一文搞懂什么是 GNU/Linux 操作系统

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Author:rab


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    • 前言
    • 一、UNIX
    • 二、Linux
    • 三、GNU


前言

你是否经常看见或听说过这么一句话:这是一个类 Unix 的 GNU/Linux 操作系统,你是怎么理解这句话的呢?想要搞懂这句话的含义,你需要了解以下三点基本常识。

一、UNIX

想要了解 Linux,首先要清楚最早的操作系统之一 —— Unix,它是一种多用户、多任务操作系统,由 AT&T 贝尔实验室的 Ken ThompsonDennis Ritchie 等人在 1960 年代末 1970 年代初开发。其设计理念是建立一个简洁、灵活、可扩展的操作系统,以满足多用户环境的需求。该操作系统最初是用汇编语言编写的,后来演变成了使用 C 语言。

Unix 最初是一个商业操作系统,被许多公司采用并根据其需求进行修改。因此,存在多个不同的 Unix 版本,如 AIX、HP-UX、Solaris 等。不同版本之间存在差异,而且通常需要购买使用许可,这导致了标准化和互操作性的问题。

以下是 Unix 的一些关键特点和概念:

  • 多用户多任务

    Unix 允许多个用户同时访问操作系统,并在同一时间运行多个程序,每个用户都有自己的用户账户和独立的工作环境。

  • 分时系统

    Unix 是一种分时操作系统,它可以迅速地在不同的任务之间切换(即我们常说的并发),为用户提供似乎同时运行的体验。

  • 分层结构

    Unix 使用分层的体系结构,将系统功能划分为若干层,每一层都有特定的功能,这种设计使得系统更易于维护和扩展。

  • 命令行界面

    Unix 提供了强大而灵活的命令行界面,用户可以通过输入命令来与系统交互,这种交互方式被称为 shell。

  • 文件系统

    Unix 一切皆文件,并采用了层次化的文件系统,这种设计使得文件和设备可以以统一的方式进行管理。

  • 可移植性

    Unix 设计时考虑了可移植性,使得它能够在不同的硬件平台上运行。

  • 开放性

    Unix 的源代码通常是封闭的,但有些版本如 BSD(Berkeley Software Distribution)是开源的,促使了开源运动的发展。

二、Linux

Linux 是一个免费、开源的类 Unix 操作系统内核,由 Linus Torvalds 于 1991 年首次发布。Linux 内核采用了 GNU 计划的工具和系统组件,形成了一个完整的操作系统。

什么是类 Unix 操作系统?其实就是指类似于 Unix 操作系统的操作系统,因此其设计和行为与 Unix 操作系统相似或兼容。这类操作系统通常采用了 Unix 的设计哲学和概念,包括多用户、多任务、分层的系统结构、强大的命令行界面等特征。

以下是 Linux 的一些关键特点和概念:

  • 多用户多任务

    Linux 支持多用户和多任务操作,多个用户可以同时登录并在同一时间运行多个程序(与我们上面提到的 Unix 一致)。

  • 发行版

    Linux采用了分发式的模型,有许多不同的发行版,如Ubuntu、Fedora、Debian等。

  • 命令行界面

    Linux 提供了强大的命令行界面,用户可以通过终端窗口使用命令来操作系统。

    同时,也有图形用户界面(GUI)可供选择。

  • 文件系统

    Linux 将文件和设备抽象为文件,采用了分层的、层次化的文件系统。

    这种设计使文件和目录之间的操作非常一致。

  • 网络功能

    Linux 在设计时就考虑了网络功能,使其在网络环境中能够高效运行,许多网络设备和服务器使用 Linux 作为其操作系统。

  • 可移植性

    Linux 具有很高的可移植性,可以在多种硬件平台上运行,从个人计算机到嵌入式系统、服务器和超级计算机。

  • 安全性

    Linux 有强大的安全特性,包括权限管理、防火墙、加密等功能。

    这使其在服务器和网络设备中得到广泛应用。

  • 开放性

    Linux 是开源的,这意味着其源代码可以被任何人查看、修改和分发。

    这种开放性促进了广泛的社区参与和合作。

三、GNU

GNU 是一个递归缩写,它代表 "GNU's Not Unix"。GNU 是一个自由软件运动的项目,由理查德·斯托曼(Richard Stallman)于 1983 年发起,GNU 的目标是创建一个完全自由的 Unix 兼容操作系统。

以下是 GNU 的一些关键特点和概念:

  • 自由软件

    GNU 强调自由软件的概念,这意味着用户有权利查看、修改和分发软件的源代码。

    这样的自由性质使得用户能够对软件进行自定义,而不仅仅是使用它。

  • GPL 许可证

    GNU 采用了 GPL(GNU General Public License)等开源许可证,这些许可证强调了对软件自由使用、修改和分享的权利。

  • GNU 工具

    GNU 计划包含了一系列工具和系统组件,其中一些最为著名的包括:

    • GNU Bash(Bourne Again SHell):一种常见的命令行 shell。
    • GCC(GNU Compiler Collection):包括 C、C++、Fortran 等多种编程语言的编译器。
    • GNU Coreutils:包含了基本的命令行工具,如 ls、cp、mv 等。

    这些工具为Linux操作系统提供了基础,并使其成为一个完整的操作系统。

  • Hurd 内核

    GNU 计划最初计划使用 Hurd 内核,以取代 Unix 内核。

    然而,由于 Hurd 的开发进展较慢,许多 GNU/Linux 发行版使用了 Linux 内核。

  • GNU/Linux 操作系统

    尽管 GNU 的原始计划中包括了 Hurd 内核,但实际上,许多流行的 GNU/Linux 发行版使用了 Linux 内核。

    因此,人们通常使用术语 "GNU/Linux" 来强调 GNU 工具和软件在 Linux 系统上的存在和贡献。

总体而言,Linux是一个操作系统的内核,而GNU则提供了Linux操作系统所需的大部分工具和组件。在实际使用中,人们通常会将Linux与GNU工具一起使用,形成一个完整的 GNU/Linux 操作系统。这个术语强调了GNU工具对Linux系统的贡献,同时也表示这是一个完整的自由和开源的操作系统。

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