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分析Linux內核的意義概述

1 開發適合自己的操作系統

因為操作系統是所有軟件賴以生存的基礎,因此,我們強烈地需要擁有自己的操作系統,這不僅對我們國家的民族軟件發展有極大的好處,而且對國家的安全和國防事業都至關重要。但是如果象日本那樣搞自己的一套體系結構(PC98),不同國際標准兼容,結果會嚴重阻礙軟件業的發展,那也是死路一條。但是國產操作系統COSIX沒有任何市場,而Windows又幾乎處於壟斷地位,面對這種局面,出路何在?Linux的出現正符合我們所有的要求,因為源代碼公開,我們可以立即加入開發,不僅開發速度大大快於任何商業操作系統,並且可以保證操作系統中不存在任何黑洞和隱蔽的問題,永遠不會受制於人。因為Linux是國際化的,我們也不必考慮兼容性問題,永遠不會同國際脫軌。因此Linux對於我們來說,是實現民族軟件騰飛的一個難得的機遇。

實際上,操作系統的發展必將出現基於某一標准的百花齊放的局面,定制適合自己的操作系統也將不僅僅是夢想。但是,開發一個操作系統不是一件容易的事,甚至分析一個現有的操作系統也並不簡單,而Linux作為分析實例是比較合適的。因為Linux的開放、眾多人的參與以及Linux社區的互助都為Linux的學習和普及提供了良好的外部環境。

1.開發嵌入式操作系統

Linux為嵌入操作系統提供了一個極有吸引力的選擇,它和Unix相似、是以內核為基礎的、完全內存保護、多任務多進程的操作系統。支持廣泛的計算機硬件,包括X86,Alpha,Sparc,MIPS,PPC,ARM,NEC,MOTOROLA等現有的大部分芯片。程序源碼全部公開,任何人可以修改並在GNU通用公共許可證(GNU General Public License)下發行,這樣,開發人員可以對操作系統進行定制,再也不必擔心像Ms windows操作系統中“後門”的威脅。同時由於有GPL的控制,大家開發的東西大都相互兼容,不會走向分裂之路。Linux用戶遇到問題時可以通過Internet向網上成千上萬的Linux開發者請教,這使最困難的問題也有辦法解決。

正是嵌入式操作系統的特殊要求為Linux在嵌入式系統中的發展提供了廣闊的空間,使得Linux成為嵌入式操作系統中的新貴。在應用上,嵌入式Linux可應用於信息家電(機頂盒、數字電視)、多媒體手機、工業、商業控制(智能工控設備、POS/ATM機)、電子商務平台,甚至軍事應用等。

2.開發實時操作系統

在實時Linux出現之前,在為實時應用選擇系統平台的時候,人們大抵只有兩種選擇,要麼使用DOS並自己編寫所有必要的驅動程序,要麼就得購買專用的實時系統。前者不僅費時費力,其性能也難以令人滿意。而後者性能雖佳,其價格卻高得讓人難以接受。

實時Linux的出現解決了這一問題,它為實時應用領域的研究與開發提供了一個物美價廉的完備的操作系統平台。憑著自身的技術特色,借助於Linux的強大功能,實時Linux下開發出的實時應用有著不俗的表現。

2開發高水平軟件

3 有助於計算機科學的教學和科研

對於從事計算機科學教學和科研的人來說,Linux具有更多一層的意義。一般市場上出售的Unix的完整的實現,除了價格之外,還不提供其核心程序的源代碼。這樣,若想了解Unix的內核,或在內核程序上作一些改進就很困難,更談不上作為操作系統教學和科研的平台了,而Linux提供了從內核到上層的所有軟件的全部源程序代碼。在易於獲得源代碼的條件下,如果能對源代碼的組織結構、實現原理及實現機制進行較詳細地描述,那麼對很多人深入了解源程序將有很大幫助。

實際上,Linux也很適合教學用操作系統,一般的操作系統教材只講操作系統的實現原理,學生既覺得抽象又感覺不到操作系統的重要價值。盡管有些書也是以Unix為實例,但學生又很難接觸到Unix操作系統,這對學生真正深入了解操作系統造成困難。

國外很多大學已經把Linux作為教學用操作系統,我們認為這主要是因為:①Linux平台易於建立;②Linux內核源代碼易於獲得;③Linux結構簡單、清晰;④Linux的實現采用了大量的數據結構,可以鍛煉學生的抽象能力和知識應用能力。

可以說,Linux內核源代碼的開放乃至自由聯盟各種應用程序源代碼的開放,為我們的軟件教學提供了活教材,我們的學生可以在這種“自由”文化的氛圍下,學習並掌握軟件開發的核心技術,我們就有希望在21世紀不僅擁有中文Linux操作系統,而且擁有適合中國國情的大量而優秀的Linux應用軟件。

自由軟件聯盟及“中國自由軟件庫”就已涵蓋了操作系統、開發語言、視窗系統、數據庫、網絡、文字處理、排版及多媒體等各個領域,還有VCD解壓源程序、路由器源程序等。利用自由軟件讓PC機帶十幾個硬盤實現陣列技術,及其亞微米超大規模集成電路CAD系統,可直接輸出生產線控制數據等,這能讓我們學到最先進的軟件開發規范和開發技術,Linux內核的許多面向通信的底層代碼對開發我國自己的信息安全產品極有參考價值。 實際上,目前Linux的源代碼中包含了世界各地幾百名計算機高手的作品,分析這些源代碼對於我們掌握核心技術會起到事半功倍的作用,尤其是各種驅動程序的編寫,對於我們把軟硬件結合起來發展民族信息產業至關重要。要改變目前我國軟件開發在低層次上的重復過程,必須掌握操作系統的核心技術。 只要站在“巨人”的肩上,認真鑽研,就一定能吃透它,利用它,研制出自己的解壓芯片、路由器、磁盤陣列產品,開發出高級的CAD系統等等,打破國外的技術封鎖,振興我國電子工業。
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