大家好,我是程序羊。一個多月前我曾寫過一篇文章聊了聊CentOS這款Linux系統在停服后的一些平替問題。
我清晰地記得當時評論區有一位小伙伴提出了一個這樣的問題:
“為什么別人信手拈來就能寫出一個操作系統,而我們這么多大公司、那么多程序員就不行?”
其實當時看到這條評論時還蠻想寫一些文字詳細回復一下的,但是受限于時間和評論區篇幅的問題,當時也就沒能展開細寫。
畢竟一個操作系統的產生、發展和繁榮涉及到的問題還挺多的,比如環境、比如開源、比如生態,甚至還包括一些歷史進程和天時地利的影響,所以肯定不是說全靠某一個人信手拈來就能搞定的。
那關于這個問題呢,還記得之前刷知乎時看到過一個非常類似的討論,印象比較深。
其中有一位網友的回答還是非常專業的(zhihu.com/question/63187737/answer/1415937231),或許可以提供一些參考,所以這里也分享給大家,大家如果有一些其他想法或者見解,也歡迎在評論區分享交流。以下是正文。
Linus研究生時期開始寫操作系統(大約是91年),那時候個人電腦(PC)雖然興起一些年了,但是還只是小部分程序員和狂熱愛好者的玩具。
硬件基本上都靠自己攢,軟件也是用開源系統各種魔改。所以普通人根本沒有折騰PC的動力和理由。
Unix已經霸占了許多生產力場景,唯一的缺點就是貴,而且很多發行版是閉源的。個人用戶根本不要考慮。
那時候Linus自己攢了一套386,但是找不到好用,廉價/免費的操作系統用。
當時社區里當然也有一票免費且開源的系統,但是要不就是兼容性差,要不就是各種坑,要不就是沒軟件,總之各種各樣的問題。
而兼容性是最主要的問題,那時候的CPU不像現在的流行架構就那么兩種(x86,ARM),那時候叫的上名的架構有十幾種,所以操作系統的兼容性是非常重要的。
Linus開始自學操作系統,發現了一本很好的教材《操作系統:設計與實現》,然后花了一個暑假看完,開始自己寫操作系統。
《操作系統:設計與實現》這本書的作者是塔雷鮑姆,寫書的時候已經是業界大牛了,他在大學為了教學操作系統,但苦于學生買不起太貴的Unix發行版,于是自己寫了一個兼容Unix標準操作系統(主要是兼容POSIX標準),叫Minix(名字上就很對仗,Universe - mini)。
Minix這個系統就是為了教學而生的,只要買了這本書,就免費郵寄一份Minix源代碼。
Minix為了方便教學,保持代碼的簡潔,塔雷鮑姆拒絕向里面添加太多復雜的功能。所以Minix雖然實現得優雅,但是社區的玩家要自己日常用,要魔改很多東西。
對了,Minix是微內核的。對,微內核的概念存在幾十年了,而不是2019年誕生的。
微內核的結構非常優雅,文件系統,內存管理,硬件驅動都是以進程形式存在的,而不是內核代碼,這意味著驅動掛了不會帶著內核一起掛。缺點就是系統調用開銷太大,以至于慢到無法接受。所以現在的桌面系統,沒有純微內核的。
而對于教學系統來說,微內核不是問題,畢竟是教學,不是生產工具。
社區和Linus都很喜歡Minix,但是都不滿足于Minix作者因為教學目的而放棄兼容性和可擴展性。于是Linus在自己運行Minix的PC開始了Linux的開發。Linux是宏內核的。
Linux本來不叫Linux,Linus是一個很內向的人,不好意思取這么自戀的名字,但是合作者強烈建議用這個名字,所以就用了,x代表unix的聯系(都兼容POSIX)。提一句,Unix不是為開源和免費而生的,而是為商業而生的,但是Unix的發展催生了最好的開源環境(比如GNU)。
注意,這幾年的社區,屬于“軍閥混戰”,大家都缺一款好用的免費操作系統,但并不只是Linus想到要解決這個問題,理查德斯托曼領導的GNU組織在90年代就一直醞釀一款免費的操作系統,因為他們的目的是與商業的Unix對抗,光有一個GCC編譯器還不夠,還需要有自己的操作系統。
社區里各種技術人員也對GNU的操作系統非常期待,但是這玩意兒難產了。直到很久之后,Linux流行起來后,依然沒做出來。
最開始的Linux版本,只有幾千行代碼,現在基礎扎實的CS本科生,花一段時間都可以看懂,甚至有些OS教材就是用Linux最初的版本來教學的,比如哈工大李志軍的課程。
Linus從一開始就不斷在minix論壇上發布自己的進展,搞得論壇上一堆人非常感興趣,于是許多人加入了開發,這時候Linus用郵件接收每個人的代碼,然后手動合并。
沒過一段時間,minix論壇上就全是討論Linux的了,雖然塔雷鮑姆不是個小氣的人,但是這么搞也讓塔雷鮑姆很不爽。
不久之后Linus和塔雷鮑姆之間爆發了一次沖突。塔雷鮑姆在論壇上寫了一篇文章,論證微內核與宏內核的優缺點,其實主要是攻擊宏內核,說宏內核除了性能好點,全是缺點,說Linux過時了。
Linus是脾氣暴躁的人,在技術問題上從不妥協。于是開始嘲諷minix。Linux的可移植性比minix更好,而且免費開源(minix需要買書后獲得)。
然后來來去去吵了很多次。只是他們兩個當時誰也沒想到,這次論壇上的口水戰會成為幾十年后人們依然提起的操作系統之爭。
Linus并不恨塔雷鮑姆,他說后來有一次去了塔雷鮑姆的演講,完了之后拿著那本書想要塔雷鮑姆的簽名,但是沒有等到人。
我想Linus多少還是尊敬他的,畢竟是自己學習操作系統的領路人。
在Linus和社區人員的努力下,通過擴展GCC支持Linux,Linux也兼容了越來越多的平臺。其他各類軟件移植到Linux也就變得容易了,尤其是在那個許多軟件以源代碼方式發行的時代,只要有對應平臺的編譯器,編譯一次就算移植好了。
趕上PC發展的浪潮,但還不夠,畢竟蘋果微軟不是好對付的,商業操作系統的易用性依然很強。
但是Linux開始被各類企業青睞了,因為不是每個企業都有錢花高價買一套Unix來用,或者是更貴的軟件+硬件一體的大型機來用。Linux讓他們看到了省錢的希望。
GNU開始支持Linux,Linux成為了GNU的官方操作系統,所以現在叫GNU/Linux。可以說Linux和GCC幾乎是最偉大的兩個開源項目。它們合起來就更強悍了。
GCC讓軟件方便移植,Linux軟件生態就好了,軟件生態好了用戶就多,用戶多了就讓硬件公司眼饞,各路硬件公司都為Linux開發驅動和各種擴展,以支持自家硬件,這樣用戶就更多。這個倍增效應是很強的。
Linus在項目達到一定規模后就不再親自寫代碼了,主要是合并代碼,畢竟全球那么多人提交代碼,他一個人審核合并就夠忙了,親自寫代碼也沒時間。
直到有一天他覺得忙不過來了,審核代碼會遇到很多傻逼代碼和開發者,于是他開發了現在最流行的版本控制工具,git,字面意思就是飯桶。
從整個發展歷程來看,Linux在幾個十字路口都做了非常精準的選擇。
從1991年0.0.1版到1994年1.0版,這期間Linux進行了極其快速的迭代,社區玩家在使用中給出了寶貴的意見,最好的測試就是讓用戶去測試,這保證所有的更新都是實際有效的。
要知道,Linus在1991年開始開發時,根本沒想過Linux有一天能改變世界,那個時候,他跟所有的社區玩家一樣,期待著GNU的系統,所以他在論壇上解釋,做Linux只是一個業余愛好,最多用來填補GNU系統出來之前的這段空白時間。
但GNU由于各種名譽加身,導致目標定得很高,于是項目一直延期,同時市面上的系統也在發展,GNU又繼續調高目標,然后繼續延期,最后難產。
而Linus從一開始,就沒什么心理壓力,每一點成果都在社區上公布,快速獲得反饋,然后及時調整。這種開發方式無意中就超越了GNU的閉門造車。
RedHat這種系統免費,服務收費的模式也取得了成功,這大大激勵了其他發行版開發商的信心。目前Linux的發行版,至少幾百個吧。
96年2.0版發布,開始支持多核CPU,這個重要的更新,讓很多企業開始考慮Linux。
之后幾年Linux在服務器的份額快速上升。
03年2.6版發布,稍微了解過Linux的人都只要這意味著什么。2.6版本跨越03年-11年,中間有許多小版本更新。2.6版意味著Linux第一次成為真正具有了高穩定性,高可用性,高可伸縮性的工業級別操作系統。
05年Git誕生,Linus和核心團隊摸也索出一套穩定實用的合作開發方式。
之后就是遍地開花的發展歷程了。
不得不說,他對操作系統發展方向的把控是精準的。
總結一下,Linux的成功,以下幾個條件必不可少:
Linus強大的開發能力
Linus的項目管理能力
Linus對操作系統發展方向的把控
一個群雄割據,缺乏免費好用的操作系統的時代。
一個不僅群雄割據,缺乏免費好用的操作系統,而且程序語言,操作系統理論,編譯器技術發展到一定程度,個人PC持續發展的時代。
GNU的系統沒做出來
Minix死守著『教育』不放
GNU的支持
全世界硬件廠商的支持
全世界軟件廠商的支持
全世界開源開發者的巨大貢獻
最后再總結一下,一個人的命運,當然要靠自我奮斗,但也要考慮到歷史的進程。
審核編輯 :李倩
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原文標題:為何 Linus 一個人就能寫出這么強的系統,而我們卻做不出來?
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