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Linux 之父如何定义 Linux?

2018-8-8 13:56| 发布者: 炼数成金_小数| 查看: 21998| 评论: 0|原作者: Linus|来自: CU技术社区

摘要: LINUX是一个免费类unix内核,适用于386-AT计算机,附带完整源代码。主要让黑客、计算机科学学生使用,学习和享受。它大部分用C编写,但是一小部分是用gnu格式汇编,而且引导序列用的是因特尔086汇编语言。C代码是相 ...

Hadoop Linux 硬件 源码 内核

本文是 Linus 写于 1991年10月10日

Linux是什么?
LINUX是一个免费类unix内核,适用于386-AT计算机,附带完整源代码。主要让黑客、计算机科学学生使用,学习和享受。它大部分用C编写,但是一小部分是用gnu格式汇编,而且引导序列用的是因特尔086汇编语言。C代码是相对ANSI的,使用一些GNU增强特性(大多为 __asm__ 和 inline)。

然而有很多可用于386电脑的unices,他们大部分要花很多钱,而且不附带源码。因此他们是使用计算机的理想选择,但是如果你想了解他们如何工作,那是不可能的。

也有一些  Unix 是附带源码的。Minix,Andrew S. Tanenbaum编写的学习工具,已经在大学中作为教学工具使用了很多年了。BSD-386系统是附带源码的,但是有版权限制,而且要花很多钱(我记得起始价格为$995)。GNU内核(Hurd)将会是免费的,但是现在还没有准备好,而且对于了解和学习它们来说有点庞大。

LINUX与Minix是最相似的,由于它很小而且不是非常复杂,因此易于理解(嗯…)。LINUX是基于Minix编写的,因此有相当多的相同点,任何Minix黑客在使用LINUX的时候都感觉非常熟悉。不过,没有在项目中使用Minix代码,因此Minix版权没有限制到这个新系统。它也是完全免费的,而且它的版权非常宽松。因此不像使用Minix,它不需要几兆字节大小的区别。

LINUX版权
虽然是免费的发布版,我还是从以下几个方面限制了LINUX的使用:

你可以自由复制和重新发布源码和二进制,只要是:
完全开源。因此不能单独发布二进制,即使你只修改了一点。
你不能从发布版获取利益。事实上甚至“装卸费用”都是不被接受的。
你要保持完整的适当版权。
根据需要你可能会修改源码,但是如果你发布了新系统的一部分(或者只有二进制),必须将新的代码包含进去。
除了不包含版权的代码之外,你可能会做一些小的修改。这由你来定,但是如果能将相关内容或者代码告诉我,将不胜感激。

对任何使用或者扩展系统的人来说,这应该足够宽松而不会引起任何担忧。如果你有朋友真的不想要源码,只想要一个能运行的二进制,你当然可以给他而不用担心我会起诉你。不过较好只在朋友之间这么做。

LINUX运行所需的硬件/软件
LINUX是在一个运行Minix的386-AT上开发的。由于LINUX是一个真正的操作系统,而且需要直接与硬件交互来做一些事情,你必须有一个非常相似的系统来让他顺利运行:

386-AT(PS/2之类是不同的,不能正常运行)
VGA或者EGA屏幕硬件。
标准AT硬盘接口,IDE盘可以运行(实际上我用的就是这个)。
正常实模式BIOS。一些机器看起来是用虚-86模式运行启动程序,而且在这样的机器LINUX不会启动和正常运行。

LINUX会发展成为一个自给自足的系统,现在需要Minix-386才能正常运行。你需要Minix让初始化启动文件系统,和编译OS二进制。在那之后LINUX是一个自给自足的系统,但是为了做文件系统检查(fsck)和修改之后重编译系统,推荐使用Minix。

获取LINUX
LINUX现在可以使用匿名ftp从‘nic.funet.fi’的‘/pub/OS/Linux’目录获取。这个目录包含操作系统的所有源码,还有一些二进制文件,因此你可以真正使用系统了。

注意!二进制大多是GNU软件,而且版权比LINUX的严格(GNU非盈利性版权)。因此你不能在不发布他们源码的情况下重新发布他们,可以在/pub/GNU中找到。关于GNU非盈利性版权,从任何GNU软件包了解更多。

此目录中各类文件如下:
linux-0.03.tar.Z–系统的完全源码,16位tar压缩文件格式。
Linux.tex–这个文件的LATEX源码。
bash.Z–在LINUX下运行的bash二进制文件。这个二进制文件应该放到预留给LINUX文件系统中的/bin/sh下(参见installation)。
update.Z–更新二进制文件,要放到/bin/update。
gccbin.tar.Z–GNU cc二进制文件需要由一个可运行的编译器。这个tar压缩包含有编译器,加载器,汇编程序和支持程序(nm,strip等)。它还包含一个小型的库,可用于大部分程序。
include.tar.Z–让gcc运行的必要include文件。
unistd.tar.Z–unistd库程序的源码(即系统调用接口)。通过这个你可以使用系统独立库源码编译一个大一些的库。
utilbin.tar.Z–各种GNU工具的二进制文件,包括GNU的fileutils,make和tar。也包含克隆emacs的uemacs。
README, RELNOTES-0.01, INSTALLATION–包含一些(有点过时的)LINUX相关的信息的ascii文件。

让系统运行的最少文件是OS源码和bash和更新二进制文件。不过只用这些,你做不了什么事。

安装
在你拿到了必要LINUX文件之后,你需要编译系统和创建root目录。必要的二进制文件需要放到root文件系统中。按如下操作:

1. 备份你的软件。虽然LINUX从没有毁坏过我的任何文件,但没有什么是必然的。安全胜过遗憾。
2. 选择/创建一个标准MinixHD-分区作为新的LINUX root文件系统。
3. 在新的root创建必要的设备节点。LINUX与Minix使用相同类型的节点,所以使用Minix的mknod命令创建下面的设备:节点号与在Minix中相同。
/dev/tty
/dev/tty[0-2]
/dev/hd[0-9]
4. 将必要文件放到新的root分区。文件应该放在下面目录中:
希望你现在有一个功能正常的unix,而且你已经root权限登录。LINUX现在没有‘init’过程,只要你注销,系统会同步并等待。使用三指键(Ctrl+Alt+Del)重启机器。

gcc
添加链接到你选择的/usr/local/lib中的文件。我将ld,as,nm,strip和size链接到他们相应的 /usr/local/lib/gcc-XXX。
gccbin.tar.Z中的内容,除了gcc
include.tar.Z的内容
utilbin.tar.Z的内容
sh,即bash.Z
update
/bin:
/usr/bin:
/usr/include:
/usr/local/lib:
/usr/local/bin:
编辑系统中的linux/include/linux/config.h。这个文件包含了针对于系统的信息:内存空间,硬盘类型,root分区号(同样的与Minix中的编号相同),键盘类型(现在只有US和Finnish)等。
编译LINUX源码。一个简单技巧就可以完成,在你编辑makefiles为适合你的系统之后(即,删除-mstring-insnsflag,和修改适合你的路径。)1.40之前版本gcc的用户可能需要添加gnulib到makefile中‘LIBS=’一行。
复制产生的镜像文件到软盘(即,cp Image /dev/PS0 或者之类的)。
使用新的软盘重启。启动界面应该告诉你系统正在启动(加载系统…),然后是一些必要的文件系统信息(xxx/XXX inodes/blocks free),接下来是一个确定,还有bash提示(如果你没有.bashrc文件,则初始化bash#)。

LINUX 缺失/不兼容的东西
LINUX 是打算作为一个全部自给自足的内核,但现在并非如此。作为上面已经提到的,你需要 Minix 来设置启动设备并且检查文件系统当它运行起来的时候。这里有一些其它的不足之处:

硬件的不兼容。一些 AT 标准特性当前还没有支持。最值得注意的是软盘驱动,利用 LINUX 进行实际工作(备份 etc)当前是不可能的[译者:这个是 oldlinux,这个是 Linus Torvalds 1991 年 10 月写的文章,肯定当时是不行的]。还有串行连接的一些特性没有被实现(2400 bps 波特率的硬连接,没有挂断(hang-up)提示等等 )。

标准 c 库的不兼容。gcc 分发版的 libc.a 没有完成,我对免费可发布的库功能很感兴趣。

一些系统调用没有完全实现。这些设计绝大多数“极少调用”的特性比如调试(谁无论如何需要它的话,你的程序第一次是无法工作的:-))以及其它的特性。

如上所述,没有登陆和初始化进程。当前 LINUX 启动在单用户模式,以 root 作为控制台用户。对于一些移植工作足够了,但不是实际可用的。

387支持[译者:硬件浮点,当时 Intel 发布了外接式 FPU] 没有被实现,即使已有一些基础程序被提供出来。”nic.funet.fi” 的 gcc 二进制包使用软浮点(ie 仿真功能调用)来支持 4 个基础数学运算操作。387-支持将尽快实现当我的电脑安装了这个硬件。希望在一个月或者两个月。

现在还没有重要的系统管理命令实现在 LINUX 中。这些包括 mkfs, format, fsck, mknod 等。这些命令需要的内核特性还没有实现(format, mknod),一些命令只需要实现它。作为一个库,我欢迎任何免费分发文件。

如您所见,LINUX还不是一个完整的系统。 感谢您的帮助,使其变得更好。 我对为LINUX重写的Minix命令不感兴趣,除非你自己从头开始编写它们。 您当然可以免费(并鼓励)将您的Minix发行版中的所有内容用于您自己的LINUX系统,但由于Minix的版权,它们无法分发给更广泛的受众。

这里提到的一些问题将由我(即lines/387/floppy支持)尽快修复,但我希望得到库函数的支持。感谢你们提交的错误报告及补丁还有愿望清单,如果你真的有针对问题的补丁,我会立即尝试去修复它。 小的更改将作为补丁形式发送到邮件列表,并在nic.funet.fi'上设置,如果经过大量重写,或者修复大的补丁,整个系统将在nic.funet.fi’更新。

LINUX移植软件
LINUX被设计得让移植相对容易。因此,就有了完整的termios实现和一些POSIX库。我所移植的(诚然相对较少)程序没有任何问题。

尽管LINUX与Minix非常相似,但Minix程序通常并不会比为其他nuix设计的程序更容易移植。因此,我不建议从一个特定程序的Minix版本开始,而应该尝试从头开始移植‘’virgin‘’程序。比BSD更接近SYSV,这意味着当给定一个-DUSG或者-DSYSV标识时,大多数程序很容易移植。

移植过程中最困难的一点就是缺少库函数。这些必须由你来编写,或者从其他的来源复制(Minix可能是个有缘人)。另外,一些程序(特别是GNU)有各种各样的标识,这些标识可以定义哪些函数不可用(一旦在Makefile中添加了足够量的-DXXX_MISSING标识,GNU fileutils将编译的很好)。

已经移植的程序
下面这些程序已经移植到LINUX:

GNU cc (gcc, cc1, cpp)
GNU assembler (as386)
GNU binutils (ld, ar, nm, size, strip, ranlib)
GNU compress (16-bit)
GNU tar
GNU make
GNU bash (Bourne Again SHell)
GNU sed
GNU bison (yacc-lookalike)
GNU awk
GNU fileutils (ls, cp, rm, mkdir, rmdir, tail etc)
less
uemacs

所有上述程序都能在‘nic.funet.fi’(主要在’/pub/gnu’)中找到,大多数LIINUX-binaries都可以在‘/pub/OS/Linux’目录中找到。包括gcc(cc1)有一些我自己增强的功能,所有这些程序都在没有变化的情况下编译的。先尝试自己编译,遇到问题可以将差异或者资源发邮件给我。

另外,我提起过明确地GNU差异编译和运行。

技术帮助
LINUX目前有一个邮件列表,您可以通过邮件发送到这个地址订阅:Linux-activists-request@niksula.hut.fi ,并要求包括在列表中。然后你可以通过这个邮箱:Linux-activists@niksula.hut.fi 提问题,这将复制你的问题/答案/无论什么,并发送给列表中其他所有人。

请注意Linux-activists和Linux0activists-request的不同——第一个用于给列表中的所有人发送邮件,第二个仅用于订阅和取消订阅。

当然,您也可以直接发送邮件至 torvalds@kruuna.helsinki.fi。我会尽量在一两天内回答所有的问题。

尽管‘nic.funet.fi’可能会保持合理的更新状态,但是它还有些问题(即,我无法因为个人得到文件,但可以通过几个人)。因此,如果邮件列表上的人想要补丁或二进制文件,他们将会更快得到。

感谢 
我要感谢学院…

说真的,如果没有其他人的帮助,这个系统将永远不会有曙光,甚至会变得更糟。Bruce Evans 帮助我找到了需要更改的位置,以便gcc能正确地处理浮点数,并提供许多有用的想法/建议(他的Minix-386用于构建系统)。此外,Earl Chew 的estdio包被用于标准的IO库。像这样更自由地分发包!

Alain W Black和Richard Tobin为Minix制作了gcc,没有它我就无法编译这个东西。GNU完成了我在Linux下使用的大部分程序。Alfred Leung发送了美国键盘补丁。

附:“感谢”wirzeniu@kruuna.helsinki.fi他的“建设性”批评和“诙谐”的评论。他是我第一个 alpha-测试者,他应该被授予勇气奖章。

Linus Torvalds (torvalds@kruuna.helsinki.fi)  1991年10月10日

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