作者丨零壹碼
來源丨
操作系統
操作系統是由兩個主要部分組成的：硬件和軟件。硬件是計算機的物理設備；軟件則是使得硬件能夠正常工作的程序集合。計算機軟件分成兩大類：操作系統和應用程序。應用程序使用計算機硬件來解決用戶的問題；操作系統則控制用戶對硬件訪問。
操作系統發展史
分時處理系統
實時處理系統
完整的 OS
OS 的功能
GNU
S.u.S.E(Novel)
軟件程序：版本號
什么是操作系統
操作系統是計算機硬件和用戶（程序和人）的一個接口，它使得其他程序更加方便有效運行，并能方便地對計算機和軟件資源進行訪問。
操作系統是介于計算機硬件和用戶（程序或人）之間的接口；
操作系統是一種用來使得其他程序更加方便有效運行的程序（或一個程序集）；
操作系統是通用管理程序，管理著計算機系統中每個部件的活動，并確保計算機系統中的硬件和軟件資源能夠更加有效地使用。當出現資源使用沖突時，操作系統應進行仲裁，排除沖突。
操作系統主要目標
1. 有效地使用硬件
2. 容易的使用資源
操作系統自舉過程
操作系統本身也是程序，它也需要被裝入內存和運行，這個困境如何解決呢？
如果使用 ROM 技術把操作系統存儲（有制造商完成）在內存中，這個問題就能解決。CPU 的程序計數器可以被設置為這個 ROM 的開始處。當計算機被加電（Power-on Self-Test, POST）時，CPU 從 ROM 中讀取指令，執行它們。但這種解決方案非常低效微軟獨立程序包沒反應，因為內存的很大一部分需要由 ROM 構成，而不能被其他程序使用。
在內存中很小一部分是 ROM 構成，其中存有稱為自舉程序的小程序。當計算機被加電時，CPU 計數器被設置為自舉程序的第一條指令，并執行程序中的指令。這個程序唯一的職責就是把操作系統本身（需要啟動計算機的那部分）裝入 RAM 內存。當裝入完成后，CPU 中的程序計數器就被設置為 RAM 中操作系統的第一條指令，操作系統就被執行。
操作系統分類
批處理操作系統設計于 20 世紀 50 年代，目的是為了控制大型計算機。但是，計算機十分龐大。用穿孔卡片進行輸入數據，用行式打印機輸出結果，用磁帶設備作為輔助存儲介質。
每個運行的程序發出作業請求。穿孔卡有操作員送入計算機。如果程序運行成功，打印結果將傳給程序員，如果不成功，則報錯。
為了有效使用計算機資源，多道程序的概念被引入。它可以將多個作業同時裝入內存，并且僅當該資源可用時分配給需要他的作業。例如，當一個程序正使用輸入/輸出設備時，CPU 則處于空閑狀態，并可以供其他程序使用。
多道程序帶來了分時的概念：資源可以被不同的作業分享。每個作業可以分到一段時間來使用資源。因為計算機裕興速度很快，所以分時系統對用戶是隱藏的，每個用戶都感覺整個系統為自己服務。
最終利用分時技術的多道程序極大地改進了計算機的使用效率。但是，它們需要有一個更加復雜的操作系統，它必須可以調度：給不同的程序分配資源，并決定哪一個程序什么時候使用哪一種資源。用戶也可以直接與系統進行交互，而不必通過操作員。一個新的屬于不也隨之產生：進程。一個作業是一個要運行的程序，一個進程則是在內存中等待分配資源的程序。
常見操作系統產品
手機版操作系統
服務器操作系統
Unix 操作系統
UNIX 是多用戶、多道程序、可移植的操作系統，它被設計來方便編程、文本處理、通信。
UNIX 簡史
1965 年，Bell Labs、GE（ ）和 MIT 合作的計劃要建立一套 multi-user、multi-、multi-level 的 操作系統。后來工作進度太慢而被停了下來。
Ken 有一個"Space "的程序在 GE-635 的機器上跑，但是反應非常慢，正巧被他發現了一部被閑置的 PDP-7，使用匯編語言將此程序移植到 PDP-7 上。
1971 年，Ken 申請到了一臺 PDP-11/24 的機器。于是 Unix 第一版出來了。這臺電腦只有 24KB 的物理內存和 500K 磁盤空間。Unix 占用了 12KB 的內存，剩下的一半內存可以支持兩用戶進行 Space 的游戲。
1973 年，用匯編語言做移植太困難想用高級語言來完成第三版，開始嘗試用 ，可是失敗了。后來用 BCPL 的語言開發形成 B 語言，后來 覺得 B 語言還是不能滿足要求，于是就改良了 B 語言為 C 語言。于是用 C 語言重寫了 Unix 的第三版內核。
1974 年 7 月的 Unix 第五版就以“僅用于教育目的”的協議，提供給各大學作為教學之用。
20 世紀 70 年代，AT&T 公司開始注意到 Unix 所帶來的商業價值。公司的律師開始尋找一些手段來保護 Unix，并讓其成為一種商業機密。從 1979 年 Unix V7 開始，Unix 的許可證開始禁止大學使用 Unix 的源碼，包括在授課中學習。
1978 年，第一家以商業方式包裝發行的 Unix 系統，SCO 公司。賣第一個商用 C 編譯器。
1981 年， 公司成立，銷售 XENIC Unix。
SCP：QDOS (Quick and Dirty )
DOS 2.0 勝過 CP/M
1990：在 Unix 平臺上開發各種程序
Ken 在 大學的任教， Bill Joy 組織 BSRG 工作小組在 1977 年開發了 BSD（ ）。
1980 年，美國國防部高級研究計劃署 DARPA、TCP/IP（在 VAX，VMS 操作系統），1983年，在BSD結合正式使用TCP/IP。
1980 年，兩個最主要的 Unix 的版本線，一個是 的 BSD UNIX，另一個是 AT&T 的 Unix，在這個時候競爭最終引發了 Unix 的戰爭。
1982 年，Bill Joy 創建了 Sun 公司，開發了 OS。
AT&T 則在隨后的幾年中發布了 Unix V 的第一版
1990 年，BSD 與 Unix 完全隔離。
Apple 公司：XEROX 系統：PARK 實驗室（mouse, 以太網），star（圖形界面）
Unix 結構
Unix 特性
1. 多用戶，多任務的分時操作系統。
2. Unix 的系統結構可分為三部分：操作系統內核（是Unix系統核心管理和控制中心，在系統啟動或常駐內存），系統調用（供程序開發者開發應用程序時調用系統組件，包括進程管理，文件管理，設備狀態等），應用程序（包括各種開發工具，編譯器，網絡通訊處理程序等，所有應用程序都在Shell的管理和控制下為用戶服務）。
3.Unix系統大部分是由 C 語言編寫的，這使得系統易讀，易修改，易移植。
4.Unix提供了豐富的，精心挑選的系統調用，整個系統的實現十分緊湊，簡潔。
5.Unix提供了功能強大的可編程的 Shell 語言（外殼語言）作為用戶界面具有簡潔，高效的特點。
6.Unix系統采用樹狀目錄結構，具有良好的安全性，保密性和可維護性。
7.Unix系統采用進程對換（）的內存管理機制和請求調頁的存儲方式，實現了虛擬內存管理，大大提高了內存的使用效率。
8.Unix系統提供多種通信機制，如：管道通信，軟中斷通信，消息通信，共享存儲器通信，信號燈通信。
Unix標準
Unix用戶協會最早從 20 世紀 80 年 ××× 始標準化工作，1984 年頒布了試用標準。后來 IEEE 為此制定了 POSIX 標準（即 標準）國際標準名稱為 ISO/。它通過一組最小的功能定義了在Unix操作系統和應用程序之間兼容的語言接口。POSIX 是由 應 IEEE 的要求而提議的一個易于記憶的名稱，含義是 （可移植操作系統接口） ，而 X 表明其 API 的傳承。
Unix發行版
IBM: AIX,
HP: HP-UX, alpha
BSD, AIX, HP-UX 都是 有版權，付費才可使用。
BSD：、（最安全）、
Unix： V
Linux 操作系統
Linux 由芬蘭赫爾辛基大學計算機系的林納斯·托瓦茲（Linus ），根據荷蘭一所大學 教授開發的Minix操作系統（便于不受 AT&T 許可協議的約束，為教學科研提供一個操作系統。免費給全世界的學生使用）具有較多 Unix 的特點，但與Unix不完全兼容。于是在 1991 年 10 月 15 日，Linus 開發了基于 POSIX 和Unix的多用戶、多任務、支持多線程和支持多種平臺的操作系統的一套完全免費使用的類 Unix 操作系統，即 Linux 內核。后來加入了 GNU 項目計劃基于 GPL 開源協議，命名為 GNU/Linux。其官網地址是 。
Linux組成由 、timer、 、 、 、VFS layer（接口）、file 、 、inter- 、 、 init 等操作系統功能的實現。
目前有許多基于 Linux 開發的 Linux 發行版。常用的有 系列(/)、(S.u.S.U)、(、mint)、、 等主流發行版。
日常生活中的手機、平板電腦等系統使用的都是 Linux 系統。全世界的絕大多數超級計算機、股票交易、飛行航班控制系統、銀行系統、國內 BAT、谷歌、亞馬遜和 等互聯網巨頭都使用Linux來運行不同的網絡和云服務等，而且甚至還運行著核潛艇系統。
Linux 有不同的 Linux 版本，但都使用了 Linux 內核。Linux 可安裝在各種計算機硬件設備中，比如手機、平板電腦、路由器、視頻游戲控制臺、臺式計算機、大型機和超級計算機。
Linux 內核提供硬件抽象層、磁盤及文件系統控制、多任務等功能的系統軟件。一個內核不是一套完整的操作系統。一套基于 Linux 內核的完整操作系統叫作 Linux 操作系統，或是 GNU/Linux。設備驅動程序可以完全訪問硬件。Linux 內的設備驅動程序可以方便地以模塊化（）的形式設置，并在系統運行期間可直接裝載或卸載。
Linux 內核使用三種不同的版本編號方式。
第一種方式用于1.0版本之前（包括1.0）。第一個版本是0.01，緊接著是0.02、0.03、0.10、0.11、0.12、0.95、0.96、0.97、0.98、0.99和之后的1.0。
第二種方式用于1.0之后到2.6，數字由三部分“A.B.C”，A代表主版本號，B代表次主版本號，C代表較小的末版本號。只有在內核發生很大變化時（歷史上只發生過兩次，1994年的1.0,1996年的2.0），A才變化?？梢酝ㄟ^數字B來判斷Linux是否穩定，偶數的B代表穩定版，奇數的B代表開發版。C代表一些bug修復，安全更新，新特性和驅動的次數。以版本2.4.0為例，2代表主版本號微軟獨立程序包沒反應，4代表次版本號，0代表改動較小的末版本號。在版本號中，序號的第二位為偶數的版本表明這是一個可以使用的穩定版本，如2.2.5，而序號的第二位為奇數的版本一般有一些新的東西加入，是個不一定很穩定的測試版本，如2.3.1。這樣穩定版本來源于上一個測試版升級版本號，而一個穩定版本發展到完全成熟后就不再發展。
第三種方式從2004年2.6.0版本開始，使用一種“time-based”的方式。3.0版本之前，是一種“A.B.C.D”的格式。七年里，前兩個數字A.B即“2.6”保持不變，C隨著新版本的發布而增加,D代表一些bug修復，安全更新，添加新特性和驅動的次數。3.0版本之后是“A.B.C”格式，B隨著新版本的發布而增加,C代表一些bug修復，安全更新，新特性和驅動的次數。第三種方式中不再使用偶數代表穩定版，奇數代表開發版這樣的命名方式。舉個例子：3.7.0代表的不是開發版，而是穩定版！
Linux 發展簡史
Linux最早是由芬蘭人Linus 設計的。當時由于UNⅨ的商業化， 教授開發了Minix操作系統以便于不受AT&T許可協議的約束，為教學科研提供一個操作系統。當時發布在上，免費給全世界的學生使用。Minix具有較多UNⅨ的特點，但與UNⅨ不完全兼容。1991年10月5日，Linus為了給Minix用戶設計一個比較有效的UNⅨ PC版本，自己動手寫了一個“類Minix”的操作系統。整個故事從兩個在終端上打印AAAA...和BBBB...的進程開始的，當時最初的內核版本是0.02。Linus 將它發到了Minix新聞組，很快就得到了反應。Linus 在這種簡單的任務切換機制上進行擴展，并在很多熱心支持者的幫助下開發和推出了Linux的第一個穩定的工作版本。1991年11月，.10版本推出，0.11版本隨后在1991年12月推出，當時將它發布在上，免費供人們使用。當Linux非常接近于一種可靠的/穩定的系統時，Linus決定將0.13版本稱為0.95版本。1994年3月，正式的Linux 1.0出現了，這差不多是一種正式的獨立宣言。截至那時為止，它的用戶基數已經發展得很大，而且Linux的核心開發隊伍也建立起來了。
Linux 操作系統的誕生、發展和成長過程始終依賴著五個重要支柱：UNIX操作系統、MINIX操作系統、GNU計劃、POSIX標準和網絡。
1987年，荷蘭阿姆斯特丹的Vrije大學計算機科學系的教授編寫Minix系統用于教學用途。全部的程序碼共約12,000行。
1991年的10月5日，林納斯·托瓦茲正式向外宣布Linux內核的誕生
1993年，發布了Linux 0.99，代碼大約有十萬行，用戶大約有10萬左右。
1994年3月，.0發布，代碼量17萬行，當時是按照完全自由免費的協議發布，隨后正式采用GPL協議。
1995年1月，Bob Young創辦了，以GNU/Linux為核心，集成了400多個源代碼開放的程序模塊，搞出了一種冠以品牌的Linux，即 Linux,稱為Linux發行版，在市場上出售。這在經營模式上是一種創舉。
1996年6月，Linux 2.0內核發布，此內核有大約40萬行代碼，并可以支持多個處理器。此時的Linux 已經進入了實用階段，全球大約有350萬人使用。
1998年2月，以Eric 為首的一批年輕的"老牛羚骨干分子"終于認識到GNU/Linux體系的產業化道路的本質，并非是什么自由哲學，而是市場競爭的驅動，創辦了"Open "（開放源代碼促進會）"復興"的大旗，在互聯網世界里展開了一場歷史性的Linux產業化運動。
2001年1月，Linux 2.4發布，它進一步地提升了SMP系統的擴展性，同時它也集成了很多用于支持桌面系統的特性：USB，PC卡（）的支持，內置的即插即用，等等功能。
2003年12月，Linux 2.6版內核發布
Wall: diff, patch（協同開發工具）
GNU/Linux
GNU是“GNU is Not Unix”的遞歸縮寫， 在1983年9月27日公開發起創建一套完全自由的操作系統。UNIX是一種廣泛使用的商業操作系統的名稱。由于GNU將要實現UNIX系統的接口標準，因此GNU計劃可以分別開發不同的操作系統部件。GNU計劃采用了部分當時已經可自由使用的軟件，例如TeX排版系統、X 視窗系統, GCC編譯器、Emac和nano文本編輯器等。
FSF: (Free ，自由軟件基金會）1985年 創立了來為GNU計劃提供技術、法律以及財政支持。
自由軟件是什么？“自由軟件”是權利問題，不是價格問題。要理解這個概念，自由應該是“言論自由”中的“自由”，而不是“免費啤酒”中的“免費”。自由軟件關乎使用者運行、復制、發布、研究、修改和改進該軟件的自由。
自由：, 免費：free
Free含義：
GNU通用公共許可協議（GNU ，簡稱：GNU GPL、GPL）
自由軟件許可協議條款，保證終端用戶有使用、學習、修改、發布和重新發布自由軟件的源代碼。
GPL 開源許可協議最大的 4 個特點
GPL 與 BSD 比較
主要區別就在于GPL程序的演繹作品也要在 GPL之下（LGPL：可以庫調用打包成自己的可以賣）。相反，BSD 許可證并不禁止演繹作品變成專有軟件（修改 BSD 的一部分代碼，然后打包封裝之后自己開發的沒問題。不要保留別的的公司的商標和版權聲明）。
GPLv1
發布于 1989 年 1 月，其目的是防止那些阻礙自由軟件的行為，而這些阻礙軟件開源的行為主要有兩種（一種是軟件發布者只發布可執行的二進制代碼而不發布具體源代碼，一種是軟件發布者在軟件許可加入限制性條款）。因此按照 GPLv1，如果發布了可執行的二進制代碼，就必須同時發布可讀的源代碼，并且在發布任何基于 GPL 許可的軟件時，不能添加任何限制性的條款。
GPLv2
為了保障和尊重其它一些人的自由和權益，如果哪個人在發布源于 GPL 的軟件的時候，同時添加強制的條款（在一些國家里，只能以二進制代碼的形式發布軟件，以保護開發軟件者的版權），那么他將根本無權發布該軟件。
1991年6 月發布 GPL 的第二個版本同時第二個許可證程序庫 GNU 通用公共許可證（LGPL, ）也被發布出來并且一開始就將其版本定為第2版本以表示其和 GPLv2 的互補性。這個版本一直延續到 1999年，并分支出一個派生的 LGPL 版本號為2.1，并將其重命名為輕量級通用公共許可證（又稱寬通用公共許可證， ）
GPLv3
2005 年，GPL 版本 3 正由斯托曼起草。在所有的改動中，最重要的四個是：
1. 解決軟件專利問題；
2. 與其他許可證的兼容性；
3. 源代碼分區和組成的定義；