# 操作系統的發展史（科普章節） ## 目標 - 了解操作系統的發展歷史 - 知道 Linux 內核及發行版的區別 - 知道 Linux 的應用領域 ## 01. 操作系統的發展歷史 ### 1.1 Unix 1965 年之前的時候，電腦并不像現在一樣普遍，它可不是一般人能碰的起的，除非是軍事或者學院的研究機構，而且當時大型主機至多能提供30臺終端（30個鍵盤、顯示器)，連接一臺電腦  **為了解決數量不夠用的問題** - 1965 年左后由 **貝爾實驗室** 加入了 **麻省理工學院** 以及 **通用電氣** 合作的計劃 —— 該計劃要建立一套 **多使用者(multi－user)**、**多任務(multi－processor)**、**多層次(multi－level)** 的 **MULTICS** 操作系統，想讓大型主機支持 300 臺終端 - 1969 年前后這個項目進度緩慢，資金短缺，貝爾實驗室退出了研究 - 1969 年從這個項目中退出的 **Ken Thompson** 當時在實驗室無聊時，為了讓一臺空閑的電腦上能夠運行 "星際旅行（Space Travel）" 游行，在 8 月份左右趁著其妻子探親的時間，**用了 1 個月的時間**，使用匯編寫出了 Unix 操作系統的原型 - 1970 年，美國貝爾實驗室的 **Ken Thompson**，以 **BCPL** 語言為基礎，設計出很簡單且很接近硬件的 **B 語言**（取BCPL的首字母），并且他用 **B 語言** 寫了第一個 UNIX 操作系統 - 1971 年，同樣酷愛 "星際旅行（Space Travel）" 的 **Dennis M.Ritchie** 為了能早點兒玩上游戲，加入了 **Thompson** 的開發項目，合作開發 UNIX，他的主要工作是改造 **B 語言**，因為**B 語言** 的跨平臺性較差 - 1972 年，**Dennis M.Ritchie** 在 **B 語言** 的基礎上最終設計出了一種新的語言，他取了 **BCPL** 的第二個字母作為這種語言的名字，這就是 **C 語言** - 1973 年初，**C 語言**的主體完成，**Thompson** 和 **Ritchie** 迫不及待地開始用它完全重寫了現在大名鼎鼎的 **Unix 操作系統**  肯·湯普遜（左）和丹尼斯·里奇（右） #### C 語言 - 在把UNIX移植到其他類型的計算機上使用時，C 語言強大的移植性（Portability）在此顯現 - 機器語言和匯編語言都不具有移植性，為 x86 開發的程序，不可能在 Alpha，SPARC 和 ARM 等機器上運行 - 而 **C 語言**程序則可以使用在任意架構的處理器上，只要那種架構的處理器**具有對應的 C 語言編譯器和庫**，然后將 C 源代碼編譯、連接成目標二進制文件之后即可運行 #### Unix 家譜  ### 1.2 Minix - 因為 **AT&T（通用電氣）** 的政策改變，在 Version 7 Unix 推出之后，發布新的使用條款，將 UNIX 源代碼私有化，在大學中不再能使用 UNIX 源代碼 - **Andrew S. Tanenbaum（塔能鮑姆）** 教授為了能 **在課堂上教授學生操作系統運作的細節**，決定在不使用任何 AT&T 的源代碼前提下，自行開發與 UNIX 兼容的操作系統，以避免版權上的爭議 - 以 **小型 UNIX（mini-UNIX）**之意，將它稱為 **MINIX** ### 1.3 Linux - 1991 年 **林納斯（Linus）** 就讀于赫爾辛基大學期間，對 Unix 產生濃厚興趣，嘗試著在Minix 上做一些開發工作 - 因為 **Minix** 只是教學使用，因此功能并不強，**林納斯** 經常要用他的終端 **仿真器（Terminal Emulator）** 去訪問大學主機上的新聞組和郵件，為了方便讀寫和下載文件，他自己編寫了磁盤驅動程序和文件系統，這些在后來成為了 Linux 第一個內核的雛形，當時，他年僅 21 歲！ - 林納斯 利用 GNU 的 bash 當做開發環境，gcc 當做編譯工具，編寫了 Linux 內核，一開始 Linux 并不能兼容 Unix - 即 Unix 上跑的應用程序不能在 Linux 上跑，即應用程序與內核之間的接口不一致 - 一開始 Linux 只適用于 386，后來經過全世界的網友的幫助，最終能夠兼容多種硬件  ## 02. Linux 內核及發行版 ### 2.1 Linux 內核版本 - **內核（kernel）**是系統的心臟，是運行程序和管理像磁盤和打印機等硬件設備的核心程序，它提供了一個在裸設備與應用程序間的抽象層 - Linux 內核版本又分為穩定版和開發版，兩種版本是相互關聯，相互循環 - **穩定版**：具有工業級強度，可以廣泛地應用和部署。新的穩定版相對于較舊的只是修正一些 bug 或加入一些新的驅動程序 - **開發版**：由于要試驗各種解決方案，所以變化很快 - 內核源碼網址：http://www.kernel.org > 所有來自全世界的對 Linux 源碼的修改最終都會匯總到這個網站，由 Linus 領導的開源社區對其進行甄別和修改最終決定是否進入到 Linux 主線內核源碼中 ### 2.2 Linux 發行版本 - **Linux 發行版（也被叫做 GNU/Linux 發行版）**通常包含了包括桌面環境、辦公套件、媒體播放器、數據庫等應用軟件 - 常見的發行版本如下： - Ubuntu - Redhat - Fedora - openSUSE - Linux Mint - Debian - Manjaro - Mageia - CentOS - Arch - 十大 Linux 服務器發行版排行榜：http://os.51cto.com/art/201612/526126.htm > 在幾乎每一份與 Linux 有關的榜單上，基于 Debian 的 Ubuntu 都占有一席之位。Canonical 的Ubuntu 勝過其他所有的 Linux 服務器發行版 ―― 從簡單安裝、出色的硬件發現，到世界級的商業支持，Ubuntu確立了難以企及的嚴格標準 ## 03. Linux 的應用領域 ### 3.1 服務器領域 - Linux 在服務器領域的應用是其重要分支 - Linux 免費、穩定、高效等特點在這里得到了很好的體現 - 早期因為維護、運行等原因同樣受到了很大的限制 - 近些年來 Linux 服務器市場得到了飛速的提升，尤其在一些高端領域尤為廣泛 ### 3.2 嵌入式領域 - 近些年來 Linux 在嵌入式領域的應用得到了飛速的提高 - Linux 運行穩定、對網絡的良好支持性、低成本，且可以根據需要進行軟件裁剪，內核最小可以達到幾百 KB 等特點，使其近些年來在嵌入式領域的應用得到非常大的提高 > 主要應用：**機頂盒**、**數字電視**、**網絡電話**、**程控交換機**、**手機**、**PDA**、等都是其應用領域，得到了 Google、三星、摩托羅拉、NEC 等公司的大力推廣 ### 3.3 個人桌面領域 - 此領域是傳統 Linux 應用最薄弱的環節 - 傳統 Linux 由于界面簡單、操作復雜、應用軟件少的缺點，一直被 Windows 所壓制 - 近些年來隨著 **Ubuntu**、**Fedora** 等優秀桌面環境的興起，同時各大硬件廠商對其支持的加大，Linux 在個人桌面領域的占有率在逐漸的提高 > 在 Ubuntu 中玩 QQ