linux是什麼？

Linux是一種自由和開放源代碼（

自由及開放源代碼軟體（Free and open source software，縮寫為FOSS，或Free/Libre/Open source software，縮寫為F/L/OSS，FLOSS）是一種可以歸類為既是自由軟體又是開源軟體的計算機軟體。也就是，任何人被授權可以自由的使用，複製，研究和以任何方式來改動軟體，並且其源代碼是開放和共享的，因此人們被鼓勵志願的改善軟體的設計。這種軟體是相對於專有軟體(proprietary software)是在版權的嚴格限制之下，並且通常其源代碼對於用戶是不開放的。在英語語境中，新的用戶可能會混淆「自由」這一術語。在自由及開放源代碼軟體中，「自由」是指能自由複製和重新使用該軟體，而不是指軟體的價格免費。自由軟體基金會，一個主張自由軟體的組織，建議要理解這個概念，「將其作為言論自由而不是免費啤酒來理解」（think of free as in free speech, not as in free beer）。）的類UNIX操作系統（類Unix系統（英語：Unix-like）經常被稱為UN*X或*nix，指各種Unix的派生系統，比如FreeBSD、OpenBSD、SUN公司的Solaris，以及各種與傳統Unix類似的系統，例如Minix、Linux、QNX等。它們雖然有的是自由軟體，有的是私有軟體，但都相當程度地繼承了原始UNIX的特性，有許多相似處，並且都在一定程度上遵守POSIX規範。UNIX的商標權由國際開放標準組織所擁有，只有匹配單一UNIX規範的UNIX系統才能使用UNIX這個名稱，否則只能稱為類UNIX（UNIX-like）。）。該操作系統的內核（在計算機科學中，內核（英語：kernel）又稱核心，是一個計算機程序，用來管理軟體發出的數據I/O（輸入與輸出）要求，將這些要求轉譯為數據處理的指令，交由中央處理器（CPU）及計算機中其他電子組件進行處理，是現代操作系統中最基本的部分。它是為眾多應用程序提供對計算機硬體的安全訪問的一部分軟體，這種訪問是有限的，並由內核決定一個程序在什麼時候對某部分硬體操作多長時間。直接對硬體操作是非常複雜的。所以內核通常提供一種硬體抽象的方法，來完成這些操作。通過進程間通信機制及系統調用，應用進程可間接控制所需的硬體資源（特別是處理器及IO設備）。嚴格地說，內核並不是計算機系統中必要的組成部分。程序可以直接地被調入計算機中執行；這樣的設計，說明了設計者不希望提供任何硬體抽象和操作系統的支持；它常見於早期計算機系統的設計中。最終，一些輔助性程序，例如程序載入器和調試器，被設計到機器內核當中，或者寫入在只讀記憶體里。這些變化發生時，操作系統內核的概念就漸漸明晰起來了。內核在設計上，可以概分為宏內核與微內核兩大架構。在這裡不做介紹。）由林納斯·托瓦茲（在這裡不做介紹，後期單獨寫一遍介紹。）在1991年10月5日首次發布。在加上用戶空間（在操作系統中，虛擬內存通常會被分成用戶空間（英語：User space，又譯為使用者空間），與核心空間（英語：Kernel space，又譯為內核空間）這兩個區塊。這是存儲器保護機制中的一環。內核、核心擴充（kernel extensions）、以及驅動程序，運行在核心空間上。而其他的應用程序，則運行在用戶空間上。所有運行在用戶空間的應用程序，都被統稱為用戶級（userland）。）的應用程序（應用程序是計算機軟體的主要分類之一，是指為針對用戶的某種特殊應用目的所撰寫的軟體，例如，文本處理器，表格，會計應用，瀏覽器，媒體播放器，航空飛行模擬器，命令行遊戲，圖像編輯器等。與之相對應的是主要功能為驅動計算機運行的系統軟體。應用軟體可能與計算機及其系統軟體相捆綁，也可以被分開發布，並且可能以私有、開源或通用項目的形式編寫。為移動平台所編寫的應用被稱為移動應用。）之後，成為Linux操作系統。Linux也是自由軟體和開放源代碼軟體發展中最著名的例子。只要遵循GNU通用公共許可證（GPL）（GNU通用公共許可協議（英語：GNU General Public License，簡稱GNU GPL、GPL）是廣泛使用的免費軟體許可證，可以保證終端用戶得自由運行，學習，共享和修改軟體。[6]許可證最初由GNU項目的自由軟體基金會（FSF）的理查德·斯托曼（Richard Matthew Stallman）撰寫，並授予計算機程序的收件人自由軟體定義的權利。 GPL是一個Copyleft許可證，這意味著派生作品只能以相同的許可條款分發。 這與許可免費軟體許可證有所區別 ，其中BSD許可證和MIT許可證是廣泛使用的示例。 GPL是第一個普遍使用的Copyleft許可證。歷史上，GPL許可證系列一直是免費和開源軟體領域最受歡迎的軟體許可之一。根據GPL許可的優異自由軟體程序的例子有Linux內核和GNU編譯器集合 （GCC）。David A. Wheeler認為，GPL提供的Copyleft對於基於Linux的系統的成功至關重要，給予向內核貢獻的程序員保證他們的工作將有益於整個世界並保持自由，而不至於被不提供反饋給社區的不肖軟體公司所剝削。2007年，發布了第三版許可證（GNU GPLv3），以解決在長期使用期間發現的第二版（GNU GPLv2）所發生的一些困擾。 為了使許可證保持最新狀態，GPL許可證包含一個可選的「並延伸到未來版本」條款，允許用戶在FSF更新的原始條款或新版本之間進行選擇。 有些開發人員在軟體許可使用時，選擇省略它; 例如，Linux內核已經在GPLv2下獲得許可，就不需包括「並延伸到未來版本」的聲明。

GPL授予程序接受人以下權利，或稱「自由」，或稱「copyleft」：

基於任何目的，按你的意願運行軟體的自由（自由之零）。

學習軟體如何工作的自由，按你的意願修改軟體以匹配你的計算的自由（自由之一）。可訪問源代碼是此項自由的先決條件。

分發軟體副本的自由，因此你可以幫助你的鄰居（自由之二）。

將你修改過的軟體版本再分發給其他人的自由（自由之三）。這樣可以讓整個社區有機會共享你對軟體的改動。可訪問源代碼是此項自由的先決條件。

相反地，隨版權所有軟體的最終用戶許可證幾乎從不授予用戶任何權利（除了使用的權利），甚至可能限制一些法律允許的行為，比如逆向工程。

GPL與其他一些更「許可的」自由軟體許可證（比如BSD許可證）相比，主要區別就在於GPL尋求確保上述自由能在複製軟體及派生作品中得到保障。它通過一種由斯托曼發明的叫Copyleft的法律機制實現，即要求GPL程序的派生作品也要在GPL之下。相反，BSD式的許可證並不禁止演繹作品變成專有軟體。

GPL是自由軟體和開源軟體的最流行許可證。到2004年4月，GPL已佔Freshmeat上所列的自由軟體的約75%，SourceForge的約68%。類似的，2001年一項關於Red Hat Linux7.1的調查顯示一般的代碼都以GPL發布。著名的GPL自由軟體包括EMACS，Linux核心（並非所有Linux發行版的核心都是開源的）和GCC。

），任何個人和機構都可以自由地使用Linux的所有底層源代碼，也可以自由地修改和再發布。大多數Linux系統還包括像提供GUI（圖形用戶界面（Graphical User Interface，簡稱GUI）是指採用圖形方式顯示的計算機操作用戶界面。與早期計算機使用的命令行界面相比，圖形界面對於用戶來說在視覺上更易於接受。然而這界面若要通過在顯示器的特定位置，以「各種美觀、而不單調的視覺消息」提示用戶「狀態的改變」，勢必得比簡單的文字消息呈現，花上更多的計算機運算能力，計算「要改變顯示器哪些光點，變成哪些顏色」。

1973年第一個可視化操作的Alto計算機在施樂帕洛阿爾托研究中心（Xerox PARC）完成。Alto是第一個把計算機所有元素結合到一起的圖形界面操作系統。它使用3鍵滑鼠、位運算顯示器、圖形窗口、乙太網絡連接。

1980年Three Rivers公司推出Perq圖形工作站

1981年施樂公司推出了Alto的繼承者Star，Alto曾首次使用了窗口設計

1983年蘋果計算機公司推出Apple Lisa個人計算機，是全球第一款搭載圖形用戶界面（GUI）的個人計算機。

1984年蘋果計算機公司推出Macintosh。

1986年首款用於Unix的窗口系統X Window System發布。

1988年IBM發布OS/21.10標準版演示管理器（Presentation Manager），這是第一種支持Intel計算機的穩定的圖形界面。

1992年微軟公司發布Windows 3.1，增加了多媒體支持。

1995年微軟的Windows 95發布，其窗口操作系統的外觀基本定型。

1996年微軟發布Microsoft Bob，此軟體具有動畫助手和有趣的圖片。

1996年IBM發布OS/2 Warp 4，它的交互界面得到顯著改善，至今仍有不少ATM機運行這樣的系統。

1997年KDE和GNOME兩大開源桌面項目啟動。

1997年蘋果計算機公司發布Mac OS 8，這個系統具有三維外觀並提供了SpringLoaded Folder功能。

2000年蘋果計算機公司推出Mac OS X系統的默認外觀Aqua。

2001年微軟發布Windows XP，實現桌面功能的集成。

2003年Mac OS X v10.3提供了一鍵單擊訪問任何已打開窗口的功能。

2003年Sun公司的Java桌面系統為GNOME桌面添加了和Mac類似的效果。

2006年微軟發布Windows Vista，對此前其視窗操作系統的外觀作了較大的修改。

2009年微軟發布Windows 7，對此前其視窗操作系統不僅是外觀，甚至是對硬體的支持都作了較大修改，比Vista降低了對硬體的要求。

2012年微軟發布Windows 8，與前一代外觀更加簡潔，操作也較簡單，不過移除了最實用的開始菜單受到批評。

2013年微軟發布Windows 8.1，與前一代一樣，只是把開始菜單給加回來，但不是Windows 7的開始菜單界面。

2015年微軟發布Windows 10，與前一代一樣，保留原有外觀，但開始菜單改回了Windows 7界面。

）的X Window（X窗口系統（X Window System，也常稱為X11或X）是一種以點陣圖方式顯示的軟體窗口系統。最初是1984年麻省理工學院的研究，之後變成UNIX、類UNIX、以及OpenVMS等操作系統所一致適用的標準化軟體工具包及顯示架構的運作協議。X窗口系統通過軟體工具及架構協議來創建操作系統所用的圖形用戶界面，此後則逐漸擴展適用到各形各色的其他操作系統上。現在幾乎所有的操作系統都能支持與使用X。更重要的是，今日知名的桌面環境——GNOME和KDE也都是以X窗口系統為基礎建構成的。

由於X只是工具包及架構規範，本身並無實際參與運作的實體，所以必須有人依據此標準進行開發撰寫。如此才有真正可用、可執行的實體，始可稱為實現體。目前依據X的規範架構所開發撰寫成的實現體中，以X.Org最為普遍且最受歡迎。X.Org所用的協議版本，X11，是在1987年9月所發布。而今最新的引用實現（引用性、示範性的實現體）版本則是X11 Release 7.7（簡稱：X11R7.7），而此項目由X.Org基金會所領導，且是以MIT授權和相似的授權許可的自由軟體。）之類的程序。除了一部分專家之外，大多數人都是直接使用Linux發行版（Linux 發行版（英語：Linux distribution，也被叫做GNU/Linux 發行版），為一般用戶預先集成好的Linux操作系統及各種應用軟體。一般用戶不需要重新編譯，在直接安裝之後，只需要小幅度更改設置就可以使用，通常以軟體包管理系統來進行應用軟體的管理。Linux發行版通常包含了包括桌面環境、辦公包、媒體播放器、資料庫等應用軟體。這些操作系統通常由Linux內核、以及來自GNU計劃的大量的函數庫，和基於X Window的圖形界面。有些發行版考慮到容量大小而沒有預裝 X Window，而使用更加輕量級的軟體，如：busybox,uclibc或dietlibc。現在有超過300個Linux發行版(Linux發行版列表)。大部分都正處於活躍的開發中，不斷地改進。

由於大多數軟體包是自由軟體和開源軟體，所以Linux發行版的形式多種多樣——從功能齊全的桌面系統以及伺服器系統到小型系統 (通常在嵌入式設備，或者啟動軟盤)。除了一些定製軟體 (如安裝和配置工具)，發行版通常只是將特定的應用軟體安裝在一堆函數庫和內核上，以滿足特定用戶的需求。

這些發行版可以分為商業發行版，比如Ubuntu（Canonical公司）、Fedora（Red Hat）、openSUSE（Novell）和Mandriva Linux；和社區發行版，它們由自由軟體社區提供支持，如Debian和Gentoo；也有發行版既不是商業發行版也不是社區發行版，如Slackware。），而不是自己選擇每一樣組件或自行設置。

Linux嚴格來說是單指操作系統的內核，因操作系統中包含了許多用戶圖形介面和其他實用工具。如今Linux常用來指基於Linux的完整操作系統，內核則改以Linux內核稱之。由於這些支持用戶空間的系統工具和庫主要由理查德·斯托曼於1983年發起的GNU計劃提供，自由軟體基金會提議將其組合系統命名為GNU/Linux，但Linux不屬於GNU計劃，這個名稱並沒有得到社區的一致認同。

因為linux是在計算機上面運作的，所以說linux就是一組軟體。計算機是由一堆硬體所組成的，為了有效地控制這些硬體資源的分配，並提供計算機運作所需要的功能（如網路功能）之外，也為了要給程序設計師提供一個更加容易的開發軟體的環境，所以操作系統也會提供一整組系統呼叫介面來給軟體設計師開發使用！因此，linux就是一套操作系統。如下圖所示，linux就是核心與系統呼叫介面那兩層。

由上圖中，我們可以看到其實核心與硬體的關係非常強烈。早期的linux是針對386來開發的，由於linux只是一套操作系統並沒有含有其他的應用程序，因此很過工程師在下載了linux核心並且實際安裝之後，就能看著計算機開始運作了！接下來這些高級工程師為了滿足自己的需求，再在linux上面安裝所需求的軟體就是了。

Tips:Torvalds先生在寫出Linux的時候，其實該核心僅能驅動386所有的硬體而已，所謂的讓386計算機開始運作，並且等待用戶指令輸入。而已，事實上，當時能夠在Linux上面跑的軟體還很少呢！

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