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La différence essentielle de Linux par rapport à d'autres systèmes d'exploitation concurrents — comme Mac OS, Microsoft Windows et Solaris — est d'être un système d'exploitation libre, apportant quatre libertés aux utilisateurs, définies par la license GNU GPL, les rendant indépendants vis-à-vis d'un quelconque éditeur, encourageant l'entraide et le partage.
Un logiciel libre n'est pas nécessairement un logiciel gratuit, et inversement tout logiciel non-commercial n'est pas forcément libre. Ce ne sont pas non plus des logiciels libres de droits : c'est en vertu de leurs droits d'auteurs que les contributeurs d'un logiciel libre accordent les quatre libertés, qui sont d'utiliser le logiciel sans restriction, d'étudier le logiciel, de le modifier pour l'adapter à ses besoins et de le redistribuer sous certaines conditions précises.
Certaines licences sont basées sur le principe de copyleft, c'est-à-dire de réciprocité : une œuvre dérivée d'un logiciel sous copyleft doit à son tour être libre. C'est le cas de la licence libre la plus utilisée, notamment par le noyau Linux lui-même : la licence GNU GPL écrite par Richard Stallman.
L'ouverture du code source, l'un des quatre critères correspondant à la notion de logiciel libre, a des avantages théorisés entre autres par Eric Raymond en matière de correction rapide des bogues qui sont la plaie de l'informatique, et notamment la correction des failles de sécurité. C'est le refus du principe de sécurité par l'obscurité.
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