1、Linux操作系統(tǒng)

學(xué)習(xí)Linux之前，必須知道什么是操作系統(tǒng)。了解操作系統(tǒng)之前得先知道什么是系統(tǒng)，什么是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

1.1系統(tǒng)

系統(tǒng)就是由很多部分組成的整體，并且各部分相互作用，相互影響，以此達(dá)到某些功能。就像平時(shí)所用的微波爐，包含了電源、磁控管、烹調(diào)腔、控制電路等部分，磁控管在電源的作用下產(chǎn)生微波，微波通過(guò)其他部分到達(dá)烹調(diào)腔，再通過(guò)風(fēng)扇狀的攪拌器把能量均勻的分散在烹調(diào)腔內(nèi)，從而達(dá)到烹飪食物的作用，這就是一個(gè)微波爐系統(tǒng)。

1.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)亦是如此，總體包括硬件和軟件兩大部分，硬件有中央處理器CPU（控制器、運(yùn)算器）、存儲(chǔ)器（內(nèi)存、外存）、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備，軟件有系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，比如操作系統(tǒng)就屬于系統(tǒng)軟件，面向用戶(hù)的就屬于應(yīng)用軟件，比如word、wps等。用戶(hù)通過(guò)輸入設(shè)備（比如鍵盤(pán)）輸入信息，借助各種應(yīng)用軟件，然后通過(guò)輸出設(shè)備（比如顯示器）得到我們需要的信息。就像我們把各種食材送進(jìn)微波爐內(nèi)，然后得到我們想要的美食，但總是想知道微波爐是怎樣對(duì)食物進(jìn)行加熱烹飪的。我們學(xué)習(xí)的就是計(jì)算機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和原理。

1.3操作系統(tǒng)

操作系統(tǒng)（OS）作為最基本的系統(tǒng)軟件，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中充當(dāng)管理者的角色，復(fù)制管理和協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)硬件、軟件、文件等資源，是用戶(hù)應(yīng)用程序訪(fǎng)問(wèn)底層硬件的橋梁（命令接口、程序接口、圖形化用戶(hù)界面）。其主要作用有以下幾點(diǎn)：

（1）負(fù)責(zé)內(nèi)存的配置，將釋放的內(nèi)存回收、維護(hù)；

（2）負(fù)責(zé)中斷、進(jìn)程、線(xiàn)程調(diào)度和管理，在多用戶(hù)多任務(wù)多進(jìn)程的情況下，要解決訪(fǎng)問(wèn)處理器、存儲(chǔ)器等調(diào)度和分配的問(wèn)題。進(jìn)程之間都是相互獨(dú)立，互不沖突的，那是因?yàn)椴僮飨到y(tǒng)會(huì)給每個(gè)進(jìn)程分配不同的虛擬地址，然后將不同的虛擬地址映射到不同內(nèi)存中的物理地址，這樣進(jìn)程運(yùn)行時(shí)訪(fǎng)問(wèn)的是不同內(nèi)存的物理地址，就不會(huì)互相影響了。

（3）管理和維護(hù)存儲(chǔ)共享（進(jìn)程間的通信）。

（4）輸入輸出設(shè)備的分配和管理。

（5）文件存儲(chǔ)空間、目錄、操作的管理和維護(hù)。

由此可見(jiàn)操作系統(tǒng)須具備并發(fā)、共享、異步和虛擬的功能特征。并發(fā)指的是操作系統(tǒng)允許多個(gè)程序同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)存，同時(shí)運(yùn)行。共享則是在并發(fā)運(yùn)行下，允許資源共享，分為互斥共享（某些資源同一時(shí)刻只能允許一個(gè)程序訪(fǎng)問(wèn)，即同步，按一定的順序和時(shí)間依次訪(fǎng)問(wèn)）和同時(shí)共享。異步也在并發(fā)運(yùn)行下，是與同步相對(duì)的概念，也就是不像同步一樣按照制定的順序執(zhí)行，比如同步就是按照順序依次執(zhí)行程序，而異步會(huì)調(diào)過(guò)某段程序，執(zhí)行完后面的程序再回過(guò)來(lái)執(zhí)行該段程序（回調(diào)函數(shù)），又比如PC機(jī)提供的通信接口，異步接收方并不知道發(fā)送方什么時(shí)候發(fā)送，不需要共同的時(shí)鐘，所以接收到的信息中有開(kāi)始位和結(jié)束位。虛擬指的是虛擬存儲(chǔ)技術(shù)，用于擴(kuò)充計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的存儲(chǔ)空間，比如增加硬盤(pán)來(lái)提供一個(gè)超大容量的存儲(chǔ)器，稱(chēng)為虛擬存儲(chǔ)器，而計(jì)算機(jī)本身自帶的稱(chēng)為物理存儲(chǔ)器，就像前面提到的虛擬地址的分配，就是采用虛擬內(nèi)存管理，讓軟件程序運(yùn)行在虛擬地址上，與真正訪(fǎng)問(wèn)的物理地址相隔離。

總結(jié)出操作系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如下:

1.4 Linux操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介

Linux是一個(gè)基于POSIX和UNIX的多用戶(hù)、多任務(wù)、支持多線(xiàn)程和多CPU的操作系統(tǒng)，是一個(gè)性能穩(wěn)定的多用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。迄今為止，Linux已經(jīng)有了很多的發(fā)行版，所謂發(fā)行版就是內(nèi)核為L(zhǎng)inux的各種應(yīng)用軟件，比如Ubuntu、CentOs、Debian等。Linux的發(fā)行版分為桌面版和服務(wù)器版，桌面版需要安裝GUI，是面向普通用戶(hù)的多用途桌面操作系統(tǒng)，而服務(wù)器版主要作為web服務(wù)器被開(kāi)發(fā)。

2、與windows的區(qū)別

相比windows操作系統(tǒng)，Linux操作系統(tǒng)傾向于作為服務(wù)器端，而windows操作系統(tǒng)更多的是作為宿主機(jī)。windows至windows XP之后也和Linux一樣屬于多用戶(hù)操作系統(tǒng)（允許多個(gè)用戶(hù)在同一時(shí)間共享系統(tǒng)的硬件和軟件資源，通過(guò)各自的終端按照設(shè)定好的時(shí)間片輪流訪(fǎng)問(wèn)同一臺(tái)服務(wù)器，比如鍵盤(pán)作為終端），但兩者之間也存在一定的不同之處：

第一個(gè)區(qū)別是內(nèi)核不同，首先內(nèi)核指的是操作系統(tǒng)最基礎(chǔ)的部分，不是處理器CPU，而是基于計(jì)算機(jī)底層硬件（內(nèi)存、cpu、硬盤(pán)等）的第一層軟件擴(kuò)充（應(yīng)用程序與底層硬件之間的橋梁），為應(yīng)用程序提供訪(fǎng)問(wèn)硬件的安全渠道，這樣就避免了每個(gè)應(yīng)用程序都通過(guò)通信協(xié)議與計(jì)算機(jī)硬件建立連接的麻煩，比如中斷處理程序、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、時(shí)鐘管理、進(jìn)程/線(xiàn)程調(diào)度、內(nèi)存管理等都屬于內(nèi)核部分，說(shuō)明一個(gè)操作系統(tǒng)的性能與其內(nèi)核有很大關(guān)系。windows的內(nèi)核一般為DOS或NT，現(xiàn)在大多為NT內(nèi)核。不同在于Linux內(nèi)核屬于開(kāi)源的內(nèi)核，也就是開(kāi)放源碼系統(tǒng)，可以根據(jù)需要對(duì)其源碼程序進(jìn)行編輯修改，而windows內(nèi)核是有版權(quán)限制的。所以windows更多的是作為一個(gè)商品供給客戶(hù)使用，而Linux更多的是作為一個(gè)開(kāi)發(fā)工具提供給用戶(hù)，不同的用戶(hù)在此基礎(chǔ)上會(huì)制作出不一樣的成品；

第二個(gè)區(qū)別是windows主要運(yùn)用圖形化界面，比如屏幕上各種應(yīng)用的圖標(biāo)、快捷方式，比較直觀(guān)。而Linux主要運(yùn)用命令格式，通過(guò)各種命令進(jìn)行一系列操作，服務(wù)器版的Linux系統(tǒng)就是一個(gè)黑屏，完全通過(guò)命令進(jìn)行各種操作。windows也有命令提示符（cmd），有些命令Linux是一樣的，比如cd切換命令；

第三個(gè)區(qū)別是Linux軟件都是免費(fèi)、開(kāi)源的，而windows中很多軟件都是需要授權(quán)或付費(fèi)后才能使用的。另外Linux有很多發(fā)行版本，可應(yīng)用在很多開(kāi)發(fā)中，應(yīng)用范圍比較廣闊。

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注：此為個(gè)人學(xué)習(xí)日志，如有錯(cuò)誤，歡迎指正。

2022.12.07

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到了這里，關(guān)于初識(shí)Linux操作系統(tǒng)，與windows的區(qū)別的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！