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LINUX操作系统简要介绍

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     Linux介绍 是一种自由和开放源码的类UNIX操作系统。严格来讲,术语Linux只表示操作系统内核本身,但通常采用Linux内核来表达该意思。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,在加上使用者空间的应用程式之后,成为Linux作业系统。自由软件基金会提议将该组合系统命名为GNU/Linux,但Linux不属于GUN计划。 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。目前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是一个领先的操作系统,可以运行在服务器和其他大型平台之上,如大型主机和超级计算机。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、平板电脑、路由器、电视和电子游戏机等。在移动设备上广泛使用的Android操作系统就是建立在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。 一、发展经历 UNIX操作系统(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,这在当时是一种普遍的做法。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·斯托曼创立了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作业系统。自1984年发起这个计划以来,在1985年,理查德·马修·斯托曼发起自由软体基金会并且在1989年撰写了GPL协议。1990年代早期,GNU开始大量的产生或收集各种系统所必备的元件,像是——函式库、编译器、侦错工具、文字编辑器、网页伺服器,以及一个Unix的使用者界面(Unix shell)——但是像一些底层环境,如硬体驱动、守护进程执行核心(kernel)仍然不完整和陷于停顿,GNU计划中是在马赫微核(Mach microkernel)的架构之上开发系统核心,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核心在1991年时可以用,他不会自己去写一个。 二、Linux产生 1991年,林纳斯·托瓦兹在赫尔辛基大学上学时,对作业系统很好奇。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作业系统,这就是后来的Linux核心。 当时林纳斯·托瓦兹开始了在MINIX上开发Linux内核,为MINIX写的软体也可以在Linux内核上使用。至Linux成熟了,便可以在自己的平台上继续开发了。后来使用了GNU软体代替MINIX的软体,因为使用从GNU系统来的原始码可以自由使用,这对Linux的发展是有益。使用GNU GPL协议的原始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,做出了一个有完整功能的、自由的作业系统。 三、商业化发展与流行 不仅仅被技术爱好者使用,同时也应用在生产环境中,在20世纪90年代的中期在超级计算机社区中取得了巨大的成功。例如NASA开始替换掉昂贵的机器,转而在相对便宜商品化的电脑上运行Linux系统。由Dell和IBM公司开始跟进的商业化使用开始为Linux提供支持来逃脱微软在桌面操作系统中的垄断。 今天,Linux被应用在每个领域中,从嵌入式系统到超级电脑。服务安装经常使用LAMP应用堆的地方已经被稳固了。Linux在家庭和和企业桌面中的分布应用已经开始上升。伴随着许多安装定制的Linux分支系统的设备上市和谷歌开始发布谷歌自己为上网本设计的Chrome OS,Linux分布也在上网本市场中变得流行起来。 Linux在消费市场上最大的成功可能就是移动设备市场,安卓在智能手机,平板和最近的可穿戴设备中变成了最卓越的操作系统之一。Linux分支的博弈也随着对Linux的支持和自身推出的Linux分支而增长。Linux也受到各种地方和国家的政府的欢迎,例如比利时联邦政府。 三、发展现状 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,以及其他形式的的软件包管理系统软件。 四、系统架构 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操作系统所建立的基本设计思想。Linux系统使用单内核,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整合,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建立在X窗口系统之上,由X窗口系统通过软件工具及架构协议来建立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: 1.启动程序——例如GRUB或LILO。该程序在计算机开机启动的时候运行,并将Linux内核加载到内存中。 2.init程序。init是由Linux内核创建的第一个进程,称为根进程,所有的系统进程都是它的子进程,即所有的进程都是通过init启动。init启动的进程如系统服务和登录提示(图形或终端模式的选择)。 3.软件库包含代码,可以通过运行的进程。在Linux系统上使用ELF格式来执行文件,负责管理库使用的动态链接器是“ld-linux.so”。Linux系统上最常用的软件库是GNU C库。 4.用户界面程序,如命令行shell或窗口环境。 五、发展历程 Linux和其他许多当代流行的操作系统之间的主要区别是,Linux内核和其他组件是免费的,并且软件是开源的。虽然它是目前使用最广泛的,但是Linux不是唯一的这样的操作系统。一些自由和开源软件的许可证是基于Copyleft的原理,两者是一个互惠的过程:来自一项软件著作权作品的任何工作也必须Copyleft本身。最常见的自由软件许可证,GNU通用公共许可(GPL),用于GNU项目的Linux内核和许多部件。 基于Linux的分布是由开发商与其他操作系统并建立了计算标准的互操作性。Linux系统遵循POSIX,SUS,LSB,ISO和ANSI标准,可能到目前为止只有一个Linux发行了注册,linux-ft. POSIX。 自由软件项目,虽然通过合作开发,但往往是相互独立的。软件许可证,明确地允许再分配。然而事实上,对于规模较大的项目,收集由独立项目产生的软件基础,使其可以在一个Linux分布形式上可用。 许多Linux发行版,或“发行版”,管理远程的系统软件和应用软件通过网络连接可以下载和安装。 这允许用户操作系统适应他们的特定需求。 用户主要是个人、零散的团队、志愿者组织和商业实体。 负责分配默认配置已安装的Linux内核中,一般系统安全,和更广泛的集成不同的软件包成一个连贯的整体。发行版通常使用包管理器。如dpkg,突触,YAST,百胜,或从一个中央位置搬运系统的安装、删除和更新所有的软件。 6、 社区  分布在很大程度上是由它的开发者和用户社区。有些供应商开发和资助他们分布在自愿的基础上,Debian 作为一个著名的例子。其他维护社区版本的商业发行版,红色的帽子 如何处理 Fedora 和 Suse 如何处理 opensuse 。 在许多城市和地区,当地协会称为 Linux用户组,寻求促进他们的首选的分布和扩展自由软件。他们召开会议,提供免费的示范、培训、技术支持、对新用户和操作系统的安装。 许多互联网社区也为Linux用户和开发人员提供支持。 大多数发行版和免费软件/开源项目 IRC 聊天室或 新闻组。网上论坛 是另一种手段的支持,值得注意的例子是吗LinuxQuestions.org 和各种分配特定的支持和社区论坛,如的 Ubuntu ,Fedora , Gentoo 。 Linux发行版主机邮件列表,通常会有一个特定的主题,如使用或开发对于一个给定的列表。 有几个技术和Linux网站的焦点。 Linux通常包括印刷杂志覆盖磁盘包括软件甚至完整的Linux发行版。  虽然Linux发行版通常可用的免费,几家大型企业销售,支持和促进发展的系统和组件自由软件。Linux内核的分析显示,75%的代码从2008年12月到2008年1月由程序员开发为企业工作,让志愿者和7%的非机密的18%左右。包括大公司提供贡献戴尔,IBM,惠普,甲骨文,太阳微系统公司 (现在Oracle)的一部分,Suse,诺基亚。许多公司,尤其是红色的帽子,规范 SUSE,已经建立了一个重大的业务在Linux发行版。 自由软件许可证,分布的各种软件包构建在Linux内核为基础,明确适应并鼓励商业化;Linux发行版之间的关系作为一个整体和个体供应商可能被视为共生。一个常见的商业模式商业供应商收取的支持,尤其是对业务用户。许多公司还提供了一个专门的商业版本的分布、增加专用支持包和工具管理更高数量的设施或简化管理任务。 另一种商业模式是为了出售赠送软件硬件。 这是在计算机行业规范,与操作系统等 CP / M ,苹果DOS 和版本的 Mac OS 7.6之前自由copyable(但不修改)。 随着计算机硬件标准化的整个1980年代,它变得更加硬件制造商很难从这种策略中获利,因为操作系统上运行任何制造商的计算机共享相同的架构。 七、在Linux上编程  大多数Linux发行版支持数十种编程语言。最初的开发工具用于构建Linux英语用程序和操作系统程序中被发现的GNU工具链,包括 GNU Compiler Collection (GCC) GNU构建系统 。同时GCC为 ADa,c ,c++ ,Go和 Fortran提供了编译器。许多编程语言支持Linux的跨平台的参考实现,例如 php,Perl, Ruby,Python,Java和 Haskell 。在2003年首次发布,LLVM 项目为多种语言提供了另一种跨平台的开源编译器。专有的编译器有为Linux包括 英特尔的c++编译器,阳光工作室和IBM XL c / c++ 编译器。 基本的形式visual basic 等形式的支持 。 FreeBasic,XBasic,在终端编程或条款 QuickBASIC 或 涡轮基本 编程的形式 QB64 。 类unix系统的共同特征,Linux包括传统的针对特定目的编程语言脚本 、文本处理、系统配置和管理。Linux发行版支持 Shell脚本,Awk,战略经济对话和使。许多程序也有嵌入式编程语言支持配置或编程。例如,正则表达式支持这样的项目吗 grep,或 定位,而先进的文本编辑器,比如 gnu emacs,有一个完整的口齿不清解释器内置。 大多数发行版还包括支持 php,Perl, Ruby, Python 和其他 动态语言 。 虽然不常见,Linux也支持 c# (通过 莫诺 ),期间,计划 。大量的 Java虚拟机 和开发工具在Linux上运行,包括原始Sun JVM( 热点 ),IBM的J2SE再保险,以及许多开源项目 Kaffe 和 JikesRVM 。 gnome 和 kde 很受欢迎 桌面环境并提供一个框架来开发应用程序。这些项目是基于 gtk + 和 qt小部件工具箱也可以分别独立使用更大的框架。都支持多种语言。 有许多 集成开发环境提供包括 Anjut,块代码: codelite、Eclipse、geany、ActiveState的科莫多岛、kdevelop、拉撒路、monodevelop、netbeans、qt的创造者,而历史悠久的编辑器 vim,nm和 emacs仍受欢迎。 八、市场份额和吸收 许多的定量研究免费的开源软件关注的主题包括市场份额和可靠性,与许多研究专门检查Linux。 Linux市场正在迅速增长,收入的服务器,台式机和打包软件运行Linux在357亿年预计将超过357亿美元。 分析师和支持者属性的相对成功Linux对其安全性、可靠性、低成本、和自由供应商锁定 。 1.台式机和笔记本电脑 根据 web服务器统计数据 ,截至2015年3月 ,估计上的Linux的市场份额 台式电脑 是1.5%左右。 相比之下,微软视窗系统 有91.5%左右的市场份额,而 Mac OS 涵盖了7%左右。 2.Web服务器 国际数据公司(IDC) 2007年第一季度的报告表明,Linux举行整个服务器市场的12.7%。 这估计是基于各公司销售的Linux服务器的数量,和不包括服务器硬件单独购买Linux上安装它。 2008年9月,微软CEO 史蒂夫鲍尔默 表示,Web服务器运行Linux的60%和60%,拔腿就跑 Windows服务器 。  3.移动设备 Android系统,基于Linux内核,已成为占据主导地位的操作系统智能手机。在2013年第二季度,Android使用全球智能手机总销量的79.3%。Android也是一个受欢迎的平板电脑操作系统,负责2013平板电脑销量的60%以上。 web服务器的统计数据显示,截至2014年12月 Android市场约46%的份额,IOS 持有45%,剩下的9%归因于不同的细分市场平台。  4.电影制作 多年来,Linux在电影行业选择的平台。 第一部主要产生在Linux服务器上是1997的 《泰坦尼克号》 。 此后大制片厂包括 迪士尼动画,皮克斯,维塔数字,工业光&魔法已经迁移到Linux。 根据Linux电影集团,95%以上的服务器和桌面动画和视觉效果公司使用Linux。  5.在政府使用 Linux发行版也得到普及与不同的地方和国家政府。 巴西联邦政府为支持Linux是众所周知的。 俄罗斯军方的消息创建自己的Linux发行版也浮出水面,并实现G.H. ost项目。 印度的状态 喀拉拉邦 已经要求所有公立高中的程度在电脑上运行Linux。 中国只使用Linux作为操作系统的龙芯处理器家族实现技术独立。 在西班牙,一些地区已经开发出自己的Linux发行版,它广泛应用于教育和官方机构gnuLinEx 在Extremadura和 Guadalinex 在安达卢西亚。法国和德国也采取措施向Linux的采用。 

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