linux操作系统

Linux是一个类似UNIX的免费开源操作系统，它是一个遵循GPL精神和POSIX标准的网络操作系统。Linux的诞生离不开Unix家族。Linux的最初版本由Linus Torvalds于1991年9月17日首次发布。之后，Linux迅速发展，1994年3月，Linux 1.0正式诞生。后来，在linus torvalds的领导下，许多爱好者参与了Linux内核的开发和维护。

进入21世纪，Linux操作系统已成为最引人注目的操作系统之一，其在网络服务器应用市场中的份额也在不断增加。由理查德·斯托尔曼领导的自由软件基金会也继续为Linux提供大量支持其内核的GNU组件。Linux有许多发行版本。例如，CentOS是根据RHEL根据开放源代码条例发布的源代码编译的，非常稳定。Debian是一个只有免费软件和驱动程序的社区发行版，但它可以很好地支持各种硬件架构，并提供近10万种不同的开源软件。Ubuntu继承并加强了Debian的所有优点，采用默认的GNOME桌面系统，界面简洁。

Linux操作系统是一个多用户、多任务的分时操作系统。它可以在多种硬件平台上运行，并且对硬件要求低、功能强大、架构开放，因此可以应用于数据库、桌面应用、云计算、网络服务器、嵌入式系统等多个领域。Linux操作系统可以很好地支持虚拟内存、虚拟文件系统和TCP/IP，具有稳定、安全、多任务、多用户和兼容性强等优点，非常适合学习和二次开发。

起源

Linux的诞生离不开Unix家族。1969年，肯·汤普森设计了一个适合他工作环境的小型文件系统，这就是最早的Unix的来源。1973年，贝尔实验室的丹尼斯·里奇等人用C语言极大地改写了这个系统的核心，并将这个操作系统命名为Unix，这是最早的Unix操作系统。

20世纪70年代，Unix操作系统逐渐流行起来。在此期间，另一个重要的分支出现了，即诞生于1977年的伯克利软件分发（BSD）系统。从BSD系统开始，各大商业公司开始基于自己的硬件架构研究和开发UNIX系统，从而产生了不同版本的UNIX系统。例如SUN的Solaris系统、IBM的AIX系统和惠普的HP UNIX系统。

20世纪70年代末，美国电话电报公司试图收回UNIX系统的版权，特别要求禁止向学生提供UNIX系统代码。这样的问题一度引起当时UNIX行业的恐慌，进而引发商业纠纷。

1984年，理查德·斯托曼认为，如果有很多人来测试程序，将使软件开发得更好。因此他发起了一场开发自由软件的运动，并建立了自由软件基金会（FST）和GNU项目。GNU对后来的Linux产生了深远的影响，后来的Linux发行版是FSF的GUN项目、linus torvalds的个人努力和全世界合作者的共同产物。

发布

1991年初，芬兰大学生linus torvalds在实习时使用了一种类似Unix的操作系统-Minix（Unix的一个分支）。但是他发现Minix的功能并不完善，基本上只是一个操作系统的内核。因此，他决定编写一个保护模式的操作系统，这就是Linux原型的诞生。最初的Linux是用汇编语言编写的，它的主要工作是处理80386的保护模式。

1991年10月5日发布了Linux的第一个官方版本，即0.0.2版本hobby。Bash和gcc可以在这个版本中运行，但它几乎不能做任何事情。它的主要功能是开发操作系统的核心，它没有关注用户支持、文档和版本发布。

命名

林纳斯首先将Linux放在FTP服务器上，供所有人免费下载。为了表现它的自由和怪异，他给Linux取了一个奇怪的名字——Freak。然而，FTP服务器的系统管理员认为这个软件是Linus的Minix，因此管理员建立了一个Linux目录来存储这些文件，Linux这个名称就这样流传开来。

Linux的吉祥物是一只可爱的小企鹅。当正式的Linux内核1.0于1994年发布时，每个人都让林纳斯想一个吉祥物。他突然想到小时候去动物园被企鹅追的事。企鹅的力量和速度给他留下了深刻的印象，所以他决定把Linux的吉祥物做成一只企鹅。

发展

从一开始，林纳斯就决定自由传播Linux，包括源代码。他将源代码发布在互联网上，立即引起了程序员和业余计算机爱好者的注意。他们还通过互联网增加了Linux内核开发工作。在纠正Linux原始版本错误的同时，他们还不断为Linux添加新功能，使Linux达到了快速发展的阶段。到了1994年3月，Linux 1.0终于诞生了。Linux 1.0已经是功能齐全的操作系统，内核紧凑高效，可以充分发挥硬件的性能。

1996年6月，Linux 2.0内核发布，代码量约为40万行，支持多处理器，全球用户数为350万。

Oracle从1998年开始支持Linux，Oracle数据库是第一个支持Linux的商业数据库产品。通过支持Linux，用户可以获得具有廉价硬件和操作系统架构的企业级数据库应用解决方案。进入21世纪，Linux操作系统已成为最引人注目的操作系统之一，其在网络服务器应用市场中的份额也越来越大。2001年1月，Linux 2.4内核发布，代码量约为100万行，提高了SMP（对称多处理）系统的可扩展性。PC卡（PCMCIA），内置即插即用等应用功能。

2003年1月，NEC公司在其手机中使用Linux系统。2003年12月，Linux 2.6内核发布，拥有超过1000万行代码，更加灵活、可扩展和易于操作，并且集成了各种应用程序。

2004年发布了Ubuntu Linux，这是一个基于Debian的Linux发行版。它的特点是易于使用、友好和社区支持，并迅速成为最受欢迎的Linux桌面系统之一。

2005年，Linux成功商业化。Linus Torvalds首次出现在《商业周刊》的封面上，打破了Linux已经成为主要商业玩家的任何怀疑。

2007年11月5日，谷歌开发了基于Linux的开源手机平台Android。该平台由操作系统、中间件、用户界面和应用软件组成，并声称是第一个真正面向移动终端的开放式移动开发平台。

2008年，股票交易系统转向Linux，纽约证券交易所改用Linux作为核心操作系统，世界上许多其他主要证券交易所迅速跟进。

2009年1月29日，《纽约时报》报道称，“据估计有超过10亿人在使用Ubuntu”。

2010年5月17日，Linux 2.6.34内核发布，这是一个重要的版本。它带来了大量开源图形驱动程序更新、笔记本显示器切换支持、分布式闪存文件系统LogFS/Ceph、更快的KVM网络支持、Btrfs文件系统升级、VMware气球驱动程序等。

2011年，Linux 3.0内核发布，这是一个纪念版，标志着Linux内核进入了一个新时代。Linux 3.0改进了对虚拟化和文件系统的支持。

2012年1月4日，Linux 3.2内核版本发布。这个版本的内核改进了Ext4和Btrfs文件系统，并提供了自动精简配置功能、新的体系结构和CPU带宽控制。

2015年11月，Linux 4.3内核问世，主要升级了网络，修复了x86 vm86模式的一个漏洞，其他都是小修小补的集合。

2016年12月12日，Linus Torvalds发布了Linux内核4.9，这也是迄今为止开发的最大版本。

2017年11月，Linux内核4.14版LTS的主要功能是将异构内存管理合并到主线中。开发此功能的目的是为了镜像进程地址空间，并且任何设备都可以透明地使用系统内存。2018年8月12日，Linus Torvalds正式发布了Linux内核的第四个重要里程碑版本——Linux Kermel 4.18稳定版。

2019年11月，Linux 5.4内核正式版带来了大量新功能，加强了安全性并更新了硬件驱动程序。最大的亮点是支持微软exFAT文件格式，这使得更好地使用USB闪存驱动器和移动硬盘等便携式存储设备。而且，Linux系统内核首次添加了锁定功能，新的“锁定”功能将限制Linux的一些内核功能，甚至对root用户也是如此，这使得受损的root帐户更难破坏其余系统内核。

2020年12月，Linus Torvalds发布了Linux 5.10，这是一个重要的里程碑。这个版本必须维护长期支持（LTS）内核至少五年，它也是一个大规模的功能内核更新，有很多改进。2021年1月6日，Linux 5.10.5内核正式发布。5.10内核系列的所有用户都必须升级并禁用FBCON以加速滚动。

2023年11月8日，开源解决方案提供商红帽公司宣布推出红帽企业版Linux 9.3（RHEL 9.3），该版本将为未来的创新创造更顺畅的方式，而无需对技能、工具或工作流程进行大规模更改。

一般来说，运行在计算机硬件系统上的Linux操作系统可以分为两部分:Linux内核和应用程序。普通用户主要处理应用程序，而开发人员，尤其是内核或驱动程序开发人员主要处理Linux内核。然而，普通Linux系统的实际组成要复杂得多。从功能上看，Linux系统可以分为三个部分，即引导程序、内核和根文件系统。

引导程序

启动程序在CPU通电后执行，它负责准备工作，例如初始化硬件资源和提供用户选择菜单。因为CPU通电后执行的第一个程序的大小是有限的，所以内核不能直接用作该程序。为了支持多个操作系统，引导程序在操作系统启动前提供了一个用户选择菜单。它的主要任务包括硬件初始化、启动配置和内核加载。根据不同的CPU架构选择不同的引导程序，如ARM架构的uboot和x86架构的GRUB（GRand Unified boot loader）。一般来说，引导程序是Linux系统的一部分，在内核启动之前运行。

Linux内核

Linux内核是Linux操作系统的核心和灵魂，负责管理磁盘上的文件和内存，启动和运行程序，以及接收或发送来自网络的数据包。Linux内核是整个软件体系中最接近硬件的一层。它向下驱动和管理硬件，向上将硬件抽象为操作系统中的资源以供上层应用程序使用。Linux内核主要由六个功能模块组成，分别是进程管理、进程间通信、内存管理、文件系统、设备驱动和网络。以上六个模块只是Linux内核的主要组件，还有许多其他功能模块，例如安全模块。这些模块相互交互，并以系统调用的形式提供外部接口。各种应用程序通过这个接口调用内核提供的函数和服务来实现特定的任务。

初始化进程是由idle通过kenel_thread创建的。在内核空间初始化之后，init程序被加载并最终在用户空间（Iptables）中工作。它由0进程创建，完成了系统的初始化，并且是系统中所有其他用户进程的祖先进程。Linux中的所有进程都是由init进程创建和运行的。首先启动Linux内核，然后在用户空间启动init进程，然后启动其他系统进程。系统启动后，init将成为监控系统中其他进程的守护进程。

root文件系统

Linux将一切抽象成文件，因此整个Linux系统由多种文件组成，包括普通文件、目录、符号链接、设备文件等等。每个文件都有一个路径。在Linux中，所有路径都有一个共同的起点——根目录，在命令中用“/”表示。因此，“根文件系统”是指根目录下所有文件和目录的集合。Shell命令解释器负责接收和解释用户输入的命令，并将需要执行的操作传递给系统内核执行。内部命令是指一些集成到Shell解释程序（如Bash）中的特殊命令，也称为内置命令。外部命令是指可以在Linux系统中完成特定功能的脚本文件或二进制程序。

从Linux内核1.1版本开始，Linux就有了包过滤的功能。管理员可以根据自己的需求定制他们的工具、行为和外观，而无需昂贵的第三方工具。Netfilter组件是内核的一部分，由几个表组成。每个表由几个链组成，每个链可以有一个或几个规则。用户空间组件是一个工具，它使在包过滤表中插入、修改和删除规则变得容易。

软件包管理（RPM）是一个开放的软件包管理器，它可以在多种类型的Linux和UNIX操作系统中工作。只要遵循GPL协议，RPM软件就对所有用户开放，用户甚至可以在自己的程序中使用它。对于最终用户来说，软件包管理器大大简化了系统升级、维护和应用程序安装。软件包管理器维护已安装的RPM软件包和文件的数据库。对于程序开发人员，包管理器允许此类用户将编译和连接生成的软件源代码和二进制程序打包，然后提供给最终用户。

用户界面

Linux为用户提供了两种界面:命令行界面（CLI）和图形用户界面（GUI）。命令行界面通过键盘直接输入命令来操作Linux系统，有点类似于DOS系统的界面。图形用户界面是通过使用鼠标、菜单和窗口等工具呈现给用户的直观、易用和友好的图形界面。图形用户界面有很多种，其中最常用的是GNOME和KDE。

GNOME是GNU网络对象模型环境的缩写。它是Linux系统中最重要的桌面系统之一，也是UNIX系统中图形系统最重要的选择之一。严格来说，GNOME不仅仅是一个简单的窗口管理器，还为用户提供了一个强大且用户友好的桌面操作环境。它提供了许多强大的应用软件，如Nautilus文件管理器、GIMP图像处理软件、Gedit文件编辑器和gThumb图像浏览器。

Shell是系统的命令行用户界面，为用户提供与内核交互的接口。它接收用户输入的命令，并将其发送到内核执行。它是一个命令解释器。此外，Shell编程语言具有普通编程语言的许多特点，用这种编程语言编写的Shell程序与其他应用程序具有相同的效果。

Fedora是红帽公司发布的系统套件。用户可以免费体验最新的技术或工具，这些技术或工具成熟后将被添加到RHEL系统中，因此Fedora也被称为RHEL系统的“试验田”。Fedora对于Redhat的作用主要是为RHEL的发展提供基础。Fedora的界面和操作系统与RHEL非常相似；此外，fedora一直在快速引入新技术；而且fedora一直坚持绝对开源的原则。由于Redhat在Linux中的地位和影响力，它被许多坚定的粉丝所使用。

CentOS

社区企业操作系统（CentOS）是由RHEL根据开放源代码条例发布的源代码编译而成的。由于来自相同的源代码，一些需要高稳定性的服务器使用CentOS而不是商业版的RHEL。它们之间的区别在于CentOS是完全开源的。很多站长一般都会选择CentOS系统。CentOS删除了许多与服务器功能无关的应用程序。该系统简单、稳定。命令行操作可以促进系统和应用程序的管理，并且它受到帮助文档和社区的支持。

Debian

Debian是一个只有免费软件和驱动程序的社区发行版。此外，Debian可以很好地支持各种硬件架构，提供近10万种不同的开源软件，并具有适用于大量硬件设备的驱动程序，因此在世界上具有很高的认可度和使用率。Debian整个系统的基本核心是稳定。只要在应用程序级别没有逻辑缺陷，系统多年内都无法重启。此外，Debian几乎不占用硬盘空间和内存，因此1.28亿虚拟专用服务器（VPS）可以流畅地运行Debian。但是Debian更适合有Linux工作经验的开发人员。

Ubuntu

Ubuntu继承并加强了Debian的所有优势，包括Debian Sid的apt-get。Ubuntu采用默认的GNOME桌面系统，界面简洁，安装过程人性化，和Windows系统一样好用。它被称为对硬件支持最好和最全面的Linux发行版之一，可以轻松应对其他发行版难以使用或默认配置无法满足的硬件。Ubuntu使用增强的内核来提高安全性。默认情况下，不允许直接root登录，您需要通过su或sudo从第一个创建的用户处获得root权限。虽然可能不方便，但无疑提高了系统的安全性。此外，Ubuntu的版本周期为六个月，这弥补了Debian更新缓慢的缺点。

Slackware

Slackware是Patrick Volkerding制作的GNU/Linux发行版。Slackware没有升级单个应用程序、库或软件包的正式机制，因此当新版本出现时，要么可以升级整个系统，要么可以根据需要升级所有部分。Slackware有一个初级包装系统，它不如RedHat的RPM先进。但是，如果您不在乎包格式并且更喜欢自己编译源代码，Slackware是一个不错的选择。

Red Hat

红帽是Linux的一个著名版本，创建于1994年。因为一些公司为用户提供一整套服务，所以它特别适合在公共网络中使用。红帽Linux的安装过程也非常简单明了。它的图形化安装过程提供了简单安装服务器的所有信息。系统运行后，用户可以从网站和Red Hat获得充分的技术支持。红帽是满足大众需求的最佳版本。其产品涉及云计算、存储、虚拟化、中间件和操作系统五大技术领域。

Linux（红帽企业版Linux（RHEL）是世界上广泛使用的Linux系统。RHEL系统具有强大的性能和稳定性，并在世界各地拥有完善的技术支持。RHEL系统也是红帽认证和许多生产环境中使用的系统。RHEL是Linux服务器产品的标杆，占据了国内外Linux服务器的主要市场份额。RHEL产品功能全面，产品认证齐全。RHEL主要依靠技术服务和产品维护来盈利。

SUSE

SUSE是由德国SUSE Linux AG公司发布和维护的Linux发行版。早期只发布了商业版，第一版于1994年初发布。2004年2月，SUSE被Novell公司收购，随后OpenSUSE开源项目社区成立，并推出了OpenSUSE的社区发行版。SUSE以其友好的图形界面安装和方便的管理工具占据了一定的市场份额。

Gentoo

Gentoo最初是由Daniel Robbins（FreeBSD的开发者之一）创建的，第一个稳定版本于2002年发布。自Gentoo 1.0问世以来，它就像一场风暴，给Linux世界带来了巨大的惊喜，并吸引了大量用户和开发人员拥抱Gentoo。Gentoo适合在使用Linux方面有更多经验的人。

openEuler

OpenEuler是一个开源和免费的Linux发行版，它通过开放的社区形式与全球开发者构建了一个开放、多元和架构包容的软件生态系统。openEuler也是一个创新系统，它倡导客户在系统上提出创新想法、探索新思路和实践新解决方案。

Mandriva

Mandriva由一个倡导Linux的组织于1998年创立，其目标是尽可能简化工作。作为红帽Linux的一个分支，Mandriva将自己定位为桌面市场上最好的Linux版本。Mandriva的安装非常简单明了，为初学者设置了简单的安装选项。它完全使用GUI界面，并为磁盘分区系统制作了适合各种用户的简单GUI界面。软件包的选择非常标准，也有软件组和单个工具包的选项。

Knoppix

由德国的克劳斯·科诺佩开发的Knoppix是基于Debian的发行版。Knoppix严格来说是一个LiveCD Linux。所谓LiveCD是指整个操作系统都在一张光盘上。只要打开它并从光盘启动，它就可以拥有一个完整的Linux系统而无需安装。Knoppix也可以很容易地安装在硬盘上。它具有强大的硬件检测能力、系统修复能力和即时压缩传输技术。

Linux Mint

Linux Mint提供了经典桌面配置的现代版本，对于Linux新手来说是一个不错的选择。该发行版易于安装，并配备了从mac0S或Windows系统切换所需的软件。此外，Linux Mint发行版可以更好地支持专有媒体格式，使用户能够开箱即用地播放视频、DVD和MP3音乐文件。

稳定性:Linux是在Unix基础上开发的操作系统。因此，Linux具有与Unix相似的用户界面和操作模式，并且它也继承了Unix的稳定和高效的特点。对于安装了Linux的主机，它可以连续工作一年以上而不停机。

安全性:Linux采取了许多安全技术措施，包括读写访问控制、受保护的子系统、审计跟踪、核心授权等。，为网络多用户环境中的用户提供必要的安全性。同时，参与Linux开发的团队和个人相当多，用户可以随时获得最新的安全信息和软件更新。

多任务、多用户:与Windows系统不同，Linux主机可以允许多人同时登录工作，合理分配系统资源。内置网络支持可与NetWare、Windows Server、OS/2、UNIX等无缝连接。在各种UNIX测试和评估中，网络性能是最快的，它还支持FAT16、FAT32、NTFS、Ext2FS、ISO9600和其他文件系统。

兼容性强:Linux系统是一个类似UNIX的系统，可以免费使用和传播，不受任何商业软件版权的约束。为了满足用户的需求，它必须具有良好的兼容性，符合POSIX、X/Open等标准，兼容各种文件系统和网络，并支持广泛的硬件平台和应用程序。

设备独立性:Linux是一个具有设备独立性的操作系统。因为用户可以免费获得Linux的内核源代码，所以他们可以修改内核源代码以适应新添加的外部设备。

移植性好:Linux是一个可移植的操作系统，可以在从微型计算机到大型计算机的任何环境和任何平台上运行。这就要求Linux内核设计要分为与体系结构无关的部分和相关部分，使其能够方便地运行在不同的计算机硬件平台上，即内核要有高度的适应性。

数据库：MySQL是在Linux操作系统下开发的经典开源数据库。类似地，其他著名的关系数据库，包括Oracle、DB2和Sybase，也为Linux操作系统提供了定制版本。对于非关系数据库，如HBase和MongoDB，它们也部署在Linux环境中。

桌面应用程序：随着Limux操作系统在图形用户界面和应用软件方面的发展，Linux在桌面应用程序方面有了显著的改进，现在它可以作为一个集成办公应用程序、多媒体应用程序和网络应用程序的图形界面操作系统。其中，Ubuntu作为Linux领域广泛使用的图形桌面系统之一，不仅优化了桌面应用环境，而且其开发社区也是最活跃的开源开发社区之一。

云计算：虚拟化是云计算的关键组成部分，以Linux为核心的虚拟化软件如VMware、Xen和KVM备受关注。在开源云计算软件Cloudstack和OpenStack中，许多组件都基于Linux。随着云计算的快速发展，越来越多的公司和R&D机构正在使用开源系统，而作为第一个开源系统，Limux不言而喻。

linux操作系统

网络服务器：在金融、保险、银行、通信、互联网等企业的服务器上，甚至在超算中心上，大多运行的是UNIX的替代品Linux系统，网络服务器是其典型的应用领域。Linux系统在网络服务器方面具有多重优势。首先，它可以与UNIX开发的软件无缝兼容，无需修改即可流畅运行。其次，Linux系统在网络功能上非常稳定，可以满足7x24小时甚至更长时间的系统需求。最后，Linux拥有大量实用软件并支持GPL授权，有效降低了软件升级成本。

嵌入式系统开发：Linux内核的灵活性使其成为嵌入式系统开发中最合适的选择。内核可以根据硬件系统配置进行裁剪和重新编译，更容易满足嵌入式系统对功能、成本、体积和功耗的严格要求。嵌入式Linux由根据需求定制的内核和系统模块组成，构成了一个小型操作系统。该领域不仅具有Linux应用程序的商业前景，而且可以方便地应用于智能信息产品，如机顶盒、IA设备、PDA、PDA、WAP手机、车载盒和工业控制。

移动装置：随着半导体技术的发展，移动设备的功能和复杂性都有所提高。为了在竞争激烈的市场中扩展业务，手机制造商和移动运营商需要开发和部署新的功能和服务，但传统的专有开发平台是不够的。Linux可以为运营商提供一个可控、可定制和可扩展的开放平台，以满足他们的标准和规范，同时让客户享受个性化服务。手机制造商可以通过使用Linux为用户提供独特的体验，同时降低开发和认证成本。