編程基礎(chǔ) - 初識Linux

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前言

為什么要學(xué)習(xí)Linux呢？我這Windows用得好好的，簡單易用傻瓜式、用的人還超多！但是我要告訴你的是，你用的Linux類（注意這個類字，不要抬杠）操作系統(tǒng)也不少，甚至很可能比Windows還多！不信你拿出手機看看，安卓、華為鴻蒙是正宗的Linux洐生產(chǎn)品，蘋果倒是說源于Unix，但實際上還是同一個爺爺?shù)臇|西。路由器幾乎全是Linux系統(tǒng)的，所謂智能軟路由系統(tǒng)本身就是較完整的Linux。監(jiān)控攝像頭、某些監(jiān)控主機甚至能跑shell代碼。

文中部分圖片來源于網(wǎng)絡(luò)

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一、Linux發(fā)展簡介

Linux是一個開源的操作系統(tǒng)內(nèi)核。它的名字來源于最初主要作者（Linus Torvalds），由作者的名字與unix（一種操作系統(tǒng)）各取一半合成，之所以有unix的一半名字，是因為Linux模仿了Unix，這不是指代碼的抄襲，是指功能操作上模仿，而且Unix是AT&T的東西，普通人也不敢抄它。目前Linus也還是內(nèi)核代碼的主要維護人、項目協(xié)調(diào)者、首席構(gòu)架師。內(nèi)核只提供了一些必不可少的功能，比如文件系統(tǒng)、磁盤控制、多任務(wù)管理等核心能力。

很多人映像中的Linux是一個黑乎乎的界面，操作要靠打字完成。這種界面其實就是shell，shell的英文意思是殼，也就是在Linux內(nèi)核外面套了一層殼與內(nèi)核交互，它是用戶與內(nèi)核的橋梁。它和Windows的前身，上世紀1995年之前的Dos（磁盤操作系統(tǒng)）一樣的操作方式。簡直是違反了自然規(guī)律，不思進取的典型。但是現(xiàn)代windows其實也保留了類似DOS的工具cmd（命令行Command shell）。

上圖為：2020年的Linux（左） 與 1993年的Dos（右）

那么為什么會給人們這種奇怪的映像呢？無非是使用人群關(guān)注的重點不一樣，大多windows用戶可能都不知道內(nèi)置的cmd是干什么用的，黑乎乎的好難看… 反正這玩意藏得深，咱不理它。而Linux用戶不關(guān)心X Window（圖形接口協(xié)議），這花里胡哨的玩意除了吃資源一無是處…咱這2G大內(nèi)存干點什么不香，要拿去搞這花花綠綠的玩意干嘛！你沒看錯作者也沒說錯，對Linux來說，2G的內(nèi)存，在2024年它干啥都夠了！windows越做越好看、花哨，那都是資源堆出來的。

Linux的自由度很高，有人喜歡把桌面搞成這樣，12年這樣的桌面比windows10不差吧

圖為同時代的LVWM（左）與windows3.2（右）

早期的Linux的確和前古的Dos一樣的操作環(huán)境，Windows也確實比Linux更早搞出視窗桌面來。從win3.2發(fā)布后來講，當(dāng)時Linux也有了類似的程序管理器。

Windows95版本長這樣

但是真正意義的視窗多媒體系統(tǒng)Windows95搞出來后，Linux并沒有馬上跟進，只是將任務(wù)管理器更完善了些，本質(zhì)還是類似win3.2。直到Windows98發(fā)布，Linux才有了真正意義的視窗環(huán)境KDE1.0，但是直到今天，圖形界面也只是一個軟件包，與Linux內(nèi)核無關(guān)。

早年的LINUX桌面長這樣（GNOME）

又因為QT授權(quán)許可的問題，99年GNOME 1.0發(fā)布，這是Linux的另一個X Window界面。對的，你沒看錯！Linux不僅有現(xiàn)代視窗環(huán)境，還有兩套視窗環(huán)境。現(xiàn)在也是一直并存的，當(dāng)然各個發(fā)行版會選擇其中一個來安裝，也可能不安裝X Window環(huán)境，那就是很多人映像中黑乎乎界面的由來。

上圖為現(xiàn)代KDE桌面

其實Linux的自由度是極高的，你可以把它改得和Windows看起來一模一樣。國內(nèi)的Deepin系統(tǒng)甚至連操作都和windows很像。也有人把它改得和Mac OSX一樣：

上圖為假裝是Mac OSX的Linux，當(dāng)然它不是發(fā)行版，是個人改造的

真要說界面做得華麗，Linux中公認的是openSUSE，Windows有的動畫效果它一個不少，甚至更漂亮。不過筆者只見過沒用過，不多說它。

二、現(xiàn)代Linux

筆者三種系統(tǒng)（windows、OSX、Linux）都用過較長時間，在作者看來Windows和OSX是在不同商業(yè)模式上的成功，Linux是開源全球協(xié)作的成功（當(dāng)年免費操作系統(tǒng)領(lǐng)域，Linux也有強勁對手的）。各有優(yōu)缺點，也各自有了很大的用戶基數(shù)。

有人說Linux性能遠高于Windows，這個筆者是不認可的，給Linux套上一個圖形界面，你再使勁美化一下，它甚至可能不如Windows，差距應(yīng)該相對很小。讓人有這種映像正是因為Linux經(jīng)常不用圖形界面，特別是服務(wù)器領(lǐng)域，因為費資源、還浪費網(wǎng)絡(luò)帶寬，又是一個月都難得去看幾眼的，要圖形界面干嘛呢，Linux的圖形界面從根本上講就是一個軟件包，愛裝不裝的。給Windows去掉圖形界面（雖然不可能），它也能跑得飛起。

那么為學(xué)Linux呢，也正是因為它在服務(wù)器領(lǐng)域的應(yīng)用，后端應(yīng)用一般都是建立在Linux服務(wù)器上的。具體是Linux系統(tǒng)的服務(wù)器多還是windows系統(tǒng)的多，這個問題一直都有爭議，也沒有太過讓人信服的數(shù)據(jù)，但看歷年世界排名靠前的大型服務(wù)器，基本上是用的Linux系統(tǒng)，Unix也經(jīng)常出現(xiàn)，卻幾乎看不到windows的影子。

常見的監(jiān)控主機，其實就是提供了存儲服務(wù)的一臺Linux服務(wù)器。路由器其實也是一個Linux服務(wù)器，我們平常所登陸的網(wǎng)頁界面就是一個典型的服務(wù)，openwrt是uhttpd服務(wù)、梅林是httpd。對應(yīng)于我們平常上網(wǎng)時在后端提供服務(wù)阿帕奇Web服務(wù)器（apache），或Nginx服務(wù)器。無非路由器上的功能要簡單點，性能要差一些。不是很多人給路由開了smb、nfs這些存儲服務(wù)嗎，對于智能路由來說，拔號、發(fā)包、轉(zhuǎn)發(fā)什么的正宗路由功能是順帶的…所以很多人感覺乍我這智能路由跑不過100塊的TP呢？還真是很有可能的哦~

現(xiàn)代中高端路由的Linux相對比較完整，操作它和操作Linux服務(wù)器那是幾乎沒有區(qū)別。服務(wù)器做的事，路由基本上全都能干。特別是openwrt，現(xiàn)在發(fā)展的趨勢是專注于X86-64的硬件，那么它和服務(wù)器已經(jīng)沒有區(qū)別了。

至于路由系統(tǒng)為什么才百把M這么小，而桌面Linux系統(tǒng)經(jīng)常也是上G的，那全是因為路由器就這點硬件，而且是固定的。用戶基本上不可能去增改。而桌面系統(tǒng)要適配幾乎無盡的硬件，那全是驅(qū)動程序堆起來的體積。

相較于windows，linux具有以下幾點優(yōu)勢，也可能是劣勢：

• 穩(wěn)定高效：穩(wěn)定是無可爭議的，當(dāng)年Linux用戶就喜歡嘲笑Windows用戶，今天你藍屏幾回了？對，不是問有沒有藍屏！服務(wù)器大多是沒有重啟開關(guān)的，windows系統(tǒng)的電腦要是沒有重啟開關(guān)，售后部門能把設(shè)計部門堵在辦公室打殘。雖然近些年的不少品牌機也把重啟開關(guān)和開機鍵合一了，側(cè)面說明windows10以后穩(wěn)定性大有提升。
• 幾乎免費：個人用戶用的都是免費發(fā)行版本，由各大Linux社區(qū)打包的。包括軟件也絕大多數(shù)是免費的，嗯~ 其實Linux上是有收費軟件的，大多是行業(yè)應(yīng)用軟件。至于效率之爭，作者前面已經(jīng)作了解釋。
• 漏洞少且快速修補：Windows經(jīng)常有新聞?wù)f，xx版本停止服務(wù)，逼你升級新系統(tǒng)。Linux不存在的，梅林系統(tǒng)的路由器還在用2.6的內(nèi)核呢。主要因為開源，有漏洞早被全世界的高手發(fā)現(xiàn)修補了。就算新發(fā)現(xiàn)了漏洞，咱編譯的時候改一改就是了。
• 多任務(wù)多用戶：windows說我也會、我也行。Linux說你不行，你那是假裝的。win95之后的操作系統(tǒng)都是多任務(wù)的，因為cpu跑得快了，把1秒鐘分成10的-6次方為單位來用，用戶感覺不到多任務(wù)的延時而已。Linux當(dāng)然也是一個樣，但windows確實不是多用戶的，同一時間只能有一個用戶登陸系統(tǒng)，服務(wù)器版也是。Linux是可以有多人同時登陸各干各的事的，一個用戶開兩個shell也是可以的。
• 更加安全的用戶與文件權(quán)限策略：文件權(quán)限管理方面，雖然Linux增加了復(fù)雜度，好處就是增加了安全性。
• 適合小內(nèi)核程序的嵌入系統(tǒng)：大小由心、豐儉由人，可以小到幾M，可以大到幾G。路由就是典型的例子，有些固件只有幾M，有些固件有幾百M。而且只要你有足夠的空間，幾M的固件，你也能裝上幾百M的工具。

三、Linux系統(tǒng)各發(fā)行版

細分的話這個版本就沒人數(shù)得清了，主要有六大門派，找張圖來說明這些門派之間的關(guān)系

常見的除開AOSP安卓以外，國人用得最多的就是紅帽系和Debian系了。紅帽本身是收費的，但它洐生的CentOS和Fedora是免費的，特別是CentOS是各大虛擬主機的第一選擇。而Debian因為有國產(chǎn)的深度系統(tǒng)（Deepin），和國內(nèi)用戶非常多的Ubuntu系統(tǒng)的原因而廣為人知。

這兩派的軟件安裝包分別為rpm和deb。因為Linux的軟件都是有倉庫的，你直接輸入命令就可以自動下載安裝，絕對沒有像windows上那樣第三方來打個包給你加點廣告的事！相應(yīng)的就有了不同的軟件包管理工具，比如ubuntu的apt命令，centOS的yum。當(dāng)然你有個自己寫的或別人寫的軟件已經(jīng)在硬盤上了，也可以從本地磁盤安裝的。

那么路由器的固件又是哪派的呢？以上六大派都不是，它屬于嵌入式Linux領(lǐng)域，這個分支也極其復(fù)雜，作者也不可能全知全能。這里面有兩個比較重要的開源項目：

• 一個是讓arm跑上Linux的開源項目，叫ucLinux，uc是微控制器的意思，已經(jīng)合并進了Linux2.6版本核心，所以這么多arm的路由器都和這個有關(guān)。
• 一個是LinkSYS（已被思科收購，后來又賣了），當(dāng)年這公司搞出了一個WRT54G的路由器，后來開源了，這中間有很多故事的。

可以說目前所有的智能路由器找根子，都和這個LinkSYS的WRT54G有關(guān)。當(dāng)年有人發(fā)現(xiàn)這個路由器竟然使用了GPL（通用公共授權(quán)許可）開源的Linux代碼。這事要放在國內(nèi)抄代碼叫事嗎？但在國外那可是戳中了自由軟件的根子。最后思科沒辦法，斗不過自由的人民群眾啊~ 也把這個路由的源代碼開源了。GPL授權(quán)具有傳染性，隨便你用，但只要你用了，從法律上講你就必須也開源。

包括AsusWRT、openwrt、Tomato、DD-wrt、高恪等等都是這里來的，梅林和padavan又是從Asus-wrt來的。不是說全世界么多編程高手就靠LinkSYS的這路由來改改才能搞出智能路由來，而是LinkSYS在業(yè)界的地位夠高、影響力極大，自然有更多的高手去研究。

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小結(jié)

Linux啥都分派系，說不定啥時候這個門派散伙了，比如著名發(fā)行版Fedora早就說散伙不干了，路由固件Tomato也不玩了，但是又不知道啥時候冒出來個版本，比如Ubuntu就是南非的一個名人找人折騰的。國內(nèi)的深度Linux其實和當(dāng)年著名的深度windows打包團隊有關(guān)系，突然就折騰起了Linux，還干得有聲有色。嗯~國內(nèi)民間干Linux事業(yè)，他們搞得最出色了，至于官方半官方的版本那就更多了。實際上還有很多例子，比如前面說的兩個桌面圖形系統(tǒng)。Linux就是這樣內(nèi)耗嚴重，怪不得干不過windows~。~

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