齊兵輝 鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院智能工程學(xué)院

開源操作系統(tǒng)（open source operating system），就是公開源代碼的操作系統(tǒng)軟件，可以遵循開源協(xié)議（GNU）進(jìn)行使用、編譯和再發(fā)布。在遵守GNU協(xié)議的前提下，任何人都可以免費(fèi)使用，隨意控制軟件的運(yùn)行方式。

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

從源碼可以生成二進(jìn)制碼，以便在系統(tǒng)上運(yùn)行。而反著干，即從二進(jìn)制碼到源碼的逆向工程（reverse engineering），則很費(fèi)力，并且也無法恢復(fù)一些有用信息，如注釋。通過閱讀源碼學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)還有很多好處。有了源碼，學(xué)生可以修改操作系統(tǒng)，再編譯和運(yùn)行源碼，觀 察修改結(jié)果，這是很好的學(xué)習(xí)方式。

計(jì)算機(jī)和軟件公司試圖限制軟件使用，如只限于授權(quán)計(jì)算機(jī)和付費(fèi)客戶。僅發(fā)布二進(jìn)制代碼而非源代碼，可讓這些公司實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)；對競爭對手來說，也保護(hù)了代碼及其方法。還有一個(gè)問題是關(guān)于知識(shí)產(chǎn)權(quán)的。操作系統(tǒng)和其他程序可以實(shí)施限制，只有授權(quán)計(jì)算機(jī)才可播放視頻和音樂、閱讀電子書等。如果實(shí)現(xiàn)這些限制的源碼公開了，那么復(fù)制保護(hù)（copy protection）和數(shù)字版權(quán)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(shù)字版權(quán)法案（Digital Millennium Copyright Act，DMCA），都認(rèn)定DRM代碼的逆向工程或試圖繞過復(fù)制保護(hù)是違法的。

為反對限制軟件使用與再發(fā)布，Richard Stallman于1983年設(shè)立了GNU項(xiàng)目，以創(chuàng)建一個(gè)免費(fèi)的、開源的、兼容UNIX的操作系統(tǒng)。1985年，他發(fā)表了GNU宣言，主張軟件應(yīng)是免費(fèi)的和開源的。他也設(shè)立了自由軟件基金會(huì)（Free Software Foundation，F(xiàn)SF），以鼓勵(lì)自由交流軟件源碼和免費(fèi)使用軟件。FSF不是對軟件施加版權(quán)（copyright），而是對軟件施加著佐權(quán)（copyleft），鼓勵(lì)共享和改進(jìn)。GNU通用公共許可證（Gnu General Pubic License，GPL）為著佐權(quán)的條文，這是一個(gè)發(fā)行軟件的公共許可證。從根本上說，GPL規(guī)定：軟件源代碼應(yīng)與二進(jìn)制一起分布，軟件源代碼的任何修改應(yīng)按同樣的GPL許可來發(fā)布。

GNU/Linux是開源操作系統(tǒng)的范例。GNU項(xiàng)目開發(fā)了許多與UNIX兼容的工具，包括編譯器、編輯器及其他實(shí)用程序，但從未發(fā)布內(nèi)核。1991年，一位名叫Linus Torvalds 的芬蘭大學(xué)生，利用GNU編譯器和工具，開發(fā)并發(fā)布了一個(gè)類似UNIX的簡單內(nèi)核，并邀請大家一起開發(fā)。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(shù)千程序員的共同努力，使得這個(gè)稱為Linux的操作系統(tǒng)迅速發(fā)展起來。

這樣形成的GNU/Linux操作系統(tǒng)有數(shù)百個(gè)的不同發(fā)布（distribution）和定制。主流的發(fā)布有RedHat、SUSE、Fedora、Debian、Slackware和Ubuntu。在功能、實(shí)用程序、應(yīng)用程序、硬件支持、用戶界面和用途等方面，這些發(fā)布不盡相同。例如，RedH Enterorise Linux針對的是大企業(yè)的應(yīng)用。PCLinuxOS為LiveCD，該操作系統(tǒng)可以從CD-ROM上直接引導(dǎo)并運(yùn)行，而無須安裝到系統(tǒng)硬盤。一種稱為“PCLinuxOS Supergamer DVD”的PCLinuxOS為LiveDVD，它包括圖形驅(qū)動(dòng)程序和游戲。玩家可以在任何兼容系統(tǒng)上，直接從DVD引導(dǎo)并開始游戲。游戲結(jié)束后，系統(tǒng)重新引導(dǎo)就會(huì)回到原來安裝的操作系統(tǒng)。

正如Linux一樣，BSD UNIX也有許多發(fā)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(jī)鏡像，并從VMware中引導(dǎo)即可，具體步驟與Linux相似。

自由軟件運(yùn)動(dòng)使得眾多程序員創(chuàng)建了數(shù)千個(gè)開源項(xiàng)目，包括操作系統(tǒng)。網(wǎng)站如http：//freshmeat.neg/和 http：//distrowatch.com/為許多這些項(xiàng)目提供了門戶網(wǎng)站。正如以上所述，開源項(xiàng)目讓學(xué)生利用源碼作為學(xué)習(xí)工具。他們可以修改程序，測試程序，幫助查錯(cuò)和糾錯(cuò)，也可研究全功能的成熟操作系統(tǒng)、編譯器、工具、用戶界面和許多其他類型的程序。以前項(xiàng)目（如Multics）的源碼有助于學(xué)生學(xué)習(xí)這些項(xiàng)目，增長知識(shí)，實(shí)現(xiàn)新的項(xiàng)目。

雖然GNU/Linux和BSD UNIX都是開源操作系統(tǒng)，但是它們有自己的目標(biāo)、工具、版權(quán)和用途。有時(shí)，版權(quán)并不互斥，也會(huì)出現(xiàn)交叉，這也加快了開源操作系統(tǒng)項(xiàng)目的改進(jìn)。例如，OpenSolaris的多個(gè)組件就移植到BSD UNIX。免費(fèi)和開源的優(yōu)點(diǎn)可能是：提高了開源項(xiàng)目的數(shù)量和質(zhì)量，使用這些項(xiàng)目的個(gè)人和公司也增加了。