编程基础 - 初识Linux

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编程基础 - 初识Linux
前言
一、Linux发展简介
二、现代Linux
三、Linux系统各发行版
小结

前言

为什么要学习Linux呢？我这Windows用得好好的，简单易用傻瓜式、用的人还超多！但是我要告诉你的是，你用的Linux类（注意这个类字，不要抬杠）操作系统也不少，甚至很可能比Windows还多！不信你拿出手机看看，安卓、华为鸿蒙是正宗的Linux洐生产品，苹果倒是说源于Unix，但实际上还是同一个爷爷的东西。路由器几乎全是Linux系统的，所谓智能软路由系统本身就是较完整的Linux。监控摄像头、某些监控主机甚至能跑shell代码。

文中部分图片来源于网络

一、Linux发展简介

Linux是一个开源的操作系统内核。它的名字来源于最初主要作者（Linus Torvalds），由作者的名字与unix（一种操作系统）各取一半合成，之所以有unix的一半名字，是因为Linux模仿了Unix，这不是指代码的抄袭，是指功能操作上模仿，而且Unix是AT&T的东西，普通人也不敢抄它。目前Linus也还是内核代码的主要维护人、项目协调者、首席构架师。内核只提供了一些必不可少的功能，比如文件系统、磁盘控制、多任务管理等核心能力。

很多人映像中的Linux是一个黑乎乎的界面，操作要靠打字完成。这种界面其实就是shell，shell的英文意思是壳，也就是在Linux内核外面套了一层壳与内核交互，它是用户与内核的桥梁。它和Windows的前身，上世纪1995年之前的Dos（磁盘操作系统）一样的操作方式。简直是违反了自然规律，不思进取的典型。但是现代windows其实也保留了类似DOS的工具cmd（命令行Command shell）。

Linux 与 Dos
上图为：2020年的Linux（左）与 1993年的Dos（右）

那么为什么会给人们这种奇怪的映像呢？无非是使用人群关注的重点不一样，大多windows用户可能都不知道内置的cmd是干什么用的，黑乎乎的好难看… 反正这玩意藏得深，咱不理它。而Linux用户不关心X Window（图形接口协议），这花里胡哨的玩意除了吃资源一无是处…咱这2G大内存干点什么不香，要拿去搞这花花绿绿的玩意干嘛！你没看错作者也没说错，对Linux来说，2G的内存，在2024年它干啥都够了！windows越做越好看、花哨，那都是资源堆出来的。

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Linux的自由度很高，有人喜欢把桌面搞成这样，12年这样的桌面比windows10不差吧

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图为同时代的LVWM（左）与windows3.2（右）

早期的Linux的确和前古的Dos一样的操作环境，Windows也确实比Linux更早搞出视窗桌面来。从win3.2发布后来讲，当时Linux也有了类似的程序管理器。
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Windows95版本长这样

但是真正意义的视窗多媒体系统Windows95搞出来后，Linux并没有马上跟进，只是将任务管理器更完善了些，本质还是类似win3.2。直到Windows98发布，Linux才有了真正意义的视窗环境KDE1.0，但是直到今天，图形界面也只是一个软件包，与Linux内核无关。
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早年的LINUX桌面长这样（GNOME）

又因为QT授权许可的问题，99年GNOME 1.0发布，这是Linux的另一个X Window界面。对的，你没看错！Linux不仅有现代视窗环境，还有两套视窗环境。现在也是一直并存的，当然各个发行版会选择其中一个来安装，也可能不安装X Window环境，那就是很多人映像中黑乎乎界面的由来。
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上图为现代KDE桌面

其实Linux的自由度是极高的，你可以把它改得和Windows看起来一模一样。国内的Deepin系统甚至连操作都和windows很像。也有人把它改得和Mac OSX一样：
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上图为假装是Mac OSX的Linux，当然它不是发行版，是个人改造的

真要说界面做得华丽，Linux中公认的是openSUSE，Windows有的动画效果它一个不少，甚至更漂亮。不过笔者只见过没用过，不多说它。

二、现代Linux

笔者三种系统（windows、OSX、Linux）都用过较长时间，在作者看来Windows和OSX是在不同商业模式上的成功，Linux是开源全球协作的成功（当年免费操作系统领域，Linux也有强劲对手的）。各有优缺点，也各自有了很大的用户基数。

有人说Linux性能远高于Windows，这个笔者是不认可的，给Linux套上一个图形界面，你再使劲美化一下，它甚至可能不如Windows，差距应该相对很小。让人有这种映像正是因为Linux经常不用图形界面，特别是服务器领域，因为费资源、还浪费网络带宽，又是一个月都难得去看几眼的，要图形界面干嘛呢，Linux的图形界面从根本上讲就是一个软件包，爱装不装的。给Windows去掉图形界面（虽然不可能），它也能跑得飞起。

那么为学Linux呢，也正是因为它在服务器领域的应用，后端应用一般都是建立在Linux服务器上的。具体是Linux系统的服务器多还是windows系统的多，这个问题一直都有争议，也没有太过让人信服的数据，但看历年世界排名靠前的大型服务器，基本上是用的Linux系统，Unix也经常出现，却几乎看不到windows的影子。

常见的监控主机，其实就是提供了存储服务的一台Linux服务器。路由器其实也是一个Linux服务器，我们平常所登陆的网页界面就是一个典型的服务，openwrt是uhttpd服务、梅林是httpd。对应于我们平常上网时在后端提供服务阿帕奇Web服务器（apache），或Nginx服务器。无非路由器上的功能要简单点，性能要差一些。不是很多人给路由开了smb、nfs这些存储服务吗，对于智能路由来说，拔号、发包、转发什么的正宗路由功能是顺带的…所以很多人感觉乍我这智能路由跑不过100块的TP呢？还真是很有可能的哦~

现代中高端路由的Linux相对比较完整，操作它和操作Linux服务器那是几乎没有区别。服务器做的事，路由基本上全都能干。特别是openwrt，现在发展的趋势是专注于X86-64的硬件，那么它和服务器已经没有区别了。

至于路由系统为什么才百把M这么小，而桌面Linux系统经常也是上G的，那全是因为路由器就这点硬件，而且是固定的。用户基本上不可能去增改。而桌面系统要适配几乎无尽的硬件，那全是驱动程序堆起来的体积。

相较于windows，linux具有以下几点优势，也可能是劣势：

稳定高效：稳定是无可争议的，当年Linux用户就喜欢嘲笑Windows用户，今天你蓝屏几回了？对，不是问有没有蓝屏！服务器大多是没有重启开关的，windows系统的电脑要是没有重启开关，售后部门能把设计部门堵在办公室打残。虽然近些年的不少品牌机也把重启开关和开机键合一了，侧面说明windows10以后稳定性大有提升。
几乎免费：个人用户用的都是免费发行版本，由各大Linux社区打包的。包括软件也绝大多数是免费的，嗯~ 其实Linux上是有收费软件的，大多是行业应用软件。至于效率之争，作者前面已经作了解释。
漏洞少且快速修补：Windows经常有新闻说，xx版本停止服务，逼你升级新系统。Linux不存在的，梅林系统的路由器还在用2.6的内核呢。主要因为开源，有漏洞早被全世界的高手发现修补了。就算新发现了漏洞，咱编译的时候改一改就是了。
多任务多用户：windows说我也会、我也行。Linux说你不行，你那是假装的。win95之后的操作系统都是多任务的，因为cpu跑得快了，把1秒钟分成10的-6次方为单位来用，用户感觉不到多任务的延时而已。Linux当然也是一个样，但windows确实不是多用户的，同一时间只能有一个用户登陆系统，服务器版也是。Linux是可以有多人同时登陆各干各的事的，一个用户开两个shell也是可以的。
更加安全的用户与文件权限策略：文件权限管理方面，虽然Linux增加了复杂度，好处就是增加了安全性。
适合小内核程序的嵌入系统：大小由心、丰俭由人，可以小到几M，可以大到几G。路由就是典型的例子，有些固件只有几M，有些固件有几百M。而且只要你有足够的空间，几M的固件，你也能装上几百M的工具。

三、Linux系统各发行版

细分的话这个版本就没人数得清了，主要有六大门派，找张图来说明这些门派之间的关系
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常见的除开AOSP安卓以外，国人用得最多的就是红帽系和Debian系了。红帽本身是收费的，但它洐生的CentOS和Fedora是免费的，特别是CentOS是各大虚拟主机的第一选择。而Debian因为有国产的深度系统（Deepin），和国内用户非常多的Ubuntu系统的原因而广为人知。

这两派的软件安装包分别为rpm和deb。因为Linux的软件都是有仓库的，你直接输入命令就可以自动下载安装，绝对没有像windows上那样第三方来打个包给你加点广告的事！相应的就有了不同的软件包管理工具，比如ubuntu的apt命令，centOS的yum。当然你有个自己写的或别人写的软件已经在硬盘上了，也可以从本地磁盘安装的。

那么路由器的固件又是哪派的呢？以上六大派都不是，它属于嵌入式Linux领域，这个分支也极其复杂，作者也不可能全知全能。这里面有两个比较重要的开源项目：

一个是让arm跑上Linux的开源项目，叫ucLinux，uc是微控制器的意思，已经合并进了Linux2.6版本核心，所以这么多arm的路由器都和这个有关。
一个是LinkSYS（已被思科收购，后来又卖了），当年这公司搞出了一个WRT54G的路由器，后来开源了，这中间有很多故事的。

可以说目前所有的智能路由器找根子，都和这个LinkSYS的WRT54G有关。当年有人发现这个路由器竟然使用了GPL（通用公共授权许可）开源的Linux代码。这事要放在国内抄代码叫事吗？但在国外那可是戳中了自由软件的根子。最后思科没办法，斗不过自由的人民群众啊~ 也把这个路由的源代码开源了。GPL授权具有传染性，随便你用，但只要你用了，从法律上讲你就必须也开源。

包括AsusWRT、openwrt、Tomato、DD-wrt、高恪等等都是这里来的，梅林和padavan又是从Asus-wrt来的。不是说全世界么多编程高手就靠LinkSYS的这路由来改改才能搞出智能路由来，而是LinkSYS在业界的地位够高、影响力极大，自然有更多的高手去研究。

小结

Linux啥都分派系，说不定啥时候这个门派散伙了，比如著名发行版Fedora早就说散伙不干了，路由固件Tomato也不玩了，但是又不知道啥时候冒出来个版本，比如Ubuntu就是南非的一个名人找人折腾的。国内的深度Linux其实和当年著名的深度windows打包团队有关系，突然就折腾起了Linux，还干得有声有色。嗯~国内民间干Linux事业，他们搞得最出色了，至于官方半官方的版本那就更多了。实际上还有很多例子，比如前面说的两个桌面图形系统。Linux就是这样内耗严重，怪不得干不过windows~。~