Linux!为何他一人就写出这么强的系统,中国却做不出来?

2020-10-25 23:13:51 程序员小乐

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编辑:技术君 | 作者:默然 来源:zhihu.com/question/63187737/answer/1415937231

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正文

他是谁,Linus!

林纳斯本纳第克特托瓦兹(Linus Benedict Torvalds, 1969 年~),著名的电脑程序员。Linux 内核的发明人及该计划的合作者。

托瓦兹利用个人时间及器材创造出了这套当今全球最流行的操作系统(作业系统)内核之一。

现受聘于开放源代码开发实验室(OSDL:Open Source Development Labs, Inc),全力开发 Linux 内核。

Linus 研究生时期开始写操作系统(大约是 91 年),那时候个人电脑(PC)虽然兴起一些年了,但是还只是小部分程序员和狂热爱好者的玩具。硬件基本上都靠自己攒,软件也是用开源系统各种魔改。

所以普通人根本没有折腾 PC 的动力和理由。

Unix 已经霸占了许多生产力场景,唯一的缺点就是贵,而且很多发行版是闭源的。个人用户根本不要考虑。

那时候 Linus 自己攒了一套 386,但是找不到好用,廉价 / 免费的操作系统用。当时社区里当然也有一票免费且开源的系统,但是要不就是兼容性差,要不就是各种坑,要不就是没软件,总之各种各样的问题。而兼容性是最主要的问题,那时候的 CPU 不像现在的流行架构就那么两种(x86,Arm),那时候叫得上名的架构有十几种,所以操作系统的兼容性是非常重要的。

Linus 开始自学操作系统,发现了一本很好的教材《操作系统:设计与实现》,然后花了一个暑假看完,开始自己写操作系统。

《操作系统:设计与实现》这本书的作者是塔雷鲍姆,写书的时候已经是业界大牛了,他在大学为了教学操作系统,但苦于学生买不起太贵的 Unix 发行版,于是自己写了一个兼容 Unix 标准操作系统(主要是兼容 POSIX 标准),叫Minix(名字上就很对仗,Universe - mini)。

Minix 这个系统就是为了教学而生的,只要买了这本书,就免费邮寄一份 Minix 源代码。Minix 为了方便教学,保持代码的简洁,塔雷鲍姆拒绝向里面添加太多复杂的功能。所以 Minix 虽然实现得优雅,但是社区的玩家要自己日常用,要魔改很多东西。

对了,Minix 是微内核的。对,微内核的概念存在几十年了,而不是 2019 年诞生的。

微内核的结构非常优雅,文件系统,内存管理,硬件驱动都是以进程形式存在的,而不是内核代码,这意味着驱动挂了不会带着内核一起挂。缺点就是系统调用开销太大,以至于慢到无法接受。所以现在的桌面系统,没有纯微内核的。

对于教学系统来说,微内核不是问题,毕竟是教学,不是生产工具。

社区和 Linus 都很喜欢 Minix,但是都不满足于 Minix 作者因为教学目的而放弃兼容性和可扩展性。于是 Linus 在自己运行 Minix 的 PC 开始了 Linux 的开发。Linux 是宏内核的。

Linux 本来不叫 Linux,Linus 是一个很内向的人,不好意思取这么自恋的名字,但是合作者强烈建议用这个名字,所以就用了,x 代表 unix 的联系(都兼容 POSIX)。

提一句,Unix 不是为开源和免费而生的,而是为商业而生的,但是 Unix 的发展催生了最好的开源环境(比如 GNU)。

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注意,这几年的社区,属于『军阀混战』,大家都缺一款好用的免费操作系统,但并不只是 Linus 想到要解决这个问题,理查德斯托曼领导的 GNU 组织在 90 年代就一直酝酿一款免费的操作系统,因为他们的目的是与商业的 Unix 对抗,光有一个 GCC 编译器还不够,还需要有自己的操作系统。

社区里各种技术人员也对 GNU 的操作系统非常期待,但是这玩意儿难产了。直到很久之后,Linux 流行起来后,依然没做出来。

最开始的 Linux 版本,只有几千行代码,现在基础扎实的 CS 本科生,花一段时间都可以看懂,甚至有些 OS 教材就是用 Linux 最初的版本来教学的,比如哈工大李志军的课程。

Linus 从一开始就不断在 minix 论坛上发布自己的进展,搞得论坛上一堆人非常感兴趣,于是许多人加入了开发,这时候 Linus 用邮件接收每个人的代码,然后手动合并。没过一段时间,minix 论坛上就全是讨论 Linux 的了,虽然塔雷鲍姆不是个小气的人,但是这么搞也让塔雷鲍姆很不爽

不久之后 Linus 和塔雷鲍姆之间爆发了一次冲突。

塔雷鲍姆在论坛上写了一篇文章,论证微内核与宏内核的优缺点,其实主要是攻击宏内核,说宏内核除了性能好点,全是缺点,说 Linux 过时了。Linus 是脾气暴躁的人,在技术问题上从不妥协。于是开始嘲讽 minix。Linux 的可移植性比 minix 更好,而且免费开源(minix 需要买书后获得)。

然后来来去去吵了很多次,具体可以看:

https://www.oreilly.com/openbook/opensources/book/appa.html

只是他们两个当时谁也没想到,这次论坛上的口水战会成为几十年后人们依然提起的操作系统之争。

Linus 并不恨塔雷鲍姆,他说后来有一次去了塔雷鲍姆的演讲,完了之后拿着那本书想要塔雷鲍姆的签名,但是没有等到人。

我想 Linus 多少还是尊敬他的,毕竟是自己学习操作系统的领路人。

在 Linus 和社区人员的努力下,通过扩展 GCC 支持 Linux,Linux 也兼容了越来越多的平台。其他各类软件移植到 Linux 也就变得容易了,尤其是在那个许多软件以源代码方式发行的时代,只要有对应平台的编译器,编译一次就算移植好了。

赶上 PC 发展的浪潮,但还不够,毕竟苹果微软不是好对付的,商业操作系统的易用性依然很强。

但是 Linux 开始被各类企业青睐了,因为不是每个企业都有钱花高价买一套 Unix 来用,或者是更贵的软件 + 硬件一体的大型机来用。Linux 让他们看到了省钱的希望。

GNU 开始支持 Linux,Linux 成为了 GNU 的官方操作系统,所以现在叫 GNU/Linux。

可以说 Linux 和 GCC 几乎是最伟大的两个开源项目。它们合起来就更强悍了。

GCC 让软件方便移植,Linux 软件生态就好了,软件生态好了用户就多,用户多了就让硬件公司眼馋,各路硬件公司都为 Linux 开发驱动和各种扩展,以支持自家硬件,这样用户就更多。这个倍增效应是很强的。

Linus 在项目达到一定规模后就不再亲自写代码了,主要是合并代码,毕竟全球那么多人提交代码,他一个人审核合并就够忙了,亲自写代码也没时间。

直到有一天他觉得忙不过来了,审核代码会遇到很多傻逼代码和开发者,于是他开发了现在最流行的版本控制工具,git,字面意思就是饭桶。

不得不说,他对操作系统发展方向的把控是精准的。

总结一下,Linux 的成功,以下几个条件必不可少:

Linus 强大的开发能力

Linus 的项目管理能力

Linus 对操作系统发展方向的把控

一个群雄割据,缺乏免费好用的操作系统的时代。

一个不仅群雄割据,缺乏免费好用的操作系统,而且程序语言,操作系统理论,编译器技术发展到一定程度,个人 PC 持续发展的时代。

GNU 的系统没做出来

Minix 死守着『教育』不放

GNU 的支持

全世界硬件厂商的支持

全世界软件厂商的支持

全世界开源开发者的巨大贡献

最后总结一下:一个人的命运,当然要靠自我奋斗,但也要考虑到历史的进程。

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