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硬核致敬Linux ！30岁生日快乐！

發布時間：2024/4/11 58 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了硬核致敬Linux ！30岁生日快乐！小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

1991年8月25日，21歲的Linus Torvalds（以下簡稱Linus）做了一個免費的操作系統“Linux”，并在這一天向外界公布這個由“業余愛好”主導的個人項目；如今，全球超級計算機500強和超過70%的智能手機都在運行Linux，因此，8月25日也被許多Linux的愛好者視為Linux真正的誕生日期。

30 年前，Linus Torvalds 首次發布 Linux 內核時還是赫爾辛基大學的一名 21 歲學生。他的聲明是這樣開始的，“我正在做一個（免費的）操作系統（只是一個愛好，不會很大和專業......）”。三十年后，排名前 500 的超級計算機都在運行 Linux，所有智能手機的 70% 以上都是如此。Linux 顯然既龐大又專業。

三十年來，Linus Torvalds 領導了 Linux 內核開發，激勵了無數其他開發人員和開源項目。2005 年，Linus 還創建了 Git來幫助管理內核開發過程，此后它成為最受歡迎的版本控制系統，受到無數開源和專有項目的信賴。

Linux歷史

OS史前歷史

Linux的歷史

Linux系統

Linux系統軟件架構

Linux系統由硬件、kernel、系統調用、shell、c庫、應用程序組成，架構層次分明，Linux內的各種層功能獨立，程序在用戶空間和內核空間之間的分離，能支持更多應用。

用戶模態內核模態硬件（CPU，內存，數據存儲設備等。）

用戶應用	例如：Bash，LibreOffice，GIMP，Blender，0 A.D.，Mozilla Firefox等
低層系統構件	系統守護進程： systemd，runit，logind，networkd，PulseAudio等		窗口系統： X11，Wayland，SurfaceFlinger(Android)	其他庫： GTK+,?Qt,?EFL,?SDL,?SFML,?FLTK,?GNUstep等	圖形： Mesa，AMD Catalyst等
C標準庫	open()，exec()，sbrk()，socket()，fopen()，calloc()，... (直到2000個子例程) glibc目標為POSIX/SUS兼容，musl和uClibc目標為嵌入式系統，bionic為Android而寫等
Linux內核	stat,?splice,?dup,?read,?open,?ioctl,?write,?mmap,?close,?exit等（大約380個系統調用） Linux內核系統調用接口（SCI，目標為POSIX/SUS兼容）
	進程調度子系統	IPC子系統	內存管理子系統	虛擬文件子系統	網絡子系統
	其他構件：ALSA，DRI，evdev，LVM，device mapper，Linux Network Scheduler，Netfilter Linux安全模塊：SELinux，TOMOYO，AppArmor, Smack

Linux內核代碼架構

Linux代碼包含核心幾個子系統，比如內存子系統，I/O子系統，CPU(調度）子系統，設備驅動子系統，網絡子系統，虛擬文件子系統等。這里簡單介紹一些比較重要的子系統。

調度子系統

進程調度是Linux內核中最重要的子系統，它主要提供對CPU的訪問控制。因為在計算機中，CPU資源是有限的，而眾多的應用程序都要使用CPU資源，所以需要“進程調度子系統”對CPU進行調度管理。

進程調度子系統包括4個子模塊（見下圖），它們的功能如下：

Scheduling Policy，實現進程調度的策略，它決定哪個（或哪幾個）進程將擁有CPU。

Architecture-specific Schedulers，體系結構相關的部分，用于將對不同CPU的控制，抽象為統一的接口。這些控制主要在suspend和resume進程時使用，牽涉到CPU的寄存器訪問、匯編指令操作等。

Architecture-independent Scheduler，體系結構無關的部分。它會和“Scheduling Policy模塊”溝通，決定接下來要執行哪個進程，然后通過“Architecture-specific Schedulers模塊”resume指定的進程。

System Call Interface，系統調用接口。進程調度子系統通過系統調用接口，將需要提供給用戶空間的接口開放出去，同時屏蔽掉不需要用戶空間程序關心的細節。

內存子系統

內存管理同樣是Linux內核中最重要的子系統，它主要提供對內存資源的訪問控制。Linux系統會在硬件物理內存和進程所使用的內存（稱作虛擬內存）之間建立一種映射關系，這種映射是以進程為單位，因而不同的進程可以使用相同的虛擬內存，而這些相同的虛擬內存，可以映射到不同的物理內存上。

內存管理子系統包括3個子模塊（見下圖），它們的功能如下：

Architecture Specific Managers，體系結構相關部分。提供用于訪問硬件Memory的虛擬接口。

Architecture Independent Manager，體系結構無關部分。提供所有的內存管理機制，包括：以進程為單位的memory mapping；虛擬內存的Swapping。

System Call Interface，系統調用接口。通過該接口，向用戶空間程序應用程序提供內存的分配、釋放，文件的map等功能。

虛擬文件子系統（Virtual Filesystem, VFS）

傳統意義上的文件系統，是一種存儲和組織計算機數據的方法。它用易懂、人性化的方法（文件和目錄結構），抽象計算機磁盤、硬盤等設備上冰冷的數據塊，從而使對它們的查找和訪問變得容易。因而文件系統的實質，就是“存儲和組織數據的方法”，文件系統的表現形式，就是“從某個設備中讀取數據和向某個設備寫入數據”。

隨著計算機技術的進步，存儲和組織數據的方法也是在不斷進步的，從而導致有多種類型的文件系統，例如FAT、FAT32、NTFS、EXT2、EXT3等等。而為了兼容，操作系統或者內核，要以相同的表現形式，同時支持多種類型的文件系統，這就延伸出了虛擬文件系統（VFS）的概念。VFS的功能就是管理各種各樣的文件系統，屏蔽它們的差異，以統一的方式，為用戶程序提供訪問文件的接口。

我們可以從磁盤、硬盤、NAND Flash等設備中讀取或寫入數據，因而最初的文件系統都是構建在這些設備之上的。這個概念也可以推廣到其它的硬件設備，例如內存、顯示器（LCD）、鍵盤、串口等等。我們對硬件設備的訪問控制，也可以歸納為讀取或者寫入數據，因而可以用統一的文件操作接口訪問。Linux內核就是這樣做的，除了傳統的磁盤文件系統之外，它還抽象出了設備文件系統、內存文件系統等等。這些邏輯，都是由VFS子系統實現。

VFS子系統包括6個子模塊（見下圖），它們的功能如下：

Device Drivers，設備驅動，用于控制所有的外部設備及控制器。由于存在大量不能相互兼容的硬件設備（特別是嵌入式產品），所以也有非常多的設備驅動。因此，Linux內核中將近一半的Source Code都是設備驅動，大多數的Linux底層工程師（特別是國內的企業）都是在編寫或者維護設備驅動，而無暇估計其它內容（它們恰恰是Linux內核的精髓所在）。

Device Independent Interface，該模塊定義了描述硬件設備的統一方式（統一設備模型），所有的設備驅動都遵守這個定義，可以降低開發的難度。同時可以用一致的形勢向上提供接口。

Logical Systems，每一種文件系統，都會對應一個Logical System（邏輯文件系統），它會實現具體的文件系統邏輯。

System Independent Interface，該模塊負責以統一的接口（快設備和字符設備）表示硬件設備和邏輯文件系統，這樣上層軟件就不再關心具體的硬件形態了。

System Call Interface，系統調用接口，向用戶空間提供訪問文件系統和硬件設備的統一的接口。

網絡子系統（Net）

網絡子系統在Linux內核中主要負責管理各種網絡設備，并實現各種網絡協議棧，最終實現通過網絡連接其它系統的功能。在Linux內核中，網絡子系統幾乎是自成體系，它包括5個子模塊（見下圖），它們的功能如下：

Network Device Drivers，網絡設備的驅動，和VFS子系統中的設備驅動是一樣的。

Device Independent Interface，和VFS子系統中的是一樣的。

Network Protocols，實現各種網絡傳輸協議，例如IP, TCP, UDP等等。

Protocol Independent Interface，屏蔽不同的硬件設備和網絡協議，以相同的格式提供接口（socket)。

System Call interface，系統調用接口，向用戶空間提供訪問網絡設備的統一的接口。

Linux內核版本時間線：

Linux內核支持各種硬件架構

Linux內核最成功的地方之一就是支持各種硬件架構，為軟件提供了公共的平臺：

基于Linux的系統是一個模塊化的類Unix操作系統。Linux操作系統的大部分設計思想來源于20世紀70年代到80年代的Unix操作系統所建立的基本設計思想。Linux系統使用宏內核，由Linux內核負責處理進程控制、網絡，以及外圍設備和文件系統的訪問。在系統運行的時候，設備驅動程序要么與內核直接整合，要么以加載模塊形式添加。

Linux具有設備獨立性，它內核具有高度適應能力，從而給系統提供了更高級的功能。GNU用戶界面組件是大多數Linux操作系統的重要組成部分，提供常用的C函數庫，Shell，還有許多常見的Unix實用工具，可以完成許多基本的操作系統任務。大多數Linux系統使用的圖形用戶界面建立在X窗口系統之上，由X窗口(XWindow)系統通過軟件工具及架構協議來建立操作系統所用的圖形用戶界面.

基于Linux內核各種衍生OS系統

各種發行版本

當前比較流行發行版是：Debian、Ubuntu、Fedora、CentOS、Arch Linux和openSUSE等，每個發行版都有自己優勢地方，都有一批忠實用戶。

基于Linux內核著名OS

Android

Android（讀音：英：['?ndr??d]，美：[??n?dr??d]），中文用戶多以非官方名稱“安卓”稱之，是一個基于Linux內核與其他開源軟件的開放源代碼的移動操作系統，Android的內核是根據Linux內核的長期支持的分支，具有典型的Linux調度和功能。截至2018年，Android的目標是Linux內核的4.4、4.9或是4.14版本。

ChromeOS

Chrome OS?是由Google設計基于Linux內核的操作系統，并使用Google Chrome瀏覽器作為其主要用戶界面。因此，Chrome OS主要支持Web應用程序^[6]，2016年起開始陸續兼容Android應用程序（可通過Google Play商店下載）和Linux應用程序。

鴻蒙OS

鴻蒙（HarmonyOS，開發代號Ark^[1]）是華為自2012年開發的一款可兼容Android應用程序的跨平臺分布式操作系統^[2]。系統性能包括利用“分布式”技術將各款設備融合成一個“超級終端”，便于操作和共享各設備資源。^[3]^[4]^[5]系統架構支持多內核，包括Linux內核、LiteOS和鴻蒙微內核，可按各種智能設備選擇所需內核，例如在低功耗設備上使用LiteOS內核。^[6]^[7]2019年8月華為發布首款搭載鴻蒙操作系統的產品“榮耀智能屏”，之后于2021年6月發布搭載鴻蒙操作系統的智能手機、平板電腦和智能手表。

如何成為linux內核開發者？

Linux 內核是最大且變動最快的開源項目之一，它由大約 53,600 個文件和近 2,000 萬行代碼組成。在全世界范圍內超過 15,600 位程序員為它貢獻代碼，Linux 內核項目的維護者使用了如下的協作模型。

如果你有深入linux內核的激情和極客精神，可以為Linux項目貢獻源碼，具體如何提交第一個補丁，可以詳細閱讀下面文章，這里篇幅有限不展開：

https://opensource.com/article/18/8/first-linux-kernel-patch

Linux 開源代碼倉庫：

https://github.com/torvalds/linux

提交給kernel的補丁，剛開始可能不需要高深的技術，比如這個補丁，可以?是簡單的對于已有內容的格式或拼寫錯誤的修正，比如這個來自4歲小朋友的補丁：

Linux內核學習資源

源碼：

https://elixir.bootlin.com/linux/latest/source

在線交叉索引看源碼，包括Linux幾乎所有版本；

https://github.com/torvalds/linux

內核github倉庫，可以下載本地，編譯，修改和開發。

網站

http://www.kernel.org

可以通過這個網站上下載內核的源代碼和補丁、跟蹤內核bug等

http://lwn.net

Linux 內核最新消息，提供給了定期的與內核開發相關的報道

https://www.wiki.kernel.org/

各種子模塊wiki列表

http://www.linuxdoc.org

Linux Documentation Project(Linux文檔項目)，擁有大量稱為“HowTo”
的文檔，其中一些是技術性的，并涉及到一些內核相關的主題。

http://www.kerneltravel.net/

國內Linux內核之旅開源社區

http://www.linux-mm.org
該頁面面向Linux內存管理開發，其中包含大量有用的信息，并且還包含大量與內核相關的Web站點鏈接。

http://www.wowotech.net

博客專注分享linux內核知識（偏嵌入式方向）, 很多文章都非常精華和透徹，值得內核學習者學習；

https://blog.csdn.net/gatieme

操作系統優質博客，可以學習linux 調度相關內核知識；

https://blog.csdn.net/dog250

dog250的文章都比較深刻，屬于Linux內核進階，可能不太適合入門，建議入門后，再看這里文章，會讓你醍醐灌頂。

https://www.kernel.org/doc

??????????內核文檔

書籍

《深入理解Linux內核》

《深入Linux內核架構》

《Linux內核設計與實現》

《Linux內核源代碼情景分析》

《深入理解LINUX網絡內幕》

《深入理解Linux虛擬內存管理》

《Linux設備驅動程序》

Git分布式版本控制系統

2005 年，Linus還創建了 Git，這是非常流行的分布式源代碼控制系統。迅速將 Linux 內核源代碼樹從專有 Bitkeeper 遷移到新創建的開源 Git。

git 架構

Git 是出于需要而創建的，不是因為發現源代碼控制很有趣，而是因為其他多數源代碼控制系統不好用，不能滿足當時開發需求，并且 git 在 Linux 開發模型中確實運行得相當好，BitKeeper變得站不住腳。

完美適應現代開源軟件的開發模式，分布式版本管理：

Linux內核名人堂

讓我們膜拜一下對Linux內核做出核心貢獻的大神們：

?林納斯·班奈狄克·托瓦茲（1969年12月28日－），生于芬蘭赫爾辛基市，擁有美國國籍，Linux內核的最早作者，隨后發起了這個開源項目，擔任Linux內核的首要架構師與項目協調者，是當今世界最著名的電腦程序員、黑客之一。他還發起了開源項目Git，并為主要的開發者。

大衛·史提芬·米勒（英語：David Stephen Miller，1974年11月26日－），網絡昵稱為 DaveM，生于美國新澤西州新布朗斯維克，著名程式員與駭客，負責Linux核心網絡功能以及SPARC平臺的實作。他也參與其他開源軟件的開發，是GCC督導委員會的成員之一。根據2013年8月的統計，米勒是Linux核心源代碼第二大的貢獻者，自2005年開始，已經提交過4989個patch。

葛雷格·克羅-哈曼（英語：Greg Kroah-Hartman，姓名縮寫為GKH）， Linux核心開發者，目前為 Linux 核心中穩定分支（-stable）的維護者^[2]，他也是staging 子系統^[2]、USB^[2]driver core、debugfs、kref、kobject、sysfs?kernel 子系統^[2]、?TTY?layer?^[2]、linux-hotplug、Userspace?I/O（與 Hans J. Koch 共同維護）等專案的維護者^[2]，也創立了udev專案。除此之外，他亦協助維護Gentoo Linux中上述程式及 kernel 的套件。

艾倫·考克斯（英語：Alan Cox，1968年7月22日－）是一名英國程序員，生于英格蘭索利赫爾。他自1991年開始投入Linux內核的開發工作，在開發者社群中有很高的地位，是Linux開發工作中的關鍵人物之一。他負責維護Linux內核 2.2版這個分支，在2.4版中也提供許多程式碼，擁有自己的分支版本。他住在威爾斯斯旺西，他的妻子于2015年逝世^[1]^[2]^[3]。2020年他再婚^[4]^[5]。他于1991年在斯旺西大學獲得計算機科學理學學士學位，2005年在那里獲得工商管理碩士學位^[6]。

英格·蒙內（匈牙利語：Ingo Molnár），匈牙利軟件程序員與駭客，在linux內核上有許多貢獻，也擁有自己的linux分支版本。對于操作系統的安全性與效能提升方面，他的聲名卓著，在linux內核中，他于Linux-2.6.0版加入O(1)排程器，在 Linux-2.6.23版中加入完全公平調度器CFS（Completely Fair Scheduler）。

米格爾·德伊卡薩（西班牙語：Miguel de Icaza ，1972年11月23日－），生于墨西哥市，著名墨西哥籍自由軟件開發者，為GNOME項目與Mono項目的發起人。但后來^[何時？]退出了GNOME項目。

羅伯特·馬修·拉姆（英語：Robert Matthew Love，1981年9月25日－），生于美國佛羅里達州，為著名自由軟件程式開發者、作家，現職為google軟件工程師。現居于波士頓。他是linux核心的主要開發者之一，主要負責程式排程、先占式核心、虛擬內存子系統、核心事件層。他也加入了GNOME計劃。目前他在google，主要負責Android系統的開發。

安德魯·基斯·保羅·莫頓（英語：Andrew Keith Paul Morton，1959年－），生于英國英格蘭，澳洲軟件工程師與著名駭客。他是Linux核心開發社群的領導者之一，現為ext3的共同維護者，負責區塊裝置的日志層（Journaling layer for block devices，JBD）。他也是mm tree的負責人。

埃里克·斯蒂芬·雷蒙（英語：Eric Steven Raymond，1957年12月4日－），是一名程序員，《大教堂與市集》的作者、《新黑客詞典》（"Jargon File"）的維護人、著名黑客。作為《新黑客詞典》的主要編撰人以及維護者，雷蒙很早就被認為是黑客文化的歷史學家以及人類學家。但是在1997年以后，雷蒙被廣泛公認為是開放源代碼運動的主要領導者之一，并且是最為大眾所知道（并最具爭議性）的黑客。

西奧多·曹（英語：Theodore Y. Ts'o，1968年1月23日－），小名泰德·曹（Ted Tso），漢名曹子德^[1]，生于美國加利福尼亞州帕羅奧圖，著名的自由軟件工程師，專長于文件系統設計。他是Linux內核在北美最早的開發者，負責ext2、ext3與ext4文件系統的開發與維護工作。他也是e2fsprogs的開發者。為自由標準組織的創始者之一，也曾擔任Linux基金會首席技術官。

由于互聯網發達，當前不管是從個人愛好，還是工作原因，對內核貢獻的國人越來越多：

http://www.remword.com/kps_result/all_whole_line_country.html

最后

30年的時間，Linux從一個個人玩具變成現在龐然大物，估值超過100億美元，Linux還帶來一股開源潮流，讓開源軟件百花齊放，對計算機發展和開源文化起到極大促進作用。

Linux 龐大的生態與發展過程，Linus偉大而富有創造力并不足以在一篇文章中盡述。

匆匆30 年，Linux 已經不僅僅是改變了世界，而且已經成為了這個世界不可或缺的一部分感謝 Linus Torvalds，感謝為之致力的一切貢獻者！

最后，為了致敬Linux，希望大家三連支持，讓更多人可以看到！

參考和擴展???????????????????????????????????????????????????????????????????????????

h?????????????ttp://??????????????www.atguigu.com/jsfx/5694.html

https://opensource.com/article/16/12/yearbook-9-lessons-25-years-linux-kernel-development

https://www.reddit.com/r/linux/comments/2pqqla/kernel_commit_4_year_old_girl_fixes_formatting_to/utm_source=amp&utm_medium=&utm_content=post_title

http://oss.org.cn/ossdocs/linux/kernel/a1/index.html

http://www.wowotech.net/linux_kenrel/11.html

https://www.wikiwand.com/zh/Linux

https://zh.wikipedia.org/wiki/Category:Linux%E6%A0%B8%E5%BF%83%E9%A7%AD%E5%AE%A2

http://www.chromium.org/chromium-os/chromiumos-design-docs/software-architecture

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看完一鍵三連在看，轉發，點贊

是對文章最大的贊賞，極客重生感謝你

總結

以上是生活随笔為你收集整理的硬核致敬Linux ！30岁生日快乐！的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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