淺談開源操作系統的歷史

齊兵輝 鄭州航空工業管理學院智能工程學院

開源操作系統（open source operating system），就是公開源代碼的操作系統軟件，可以遵循開源協議（GNU）進行使用、編譯和再發布。在遵守GNU協議的前提下，任何人都可以免費使用，隨意控制軟件的運行方式。

開源操作系統（open-source operating system）具有源碼，而非只有編譯過的二進制碼。Linux是最為著名的開源操作系統，而Microsoft Windows則是一個著名的閉源（closed source）的系統。Apple公司的Mac OS X和iOS操作系統采用一種混合方式。它們有開源的內核，稱為Darwin，也有閉源的專用組件。

從源碼可以生成二進制碼，以便在系統上運行。而反著干，即從二進制碼到源碼的逆向工程（reverse engineering），則很費力，并且也無法恢復一些有用信息，如注釋。通過閱讀源碼學習操作系統還有很多好處。有了源碼，學生可以修改操作系統，再編譯和運行源碼，觀 察修改結果，這是很好的學習方式。

計算機和軟件公司試圖限制軟件使用，如只限于授權計算機和付費客戶。僅發布二進制代碼而非源代碼，可讓這些公司實現這一目標；對競爭對手來說，也保護了代碼及其方法。還有一個問題是關于知識產權的。操作系統和其他程序可以實施限制，只有授權計算機才可播放視頻和音樂、閱讀電子書等。如果實現這些限制的源碼公開了，那么復制保護（copy protection）和數字版權管理（Digital Rights Management，DRM）就無效了。許多國家 的法律，包括美國的千禧年數字版權法案（Digital Millennium Copyright Act，DMCA），都認定DRM代碼的逆向工程或試圖繞過復制保護是違法的。

為反對限制軟件使用與再發布，Richard Stallman于1983年設立了GNU項目，以創建一個免費的、開源的、兼容UNIX的操作系統。1985年，他發表了GNU宣言，主張軟件應是免費的和開源的。他也設立了自由軟件基金會（Free Software Foundation，FSF），以鼓勵自由交流軟件源碼和免費使用軟件。FSF不是對軟件施加版權（copyright），而是對軟件施加著佐權（copyleft），鼓勵共享和改進。GNU通用公共許可證（Gnu General Pubic License，GPL）為著佐權的條文，這是一個發行軟件的公共許可證。從根本上說，GPL規定：軟件源代碼應與二進制一起分布，軟件源代碼的任何修改應按同樣的GPL許可來發布。

GNU/Linux是開源操作系統的范例。GNU項目開發了許多與UNIX兼容的工具，包括編譯器、編輯器及其他實用程序，但從未發布內核。1991年，一位名叫Linus Torvalds 的芬蘭大學生，利用GNU編譯器和工具，開發并發布了一個類似UNIX的簡單內核，并邀請大家一起開發。有了Internet，任何有興趣的人員都可下載源碼，可修改它，可向Torvalds遞交修改。每周更新一次，加上數千程序員的共同努力，使得這個稱為Linux的操作系統迅速發展起來。

這樣形成的GNU/Linux操作系統有數百個的不同發布（distribution）和定制。主流的發布有RedHat、SUSE、Fedora、Debian、Slackware和Ubuntu。在功能、實用程序、應用程序、硬件支持、用戶界面和用途等方面，這些發布不盡相同。例如，RedH Enterorise Linux針對的是大企業的應用。PCLinuxOS為LiveCD，該操作系統可以從CD-ROM上直接引導并運行，而無須安裝到系統硬盤。一種稱為“PCLinuxOS Supergamer DVD”的PCLinuxOS為LiveDVD，它包括圖形驅動程序和游戲。玩家可以在任何兼容系統上，直接從DVD引導并開始游戲。游戲結束后，系統重新引導就會回到原來安裝的操作系統。

正如Linux一樣，BSD UNIX也有許多發布，如FreeBSD、NetBSD、OpenBSD和DragonflyBSD等。為了研究FreeBSD源碼，只要下載感興趣版本的虛擬機鏡像，并從VMware中引導即可，具體步驟與Linux相似。

自由軟件運動使得眾多程序員創建了數千個開源項目，包括操作系統。網站如http：//freshmeat.neg/和 http：//distrowatch.com/為許多這些項目提供了門戶網站。正如以上所述，開源項目讓學生利用源碼作為學習工具。他們可以修改程序，測試程序，幫助查錯和糾錯，也可研究全功能的成熟操作系統、編譯器、工具、用戶界面和許多其他類型的程序。以前項目（如Multics）的源碼有助于學生學習這些項目，增長知識，實現新的項目。

雖然GNU/Linux和BSD UNIX都是開源操作系統，但是它們有自己的目標、工具、版權和用途。有時，版權并不互斥，也會出現交叉，這也加快了開源操作系統項目的改進。例如，OpenSolaris的多個組件就移植到BSD UNIX。免費和開源的優點可能是：提高了開源項目的數量和質量，使用這些項目的個人和公司也增加了。