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Linux内核源代码分析(水木清华

尽管Linux大受欢迎，但是Hurd内核还在继续开发。原因有几个方面，其一是Hurd的体系 <br>
结构十分清晰地体现了Stallman关于操作系统工作方式的思想，例如，在运行期间，任何 <br>
用户都可以部分地改变或替换Hurd（这种替换不是对每个用户都是可见的，而是只对申请 <br>

修改的用户可见，而且还必须符合安全规范）。另一个原因是据介绍Hurd对于多处理器的 <br>
支持比Linux本身的内核要好。还有一个简单的原因是兴趣的驱动，因为程序员们希望能 <br>
够自由地进行自己所喜欢的工作。只要有人希望为Hurd工作，Hurd的开发就不会停止。如 <br>
果他们能够如愿以偿，Hurd有朝一日将成为Linux的强劲对手。不过在今天，Linux还是自 <br>
由内核王国里无可争议的统治者。 <br>
在GNU发展的中期，也就是1991年，一个名叫Linus Torvalds的芬兰大学生想要了解Intel <br>
的新CPU—80386。他认为比较好的学习方法是自己编写一个操作系统的内核。出于这种目 <br>
的，加上他对当时Unix变种版本对于80386类机器的脆弱支持十分不满，他决定要开发出 <br>
一个全功能的、支持POSIX标准的、类Unix的操作系统内核，该系统吸收了BSD和System V <br>
的优点，同时摒弃了它们的缺点。Linus（虽然我知道我应该称他为Torvalds，但是所有 <br>
人都称他为Linus）独立把这个内核开发到0.02版，这个版本已经可以运行gcc、bash和很 <br>
少的一些应用程序。这些就是他开始的全部工作了。后来，他又开始在因特网上寻求广泛 <br>
的帮助。 <br>
不到三年，Linus的Unix—Linux，已经升级到1.0版本。它的源代码量也呈指数形式增长 <br>
，实现了基本的TCP/IP功能（网络部分的代码后来重写过，而且还可能会再次重写）。此 <br>
时Linux就已经拥有大约10万用户了。 <br>
现在的Linux内核由150多万行代码组成，Linux也已经拥有了大约1000万用户（由于Linux <br>
可以自由获取和拷贝，获取具体的统计数字是不可能的）。Linux内核GNU/Linux附同GNU <br>
工具已经占据了Unix 50%的市场。一些公司正在把内核和一些应用程序同安装软件打包在 <br>
一起，生产出Linux的发行版本，这些公司包括Red Hat和Caldera 公司。现在的 <br>
GNU/Linux已经备受瞩目，得到了诸如Sun、IBM、SGI等公司的广泛支持。SGI最近决定在 <br>
其基于Intel的Merced的系列机器上不再搭载自己的Unix变种版本IRIX，而是直接采用 <br>

GNU/Linux；Linux甚至被指定为Amiga将要发布的新操作系统的基础。 <br>
1.2   GNU通用公共许可证 <br>
这样一个如此流行的操作系统当然值得我们学习。按照通用公共许可证(GPL，General <br>
Public License)的规定，Linux的源代码可以自由获取，这满足了我们学习该系统的强烈 <br>
愿望。GPL这份非同寻常的软件许可证，充分体现了上面提到的Stallman的思想：只要用 <br>
户所做的修改是同等自由的，用户可以自由地使用、拷贝、查询、重用、修改甚至重新发 <br>
布这个软件。通过这种方式，GPL保证了Linux（以及同一许可证保证下的大量其他软件） <br>
不仅现在自由可用，而且以后经过任何修改之后都仍然可以自由使用。 <br>
请注意这里的自由并不是说没有人靠这个软件盈利，有一些日益兴起的公司，比如发行最 <br>
流行的Linux发行版本的Red Hat就是一个例子（Red Hat自从上市以来，市值已经突破数 <br>
十亿美元，每年盈利数十万美元，而且这些数字还在不断增长）。但是任何人都不能限制 <br>
其他用户涉足本软件领域，而且所做的修改不能减少其自由程度。 <br>
本书的附录B中收录了GNU通用公共许可证协议的全文。 <br>
1.3    Linux开发过程 <br>
如上所述，由于Linux是一个自由软件，它可以免费获取以供学习研究。Linux之所以值得 <br>
学习研究，是因为它是相当优秀的操作系统。如果Linux操作系统相当糟糕，那它就根本 <br>
不值得我们使用，也就没有必要去研究相关的书籍。Linux是一个十分优秀的操作系统还 <br>
在于几个相互关联的原因。 <br>
原因之一在于它是基于天才的思想开发而成的。在学生时代就开始推动整个系统开发的 <br>
Linus Torvalds是一个天才，他的才能不仅展现在编程能力方面，而且组织技巧也相当杰 <br>
出。Linux的内核是由世界上一些最优秀的程序员开发并不断完善的，他们通过Internet <br>
相互协作，开发理想的操作系统；他们享受着工作中的乐趣，而且也获得了充分的自豪感 <br>

。 <br>
Linux优秀的另外一个原因在于它是基于一组优秀的概念。Unix是一个简单却非常优秀的 <br>
模型。在Linux创建之前，Unix已经有20年的发展历史。Linux从Unix的各个流派中不断吸 <br>
取成功经验，模仿Unix的优点，抛弃Unix的缺点。这样做的结果是Linux 成为了Unix系列 <br>
中的佼佼者：高速、健壮、完整，而且抛弃了历史包袱。 <br>
然而，Linux最强大的生命力还在于其公开的开发过程。每个人都可以自由获取内核源程 <br>
序，每个人都可以对源程序加以修改，而后他人也可以自由获取你修改后的源程序。如果 <br>
你发现了缺陷，你可以对它进行修正，而不用去乞求不知名的公司来为你修正。如果你有 <br>
什么最优化或者新特点的创意，你也可以直接在系统中增加功能，而不用向操作系统供应 <br>
商解释你的想法，指望他们将来会增加相应的功能。当发现一个安全漏洞后，你可以通过 <br>
编程来弥补这个漏洞，而不用关闭系统直到你的供应商为你提供修补程序。由于你拥有直 <br>
接访问源代码的能力，你也可以直接阅读代码来寻找缺陷，或是效率不高的代码，或是安 <br>
全漏洞，以防患于未然。 <br>
除非你是一个程序员，否则这一点听起来仿佛没有多少吸引力。实际上，即使你不是程序 <br>
员，这种开发模型也将使你受  匪浅，这主要体现在以下两个方面： <br>
* 可以间接受益于世界各地成千上万的程序员随时进行的改进工作。 <br>
* 如果你需要对系统进行修改，你可以雇用程序员为你完成工作。这部分人将根据你的需 <br>
求定义单独为你服务。可以设想，这在源程序不公开的操作系统中将是什么样子。 <br>
Linux这种独特的自由流畅的开发模型已被命名为bazaar（集市模型），它是相对于 <br>
cathedral（教堂）模型而言的。在cathedral模型中，源程序代码被锁定在一个保密的小 <br>
范围内。只有开发者（很多情况下是市场）认为能够发行一个新版本，这个新版本才会被 <br>
推向市场。这些术语在Eric S. Raymond的《教堂与集市》（The Cathedral and the <br>

Bazaar）一文中有所介绍，大家可以在http://www.tuxedo.org/~esr/writings/找到这篇 <br>
文章。bazaar开发模型通过重视实验，征集并充分利用早期的反馈，对巨大数量的脑力资 <br>
源进行平衡配置，可以开发出更优秀的软件。（顺便说一下，虽然Linux是最为明显的使 <br>
用bazaar开发模型的例子，但是它却远不是第一个使用这个模型的系统。） <br>
为了确保这些无序的开发过程能够有序地进行，Linux采用了双树系统。一个树是稳定树 <br>
（stable tree），另一个树是非稳定树（unstable tree）或者开发树（development <br>
tree）。一些新特性、实验性改进等都将首先在开发树中进行。如果在开发树中所做的改 <br>
进也可以应用于稳定树，那么在开发树中经过测试以后，在稳定树中将进行相同的改进。 <br>
按照Linus的观点，一旦开发树经过了足够的发展，开发树就会成为新的稳定树，如此周 <br>
而复始的进行下去。 <br>
源程序版本号的形式为x.y.z。对于稳定树来说，y是偶数；对于开发树来说，y比相应的 <br>
稳定树大一（因此，是奇数）。截至到本书截稿时，最新的稳定内核版本号是2.2.10，最 <br>
新的开发内核的版本号是2.3.12。对2.3树的缺陷修正会回溯影响（back-propagated） <br>
2.2树，而当2.3树足够成熟的时候会发展成为2.4.0。（顺便说一下，这种开发会比常规 <br>
惯例要快，因为每一版本所包含的改变比以前更少了，内核开发人员只需花很短的时间就 <br>
能够完成一个实验开发周期。） <br>
http://www.kernel.org及其镜像站点提供了最新的可供下载的内核版本，而且同时包括 <br>
稳定和开发版本。如果你愿意的话，不需要很长时间，这些站点所提供的最新版本中就可 <br>
能包含了你的一部分源程序代码。 <br>
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※ 来源:·BBS 水木清华站 smth.org·[FROM: 166.111.196.22] <br>
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