Linux 下 GUI 程序的设计与实现 1第一章 linux 下 GUI 程序的设计与实现的发展概况1.1 linux 操作系统的的背景和发展过程1991 年，芬兰大学生 Linus Torvalds 编写了一个小的操作系统内核，这就是Linux 的前身， Linus Torvalds 也由此成为了 Linux 之父。Linus Torvalds 将Linux 系统的源代码在 Internet 上公布，使 Linux 的发展受到了众多计算机高手的鼎力相助，Linux 从而不断地增加新的特性，不断地提高稳定性。现在，Linux 已经成为一个非常流行的操作系统。 Linux 是遵从 GPL 协议。也就是说，只要遵从 GPL 协议，就可以免费得到它的软件和源代码，并对它进行自由地修改。但对一般用户来说，对 Linux 的源代码进行编译和安装是难度很高的工作。 所以，一些公司介入 Linux 的业务，它们将 Linux 操作系统及一些重要的应用程序打包，并提供较方便的安装界面。这些公司所提供的产品一般称为 Linux的发布版本。目前比较著名的 Linux 发布版本有以下几种： RedHat最著名的 Linux 服务提供商。 SlackWare历史比较悠久的发行版本。 SUSE在欧洲知名度较大。 TurboLinux在亚洲用户较多。该公司汉化做得很出色。 Debain完全由 Linux 社区的计算机高手维护的发布版本。 XteamLinux北京冲浪平台公司推出中国第一套汉化发布版本。 BluePoint内核汉化技术比较引人注目。 红旗 Linux中科院软件所和北大方正推出的发布版本。 Linux 操 作 系 统 是 UNIX 操 作 系 统 的 一 种 克 隆 系 统 。 Linux 操 作 系 统的 诞 生 、 发 展 和 成 长 过 程 始 终 依 赖 着 以 下 五 个 重 要 支 柱 ： UNIX 操 作 系 统 、MINIX 操 作 系 统 、 GNU 计 划 、 POSIX 标 准 和 Internet 网 络 。 下 面 主 要 根 据 这 五 个 基 本 线 索 来 追 寻 一 下 Linux 的 开 发 历 程 ， 它 的 酝 酿过 程 ， 最 初 的 发 展 经 历 。 首 先 分 别 介 绍 其 中 的 四 个 基 本 要 素(UNIX、 MINIX、 GNU 和 POSIX， Internet 的 重 要 性 显 而 易 见 ， 所 以 不 用 对 其罗 嗦 )， 然 后 根 据 Linux 的 创 始 人 Linus Toravlds 从 对 计 算 机 感 兴 趣 而 自 学计 算 机 知 识 ， 到 心 里 开 始 酝 酿 编 制 一 个 自 己 的 操 作 系 统 ， 到 最 初 Linux 内 核Linux 下 GUI 程序的设计与实现 20.01 版 公 布 ， 以 及 从 此 如 何 艰 难 地 一 步 一 个 脚 印 地 在 全 世 界 hacker 的 帮 助下 最 后 推 出 比 较 完 善 的 1.0 版 本 这 段 时 间 的 发 展 经 过 ， 也 即 对 Linux 的 早期 发 展 历 史 进 行 详 细 介 绍 。 Linux 操 作 系 统 是 UNIX 操 作 系 统 的 一 个 克 隆 版 本 。 UNIX 操 作 系 统 是 美国 贝 尔 实 验 室 的 肯 汤 普 逊 Ken.Thompson 和 丹 尼 斯 里 奇 Dennis Ritchie 于 1969 年 夏 在 DEC PDP-7 小 型 计 算 机 上 开 发 的 一 个 分 时 操 作 系 统 。 当 时Ken Thompson 为 了 能 在 闲 置 不 用 的 PDP-7 计 算 机 上 运 行 他 非 常 喜 欢 的 星 际 旅行 （ Space travel） 游 戏 ， 在 1969 年 夏 天 乘 他 夫 人 回 家 乡 加 利 福 尼 亚 渡 假期 间 ， 在 一 个 月 内 开 发 出 了 unix 操 作 系 统 的 原 型 。 当 时 使 用 的 是 BCPL 语言 （ 基 本 组 合 编 程 语 言 ） ， 后 经 Dennis Ritchie 于 1972 年 用 移 植 性 很 强 的C 语 言 进 行 了 改 写 ， 使 得 UNIX 系 统 在 大 专 院 校 得 到 了 推 广 。 MINIX 系 统 是 由 Andrew S. Tanenbaum（ AST） 开 发 的 。 AST 是 在 荷 兰Amsterdam 的 Vrije 大 学 数 学 与 计 算 机 科 学 系 统 工 作 ， 是 ACM 和 IEEE 的 资深 员 (全 世 界 也 只 有 很 少 人 是 的 资 深 员 )。 共 发 表 了 100 多 篇 文 章 ，5 本 计 算 机 书 籍 。 AST 虽 出 生 在 美 国 纽 约 ， 但 是 是 荷 兰 侨 民 (1914 年 他 的 祖辈 来 到 美 国 )。 他 在 纽 约 上 的 中 学 、 M.I.T 上 的 大 学 、 加 洲 大 学 Berkeley 分校 念 的 博 士 学 位 。 由 于 读 博 士 后 的 缘 故 ， 他 来 到 了 家 乡 荷 兰 。 从 此 就 与 家 乡 一直 有 来 往 。 后 来 就 在 Vrije 大 学 开 始 教 书 、 带 研 究 生 了 。 荷 兰 首 都Amsterdam 是 个 常 年 阴 雨 绵 绵 的 城 市 ， 而 对 于 AST 来 说 ， 这 最 好 不 过 了 ， 因为 这 样 他 就 可 以 待 在 家 里 摆 弄 他 的 计 算 机 了 。 MINIX 是 他 1987 年 编 制 的 ， 主要 用 于 学 生 学 习 操 作 系 统 原 理 。 到 91 年 时 版 本 是 1.5。 目 前 主 要 有 个 版 本在 使 用 ： 1.5 版 和 2.0 版 ， 当 时 该 操 作 系 统 在 大 学 使 用 是 免 费 的 ， 但 其 它 用途 不 是 ， 当 然 目 前 都 已 经 是 免 费 的 ， 可 以 从 许 多 FTP 上 下 载 。 对 于 Linux 系 统 ， 他 表 示 对 其 开 发 者 Linus 的 称 赞 。 但 他 认 为 Linux 的 发 展 有 很 大 原 因 是 因 为 他 为 了 保 持 minix 的 小 型 化 ， 能 让 学 生 在 一 个 学 期内 就 能 学 完 ， 而 没 有 接 纳 全 世 界 许 多 人 对 Minix 的 扩 展 要 求 。 因 此 这 激 发 了Linus 编 写 Linux。 Linus 正 好 抓 住 了 这 个 好 时 机 。 作 为 一 个 操 作 系 统 ， MINIX 并 不 是 优 秀 者 ， 但 它 同 时 提 供 了 用 C 语 言 和汇 编 语 言 写 的 系 统 源 代 码 。 这 是 第 一 次 使 得 有 抱 负 的 程 序 员 或 hacker 能 够阅 读 操 作 系 统 的 源 代 码 ， 在 当 时 这 种 源 代 码 是 软 件 商 一 直 小 心 地 守 护 着 的 。 GNU 计 划 和 自 由 软 件 基 金 (the Free Software Foundation - FSF)是 由Richard M. Stallman 于 1984 年 一 手 创 办 的 。 旨 在 开 发 一 个 类 似 Unix、 并且 是 自 由 软 件 的 完 整 操 作 系 统 ： GNU 系 统 。 （ GNU 是 GNUs Not Unix的 递归 缩 写 ， 它 的 发 音 为 guh-NEW。 ） 各 种 使 用 linux 作 为 核 心 的 GNU 操 作 系Linux 下 GUI 程序的设计与实现 3统 正 在 被 广 泛 的 使 用 。 虽 然 这 些 系 统 通 常 被 称 作 Linux， 但 是 严 格 地 说 ， 它们 应 该 被 称 为 GNU/Linux 系 统 。 到 上 世 纪 90 年 代 初 ， GNU 项 目 已 经 开 发 出 许 多 高 质 量 的 自 由 软 件 ， 其 中包 括 有 名 的 emacs 编 辑 系 统 、 bash shell 程 序 、 gcc 系 列 编 译 程 序 、 gdb 调 试 程 序 等 等 。 这 些 软 件 为 Linux 操 作 系 统 的 开 发 创 造 了 一 个 合 适 的 环 境 ，是 Linux 能 够 诞 生 的 基 础 之 一 。 以 至 于 目 前 许 多 人 都 将 Linux 操 作 系 统 称 为GNU/Linux操 作 系 统 。 POSIX(Portable Operating System Interface for Computing Systems)是 由 IEEE 和 ISO/IEC 开 发 的 一 簇 标 准 。 该 标 准 是 基 于 现 有 的 UNIX 实 践 和经 验 ， 描 述 了 操 作 系 统 的 调 用 服 务 接 口 ， 用 于 保 证 编 制 的 应 用 程 序 可 以 在 源 代码 一 级 上 在 多 种 操 作 系 统 上 移 植 运 行 。 它 是 在 1980 年 早 期 一 个 UNIX 用 户组 (usr/group)的 早 期 工 作 的 基 础 上 取 得 的 。 该 UNIX 用 户 组 原 来 试 图 将AT&T 的 系 统 V 和 Berkeley CSRG 的 BSD 系 统 的 调 用 接 口 之 间 的 区 别 重 新 调和 集 成 ， 从 而 于 1984 年 产 生 了 /usr/group 标 准 。 1985 年 ， IEEE 操 作 系 统技 术 委 员 标 准 小 组 委 员 （ TCOS-SS） 开 始 在 ANSI 的 支 持 下 责 成 IEEE 标准 委 员 制 定 有 关 程 序 源 代 码 可 移 植 性 操 作 系 统 服 务 接 口 正 式 标 准 。 到 了1986 年 4 月 ， IEEE 就 制 定 出 了 试 用 标 准 。 第 一 个 正 式 标 准 是 在 1988 年 9 月 份 批 准 的 （ IEEE 1003.1-1988） ， 也 既 以 后 经 常 提 到 的 POSIX.1 标 准 。 1989 年 POSIX 的 工 作 被 转 移 至 ISO/IEC 社 团 ， 并 由 15 工 作 组 继 续 将其 制 定 成 ISO 标 准 。 到 1990 年 ， POSIX.1 与 已 经 通 过 的 C 语 言 标 准 联 合 ，正 式 批 准 为 IEEE 1003.1-1990（ 也 是 ANSI 标 准 ） 和 ISO/IEC 9945-1:1990 标 准 。 POSIX.1 仅 规 定 了 系 统 服 务 应 用 程 序 编 程 接 口 （ API） ， 仅 概 括 了 基 本 的系 统 服 务 标 准 ， 因 此 期 望 对 系 统 的 其 它 功 能 也 制 定 出 标 准 。 这 样 IEEE POSIX 的 工 作 就 开 始 展 开 了 。 在 1990 年 ， 刚 开 始 有 十 个 批 准 的 计 划 在 进 行 ，有 近 300 多 人 参 加 每 季 度 为 期 一 周 的 议 。 着 手 的 工 作 有 命 令 与 工 具 标 准(POSIX.2)、 测 试 方 法 标 准 （ POSIX.3） 、 实 时 API（ POSIX.4） 等 。 到 了1990 年 上 半 年 已 经 有 25 个 计 划 在 进 行 ， 并 且 有 16 个 工 作 组 参 与 了 进 来 。与