什麼是 GNU/Linux？
已發表: 2022-01-29大多數消費者只需稍加努力，就能說出兩種台式機和筆記本電腦操作系統的名稱：Microsoft 的 Windows 和 Apple 的 macOS。 很少有人考慮過在 GNU/Linux 保護傘下發現的任何開源替代品，儘管有些人可能在不知情的情況下這樣做了——例如，谷歌的 Chrome OS 使用 Linux 內核。 老實說，除了 Chrome OS 平台之外，GNU/Linux 系統通常不適合那些依賴大牌軟件或不喜歡涉足可定制、動手操作界面的人。 但是，如果您正在尋求改變節奏，不想為您的軟件付費，並且不介意捲起袖子，那麼切換到 GNU/Linux 可能不僅值得，而且還可以讓您成為終生皈依。 本面向非技術家庭用戶的指南可以幫助您入門。 請注意，使用 GNU/Linux 系統來運行服務器是一個完全不同的用例，這裡沒有介紹。
什麼是 UNIX、Linux 和 GNU？
在一頭扎進 GNU/Linux 系統的古怪世界之前，了解它們是如何產生的以及在研究和使用它們時可能遇到的一些術語非常重要。 我將從三巨頭的簡要歷史開始：UNIX、Linux 和 GNU。
UNIX 是一種專有的、基於命令行的操作系統，最初由 AT&T 貝爾實驗室的 Dennis Ritchie 和 Ken Thompson（以及其他人）於 1960 年代末和 1970 年代初開發。 UNIX 幾乎完全用 C 編程語言（也是 Ritchie 發明的）編碼，最初的目的是用作程序員和研究人員的可移植和方便的操作系統。 由於涉及 AT&T、貝爾實驗室和聯邦政府的漫長而復雜的法律曆史，UNIX 和類似 UNIX 的操作系統越來越受歡迎，湯普森的模塊化、極簡主義軟件設計方法的影響力也越來越大。
在此期間，Richard Stallman 啟動了 GNU 項目，目標是創建“一個自由軟件的操作系統”。 令人困惑的是，GNU 代表“GNU's Not UNIX”。 這個項目負責類 UNIX 的 GNU OS。 Stallman 還為任何參與的軟件發起了相關的自由軟件基金會（FSF），其原則是“任何用戶都可以研究源代碼、修改和共享程序”。
我將在一分鐘內深入探討構成操作系統的內容，但是當 GNU 開發的一個非常重要的稱為內核 (GNU Hurd) 的非常重要的低級組件沒有完全實現時，情節就變得更加複雜了。 這就是由 Linus Torvalds（以及其他人）開發的內核 Linux 進入畫面的地方。 根據 GNU 的說法：“Linux 是內核：系統中的程序，它將機器的資源分配給您運行的其他程序。內核是操作系統的重要組成部分，但它本身並無用；它只能在完整操作系統的上下文。”
GNU 純粹主義者認為，將 Linux 作為當今存在的完整操作系統的引用應該改為 GNU/Linux，以承認這對的共生關係。 其他人傾向於關注 Linux（沒有前綴）已經成為一個更主流的術語這一事實，而 GNU/Linux 命名法背後的邏輯可能會令人作嘔地擴展到 GNU/Linux/Windowing System Name/Desktop Environment Name/等。 相同的論點可以應用於將 GNU 作為操作系統的想法，因為它不能被視為沒有內核的完整操作系統（在這種情況下是 Linux）。 出於本指南的目的，我將使用 GNU/Linux。 也存在其他類似 UNIX 的操作系統。 例如，FreeBSD 使用它自己的內核和軟件。
這些項目的歷史可以寫很多書（畢竟 Linux 內核已經存在 30 年了），但是這個簡短的總結應該足以說明您可能遇到的一些術語。
什麼是發行版？
我們每天使用的現代操作系統，例如 Windows 和 macOS，由許多不同的（並且非常技術性的）組件組成，包括幫助軟件與硬件通信的內核以及您在屏幕上看到的圖形用戶界面 (GUI) 元素. 對所有模塊如何工作的詳細解釋超出了本文的範圍。
例如，嘗試考慮移動鼠標如何轉換為光標在屏幕上移動，或者文件如何存儲在固態驅動器上。 當您了解所有正在運行的組件以及現代計算機執行這些操作的速度時，看似簡單的任務實際上非常複雜。 Windows 和 macOS 旨在盡可能減少摩擦，因為用戶根本不需要了解幕後的工作原理。 換句話說，圖形用戶界面 (GUI) 下的所有內容在功能上與大多數用戶無關。
現在，讓我們轉向 GNU/Linux 發行版。 發行版（distribution 的縮寫）最好被認為是構成 GNU/Linux 操作系統的核心軟件組件的一個整齊包裝的包。 將 Fedora、Elemntary OS、Linux Mint、Manjaro、Ubuntu 等發行版視為大致相當於 Windows 和 macOS 的功能。
一個典型的 GNU/Linux 發行版包括 Linux 內核； GNU 工具和庫； 用於在屏幕上顯示窗口並與輸入設備交互的窗口系統； 用於使用操作系統程序執行操作的桌面環境； 和附加部件。 甚至前面的描述也是一個巨大的簡化。 一些最常見的桌面環境是 GNU 的 GNOME、KDE 的 Plasma、MATE 和 XFCE。 不同風格的發行版使用不同的桌面環境——更高級或更精簡，或多或少像 Microsoft Windows 或其他任何東西——但操作系統的核心組件是相同的。
軟件公司或組織通常會打包所有這些部分並創建一個 ISO 文件（從技術上講，是安裝 CD-ROM 或 DVD 的壓縮映像），用戶可以下載並安裝到他們的計算機上。 例如，Canonical 是管理流行發行版 Ubuntu 發布的公司； 在發布新版本的 Windows 或 macOS 時，Microsoft 和 Apple 扮演著類似的角色。 如果你足夠熟練，你可以挑選組件並打包你自己的發行版，但我們不會在這裡討論。
如前所述，Apple 和 Microsoft 的平台同樣複雜，但我將對它們的核心組件進行類似簡化的概述。 macOS 的核心是一個名為 Darwin 的類 UNIX 操作系統，它建立在名為 XNU 的類 UNIX 混合內核（X 不是 UNIX）上。 Aqua 和 Finder GUI 元素只是構成完整 macOS 系統的一些附加組件。 Chrome OS 基於 Chromium OS 和 Linux 內核。 Windows 10 是 Windows NT 家族的成員，使用混合內核和 Windows Shell。 另一方面，微軟繼續為其 Windows 子系統 Linux (WSL) 構建功能，將完整的 Linux 內核添加到 Windows 10。最新的主要進步之一是支持運行 Linux GUI。
這裡的要點是，即使你可能認為 Windows 和 macOS 是一體的，它們也有同樣多的活動部件。 不同之處在於您很少會遇到它們的複雜性，而即使是最用戶友好的 Linux 發行版也不是無縫的。
在閱讀一個發行版與另一個發行版的關係時，您可能還會遇到上游和下游術語。 以 Ubuntu 為例，該發行版是另一個名為 Debian 的流行發行版的下游。 引用 Ubuntu 的網站，它“建立在 Debian 架構和基礎設施之上，並與 Debian 開發人員廣泛合作。” 換句話說，Canonical 根據自己的軟件理念對 Debian 的軟件包進行修復和更改，並將其部署給其用戶（有時將更改發送回上游給 Debian）。
一些流行的桌面發行版
有大量不同的 GNU/Linux 發行版，很難對所有發行版進行分類。 有些是為可用性而設計的，有些是為了隱私而設計的，還有一些是為程序員設計的，或者是為了在最小或過時的硬件上實現快速性能。 有些服務於更狹窄的用途，例如 Raspberry Pi 的 Raspbian 和 LibreELEC，旨在成為足以運行家庭多媒體平台 Kodi 的操作系統。
以下是一些流行的桌面發行版的快速列表：
Arch Linux
Debian
基本操作系統
軟呢帽
KDE 霓虹燈
Linux 薄荷糖
曼扎羅
流行！_OS
純操作系統
Ubuntu
是否有適用於使用 Linux 內核的手持設備和其他非桌面設備的系統？ 絕對地。 LineageOS、/e/、Plasma Mobile、PureOS、LibremOS 和 Ubuntu Touch（現在由 UBports 社區運行）只是其中的幾個例子。 我們在關於替代移動操作系統的故事中涵蓋了所有這些操作系統。
GNU/Linux 系統的優缺點
如果我沒有說運行 GNU/Linux 系統與運行 macOS 或 Windows 不同，尤其是對於普通用戶而言，我會失職。 簡單的任務並不總是像您期望的那樣工作。 例如，即使您使用發行版的內置應用商店（可能沒有各種程序的最新版本），安裝程序也並不總是那麼簡單。 對於此類任務，您至少需要願意學習終端或鍵入命令行界面的基礎知識。
掃描儀、多功能打印機和其他外圍設備也存在挑戰，因為驅動程序安裝並不那麼容易排除故障。 準備好花大量時間重新學習如何以新的方式完成基本任務，並在分散在網絡上的各種論壇中搜索解決方案。 如果您很容易對技術感到沮喪，那麼 GNU/Linux 系統並不是最合適的。
歸根結底，開源操作系統是否是您的正確選擇取決於您使用計算機的方式。 如果您是一名程序員，您可能更喜歡穩定、精簡的設計。 如果你家裡有一台備用的或舊的 PC，一個輕量級的 GNU/Linux 發行版可能會賦予它新的生命。
您可能考慮使用 GNU/Linux 發行版的一個主要原因是，許多發行版在技術上是免費的，儘管您當然應該為維護您選擇的發行版的社區貢獻自己的力量。 雖然操作系統的價格不是您購買 PC 時通常考慮的因素，但如果您正在構建自己的台式機，它可能是一個因素。 您可以購買 Windows 10 家庭版許可證，但至少需要 139 美元。 除非您為 Apple 硬件付費，否則您甚至無法獲得 macOS。
對一些用戶來說，另一個誘惑是開源 GNU/Linux 系統的可定制性和靈活性。 如前所述，許多發行版支持不同的桌面環境，每一個都可以提供全新的界面。 另一個吸引力是長期支持和穩定性。 許多發行版開發人員維護版本多年，如果您不想更新，則不需要您更新。 這有助於保持一致性並確保更少的故障。 從 Windows 7 到 Windows 8 的轉變無疑是一個足夠有力的例子，說明過快改變太多東西的危險。
您可能還會欣賞指導許多 GNU/Linux 項目的哲學之一。 您會聽到諸如 Libre 之類的術語（自由中的免費，而不是成本）； FOSS（免費和開源）； 和 FLOSS（免費/自由和開源）。 GNU 對自由軟件運動中的不同陣營提供了更深入的解釋。
但是，對於技術專長很少或根本沒有技術專長的學生和家庭用戶，他們根本不想被不可預見的並發症所困擾，想要一台讓您的生活更輕鬆的計算機絕對沒有什麼可恥的。 對於這些用戶來說，Windows 和 macOS 更加熟悉，因此更加直觀，並且可以在分別不需要命令提示符或終端的情況下解決大多數問題。
我什至沒有提到另一個重要的考慮因素：你每天使用的應用程序是否適用於 Linux 系統。 例如，Microsoft Office 並非如此，儘管該公司最近確實發布了 Microsoft Teams for GNU/Linux 的公開預覽版。 Adobe 的 Creative Cloud 應用程序也不是，例如 Illustrator、Lightroom、Photoshop 和 Premier Pro。 當然，您可以使用 LibreOffice 等替代方案來創建文檔； GIMP、Inkscape 和 Krita 用於創意工作； 用於照片編輯的 DarkTable 或 RawTherapee； 和用於視頻編輯的 Shotcut。 然而，根據我的經驗，這些應用程序並不像它們更知名的競爭對手那樣無縫或功能強大。
不過，這並非全是失敗的原因。 你仍然可以使用流行的瀏覽器，例如 Chrome、Firefox 和 Tor 瀏覽器（微軟也將新的 Edge 引入 Linux）； Signal 和 Slack 等通信工具； 安全軟件，例如 VPN 和密碼管理器； 和多媒體必需品，例如 VLC Player。 說到 VPN，Linux 內核現在支持 WireGuard VPN 協議。 Linux 的 AV 軟件並不常見，但一些選項包括 Clam AV 和 Sophos。
Steam 可用於基於 Debian 的 GNU/Linux 操作系統，但如果您願意確保您的操作系統滿足安裝要求，那麼您可能會對其他發行版感到幸運。 或者，您可以使用 Valve 以遊戲為中心的 SteamOS 發行版，它本身基於 Debian。 請注意，越來越多的遊戲（包括 AAA 遊戲）本身或借助 Steam 的 Proton 工具支持 GNU/Linux。 Valve 甚至宣布其最新的 VR 遊戲《半條命：愛莉克斯》將獲得 Linux 平台的完整版本。 所有這些努力都可能有所作為； 最近，Steam 上的 Linux 遊戲玩家比例幾年來首次超過 1%。 仍然沒有適用於 GNU/Linux 系統的 Blizzard 的 Battle.Net、Epic 的 Game Store 和 EA 的 Origin 應用程序的本地版本，但您可以使用 Steam 的 Proton 工具或模擬器運行您最喜歡的遊戲啟動器應用程序和非 Steam 遊戲替代品，例如 Lutris 或 Wine。
使用 GNU/Linux 可以獲得哪些設備？
雖然您可以在許多筆記本電腦和台式機上手動安裝 GNU/Linux，但這可能是一件苦差事。 不幸的是，您可能無法走進實體店並找到 Chromebook 以外的 macOS 和 Windows 替代品。 可能是最接近主流 GNU/Linux 設備的樹莓派，起價僅為 35 美元，面向需要低成本功能計算機進行開發的愛好者和程序員。
如果您正在尋找更熟悉的製造商的產品，戴爾 XPS 13 開發人員版（閱讀我們對 Windows 版本的評論）可能是您的最佳選擇。 它隨 Ubuntu 18.04 一起提供，是一款令人印象深刻的硬件（同一台筆記本電腦的 Windows 版本是 PCMag 編輯的選擇）。 您還可以找到一些安裝了 Mint Cinnamon 的聯想和惠普商務筆記本電腦。 許多發行版還提供經過認證的設備列表，因此您可以驗證安裝是否可以在您已經擁有的 PC 上運行。 如果不想買新機，這個路線比較划算； 舊的或二手的筆記本電腦也同樣適合您，因為 GNU/Linux 系統通常不會佔用大量資源。
一些對 Linux 友好的精品製造商包括 Pine64（PineBook）、Purism（Librem 筆記本電腦）、StarLabs（筆記本電腦）、System 76（台式機和筆記本電腦）、ThinkPenguin（台式機和筆記本電腦）和 Tuxedo Computers（台式機和筆記本電腦）。 這些設備的成本往往低於同類 Windows 和 macOS 系統。
我們的編輯推薦
其中一些供應商還銷售帶有我之前提到的替代移動操作系統的手機。 例如，Pine64 提供 PinePhone，Purism 提供 Librem 5。歐洲的客戶可以購買幾部預裝 /e/ 的翻新手機。 可以將其中一個操作系統加載到現有設備上，但這比轉換筆記本電腦或台式機更令人討厭。 檢查操作系統供應商的站點以查看它是否兼容。 電子書閱讀器和智能手錶呢？ Pine64 在這方面也為您提供了保障。
我如何開始？
假設 GNU/Linux 引起了您的興趣，並且您想自己嘗試一個發行版。 對於以下許多情況，您需要重新格式化閃存驅動器或刻錄 CD。 在更改任何驅動器分區之前備份 PC 上的所有數據也很重要。 以下是關於如何進行的三個潛在觀點和建議：
我只是想看看 GNU/Linux 是什麼樣的：
虛擬化是您的朋友。 您應該在 Oracle 的免費 VM VirtualBox 或 Windows 10 包含的 Hyper-V 功能中安裝您選擇的發行版。 這樣，只要您為沙盒操作系統分配足夠的 RAM 和存儲空間，您就可以正常啟動到常規操作系統並在窗口或全屏模式下啟動 GNU/Linux 發行版。 您安裝的任何發行版都將在 VirtualBox 中運行，就好像它是本機安裝一樣，並且可以隨時刪除。
或者，您可以直接從 U 盤（或可引導 CD）引導到某些發行版，而無需實際安裝它們。 此方法不需要 Oracle 的 VM VirtualBox，也不需要您對硬件配置進行任何更改，但在大多數情況下，您每次啟動時都會從頭開始。 例如，Ubuntu 提供了為 Mac 和 Windows 系統創建可啟動媒體的指南。
我想在 Windows 或 macOS 旁邊定期或半定期地使用 GNU/Linux：
有些人需要同時運行 GNU/Linux 發行版和兩大操作系統之一，無論是為了開發工作、支持企業應用程序還是外部設備兼容性。 或者，也許您只是在測試是否可以從一個切換到另一個。 如果您是尋求 Chrome 操作系統替代品的 Chromebook 用戶，請參閱我們的分步指南，了解如何在 Chromebook 上安裝 Linux。
與 Windows 或 macOS 一起在雙引導配置中安裝 GNU/Linux 並不比前兩種方法複雜多少，主要區別在於您實際上是在系統上安裝完整的操作系統，並且需要分出一部分您的硬盤驅動器或 SSD。 刪除通過 VirtualBox 運行的發行版並回收虛擬驅動器比刪除和清理安裝了完整操作系統的磁盤分區更容易。
您也可能會遇到其他煩惱。 例如，一旦您安裝了輔助操作系統，您必須在啟動時處理引導加載程序或開始菜單（通常是 GRUB）。 讓所有驅動程序正常工作也很麻煩。 也就是說，雖然過去在系統之間傳輸文件可能並不簡單，但 Windows 正在為其 WSL 項目添加文件資源管理器集成。
WSL 項目是 Windows 用戶的另一個選擇，現在微軟宣布未來支持 Linux IDE 和 GUI 應用程序更是如此。
GNU/Linux 優於所有其他操作系統：
如果您已經準備好使用 GNU/Linux 發行版而不是其他任何東西，那麼您最簡單的選擇是從上述硬件供應商那裡購買專用的筆記本電腦或台式機。 這條路線比在雙引導配置中安裝發行版更簡單，因為您不必為兩個操作系統分區硬盤驅動器。
您還可以在現有操作系統上安裝 GNU/Linux，從而消除以前的平台。 潛在的缺點是您必須自己配置操作系統。 驅動程序可能無法開箱即用。 對您遇到的問題的支持或幫助可能深藏在在線論壇主題中。 從好的方面來說，與使用任何其他操作系統和硬件組合相比，您可能會很快（根據需要）學到更多關於計算的知識。
有些人更喜歡，甚至依賴於恆常。 事實上，上面提到的 GNU/Linux 的一個好處是，您可以獲得許多流行發行版的穩定或長期版本，而不必擔心需要定期安裝主要更新。 這一特性使 GNU/Linux 特別適用於需要最大穩定性的實體，例如政府機構和研究實驗室。 相同的質量使 GNU/Linux 特別適合服務器（並且可能用於託管您的網站）。
做出明智的選擇
本指南只是對 GNU/Linux 系統世界的簡要介紹。 隨意自行探索這些系統。 GNU/Linux 系統在計算世界中佔有重要地位，更多的用戶會發現它們比 Windows 和 macOS 更適合他們的需求。