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Linux的发展及介绍

一个名叫Linus Torvalds 芬兰大学生想知道Intel的新CPU386。他认为更好的学习方法是自己编写操作系统的核心。出于这个目的,加上他对当时的看法Unix 变种版本(即Minix)他对80386类机器的脆弱支持非常不满,决定开发全功能支持POSIX标准的、类Unix该系统吸收了操作系统的内核BSD和System V它们的优点同时被抛弃。Linus独立开发这个内核到0.02 这个版本可以运行gcc、bash 很少有应用程序。这些都是他开始的工作。后来,他又开始在因特网上寻求广泛的帮助。

Linux操作系统的诞生、发展和成长取决于以下五个重要支柱:UNIX操作系统、MINIX操作系统、GNU计划、POSIX标准、Internet网络。

(1)UNIX操作系统

Linux 操作系统是UNIX 克隆版的操作系统。UNIX 操作系统是美国贝尔实验室的Ken.Thompson和Dennis Ritchie 于1969 年夏在DEC PDP-7 在小型计算机上开发的分时操作系统。Ken Thompson 为了闲置PDP-7 他最喜欢的星际旅行在电脑上运行(Space travel)所以在1969年 在他妻子回家乡加利福尼亚度假期间,他在一个月内开发了它UNIX 操作系统的原型。当时用的是BCPL 语言(基本组合编程语言),后经Dennis Ritchie 于1972 年用移植性强的C语言重写,使得UNIX 该系统已在高校推广。

(2)MINIX操作系统

MINIX 系统是由Andrew S. Tanenbaum(AST)开发的。AST 是在荷兰Amsterdam 的Vrije 大学数学与计算机科学系统工作,是ACM 和IEEE 资深会员(世界上只有少数人是两会的资深会员)。MINIX 是他1987 主要用于学生学习操作系统原理。到1991 年时版本是1.5。目前使用的版本主要有两1.5版和2.0 版。当然目前MINIX 系统已经是免费的,可以从多个系统开始FTP上下载。

对于Linux 该系统后来对其开发者说Linus的称赞。但他认为Linux发展的主要原因是他想要维持MINIX 小规模可以让学生在一个学期内完成学业,所以他们不接受世界各地的许多人MINIX扩展要求。所以在这样的前提下激发了它Linus 编写Linux 系统。当然Linus 也正好抓住了这个好机会。

作为操作系统,MINIX 它不是一个优秀的人,但它也提供了使用C 编写语言和汇编语言的系统源代码。这是第一次让雄心勃勃的程序员或hacker 能够阅读操作系统的源代码。当时,这个源代码是软件提供商小心保护的秘密。

(3)GNU计划

20世纪70年代,软件行业成就了哈佛大学比尔两位针锋相对的领袖·盖茨和Richard M.Stallman。前者宣布了Copyright(版权)时代的到来,构建了微软帝国的辉煌;后者于1984年建立了自由软件系统GNU,制定一般公共版权协议(GeneralPublicLicense,简称GPL),今天Linux由于成功GPL协议。

所有GPL协议下的自由软件遵循Richard M. Stallman的"Copyleft"(非版权)原则:自由软件允许用户自由复制、修改和销售,但其源代码的任何修改都必须向所有用户公开。

GNU计划和自由软件基金会FSF(the Free Software Foundation)是由Richard M. Stallman 于1984 年一手创办的。开发开发类似性UNIX 而且是自由软件的完整操作系统:GNU 系统(GNU 是"GNU's Not Unix"它的发音是递归缩写"guh-NEW")。

各种使用Linux 作为核心的GNU 操作系统应用广泛。虽然这些系统通常被称为"Linux",但是Stallman 严格地说,它们应该被称为GNU/Linux系统。

到上世纪90 年代初,GNU 该项目开发了许多高质量的免费软件,包括著名的emacs 编辑系统、bash shell 程序、gcc 编译程序系列,gdb 调试程序等。这些软件为Linux 开发操作系统创造了合适的环境。这是Linux 能诞生的基础之一,以至于目前很多人都会Linux 操作系统被称为操作系统GNU/Linux操作系统。

(4)POSIX标准

POSIX(Portable Operating System Interface for Computing Systems)是由IEEE 和ISO/IEC 一簇开发标准。本标准以现有为基础UNIX 实践和经验描述了操作系统的呼叫服务接口。用于保证编制的应用程序可以在源代码一级上在多种操作系统上移植和运行。它是在1980 年早期一个UNIX 用户组(usr/group)基于早期工作。该UNIX 用户组原本试图将AT&T 的System V 操作系统和BerkeleyCSRG 的BSD 调用接口之间的差异重新调和集成。并于1984 每年定制//usr/group 标准。

在90 年代初,POSIX 1991-1993年,标准的制定正处于最终投票敲定的时。 年间。此时正是Linux刚开始的时候,这个UNIX 标准为Linux 提供极其重要的信息,使Linux 它可以在标准的指导下开发,并且可以与大多数一起开发UNIX 兼容操作系统。在最初的Linux 内核源代码已经成为Linux 系统与POSIX 准备好了标准的兼容性。在Linux 0.01 版内核的/include/unistd.h 文件中定义了几个相关文件POSXI 标准要求的符号常数和Linus 注释中写道:OK,这可能是个笑话,但我正在研究它。

(5)Internet 网络

Internet是linux信息和资源的开发、交流和开发平台。

1.模块化程度高

Linux核心设计非常精致,分为五个部分:过程调度、内存管理、过程间通信、虚拟文件系统和网络接口;其独特的模块机制可以根据用户的需要实时插入或移除一些模块Linux系统内核可以切割得非常小,非常适合嵌入式系统

2.源码公开

由于Linux从一开始就开发系统GNU项目紧密结合,其大部分组成部分直接来自GNU项目。任何人,任何组织,只要遵守GPL条 钱,可自由使用Linux 源代码为用户提供了最大的自由。由于嵌入式系统的应用差异很大,设计师往往需要修改和优化具体的应用源代码, 因此,能否获得源代码? 开发嵌入式系统至关重要。加之Linux软件资源非常丰富,每个通用程序都在Linux几乎所有这些都可以找到,而且数量仍在增加。所有这些都可以设置 在计师的基础上进行二次开发变得非常容易。另外,由于Linux源代码公开,用户不必担心后门等安全隐患。

同时,源代码的开放为教育机构提供了极大的便利,也促进了Linux学习、推广和应用。

3.广泛的硬件支持

Linux能支持x86、ARM、MIPS、ALPHA和PowerPC各种系统结构的微处理器。目前已成功移植到几十个硬件平台,几乎可以在所有流行的处理器上运行。

由于世界范围内有众多开发者在为Linux的扩充贡献力量,所以Linux有着异常丰富的驱动程序资源,支持各种主流硬件设各和最新的硬件技术,甚至可在没有存储管理单元MMU 的处理器上运行,这些都进一步促进了Linux在嵌入式系统中的应用。

4.安全性及可靠性好

内核高效稳定。Linux内核的高效和稳定已在各个领域内得到了大量事实的验证。

Linux中大量网络管理、网络服务等方面的功能,可使用户很方便地建立高效稳定的防火墙、路由器、工作站、服务器等。为提高安全性,它还提供了大量的网络管理软件、网络分析软件和网络安全软件等。

5.具有优秀的开发工具

开发嵌入式系统的关键是需要有一套完善的开发和调试工具。传统的嵌入式开发调试工具是在线仿真器(In Circuit Emulator,ICE),它通过取代目标板的微处理器,给目标程序提供一个完整的仿真环境,从而使开发者能非常清楚地了解到程序在目标板上的工作状 态,便于监视和调试程序。在线仿真器的价格非常高,而且只适合做非常底层的调试。如果使用的是嵌人式Linux,一旦软硬件能支持正常的串口功能,即使不用在线仿真器,也可以很好地进行开发和调试工作,从而节省了一笔不小的开发费用。嵌入式Linux为开发者提供了一套完整的工具链(Tool Chain),能够很方便地实现从操作系统到应用软件各个级别的调试。

6.有很好的网络支持利文件系统支持

Linux从诞生之日起就与Internet密不可分,支持各种标准的Internet网络协议,并且很容易移植到嵌入式系统当中。目前,Linux几乎支持所有主流的网络硬件、网络协议和文件系统,因此它是NFS的一个很好的平台。另一方面,由于Linux有很好的文件系统支持(例如,它支持Ext2、FAT32、romfs等文件系统),是数据各份、同步和复制的良好平台,这些都为开发嵌入式系统应用打下了坚实的基础。

7.与UNIX完全兼容

目前,在Linux中所包含的工具和实用程序,可以完成UNIX的所有主要功能。但由于Linux不是为实时而设计的,因而这就成了Linux在实时系统中应用的最大遗憾。不过,目前有众多的自由软件爱好者正在为此进行不懈的努力,也取得了诸多成果

Linux的优点: 稳定性和高效性:因为 Linux 是由 Unix 发展而来,因此 Linux 与 Unix 有许多相似之处,不只是用户接口和操作方式,Linux 还继承了 Unix 卓越的稳定性和高效性。对于使用 Linux 作为操作系统的服务器,连续运行一年不宕机是相当平常的事情。 低配置要求:Linux 对硬件的要求很低,它可以在数年前的电脑上很流畅的运行。使用 Windows,则需要不断升级机器的硬件。 免费或者少许费用:Linux 基于 GPL,因此任何人可以免费使用或者修改其中的原代码。只有在选择某些厂商制作的 Linux 的发行版时,才会需要一点点费用。强大的支持:大量的 Linux 爱好者会进行交流讨论,并且开发分享一些好的软件,有非常开放的使用氛围。 安全性:Linux 拥有相当庞大的用户和社区支持,因此能很快发现系统漏洞,并迅速发布安全补丁。真正的多用户:Linux实现不同的用户共同登录系统,并且资源分享比较公平。而不是像Windows那样的伪多用户操作系统,如果需要登录更多的用户,要么退出当前用户,要么向微软购买多用户授权。 Linux 还有许多其它优点,如强大的网络支持、方便的控制台操作等等,虽然整体上而言 Linux 做得很好,但它依然还是存在一些不足之处。

Linux 的缺点:没有特定的支持厂商:因为 Linux 上面的软件都是免费发行的,所以自然不会有售后服务之类的支持。 图形界面不够好:这恐怕是影响 Linux 桌面端普及的最重要原因了。但随着时间的流逝,X-window 也变得越来越好用,越来越优秀了。目前各大Linux 发行版,都能很好地做为桌面端计算机使用。

感谢开源机制,Linux始终能够作为一个开源项目,企业才无法像以前那么独断专行。那除了企业,现在什么才是Linux所面临的最大威胁呢?

没人会真的认为Linux会被版权欺诈或诉讼所威胁,更不会因此从OS版图上消失。类似的最大一起诉讼案,SCO Group公司控告IBM案,被广泛解释为间接对Linux的攻击,也最终以悲惨的失败而告终Coggin也倾向于该观点:“依靠巨大的开发者网络和全球范围内的推广传播,Linux取得了巨大成功,这意味着它具有很强的韧性。尽管专利威胁一直都在增加,正如许多科技公司最近所做的那样,但是看起来专利诉讼并不会对Linux产生任何实质性的威胁。”

除此以外,其他类似开源产品的竞争,甚至更加自由化的协议(例如各式各样的BSD们),目前为止,都没有真正达到能够危及淘汰Linux的程度。

毫无疑问,无论从哪个层面来看,Linux现在都正处在关键的岔路口,它将去往何方,又将付出怎样的代价,都值得探讨。

Linux最明显的未来之路,首先,它不仅仅是一块基石,或者说不仅仅是一种建立基础设施的途径,其次,它应当减少过多的产品形式。最后,真正的革新,不仅仅是拓展Linux本身,还要拓展其作为发现问题解决问题的创新办法,目前还很少有人如此对待Linux,要想真正做到这一点,除了呼吁更多的人改变对Linux的看法,还必须打破技术壁垒,将眼光放得更长远。

对此,Coggin说道:“Linux正在逐渐成为一个更加成套或灵活的操作系统,进而超越其作为一个基础设施平台的作用。我们看到,开发者和架构师们正在使用Linux建立新一代解决方案,创造出新一代的企业架构。”这些工作中的大部分已经开始付诸实施,他说道,包括“云计算、大数据、移动领域以及社交网络等多个方面”。

Gillen也同意上述观点,Linux“即将成为公共云基础设施中非常关键的一个部分,由此,Linux确保了它在现代工业中能够长期发挥作用。”Baker说道,“Linux已经在运行着云业务,这是毫无疑问的,它需要巩固自己作为基础设施平台的位置 —— 这意味着它需要时刻保持最新的技术领先优势,例如ARM服务芯片、超大规模集成电路、网络设计,以及所有的软件设计数据中心。”上述这些工作应当可以作为开源系统硬件设计(例如开源计算机项目)的有效补充。

标签: guh5红外线传感器

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