此条目介绍的是Linux操作系统及GNU/Linux。关于Linux内核本身,请见“Linux内核”。关于名为“Linux”的小行星,请见“小行星9885”。
Linux
Tux是Linux官方的吉祥物,于1996年由Larry Ewing创造
开发者社区贡献者,包括创始人林纳斯·托瓦兹
编程语言C语言和少量汇编语言
操作系统家族类Unix系统
运作状态支持中
源码模式自由及开放源代码软件
初始版本1991年的0.01版(代号“Freax”)
最新版本Kernel: 5.3.8(2019年10月29日,​5天前​(2019-10-29[±]
最新测试版本Kernel: 5.4-rc5(2019年10月27日,​7天前​(2019-10-27[±]
市场取向桌面、服务器、嵌入式设备、移动设备等
支持的语言多种
支持平台Alpha, ARC, ARM, C6x, H8/300, Hexagon, Itanium, m68k, Microblaze, MIPS, Nios II, OpenRISC, PA-RISC, PowerPC, RISC-V, s390, SuperH, SPARC, Unicore32, x86(含x86-64), Xtensa等
内核类别宏内核
默认用户界面命令行图形(X窗口系统,Wayland)等多种
许可证GPL等多种("Linux"商标由林纳斯·托瓦兹持有,由Linux基金会管理。)
官方网站www.kernel.org

Linuxi/ˈlɪnəks/ LIN-əks)是一种自由和开放源码的类UNIX 操作系统。该操作系统的内核由林纳斯·托瓦兹在1991年10月5日首次发布,在加上用户空间的应用程序之后,成为 Linux 操作系统。Linux 也是自由软件和开放源代码软件发展中最著名的例子。只要遵循 GNU 通用公共许可证(GPL),任何个人和机构都可以自由地使用 Linux 的所有底层源代码,也可以自由地修改和再发布。大多数 Linux 系统还包括像提供 GUI 的 X Window 之类的程序。除了一部分专家之外,大多数人都是直接使用 Linux 发行版,而不是自己选择每一样组件或自行设置。

Linux严格来说是单指操作系统的内核,因操作系统中包含了许多用户图形接口和其他实用工具。如今Linux常用来指基于Linux的完整操作系统,内核则改以Linux内核称之。由于这些支持用户空间的系统工具和库主要由理查德·斯托曼于1983年发起的GNU计划提供,自由软件基金会提议将其组合系统命名为GNU/Linux,但Linux不属于GNU计划,这个名称并没有得到社群的一致认同。

Linux最初是作为支持英特尔x86架构的个人电脑的一个自由操作系统。当前Linux已经被移植到更多的计算机硬件平台,远远超出其他任何操作系统。Linux可以运行在服务器和其他大型平台之上,如大型计算机和超级计算机。世界上500个最快的超级计算机90%以上运行Linux发行版或变种,包括最快的前10名超级电脑运行的都是基于Linux内核的操作系统。Linux也广泛应用在嵌入式系统上,如手机(Mobile Phone)、平板电脑(Tablet)、路由器(Router)、电视(TV)和电子游戏机等。在移动设备上广泛使用的Android操作系统就是创建在Linux内核之上。

通常情况下,Linux被打包成供个人计算机和服务器使用的Linux发行版,一些流行的主流Linux发布版,包括Debian(及其派生版本Ubuntu、Linux Mint)、Fedora(及其相关版本Red Hat Enterprise Linux、CentOS)和openSUSE等。Linux发行版包含Linux内核和支撑内核的实用程序和库,通常还带有大量可以满足各类需求的应用程序。个人计算机使用的Linux发行版通常包含X Window和一个相应的桌面环境,如GNOME或KDE。桌面Linux操作系统常用的应用程序,包括Firefox网页浏览器、LibreOffice办公软件、GIMP图像处理工具等。由于Linux是自由软件,任何人都可以创建一个符合自己需求的Linux发行版。

发音

托瓦兹对“Linux”的读法

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根据托瓦兹的说法,Linux的发音和“Minix”是押韵的。

“Li”中“i”的发音类似于“Minix”中“i”的发音,而“nux”中“u”的发音类似于英文单词“profess”中“o”的发音。依照国际音标应该是['linэks][ˈlɪnəks]。

此外有一份林纳斯·托瓦兹本人说话的录音,录音内容为“Hello, this is Linus Torvalds, and I pronounce Linux as Linux”,也表明了作者对单词的读法。(i/ˈlɪnəks/ LIN-əks

历史

主条目:Linux历史 林纳斯·托瓦兹,Linux内核首创者。

UNIX渊源

主条目:UNIX、GNU和MINIX

UNIX操作系统(英语:UNIX),是美国AT&T公司贝尔实验室于1969年完成的操作系统。最早由肯·汤普逊(Ken Thompson),丹尼斯·里奇(Dennis Ritchie),道格拉斯·麦克罗伊(Douglas McIlroy),和乔伊·欧桑纳于1969年在AT&T贝尔实验室开发。于1971年首次发布,最初是完全用汇编语言编写。后来,在1973年用一个重要的开拓性的方法,Unix被丹尼斯·里奇用编程语言C(内核和I/O例外)重新编写。高级语言编写的操作系统具有更佳的兼容性,能更容易地移植到不同的计算机平台。

1983年,理查德·马修·斯托曼创立GNU计划。这个计划有一个目标,是为了发展一个完全自由的类Unix操作系统。自1984年发起这个计划以来,在1985年,理查德·马修·斯托曼发起自由软件基金会并且在1989年撰写GPL。1990年代早期,GNU开始大量地产生或收集各种系统所必备的组件,像是——库、编译器、调试工具、文本编辑器,以及一个Unix的用户界面(Unix shell)——但是像一些底层环境,如硬件驱动、守护进程、系统内核(kernel)仍然不完整和陷于停顿,GNU计划中是在Mach微内核的架构之上开发系统内核,也就是所谓的GNU Hurd,但是这个基于Mach的设计异常复杂,发展进度则相对缓慢。林纳斯·托瓦兹曾说过如果GNU内核在1991年时可以用,他不会自己去写一个。

386BSD涉及的法律问题直到1992年还没有解决,NetBSD和FreeBSD是386BSD的后裔,早于Linux。林纳斯·托瓦兹曾说,当时如果有可用的386BSD,他就可能不会编写Linux。

MINIX是一个轻量小型并采用微内核(Micro-Kernel)架构的类Unix操作系统,是安德鲁·斯图尔特·塔能鲍姆为在计算机科学用作教学而设计的。

创立

1991年,林纳斯·托瓦兹在赫尔辛基大学上学时,对操作系统很好奇。他对MINIX只允许在教育上使用很不满(在当时MINIX不允许被用作任何商业使用),于是他便开始写他自己的操作系统,这就是后来的Linux内核。

林纳斯·托瓦兹开始在MINIX上开发Linux内核,为MINIX写的软件也可以在Linux内核上使用。后来使用GNU软件代替MINIX的软件,因为使用从GNU系统来的源代码可以自由使用,这对Linux的发展有益。使用GNU GPL协议的源代码可以被其他项目所使用,只要这些项目使用同样的协议发布。为了让Linux可以在商业上使用,林纳斯·托瓦兹决定更改他原来的协议(这个协议会限制商业使用),以GNU GPL协议来代替。之后许多开发者致力融合GNU元素到Linux中,做出一个有完整功能的、自由的操作系统。

命名

Linux的第一个版本在1991年9月被大学FTP server管理员Ari Lemmke发布在Internet上,最初Torvalds称这个内核的名称为"Freax",意思是自由("free")和奇异("freak")的结合字,并且附上"X"这个常用的字母,以配合所谓的类Unix的系统。但是FTP服务器管理员嫌原来的命名“Freax”的名称不好听,把内核的称呼改成“Linux”,当时仅有10000行代码,仍必须运行于Minix操作系统之上,并且必须使用硬盘引导;随后在10月份第二个版本(0.02版)发布,同时这位芬兰赫尔辛基的大学生在comp.os.minix上发布一则消息

Hello everybody out there using minix-I'm doing a (free) operation system (just a hobby,won't be big and professional like gnu) for 386(486) AT clones.

Linux的标志和吉祥物是一只名字叫做Tux的企鹅,标志的由来有一说是因为Linus在澳洲时曾被一只动物园里的企鹅咬了一口,便选择企鹅作为Linux的标志,但更容易被接受的说法是:企鹅代表南极,而南极又是全世界所共有的一块陆地。这也就代表Linux是所有人的Linux。

发展现状

1994年3月,Linux1.0版正式发布,Marc Ewing成立Red Hat软件公司,成为最著名的Linux经销商之一。早期Linux的引导管理程序(boot loader)使用LILO(Linux Loader),早期的LILO存在着一些难以容忍的缺陷,例如无法识别1024柱面以后的硬盘空间,后来的GRUB(GRand Unified Bootloader)克服这些缺点,具有‘动态搜索内核文件’的功能,可以让用户在引导的时候,自行编辑引导设置系统文件,透过ext2或ext3文件系统中加载Linux Kernel(GRUB通过不同的文件系统驱动可以识别几乎所有Linux支持的文件系统,因此可以使用很多文件系统来格式化内核文件所在的扇区,并不局限于ext文件系统)。

今天由Linus Torvalds带领下,众多开发共同参与开发和维护Linux内核。理查德·斯托曼领导的自由软件基金会,继续提供大量支持Linux内核的GNU组件。一些个人和企业开发的第三方的非GNU组件也提供对Linux内核的支持,这些第三方组件包括大量的作品,有内核模块和用户应用程序和库等内容。Linux社区或企业都推出一些重要的Linux发行版,包括Linux内核、GNU组件、非GNU组件,以及其他形式的软件包管理系统软件。

系统架构

Linux内核支持各种硬件架构,为软件(包括可能的专有软件)提供公共平台。

基于Linux的系统是一个模块化的类Unix操作系统。Linux操作系统的大部分设计思想来源于20世纪70年代到80年代的Unix操作系统所创建的基本设计思想。Linux系统使用宏内核,由Linux内核负责处理进程控制、网络,以及外围设备和文件系统的访问。在系统运行的时候,设备驱动程序要么与内核直接集成,要么以加载模块形式添加。

Linux具有设备独立性,它内核具有高度适应能力,从而给系统提供了更高级的功能。GNU用户界面组件是大多数Linux操作系统的重要组成部分,提供常用的C函数库,Shell,还有许多常见的Unix实用工具,可以完成许多基本的操作系统任务。大多数Linux系统使用的图形用户界面创建在X窗口系统之上,由X窗口(XWindow)系统通过软件工具及架构协议来创建操作系统所用的图形用户界面。

已安装Linux操作系统包含的一些组件:

Linux发行版

主条目:Linux发行版 Ubuntu是一个流行的桌面Linux发行版。

Linux发行版指的就是通常所说的“Linux操作系统”,它一般是由一些组织、团体、公司或者个人制作并发行的。Linux内核主要作为Linux发行版的一部分而使用。通常来讲,一个Linux发行版包括Linux内核,以及将整个软件安装到电脑上的一套安装工具,还有各种GNU软件,和其他的一些自由软件,在一些Linux发行版中可能会包含一些专有软件。发行版为许多不同的目的而制作,包括对不同电脑硬件结构的支持,对普通用户或开发者使用方式的调整,针对实时应用或嵌入式系统的开发等等。当前,超过三百个发行版被积极的开发,最普遍被使用的发行版有大约十二个。较为知名的有Debian、Ubuntu、Fedora和openSUSE等。

一个典型的发行版包括:Linux内核,GNU库和各种系统工具,命令行Shell,图形界面底层的X窗口系统和上层的桌面环境等。桌面环境有如KDE或GNOME等,并包含数千种从办公包,编译器,文本编辑器,小游戏,儿童教育软件,到科学工具的应用软件。

很多发行版含有LiveCD的方式,就是不需要安装,放入系统光盘或其它介质进行启动,就能够在不改变现有系统的情况下使用。比较著名的有Damn Small Linux,Knoppix等。LiveCD的相关技术进步至此,很多的发行版本身的安装光盘也有LiveCD的功能。

Linux的应用

今天各种场合都有使用各种Linux发行版,从嵌入式设备到超级电脑(Super Computer),并且在服务器领域确定了地位,通常服务器使用LAMP组合。在家庭与企业中使用Linux发行版的情况越来越多。并且在政府中也很受欢迎,巴西联邦政府因支持Linux而世界闻名。有新闻报导俄罗斯军队自己制造的Linux发行版,做为G.H.ost项目已经获取成果。印度的喀拉拉邦计划在向全联邦的高中推广使用Linux。中华人民共和国为获取技术独立,在龙芯过程中排他性地使用Linux。在西班牙的一些地区开发了自己的Linux发行版,并且在政府与教育领域广泛使用,如埃斯特雷马杜拉地区的gnuLinEx和安达卢西亚地区的Guadalinex。葡萄牙同样使用自己的Linux发行版Caixa Mágica,用于Magalhães笔记本电脑和e-escola政府软件。法国和德国同样开始逐步采用Linux。

传统的Linux用户一般都是专业人士。他们愿意安装并设置自己的操作系统,往往比其他操作系统的用户花更多的时间在安装并设置自己的操作系统。这些用户有时被称作“黑客”或是“极客”。

使用Linux主要的成本为移植、培训和学习的费用,早期由于会使用Linux的人较少,并且在软件设计时并未考虑非专业者的使用,导致这方面费用极高。但这方面的费用已经随着Linux的日益普及和Linux上的软件越来越多、越来越方便而降低,但专业仍是使用Linux的主要成本。

然而随着Linux慢慢开始流行,有些原始设备制造商(OEM)开始在其销售的电脑上预装上Linux,Linux的用户中也有了普通电脑用户,Linux系统也开始慢慢出现在个人电脑操作系统市场。Linux在欧洲、美国和日本的流行程度较高,欧美地区还发行Linux平台的游戏和其他家用软件。Linux开源社群方面也是以欧洲、美国、日本等发达国家的人士居多。

每个孩子一台笔记本电脑这一项目正在催生新的更为庞大的Linux用户群,计划将包括发展中国家的几亿学童、他们的家庭和社区。在2007年,已经有六个国家订购了至少每个国家一百万台以上免费发放给学生。Google、Red Hat和eBay是该项目的主要支持者。

基于其低廉成本与高度可设置性,Linux常常被应用于嵌入式系统,例如机顶盒、移动电话及移动设备等。在移动电话上,Linux已经成为IOS的主要竞争者;而在移动设备上,则成为Windows CE与Palm OS之外另一个选择。当前流行的TiVo数字摄影机使用了经过定制后的Linux。此外,有不少硬件式的网络防火墙及路由器,例如部分LinkSys的产品,其内部都是使用Linux来驱动、并采用了操作系统提供的防火墙及路由功能。

个人电脑

主条目:微软视窗与Linux的比较 Linux桌面软件栈中可见的构件包括显示服务器英语Display server、部件引擎、和一些更加广为流传的部件工具箱。还有些部件对最终用户不可见,包括D-Bus和PulseAudio。

转换操作系统的开销:自由开源意识形态与商业用途的冲突、缺乏强而有力的推广厂商、缺乏对特殊的硬件和应用程序的支持、电脑技术人员不愿再花费时间重复学习、对已有平台的依赖,是制约Linux被采纳的主要因素。

当前能在Windows或Mac OS上运行的应用软件大部分都没有Linux的版本,不过在Linux平台上通常可以找到类似功能的应用软件。大多数在Windows平台上广泛使用的自由软件都有相应的Linux版本,例如LibreOffice、Mozilla Firefox、Apache OpenOffice、Pidgin、VLC、GIMP;部分流行的专有软件也有相应的Linux版本,如Adobe Flash Player、Adobe Reader、Google Earth、Nero Burning ROM、Opera、Maple、MATLAB、Skype、Maya、SPSS、Google Chrome。

另外,相当多的Windows应用程序可以通过Wine和一些基于Wine的项目如CrossOver正常运行和工作。如Microsoft Office、Adobe Photoshop、暴雪娱乐的游戏、Picasa其中对于Photoshop的Crossover(Wine)兼容性工作有Disney、DreamWorks、Pixar投资支持,等。Google大力参与Wine项目改进,Picasa的GNU/Linux版本也是经Wine测试的Windows平台编译版本。

整个亚洲,比较缺乏对Linux的支持,硬件和应用程序皆只考量微软操作系统设计的需求。例如:Internet Explorer及ActiveX需求、Microsoft Office兼容性、网络游戏以及一般用户都倾向于使用Windows。

但是,Linux下也有相当多不能在Windows平台下运行的软件,主要是依靠X窗口系统和其他Windows无法利用的资源,或者是因为稳定性等其他方面的考虑并不准备支持Windows。不过近年来,也不断向其移植。有如KDE SC、Cinepaint正在进行向Windows的移植。Linux使用的增多也使得Windows开源软件(Open Source)向Linux移植,比如Filezilla。

上网本

Linux发行版同样在上网本市场很受欢迎,像ASUS Eee PC和Acer Aspire One,销售时安装有订制的Linux发行版。

服务器、主机和超级计算机

LAMP软件组合的梗概。

Linux发行版一直被用来作为服务器的操作系统,并且已经在该领域中占据重要地位。根据2006年9月Netcraft英语Netcraft的报告显示,十个最大型的网络托管公司有八个公司在其Web服务器运行Linux发行版。

Linux发行版是构成LAMP(Linux操作系统,Apache,MySQL,Perl / PHP / Python)的重要部分,LAMP是一个常见的网站托管平台,在开发者中已经得到普及。

Linux发行版也经常使用作为超级计算机的操作系统,2010年11月公布的超级计算机前500强,有459个(91.8%)运行Linux发行版。曾经是世界上最强大的超级计算机——IBM的红杉(IBM Sequoia),已于2011年交付劳伦斯利福摩尔国家实验室,并于2012年6月开始运作,也是选择Linux作为操作系统。

嵌入式设备

参见:嵌入式Linux Android是建基于Linux的操作系统,在智能手机上相当热门。

Linux的低成本、强大的定制功能以及良好的移植性能,使得Linux在嵌入式系统方面也得到广泛应用。流行的TiVo数字视频录像机还采用了定制的Linux,思科在网络防火墙和路由器也使用了定制的Linux。Korg OASYS、Korg的KRONOS、雅马哈的YAMAHA MOTIF XS/Motif XF音乐工作站、雅马哈的S90XS/S70XS、雅马哈MOX6/MOX8次合成器、雅马哈MOTIF-RACK XS音源模块,以及Roland RD-700GX数字钢琴均运行Linux。Linux也用于舞台灯光控制系统,如WholeHogIII控制台。

在智能手机、平板电脑等移动设备方面,Linux也得到重要发展,基于Linux内核的Android操作系统已经超越诺基亚的Symbian操作系统,成为当今全球最流行的智能手机操作系统。在2010年第三季度,销售全球的全部智能手机中使用Android的占据25.5%(所有的基于Linux的手机操作系统在这段时间为27.6%)。

从2007年起,手机和掌上电脑上运行基于Linux的操作系统变得更加普遍,例如:诺基亚 N810、OpenMoko的Neo1973、摩托罗拉的ROKR E8。Palm(后来被HP公司收购)推出了一个新的基于Linux的webOS操作系统,并使用在新生产的Palm Pre智能手机上。

MeeGo是诺基亚和英特尔于2010年2月联合推出的基于Linux的操作系统,诺基亚也推出了使用MeeGo操作系统的N9手机。2011年9月28日,继诺基亚宣布放弃开发MeeGo之后,英特尔也正式宣布将MeeGo与LiMo合并成为新的系统Tizen。Jolla Mobile公司成立并推出了由MeeGo发展而来的Sailfish操作系统。2012年,Mozilla推出基于Linux内核的Firefox OS操作系统。

使用比例

参见:操作系统使用份额

很多开源软件的定量研究聚焦在市场占有率(虽然多数不算作市场中的商品)和可靠性,包括数不清的Linux分析报告。Linux份额成长迅速。IDC的2008年第二季度报告指出,Linux在所有服务器市场的市占率已经达到29%,比该研究机构在2007年的调查大幅增加了12个百分点。这个估计数字基于Linux服务器的销售额。

所以,Linux的市占率是不可小觑的。Netcraft报告,在2010年二月,每10台可靠的服务器中Linux发行版占6台,FreeBSD占2台,Windows占1台。而Debian、CentOS两个至关重要的发行版并不销售。

著作权,商标和命名

主条目:GNU/Linux命名争议

Linux的注册商标是Linus Torvalds所有的。这是由于在1996年,一个名字叫做William R. Della Croce的律师开始向各个Linux发布商发信,声明他拥有Linux商标的所有权,并且要求各个发布商支付版税,这些发行商集体进行上诉,要求将该注册商标重新分配给Linus Torvalds。Linus Torvalds一再声明Linux是自由且免费的,他本人可以卖掉,但Linux绝不能卖。

“GNU/Linux”此名称是GNU计划的支持者与开发者,特别是其创立者理查德·斯托曼对于Linux操作系统的主张。由于此类操作系统使用了众多GNU程序,包含Bash(Shell程序)、库、编译器等等作为Linux内核上的系统包,理查德·斯托曼认为应该将该操作系统称为“GNU/Linux”或“GNU+Linux”较为恰当,但现今多数人仍称其为Linux。就1997年之前的Linux来看,一间CD-ROM的供应商所提供的数据显示在他们的“Linux 发行版”中,GNU 软件所占最大的比重,大约占全部源代码的28%,且还包括一些关键的部件,如果没有这些部件,系统就无法工作,而Linux 本身占大约3%。

Linux社群中的一些成员,如埃里克·雷蒙、林纳斯·托瓦兹等人,偏好Linux的名称,认为Linux朗朗上口,短而好记,拒绝使用“GNU/Linux”作为操作系统名称。并且认为Linux并不属于GNU计划的一部分,斯托曼直到1990年代中期Linux开始流行后才要求更名。有部分Linux发行版,如Debian,采用了“GNU/Linux”的称呼。但大多数商业Linux发行版依然将操作系统称为Linux。而有些人则认为“操作系统”一词指的只是系统的内核(Kernel),其他程序都只能算是应用软件,因而,该操作系统应叫Linux,但Linux系统包是在Linux内核的基础上加入各种GNU软件包集合而成的。

在这两个主要名称之外,也有其他名称的提议。1992年,Yggdrasil Linux主张命名为Linux/GNU/X,因为除了GNU计划软件之外,很多Linux还采用了X窗口系统。

评价

正面

负面

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