Unix/Linux编程：Linux简史

矫情吗；* 2023-01-22 15:51 180阅读 0赞

>  *  术语Linux通常用来指代完整的**类Unix操作系统**，Linux内核只是其中的一部分
>  *  这么定义多少有些措辞不当，因为一般商业Linux发布版中所含的很多关键组件实际上发源于另一项目，早于Linux问世前就已经启动了

# GNU项目 #

*  为开发出一套完整而又可自由获取，包含内核以及所有相关软件包的类UNIX 系统，Stallman 发起了 GNU 项目（“GNU’s not UNIX”的递归缩写形式），并积极邀请有志之士加盟。1985 年，Stallman 创立了非盈利机构—自由软件基金会（FSF），以支持 GNU项目和广义意义上的自由软件开发
 *  GNU 项目的重要成果之一是制定了 GNU GPL（通用公共许可协议）： GPL 许可协议发布的软件不但必须开放源码，而  
    且应能在 GPL 条款的约束下自由对其进行重新发布。可以不受限制的修改以 GPL 许可协议发布的软件，但任何经修改后发布的软件仍需遵守 GPL 条款。若经过修改的软件以二进制（可执行）形式发布，那么软件的修改者必需满足软件使用者的以下要求：以不高于发行成本的价格，获得修改后的软件源码。
 *  GPL 的第一版发布于 1989 年，第二版本发布于1991年(Linux 内核就是以该版许可协议发布的)，第三版发布于2007年
 *  Linux 发布版中的大多数软件，包括 Linux 内核，都是以 GPL 或与之类似的许可协议发布的。

最初，GNU 项目未能开发出能够有效运作的 UNIX 内核，但却开发了大量其他程序：

*  由于这些程序全都针对类 UNIX 系统而设计，因此（理论上）均有可能在现有的 UNIX 实现上运行（实际情况也的确如此），更有甚者，有时还被移植到了其他操作系统上。
 *  Emacs 文本编辑器、GCC（原名为 GNU C 编译器，现更名为 GNU 编译器集合，集 C、C++，以及其他编程  
    语言的编译器于一身）、bash shell 以及 glibc（GNU C 语言库）便是 GNU 项目结出的硕果

到了 20 世纪 90 年代早期，GNU 项目已经开发出了一套几乎完整的操作系统，除了还缺少其中最重要的一环：能够有效运转的 UNIX 内核。于是，GNU 项目以 Mach 微内核为基础，发起了一项雄心勃勃的内核设计计划，史称 GNU/HURD 计划。然而，时至今日，HURD 的发布还遥遥无期。

万事具备，独缺内核。只要再拥有一个能够有效运作的内核，就能使 GNU 项目开发出的UNIX 系统“功德圆满”

> 在构成通常所说的“Linux 系统”的程序代码中，由于有相当一部分都源自 GNU 项目，因此 Stallman 更愿意用“GNU/Linux”一词来称呼整个系统。这一称谓问题（Linux Vs. GNU/Linux））也在自由软件社区中引发了一些口舌之争。

# Linux内核 #

*  1991 年，Linus Torvalds，一位芬兰赫尔辛基大学的学生，在一门学习课程中，Torvalds 开始接触 Minix—由荷兰大学教授 Andrew Tanenbaum 于 20 世纪 80 年代中期开发的一款小型、类 UNIX 的操作系统内核
 *  Tanenbaum 将 Minix 连同源码完全开放，作为大学操作系统设计课程的教学工具。人们可以在386 系统上构建并运行 Minix 内核。当然，正因为其主要用于教学，Minix 在设计上几乎独立于硬件架构，故而也未对 386 处理器的能力充分加以利用。
 *  因此，为了开发出一个高效而又功能齐备的 UNIX 内核，Torvalds 开始“自力更生”。数月之后，Torvalds 开发出一个内核“雏形”，可以编译并运行各种 GNU 程序。随之，于 1991年 10 月 5 日，为求得其他程序员的帮助，Torvalds 在 Usenet 新闻组 comp.os.minix 上就其内核 0.02 版发表了如下申明，如今已被广为引用

> 还在念叨 minix1.1 的好日子—人人都能给自个儿写设备驱动，不用看别人的脸色？手头没有称心的项目？是不是特想有一个操作系统，能依着自个的想法来回折腾，还能长见识？瞧瞧 minix 上面跑的那些玩意吧，是不是挺没劲？不想再为调个酷毙了的程序，一宿一宿熬个没完？真这样，那我可找对人了。一个月前在帖子里就提过，我正在写一个操作系统，在 AT-386 上面跑，免费的，挺像 minix。现在总算到了这份上，凑合能用（当然，这得看您想干吗）。现在，我愿意公布系统的源码，请大家多瞅瞅，多用用。系统版本只是0.02，不过 bash、gcc、gnu-make、gnu-sed 还有 compress 等等倒是都跑通了。

*  为了传承 UNIX 历史悠久的光荣传统，在为 UNIX 系统克隆命名时，总以字母“X”结尾，故而，人们最终将这一内核命名为 Linux。最初，Linux 的使用许可协议要严格得多，但 Torvalds很快就将其归于 GNU GPL 阵营
 *  于是，其他程序员与 Torvalds 一起加入到 Linux 的开发行列，添加了很多新特性，诸如：改进型的文件系统、对网络的支持、设备驱动程序以及对多处理器的支持等。
 *  1994 年 3 月，开发者们发布了 Linux 1.0 版本。随之，Linux 1.2 发布于 1995 年 3月，Linux 2.0 发布于 1996 年 6 月，Linux 2.2 发布于 1999 年 1 月，Linux 2.4 发布于 2001 年 1月。对内核 2.5 版本的开发始于 2001 年 11 月，并最终于 2003 年 12 月发布了 Linux 内核 2.6

## Linux 内核版本 ##

在 Linux1.0 版本之后，内核开发者针对每次发布所采用的内核版本编号方案为 x.y.z。x 表示主版本号，y 为附属于主版本号的次版本号，z 是从属于次版本号的修订版本号（细微的改进和 BUG 修复）

采用这一发布模式，内核的两个版本会一直处于开发之中。

*  一个是用于生产系统的稳定（stable）分支，其次版本号为偶数；
 *  另一个是经常变动的开发（development）分支，其次版本号为奇数（当前稳定版次版本号+1）

指导思想是（在实践中并未严格执行）应将所有新特性添加到内核当前的开发分支系列中，而对内核稳定分支系列的修订应严格限定为细微的改进及 bug修复。当开发者认为当前的开发分支已宜于发布时，会将该开发分支转换成新的稳定分支，并为其分配一个偶数的次版本号。例如，内核开发分支 2.3.z 会“进化”为内核稳定分支 2.4。

随着 2.6 内核的发布，内核开发模式再次发生改变。稳定内核版本之间发布间隔过长，因而导致诸多问题和不便，这是内核开发模型改变的主要原因（从 Linux 2.4.0 到 2.6.0 的发布历时近 3 年）。虽然还会就该模型的微调定期开展讨论，但基本细节已经确定如下

*  不再有稳定内核和开发内核的概念。每个新的 2.6.z 发布版都可以包含新特性，其生命周期始于对新特性的追加，然后历经一系列候选发布版本让新特性稳定下来。当开发者认为某个候选版本足够稳定时，便可将其作为内核 2.6.z 发布。一般情况下，发布周期约为 3 个月
 *  有时，也可能需要为某个稳定的 2.6.z 发布版打上些小补丁程序，以修复 bug 或安全问题。如果这样的修复工作具有足够高的优先级，并且补丁程序的正确性也“毋庸置疑”，那么无需等待下一个 2.6.z 发布版，可以直接应用补丁创建一个版本号形如 2.6.z.r 的发布版本，其中，r 作为该 2.6.z 内核版本的次修订版序号
 *  额外责任将转嫁给Linux 发行厂商，由他们来确保随Linux 发行版一同发行内核的稳定性

# Linux 发行版 #

准确说来，术语 Linux 只是指由 Linus Torvalds 和其他人所开发出的内核。可是，也常使用该术语来指代内核外加一大堆其他软件（工具和库）所构成的完整操作系统。Linux 草创之际，需要用户自行组装上述所有软件，创建文件系统，在文件系统上正确地安置并配置所有软件。用户不但要具备专业知识，还需为此耗费大量时间。如此一来，这便为 Linux 发行商们开启了市场，他们创建软件包（发行版），来自动完成大部分安装过程，其中包括了建立文件系统以及安装内核和其他所需软件等。

*  Linux 的发行版最早出现于 1992 年，包括 MCC Interim Linux（英国，曼彻斯特计算机中心）、TAMU（德克萨斯 A&M 大学）以及 SLS（SoftLanding Linux System）。
 *  至今健在的商业发行版 Slackware 诞生于 1993 年。
 *  几乎与此同时，也诞生了非商业的 Debian 发行版，SUSE和 Red Hat 紧随其后。
 *  时下最流行的 Ubuntu 发行版问世于 2004 年。

如今，对于那些在自由软件项目中表现活跃的程序员，许多 Linux 发行公司也会加以雇佣