一文搞懂什么是 GNU/Linux 操作系统

Author：rab

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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 Thompson、Dennis 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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