Linux 概述
一、Linux 的前身:Unix 及 Minix
Linux 不是凭空诞生的,它的核心思想、架构和设计理念都来源于 Unix,并受到 Minix 的影响。因此,要理解 Linux 的前身,必须先了解 Unix 和 Minix。
1. Unix——Linux 的“祖父”
(1)Unix 的诞生(1969 年)
Linux 的前身可以追溯到 1969 年,当时 贝尔实验室(Bell Labs) 的 Ken Thompson 和 Dennis Ritchie 在开发一个新的操作系统。他们的目标是创建一个简单、可移植且适用于多用户、多任务环境的系统,这就是 Unix(UNICS,后来改名为 Unix)。
Unix 的几个重要特点:
- 多用户、多任务:支持多个用户同时使用,并能运行多个进程。
- 模块化设计:采用“小而精”的哲学,每个程序只做一件事,但做得很好。
- C 语言编写:1973 年,Dennis Ritchie 用 C 语言重写 Unix,使其易于移植到不同的硬件上。
(2)Unix 的分裂
由于 Unix 设计优秀,各大公司和大学都开始使用,并进行修改。逐渐,Unix 分裂为多个版本:
- AT&T Unix(System V)——主要由 AT&T 继续开发,商业化后成为企业市场的主流。
- BSD(Berkeley Software Distribution)——加州大学伯克利分校基于 Unix 研发,带来了
vi
、csh
、TCP/IP
等关键技术。 - 其他商业 Unix 版本:如 Sun Solaris、IBM AIX、HP-UX 等。
随着 Unix 逐渐商业化,它的源码也变得封闭,普通用户无法免费获得完整的 Unix 系统。这就为后来的 Minix 和 Linux 的诞生埋下了伏笔。
2. Minix——Linux 的“父亲”
(1)Minix 的诞生(1987 年)
由于 Unix 逐渐商业化,普通用户和学生无法轻易学习 Unix 的源码。荷兰计算机科学家 Andrew S. Tanenbaum 认为 Unix 太昂贵,难以用于教学,所以在 1987 年开发了 Minix,这是一个类 Unix 操作系统。
Minix 的特点:
- 轻量级,适用于 8086 处理器(早期 PC)。
- 采用微内核(Microkernel)架构,模块化设计。
- 用于教学目的,因此是开源的,但受到一定限制。
Minix 被广泛用于计算机科学课程,特别是在操作系统教学中。然而,它有几个限制:
- 不能自由修改或分发(许可证限制)。
- 主要用于教学,不适合实际应用。
- 硬件支持有限,无法满足更复杂的计算需求。
由于这些限制,Linus Torvalds(Linux 之父)在学习 Minix 后,决定自己编写一个新的、更加自由和强大的操作系统,这就催生了 Linux。
3. Linux 的诞生(1991 年)
1991 年,芬兰大学生 Linus Torvalds 受到 Minix 的启发,开始开发自己的内核。他最初的目标只是做一个类似 Minix 的简单操作系统,运行在自己的 386 计算机上。然而,他选择使用 GNU 通用公共许可证(GPL)发布,使其迅速吸引了全球开发者的关注和贡献。
Linux 与 Unix/Minix 的不同点:
- 不像 Unix,是从零开发的内核,但遵循 Unix 设计哲学。
- 不像 Minix,Linux 采用的是单内核(Monolithic Kernel),不是微内核。
- Linux 采用 GNU 许可证,允许自由修改、分发和商业化。
- 快速发展,吸引了大量开发者,成为开源操作系统的领导者。
4. Linux 前身总结
操作系统 | 诞生时间 | 主要开发者 | 主要用途 | 许可证 | 对 Linux 的影响 |
---|---|---|---|---|---|
Unix | 1969 | Ken Thompson & Dennis Ritchie | 服务器、大型机 | 专有(后来分裂出 BSD) | 提供了基础架构和设计理念 |
BSD | 1977 | 加州大学伯克利分校 | 服务器、网络 | BSD 许可证 | 提供了 vi 、TCP/IP 协议等 |
Minix | 1987 | Andrew Tanenbaum | 教学 | 受限开源 | 启发 Linus Torvalds 开发 Linux |
Linux | 1991 | Linus Torvalds | 服务器、桌面、移动设备 | GNU GPL | 成为全球最流行的开源操作系统 |
Linux 继承了 Unix 的设计思想,同时受 Minix 启发成为完全自由的开源系统。如今,它已经发展成为全球服务器、云计算、嵌入式设备、超级计算机的核心操作系统。
二、Linux 的发展历程
1. Linux 的起源
Linux 的历史可以追溯到 1991 年,当时芬兰计算机科学家 Linus Torvalds 在学习 MINIX(一个教学用的小型 UNIX 类操作系统)时,觉得 MINIX 受限太多,于是自己从零开始开发了一个新的内核。这个内核就是 Linux,它最初只是一个兴趣项目,但由于 Torvalds 选择了 GPL(GNU General Public License) 开源许可证,导致 Linux 迅速吸引了一大批开发者的关注和贡献。
2. GNU 计划与 Linux 的结合
Linux 仅仅是一个内核,而一个完整的操作系统还需要 Shell、编译器、库文件等组件。幸运的是,在 1983 年,Richard Stallman 发起了 GNU 计划,目标是创建一个完全自由的 UNIX 类操作系统。GNU 计划提供了许多关键组件,如 gcc
(编译器)、glibc
(C 语言库)、bash
(Shell)等。
Linux 内核 + GNU 工具链 = 完整的 Linux 操作系统
这使得 Linux 逐渐成为 UNIX 的一种开源替代方案,并得到了越来越广泛的应用。
3. Linux 发行版的出现
由于 Linux 内核本身只是一个核心组件,并不包含 GUI、应用软件、系统管理工具等。因此,各个组织和社区开始基于 Linux 内核,整合 GNU 组件、软件包管理器、桌面环境等,形成了完整的 Linux 发行版(Distribution)。
不同的发行版有不同的目标和优化方向,比如有的侧重稳定性(如 Debian),有的适用于企业(如 Red Hat),有的专注于桌面用户(如 Ubuntu)。这些发行版主要基于两大流派:
4. Linux 的主流发行版
Linux 发行版大致可以分为以下几个主要家族:
(1)Debian 系
- Debian(1993 年):以稳定著称,广泛用于服务器环境。
- Ubuntu(2004 年):基于 Debian,优化桌面体验,适合新手,拥有 LTS(长期支持)版本。
- Kali Linux:基于 Debian,专注于网络安全与渗透测试。
特点:稳定、APT 包管理器(
.deb
)、社区驱动
(2)Red Hat 系
- Red Hat Enterprise Linux(RHEL)(1995 年):商业发行版,适用于企业级应用,需要订阅支持。
- CentOS(2004 年-2021 年停更):RHEL 的社区克隆版本,主要用于企业服务器。
- Rocky Linux / AlmaLinux(CentOS 停更后):作为 RHEL 的免费替代方案。
- Fedora(2003 年):Red Hat 赞助的社区版,测试新技术,特性前沿。
特点:稳定性强、适合企业应用、YUM/DNF 包管理器(
.rpm
)
(3)Arch Linux 系
- Arch Linux(2002 年):极简、滚动更新,适合高级用户,所有软件均需手动安装和配置。
- Manjaro:基于 Arch,增强易用性,适合桌面用户。
特点:极简、滚动更新、Pacman 包管理器
(4)SUSE 系
- openSUSE(2004 年):社区发行版,稳定性强,适合企业开发。
- SUSE Linux Enterprise Server(SLES):企业版,专注于云计算和大规模部署。
特点:适合企业级解决方案、YaST 管理工具
5. 为什么 Linux 发行版会分裂?
Linux 发行版的分裂主要源于以下几点:
需求不同
- 服务器用户希望稳定性(如 Debian、RHEL)。
- 桌面用户希望易用性(如 Ubuntu、Fedora)。
- 高级用户希望可定制性(如 Arch Linux)。
商业利益
- Red Hat、SUSE 等公司希望提供商业支持,形成企业级 Linux 发行版(如 RHEL、SLES)。
- 社区则需要免费替代品(如 CentOS、AlmaLinux、Rocky Linux)。
技术理念不同
- Debian 追求自由软件,而 Ubuntu 更注重用户体验(如包含专有驱动)。
- Arch 采用滚动更新,而 RHEL 采用长期支持版本。
6. Linux 发展总结
Linux 从最初的一个内核发展到如今的众多发行版,主要经历了以下阶段:
- 1991 年:Linus Torvalds 发布 Linux 内核。
- 1993 年:Debian、Slackware 等早期发行版出现。
- 1995-2000 年:Red Hat、SUSE 成立,开始进入企业市场。
- 2004 年:Ubuntu 发布,使 Linux 变得更加易用。
- 2010 年后:云计算、容器化(如 Docker)、嵌入式(如 Android)推动 Linux 发展。
- 2021 年:CentOS 停更,AlmaLinux、Rocky Linux 作为替代。
如今,Linux 已经广泛应用于服务器、云计算、嵌入式设备(如 Android)、超级计算机、甚至个人桌面,成为全球最重要的操作系统之一。