free Software Foundation, FSF ),并创作了许多『自由软件』供大众来使用,此外,对于其作品以自由 ( free ) 的 GNU General Public License ( GPL ) 的授权模式提供大众使用。这个 FSF 的核心观念是『版权制度是促进社会进步的手段,版权本身不是自然权力。』对于 FSF 有兴趣或者对于 GNU 想要更深入的了解时,请参考朝阳大学的洪朝贵教授的网站,里面有更为深入的解说!而且,Stallman 的 GNU General Public License 一直强调 Free 这个字眼!他是这样说的:『"Free software" is a matter of liberty, not price. To understand the concept, you should thik of "free speech", not "free beer". "Free software" refers to the users freedom to run, copy, distribute, study, change, and improve the software』大意是说,自由软件并不是指『免费』的,而是指具有『自由度, freedom』的软件,什么是自由度呢?也就是你在取得这个软件之后,可以进行修改、进一步发表与复制在不同的计算机平台上面。这无疑是个好消息!因为如此一来,你所拿到的软件可能原先只能在 Unix 上面跑,但是经过原始码的修改之后,你将可以拿他在 Linux 或者是 Windows 上面来跑!Stallman 先生更直接对自由度下了这样的说明:
你可以根据任何你想要的提议 ( purpose ) 来跑这个 Free 的程序;
你可以在理解了这支 Free 的程序的运作之后,将他修改成你所想要的样式与功能;
你可以将你自己修改过的 Free 的程序再次的发表,以帮助你的朋友们;
你可以将这支 Free 的程序进行改良,并将改良过的程序公开发表,以造福社群!
简单的来说, GPL 授权具有几个特点:
任何软件挂上 GPL 授权之后,即为自由的软件,任何人均可取得,同时,亦可取得其原始码 ( Source Code );
取得 GPL 授权之软件后,任何人均可进行修改原始码,以符合自己的喜好;
除此之外,经过修改的 Source Code 应回报给网络社会,提供大家来参考!
但请特别留意,并非挂上 GPL 之后的软件就不可贩卖,这个是不同的两回事呦!举个例子来说,在 Red Hat 的官方网站上面提供 Red Hat 释出的 Linux 安装光盘提供大众下载,但是 Red Hat 本身依然有在卖 Linux 的套件,而且还卖的『很不便宜!』为何可以如此呢?呵呵!因为 Red Hat 他们卖的资料当中,含有相当大量经过整了的文件资料,这些资料虽然在网络上面可以下载,然而花了这么多的时间来整理这些资料,当然应该要给予相当程度的报酬啰!您说是吧!所以,请留意喔!并非 GPL 不可用来营利!
这个 GNU 对于后来的 Linux 有相当深远的影响,由于 Stallman 先生发展了 GNU 这个计画中,主力在推出各种方便而优异的工具软件,例如广为大家所知的 Emacs 文书编辑器、GCC, BASH..然而没有作业平台怎么使用这些软件呢?然而,由于他倡导的自由软件,让后来的心血能很快的接触原始码来发展软件,这就是后来的 Linux 的故事....这是后来的故事,等一下来说~
1988 年的图形接口 X-Free86 project:
有鉴于图形使用者接口 ( Graphical User Interface, GUI ) 的需求日益加重,在 1984 年由 MIT 与其它协力厂商首次发表了 X Window System ,并且更在 1988 年成立了非营利性质的 XFree86 这个组织。所谓的 XFree86 其实是 X window system 与 Free 及 x86 系统架构的整合名称呢!而这个 XFree86 的 GUI 接口更在 Linux 的核心 1.0 版于 1994 年释出时,整合于 Linux 操作系统当中!
1991 年 芬兰大学生 Linus Torvalds 的一则简讯
在后来的几年内,由于计算机硬件工业的强力运作,以 intel 主导的 x86 系统架构的个人计算机大行其道,所以个人计算机算是相当流行的一个机器了!但在此时,人们使用的大多还是旧旧而且需要吃很多系统资源的 DOS 系列或其它的操作系统。 此时,有个芬兰的郝尔辛基大学 (Helsinki )Linus Torvalds 学生做了件不寻常的事情! Linus 手边有个 Minix 系统 ( 这也是 Unix 的分支 ) ,他对这个操作系统相当的有兴趣!此外,由于当时他正好买了一部 386 的计算机,所以他就想说,咦!这个 Unix 这么棒!这么稳定,那我可不可以将他移植到个人计算机 ( X86 架构 ) 来使用呢?!好在由于 Stallman 提倡的 Open Source 风气,他得以接触到一些 source code ,而就经由这样的一个想法,呵呵!他就很有心的读取 Unix 的核心,并且去除较为繁复的核心程序,将他改写成可以适用于一般个人计算机的 x86 系统上面,到了 1991 年,他终于将 0.02 版的 hobby 放到网络上面供大家下载,并且由于 hobby 受到大家的肯定,相当多的朋友一起投入这个工作中!终于到了 1994 年将第一个完整的核心 Version 1.0 释出!并且造成目前的大流行.....由于 Linux kernel 的发展是由『虚拟团队』所达成的,大家都是透过网络取得 Linux 的核心原始码,经由自己精心改造后再回传给 Linux 社群,进而一步一步的发展完成完整的 Linux 系统,至于 Torvalds 先生是这个集团中的发起者。由于这个群策群力的缘故, Torvalds 先生将 Linux 定为同样造福大家的 GNU 授权模式!
Linux 1.0及企鹅的来源:
1994年发表 Linux 正式核心 1.0 的时候,大家要 Linus Torvalds 想一只吉祥物,怪怪的 Torvalds 突然想到小时候去动物园被一只企鹅追着满地打滚~还被咬了一口!既然想不到其它的吉祥物了,干脆就以这支企鹅来当吉祥物算了!所以,呵呵!目前我们常常看到这一只企鹅就是这么来的咯!

顿时成为计算机界的当红炸子鸡,许多人相继投入Linux。最近在许多的信息媒体上可以看到“Linux”的报导,Linux也不再是资深计算机人才知道的操作系统,有越来越多的人对Linux好奇,越来越多  使用者愿意尝试这个操作系统。到现在包括IBM等许多大型厂商都公开宣布旗下产品支持Linux,连最近相当热门的IA(信息家电)也都陆续宣布将采用Linux作为系统核心,监控产业也已有厂商开始投入研发资金以Linux为作业平台的监控产品,Linux俨然形成的当前唯一能对抗微软的操作系统。  

UNIX/Linux的主要特色

Unix 到 Linux 这一段历史 为什么大家常常会说, Linux 是很稳定的一套操作系统呢?这是因为, Linux 他有个老前辈,那就是 Unix 家族啰!有...

  1、Linux是什么?

Linux和Windows相比有何优缺点

   Linux是一套可以让您在个人计算机上运行的类似 UNIX的操作系统。与Unix不同的是,您不需要使用高阶的工作站,只需要通用个人计算机即可。至于Unix则是功能强大且稳定但只能于工作站等级

使用Linux做为我们的系统,这是因为Linux有底下这些优点

的计算机上使用的操作系统。简而言之,即是一种使用于大型计算机上且是相当昂贵的系统。而Linux则是一个完全免费的操作系统,可任您在网络上下载、复制、使用,同时它的源程序码也完全公开,可以任意开发、更改。这样的特点不只使的全世界已经超过千万的人使用 Linux,也吸引了无数的开发人员投入改良核心、发展软件以及硬件周边驱动程序的行列,使Linux功能和完整性日益壮大。  

虽然有这么多优点,但也有他的不足之处

   Linux除了功能远超越 Windows外,更发展出优秀的图形界面(GUI),大大的增加了使用的亲和力,初学者也能轻松的应用。使用Linux,您可以在PC上实际体会如何管理一个UNIX系统,并且Linux简单易用的GUI使一般人可轻易地使用监控系统。  

Linux作为自由软件有两个特点:一是它免费提供源码,二是爱好者可以按照自己的需要自由修改、复制和发布程序的源码,并公布在Internet上。这就吸引了世界各地的操作系统高手为Linux编写各种各样的驱动程序和应用软件,使得Linux成为一种不仅只是一个内核,而且包括系统管理工具、完整的开发环境和开发工具、应用软件在内,用户很容易获得的操作系统。

  2、Linux之于监控产业

由于可以得到Linux的源码,所以操作系统的内部逻辑可见,这样就可以准确地查明故障原因,及时采取相应对策。在必要的情况下,用户可以及时地为Linux打 “补丁”,这是其它操作系统所没有的优势。同时,这也使得用户容易根据操作系统的特点构建安全保障系统,不会由于不了解不公开源码的 “黑盒子”式的系统预留的什么 “后门”而受到意外的打击。

   Linux是PC版的UNIX系统,相较于Windows是一个十分稳定的系统,它提供完整的多人(Multiuser)、多任务(Multitasking)及多行程(Multiprocessing)环境,而且几乎没有Windows的当机情形出现。Linux是以网络环境为基础的操作系统,具有完整的网络功能,您可以在Linux下以单机连上Internet,也可架设局域网(LAN);还可以以Linux架设各种Server,提供在Internet以及Intranet的邮件、FTP、Web ……各种服务。  

究其根本,Linux是一个UNIX系统变种,因此也就具有了Unix系统的一系列优良特性,Unix上的应用可以很方便地移植到Linux平台上,这使得Unix用户很容易掌握Linux。下面简要地描述UNIX亦即Linux的一系列特色。

   由于许多人的投入开发,加上在Linux系统下大部分的源程序码(Source Code)也都公开,并允许使用者依照需求更改,故Linux 的使用者并不需烦恼缺乏需要的应用程序,更加速了研发的速度,

 

且系统本身以及大部分的应用程序是免费的,您更可省下大笔的研发费用。对硬件需求较低的 Linux,可令使用者节省更多的硬件成本投入,整体产品成本无形中即降低很大的幅度。  

 

   而Linux 则是一个完全免费的操作系统,可任您在网络上下载、复制、使用,同时它的源程序码也完全公开,可以任意开发、更改;取得、维护都十分容易快速。相对于在 Windows下习惯使用的应

 

用程序,也许您刚开始会感受Linux有些缺乏,其实,大部分您需要的应用程序都可以在网络上查找,大部分也都可以免费使用,或是仅需要廉价的花费。虽然 Linux可读取Windows的档案,但当前Linux仍有无法让Windows系统读取档案的缺点。另外,由于Linux为后来崛起之操作系统,故在当前维护人员并非十分充足的情形下,许多使用厂商在选择使用Linux系统时也会有一定的心里障碍。  

 

   不过,从Linux的发展背景即可得知,以往要使用Linux,势必要对计算机有一定程度的熟悉,无论是系统本身,甚至硬件的安装与设置,以至于应用程序的使用,对于一般人而言的确太困难了。但幸运的是近年来Linux爱好者倍增,并已逐渐展露契机,在热心的使用者以及厂商的开发努力下,Linux已经朝向简单、方便的方向发展,逐渐可以供一般大众直接使用。Linux 在具有这些优势后,的确已晋身为网络环境下操作系统的最佳选择,对于个人工作环境而言,也深具成为主流操作系统的潜力。

UNIX/Linux的主要特色

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早期UNIX的主要特色是结构简炼、便于移植和功能相对强大,经过发展和进化,形成了一些极为重要并稳定的特色,其中主要包括:

1、自由开放的使用与学习环境

由于Linux是基于GPL的授权之下,因此他是自由软件,也就是任何人都可以自由的使用或者是修改其中的原始码的意思。这种开放性架构对科学界来说是相当重要的。因为很多的工程师由于特殊的需求,常常需要修改系统的原始码,使该系统可以符合自己的需求!而这个开放性的架构将可以满足各不同需求的工程师!

  1. 技术成熟,可靠性高

经过30多年开放式道路的发展,UNIX的一些基本技术已变得十分成熟,有的已成为各类操作系统的常用技术。实践表明,UNIX是能达到大型主机(mainframe)可靠性要求的少数操作系统之一。目前许多UNIX大型主机和服务器在国外的大型企业中每天24小时,每年365天不间断地运行。例如,不少大企业或政府部门,即所谓肩负关键使命的场合/部门将其整个企业/部门信息系统建立并运行在以UNIX为主服务器的Client/Server结构上。但到目前为止,世界上还没有一家大型企业将其重要的信息系统完全建立在windows上。

  1. 极强的可伸缩性

UNIX系统是世界上唯一能在笔记本电脑、PC、工作站,直至巨型机上运行的操作系统,而且能在所有主要CPU芯片搭建的体系结构上运行(包括Intel/AMD及HP-PA、MIPS、PowerPC、UltraSPARC、ALPHA等RISC芯片)。至今为止,世界上没有第二个操作系统能达到这一点。此外,由于UNIX系统能很好地支持SMP、MPP和Cluster等技术,使其可伸缩性又有了很大的增强。目前,商品化UNIX系统能支持的SMP,CPU数已达到几百甚至更多个,MPP系统中的节点甚至已超过1024个UNIX支持的异种平台Cluster技术也已投入使用。UNIX的伸缩性远远超过了NT操作系统目前所能达到的水平

  1. 网络功能强

网络功能是UNIX系统的一又一重要特色,作为Internet网技术和异种机连接重要手段的TCP/IP协议就是在UNIX上开发和发展起来的。TCP/IP是所有UNIX系统不可分割的组成部分。因此,UNIX服务器在Internet服务器中占80%以上,占绝对优势。此外,UNIX还支持所有常用的网络通信协议,包括NFS、DCE、IPX/SPX、SLIP、PPP等,使得UNIX系统能方便地与已有的主机系统,以及各种广域网和局域网相连接,这也是UNIX具有出色的互操作性(Interoperability)的根本原因。

  1. 强大的数据库支持能力

由于UNIX具有强大的支持数据库的能力和良好的开发环境,因此多年来,所有主要数据库厂商,包括Oracle、Informix、Sybase、Progress等,都把UNIX作为主要的数据库开发和运行平台,并创造出一个又一个性价比的新记录。UNIX服务器正在成为大型企业数据中心替代大型主机的主要平台。

  1. 开发功能强

UNIX系统从一开始就为软件开发人员提供了丰富的开发工具。成为工程工作站的首选和主要的操作系统和开发环境。可以说,工程工作站的出现和成长与UNIX是分不开的。至今为止,UNIX工作站仍是软件开发厂商和工程研究设计部门的主要工作平台。有重大意义的软件新技术的出现几乎都在UNIX上,如TCP/IP、WWW、OODBMS等。

  1. 开放性好

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