內(nèi)容簡介
- 前言
- 什么是操作系統(tǒng)？
- 天地霸氣，爺們落地：Linux 誕生
- 總結(jié)
1. 前言
當(dāng)今時代，要說沒聽過 Linux，那是比較難的一件事。
我上初中的時候（21 世紀(jì)初，不小心暴露了年齡），第一次看到 Linux，還是在學(xué)校機(jī)房的電腦上。
但是我一直沒機(jī)會使用，因為也就只有一臺電腦有 Linux，大家上微機(jī)課用的還是 Windows。那時候就光記得 Linux 那只呆萌的企鵝 Logo 了。
今天，Linux 幾乎無所不在：
- 大部分網(wǎng)站的服務(wù)器都是 Linux 系統(tǒng)；
- Linux 運行在超過 99% 的 TOP 500 超級計算機(jī)上；
- Android 系統(tǒng)的底層用的是修改過的 Linux 內(nèi)核；
- 還有了 Ubuntu（一種 Linux 發(fā)行版，之后的課程會介紹）手機(jī)（不過這種手機(jī)目前已經(jīng)停產(chǎn)）。
身為讀者，你也許會問：“你扯了半天，那么 Linux 到底是什么呀？”
不要急嘛，今天這一課我們就帶你循序漸進(jìn)地認(rèn)識一下 Linux。因為內(nèi)容比較多，我們會分兩課來介紹 Linux，本課和下一課。
2. 什么是操作系統(tǒng)？
說起 Windows 大概無人不知、無人不曉吧。它是 Microsoft（比爾蓋茨建立的微軟“帝國”）的主要操作系統(tǒng)。
以前，Windows 在桌面 PC（PC 是“個人電腦”，Personal Computer 的意思）上確實是一統(tǒng)天下。
現(xiàn)在蘋果基于 macOS 的電腦逐步崛起，Linux 的份額也增加了，甚至還多了基于 Google 開發(fā)的 Chrome OS 的電腦，也有部分基于定制的 Android 系統(tǒng)的電腦。
Windows 所有版本（Win XP， Windows Vista，Win 7，Win 8，Win 10）加起來在桌面領(lǐng)域的份額大約是 76%。
2019 年 5 月桌面操作系統(tǒng)份額：
雖然 Windows 繼續(xù)稱霸桌面 PC，但是在移動端的份額卻已清零（微軟徹底放棄 Windows Phone），移動端目前是 iOS 和 Android 兩強(qiáng)爭霸之地。
我們說，大部分桌面電腦的預(yù)裝系統(tǒng)是 Windows，或者說都是以 Windows 作為發(fā)售系統(tǒng)。
那這意味著什么呢？
也許你會說：“這還不簡單，也就是說，開機(jī)看到的是 Windows 標(biāo)志唄”。
雖然這樣說不夠完全，但不可否認(rèn)是個好的開頭。
當(dāng)你開啟一個預(yù)裝系統(tǒng)是 Windows 的電腦時，最先看到的可能是下圖這樣：
當(dāng)然了，上圖隨著 Windows 的不同版本會有所變化。但我們主要想說明的是：電腦啟動時 Windows 也隨之啟動。
啟動：電腦開啟
大部分人的印象中，電腦啟動時，Windows 是首先啟動。
但如果我們仔細(xì)一些，可以觀察到，在電腦啟動的開始幾秒里，在屏幕上顯示的是一系列圖像，俗稱“啟動界面”，Windows 的圖標(biāo)是之后才顯示的。
對于“啟動界面”，我們就不截圖了，因為不同的電腦，這部分信息是不盡相同的。
為什么呢？
因為這和電腦的硬件有關(guān)。實際上，正是電腦的主板（mother board）顯示了“啟動界面”。
主板是電腦最主要的部分，我們的處理器可以運轉(zhuǎn)、硬盤可以讀取、光盤可以播放，都離不開主板的控制。
主板（英語是 Motherboard 或 Mainboard）又稱主機(jī)板、系統(tǒng)板、邏輯板、母板、底板等，是構(gòu)成復(fù)雜電子系統(tǒng)，例如電子計算機(jī)的中心或者主電路板。
如下所示：
所以，預(yù)裝了 Windows 系統(tǒng)的電腦啟動時，下面兩件事是按先后順序發(fā)生的：
- “啟動界面”；
- Windows 的啟動。
只有當(dāng) Windows 順利啟動后，我們才可以使用各種應(yīng)用程序：瀏覽器、畫圖軟件、游戲、音樂播放器等等。
那為什么一定要先啟動 Windows 呢？為什么平時我們用的程序比如畫圖軟件，不可以在啟動界面之后就使用呢？
因為，你的電腦需要一個類似“大管家”的軟件，就好像管弦樂隊的總指揮一樣，需要指揮各個樂手的演奏。
這個“大管家”軟件需要管理你電腦的內(nèi)存，把內(nèi)存合理分配給各個軟件。它起到連接電腦的硬件（內(nèi)存、顯卡、光驅(qū)等）和各種軟件的“橋梁”作用。
這個任務(wù)聽起來特別崇高、神圣，不是嗎？
這個“大管家”軟件就是操作系統(tǒng)，簡稱 OS，是 Operating System（Operating 是英語“操作”的意思，System 是英語“系統(tǒng)”的意思） 的首字母縮寫，我們的 Windows 就是一個操作系統(tǒng)。
之后的課程，我們經(jīng)常會用到 OS 這個簡稱來指代“操作系統(tǒng)”，請記住啦。
下次別人問你 OS 是什么，你應(yīng)該不會搞錯了吧，可不是內(nèi)心獨白(Overlapping Sound)噢。
所以，我們總結(jié)一下，電腦會按以下順序執(zhí)行任務(wù)：
- 啟動界面；
- 操作系統(tǒng)（例如 Windows）的啟動；
- 其他程序（或稱軟件）的啟動。
或許用圖示更容易理解吧：
Linux 是一個操作系統(tǒng)
讀者：“你不要忘了這個教程是講 Linux 的，怎么你扯了這么多 Windows 呀？”
不要著急，我可沒忘記我們的初衷。經(jīng)過上面的介（hu）紹（che），大家應(yīng)該對操作系統(tǒng)有了一個大致的了解了吧，那么我就要公布一個“驚天”的消息咯：
Linux 就是一個操作系統(tǒng)。類似的還有 macOS，是蘋果研發(fā)的操作系統(tǒng)。
相比于 Windows，Linux 以它的可靠和安全著稱，而且更新頻繁，不像 Windows 更新一次得等好久。我們在之后的課程中將慢慢發(fā)現(xiàn) Linux 的這些優(yōu)點。
也許你又要發(fā)問了：“我們能否在一臺電腦上同時擁有兩個 OS ?。课铱刹幌霝榱搜b Linux 而把 Windows 卸載了，我還要玩游戲呢。我的 Dota、爐石傳說、星際爭霸、LOL…”。
有不少人可能認(rèn)為需要做一個抉擇：要么裝 Linux，要么就裝 Windows。但并不是這樣：一臺電腦可以擁有兩個（甚至更多）的操作系統(tǒng)。
這種情況（多個操作系統(tǒng)）下，在電腦啟動時，當(dāng)啟動界面結(jié)束后，會有一個被稱為 bootloader 的程序顯示出來，讓你做出選擇，到底選擇哪個操作系統(tǒng)來啟動。
什么是 bootloader 呢？
摘錄百度百科的解釋：
“Bootloader 是在操作系統(tǒng)內(nèi)核運行之前運行的一段小程序。通過這段小程序，我們可以初始化硬件設(shè)備，建立內(nèi)存空間的映射圖，從而將系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境帶到一個合適的狀態(tài)，以便為最終調(diào)用操作系統(tǒng)內(nèi)核準(zhǔn)備好正確的環(huán)境。通常，Bootloader 是嚴(yán)重地依賴于硬件而實現(xiàn)的，特別是在嵌入式領(lǐng)域。”
一般最常用的，能使我們在 Linux 和 Windows 之間做出選擇的 bootloader 叫做 GRUB。如果你沒有做出選擇，那么 GRUB 這個 bootloader 在幾秒之后就會啟動默認(rèn)的操作系統(tǒng)。當(dāng)然默認(rèn)的操作系統(tǒng)也是你設(shè)定的。
千言萬語不如一張圖，再來看看電腦在雙操作系統(tǒng)下的啟動流程吧：
上圖中，我們可以看到，當(dāng)我們在 Linux 系統(tǒng)中時，我們使用的程序都是為 Linux 定制的，不會用 Windows 的程序；反之亦然。事實上，Windows 的程序在 Linux 下不能運行，反之亦然。
當(dāng)然了，現(xiàn)在有些技術(shù)可以使得 Windows 的程序在 Linux 下可以運行，比較出名的有 Wine 這個軟件。然而，即便使用 Wine 后有些 Windows 程序可以運行在 Linux 下，但終歸是使用專為 Linux 定制的程序比較好。
你也許又要說了：“可是我已經(jīng)習(xí)慣了 Windows 下的各種程序，在 Linux 下的程序我不會用啊”。
事實上，并沒有那么難，大概幾天你就能熟悉 Linux 下程序的使用方法了。如果你夠積極又感興趣，可能一個晚上就可以了。
Linux 上的程序有很多優(yōu)點：
- 免費：基本上 Linux 上的所有程序都是免費的；
- 更新頻繁，更新也是免費的；
- 有不少程序的 Linux 版比 Windows 版更優(yōu)秀，而有一些程序沒有 Windows 的版本（當(dāng)然了，有些程序 Windows 下有，Linux 也沒有，比如很多大型游戲）；
- Linux 下的程序往往使你更加有效率，因為它們可以更高效地使用電腦的資源。
但是為什么 Linux 下的程序基本都是免費的呢？那開發(fā)這些程序的人不是要虧本了？
下面我們就來說說緣由。
3. 天地霸氣，爺們落地：Linux 誕生
記得曾被好朋友忽悠看過一個惡搞的漫畫，是關(guān)于“春哥”（李宇春）的。雖然我只看了開頭，貌似叫《春哥傳》。不過對第一卷的標(biāo)題記憶猶新：《天地霸氣，爺們落地》。所以在此也想借用一下，以表現(xiàn) Linux 的“霸氣側(cè)漏”。
首先，Linux 的霸氣表現(xiàn)在“純爺們”上… 不好意思搞錯了，是在價格上：
正版的 Windows 系統(tǒng)售價幾百美元（不同的版本售價不一，以 Windows 官網(wǎng)最貴），而 Linux 是免費的！
看到這個對比，也許很多人會想：“Linux 是免費的，肯定是因為 Linux 比較粗制濫造?！?/p>
那您可就錯了。
Linux 是免費的，而且基本上所有運行在 Linux 上的程序也是免費的，這是有原因的。而要了解原因，我們就要重回 1984 年，從那時開始說起。
1984 年的信息技術(shù)
回到 1984 年，彼時的信息技術(shù)還遠(yuǎn)沒有現(xiàn)在發(fā)達(dá)。那個時候，Microsoft（微軟）才剛剛發(fā)布它的第一個操作系統(tǒng)：MS-DOS，也就是我們知道的 DOS 操作系統(tǒng)。
當(dāng)然，DOS 并不是微軟開發(fā)的。追溯到 1980 年，西雅圖計算機(jī)產(chǎn)品公司一名 24 歲的程序員蒂姆.帕特森（Tim Paterson）花費了 4 個月時間編寫出了 86-DOS 操作系統(tǒng)。
1981 年 7 月，微軟從西雅圖計算機(jī)產(chǎn)品公司購得 DOS 的全部版權(quán)并將它更名為 MS-DOS。比爾蓋茨購買 DOS 的全部版權(quán)僅僅是 5 萬美元。
雖然后來微軟在 1986 年向西雅圖計算機(jī)產(chǎn)品公司又支付了 105 萬美元以了結(jié)官司，但與微軟靠著 DOS 操作系統(tǒng)賺取的錢相比，這 105 萬美元簡直是杯水車薪。
微軟從靠 DOS 發(fā)跡，到后來的 Windows NT（由大衛(wèi).卡特勒領(lǐng)導(dǎo)開發(fā)，推薦看《觀止-微軟創(chuàng)建NT和未來的奪命狂奔》一書，很精彩）的一統(tǒng)天下。那段歷史，還有微軟和諸多如蘋果、IBM 等公司的恩怨情仇，還是很有意思的。
扯遠(yuǎn)了，我們及時拉回來。
雖然 DOS 操作系統(tǒng)在當(dāng)時一出來便受到歡迎，但是這個系統(tǒng)本身有很多局限性，并不怎么樣。
如果你用過初代的 Windows 系統(tǒng)，你肯定聽說過 DOS 系統(tǒng)。它是像下圖這樣的：
那么，在那個年代，DOS 是唯一的操作系統(tǒng)嗎？
不是的，有不少操作系統(tǒng)，但是大部分都不出名。
當(dāng)然，有一個操作系統(tǒng)很有名，那就是 Unix。Unix 比 DOS 要強(qiáng)大得多，但是使用起來更復(fù)雜，所以在當(dāng)時只有比較專業(yè)的信息工程師才用 Unix。
Unix 也比 DOS 要古老得多，Unix 是 1969 年（或 1970 年）誕生的。
從使用界面來看，Unix 很像 DOS ：黑底白字。當(dāng)然了，當(dāng)時的電腦也只能做到這樣了。
因為篇幅關(guān)系，這一課就到這里。下一課我們接著聊那段歷史，會聊到 GNU 項目，GNU 和 Linux 的關(guān)系，以及 Linux 的各種發(fā)行版。
- 操作系統(tǒng)是你的電腦和應(yīng)用程序之間的連接工具。
- Windows、macOS 和 Linux 是最常用的操作系統(tǒng)。
今天的課就到這里，一起加油吧！