內(nèi)容簡(jiǎn)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(shí)代，要說(shuō)沒(méi)聽(tīng)過(guò) Linux，那是比較難的一件事。
我上初中的時(shí)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(méi)機(jī)會(huì)使用，因?yàn)橐簿椭挥幸慌_(tái)電腦有 Linux，大家上微機(jī)課用的還是 Windows。那時(shí)候就光記得 Linux 那只呆萌的企鵝 Logo 了。
今天，Linux 幾乎無(wú)所不在：
- 大部分網(wǎng)站的服務(wù)器都是 Linux 系統(tǒng)；
- Linux 運(yùn)行在超過(guò) 99% 的 TOP 500 超級(jí)計(jì)算機(jī)上；
- Android 系統(tǒng)的底層用的是修改過(guò)的 Linux 內(nèi)核；
- 還有了 Ubuntu（一種 Linux 發(fā)行版，之后的課程會(huì)介紹）手機(jī)（不過(guò)這種手機(jī)目前已經(jīng)停產(chǎn)）。
身為讀者，你也許會(huì)問(wèn)：“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(shí)一下 Linux。因?yàn)閮?nèi)容比較多，我們會(huì)分兩課來(lái)介紹 Linux，本課和下一課。
2. 什么是操作系統(tǒng)？
說(shuō)起 Windows 大概無(wú)人不知、無(wú)人不曉吧。它是 Microsoft（比爾蓋茨建立的微軟“帝國(guó)”）的主要操作系統(tǒng)。
以前，Windows 在桌面 PC（PC 是“個(gè)人電腦”，Personal Computer 的意思）上確實(shí)是一統(tǒng)天下。
現(xiàn)在蘋(píng)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(kāi)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(lái)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(chēng)霸桌面 PC，但是在移動(dòng)端的份額卻已清零（微軟徹底放棄 Windows Phone），移動(dòng)端目前是 iOS 和 Android 兩強(qiáng)爭(zhēng)霸之地。
我們說(shuō)，大部分桌面電腦的預(yù)裝系統(tǒng)是 Windows，或者說(shuō)都是以 Windows 作為發(fā)售系統(tǒng)。
那這意味著什么呢？
也許你會(huì)說(shuō)：“這還不簡(jiǎn)單，也就是說(shuō)，開(kāi)機(jī)看到的是 Windows 標(biāo)志唄”。
雖然這樣說(shuō)不夠完全，但不可否認(rèn)是個(gè)好的開(kāi)頭。
當(dāng)你開(kāi)啟一個(gè)預(yù)裝系統(tǒng)是 Windows 的電腦時(shí)，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(huì)有所變化。但我們主要想說(shuō)明的是：電腦啟動(dòng)時(shí) Windows 也隨之啟動(dòng)。
啟動(dòng)：電腦開(kāi)啟
大部分人的印象中，電腦啟動(dòng)時(shí)，Windows 是首先啟動(dòng)。
但如果我們仔細(xì)一些，可以觀(guān)察到，在電腦啟動(dòng)的開(kāi)始幾秒里，在屏幕上顯示的是一系列圖像，俗稱(chēng)“啟動(dòng)界面”，Windows 的圖標(biāo)是之后才顯示的。
對(duì)于“啟動(dòng)界面”，我們就不截圖了，因?yàn)椴煌碾娔X，這部分信息是不盡相同的。
為什么呢？
因?yàn)檫@和電腦的硬件有關(guān)。實(shí)際上，正是電腦的主板（mother board）顯示了“啟動(dòng)界面”。
主板是電腦最主要的部分，我們的處理器可以運(yùn)轉(zhuǎn)、硬盤(pán)可以讀取、光盤(pán)可以播放，都離不開(kāi)主板的控制。
主板（英語(yǔ)是 Motherboard 或 Mainboard）又稱(chēng)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(jì)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(dòng)時(shí)，下面兩件事是按先后順序發(fā)生的：
- “啟動(dòng)界面”；
- Windows 的啟動(dòng)。
只有當(dāng) Windows 順利啟動(dòng)后，我們才可以使用各種應(yīng)用程序：瀏覽器、畫(huà)圖軟件、游戲、音樂(lè)播放器等等。
那為什么一定要先啟動(dòng) Windows 呢？為什么平時(shí)我們用的程序比如畫(huà)圖軟件，不可以在啟動(dòng)界面之后就使用呢？
因?yàn)?，你的電腦需要一個(gè)類(lèi)似“大管家”的軟件，就好像管弦樂(lè)隊(duì)的總指揮一樣，需要指揮各個(gè)樂(lè)手的演奏。
這個(gè)“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(gè)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(gè)任務(wù)聽(tīng)起來(lái)特別崇高、神圣，不是嗎？
這個(gè)“大管家”軟件就是操作系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱(chēng) OS，是 Operating System（Operating 是英語(yǔ)“操作”的意思，System 是英語(yǔ)“系統(tǒng)”的意思） 的首字母縮寫(xiě)，我們的 Windows 就是一個(gè)操作系統(tǒng)。
之后的課程，我們經(jīng)常會(huì)用到 OS 這個(gè)簡(jiǎn)稱(chēng)來(lái)指代“操作系統(tǒng)”，請(qǐng)記住啦。
下次別人問(wèn)你 OS 是什么，你應(yīng)該不會(huì)搞錯(cuò)了吧，可不是內(nèi)心獨(dú)白(Overlapping Sound)噢。
所以，我們總結(jié)一下，電腦會(huì)按以下順序執(zhí)行任務(wù)：
- 啟動(dòng)界面；
- 操作系統(tǒng)（例如 Windows）的啟動(dòng)；
- 其他程序（或稱(chēng)軟件）的啟動(dòng)。
或許用圖示更容易理解吧：
Linux 是一個(gè)操作系統(tǒng)
讀者：“你不要忘了這個(gè)教程是講 Linux 的，怎么你扯了這么多 Windows 呀？”
不要著急，我可沒(méi)忘記我們的初衷。經(jīng)過(guò)上面的介（hu）紹（che），大家應(yīng)該對(duì)操作系統(tǒng)有了一個(gè)大致的了解了吧，那么我就要公布一個(gè)“驚天”的消息咯：
Linux 就是一個(gè)操作系統(tǒng)。類(lèi)似的還有 macOS，是蘋(píng)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(chēng)，而且更新頻繁，不像 Windows 更新一次得等好久。我們?cè)谥蟮恼n程中將慢慢發(fā)現(xiàn) Linux 的這些優(yōu)點(diǎn)。
也許你又要發(fā)問(wèn)了：“我們能否在一臺(tái)電腦上同時(shí)擁有兩個(gè) OS ??？我可不想為了裝 Linux 而把 Windows 卸載了，我還要玩游戲呢。我的 Dota、爐石傳說(shuō)、星際爭(zhēng)霸、LOL…”。
有不少人可能認(rèn)為需要做一個(gè)抉擇：要么裝 Linux，要么就裝 Windows。但并不是這樣：一臺(tái)電腦可以擁有兩個(gè)（甚至更多）的操作系統(tǒng)。
這種情況（多個(gè)操作系統(tǒng)）下，在電腦啟動(dòng)時(shí)，當(dāng)啟動(dòng)界面結(jié)束后，會(huì)有一個(gè)被稱(chēng)為 bootloader 的程序顯示出來(lái)，讓你做出選擇，到底選擇哪個(gè)操作系統(tǒng)來(lái)啟動(dòng)。
什么是 bootloader 呢？
摘錄百度百科的解釋?zhuān)?/p>
“Bootloader 是在操作系統(tǒng)內(nèi)核運(yùn)行之前運(yùn)行的一段小程序。通過(guò)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(gè)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(lài)于硬件而實(shí)現(xiàn)的，特別是在嵌入式領(lǐng)域。”
一般最常用的，能使我們?cè)?Linux 和 Windows 之間做出選擇的 bootloader 叫做 GRUB。如果你沒(méi)有做出選擇，那么 GRUB 這個(gè) bootloader 在幾秒之后就會(huì)啟動(dòng)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(wàn)語(yǔ)不如一張圖，再來(lái)看看電腦在雙操作系統(tǒng)下的啟動(dòng)流程吧：
上圖中，我們可以看到，當(dāng)我們?cè)?Linux 系統(tǒng)中時(shí)，我們使用的程序都是為 Linux 定制的，不會(huì)用 Windows 的程序；反之亦然。事實(shí)上，Windows 的程序在 Linux 下不能運(yùn)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(yùn)行，比較出名的有 Wine 這個(gè)軟件。然而，即便使用 Wine 后有些 Windows 程序可以運(yùn)行在 Linux 下，但終歸是使用專(zhuān)為 Linux 定制的程序比較好。
你也許又要說(shuō)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(huì)用啊”。
事實(shí)上，并沒(méi)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(gè)晚上就可以了。
Linux 上的程序有很多優(yōu)點(diǎn)：
- 免費(fèi)：基本上 Linux 上的所有程序都是免費(fèi)的；
- 更新頻繁，更新也是免費(fèi)的；
- 有不少程序的 Linux 版比 Windows 版更優(yōu)秀，而有一些程序沒(méi)有 Windows 的版本（當(dāng)然了，有些程序 Windows 下有，Linux 也沒(méi)有，比如很多大型游戲）；
- Linux 下的程序往往使你更加有效率，因?yàn)樗鼈兛梢愿咝У厥褂秒娔X的資源。
但是為什么 Linux 下的程序基本都是免費(fèi)的呢？那開(kāi)發(fā)這些程序的人不是要虧本了？
下面我們就來(lái)說(shuō)說(shuō)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(guò)一個(gè)惡搞的漫畫(huà)，是關(guān)于“春哥”（李宇春）的。雖然我只看了開(kāi)頭，貌似叫《春哥傳》。不過(guò)對(duì)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(cuò)了，是在價(jià)格上：
正版的 Windows 系統(tǒng)售價(jià)幾百美元（不同的版本售價(jià)不一，以 Windows 官網(wǎng)最貴），而 Linux 是免費(fèi)的！
看到這個(gè)對(duì)比，也許很多人會(huì)想：“Linux 是免費(fèi)的，肯定是因?yàn)?Linux 比較粗制濫造。”
那您可就錯(cuò)了。
Linux 是免費(fèi)的，而且基本上所有運(yùn)行在 Linux 上的程序也是免費(fèi)的，這是有原因的。而要了解原因，我們就要重回 1984 年，從那時(shí)開(kāi)始說(shuō)起。
1984 年的信息技術(shù)
回到 1984 年，彼時(shí)的信息技術(shù)還遠(yuǎn)沒(méi)有現(xiàn)在發(fā)達(dá)。那個(gè)時(shí)候，Microsoft（微軟）才剛剛發(fā)布它的第一個(gè)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(kāi)發(fā)的。追溯到 1980 年，西雅圖計(jì)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(fèi)了 4 個(gè)月時(shí)間編寫(xiě)出了 86-DOS 操作系統(tǒng)。
1981 年 7 月，微軟從西雅圖計(jì)算機(jī)產(chǎn)品公司購(gòu)得 DOS 的全部版權(quán)并將它更名為 MS-DOS。比爾蓋茨購(gòu)買(mǎi) DOS 的全部版權(quán)僅僅是 5 萬(wàn)美元。
雖然后來(lái)微軟在 1986 年向西雅圖計(jì)算機(jī)產(chǎn)品公司又支付了 105 萬(wàn)美元以了結(jié)官司，但與微軟靠著 DOS 操作系統(tǒng)賺取的錢(qián)相比，這 105 萬(wàn)美元簡(jiǎn)直是杯水車(chē)薪。
微軟從靠 DOS 發(fā)跡，到后來(lái)的 Windows NT（由大衛(wèi).卡特勒領(lǐng)導(dǎo)開(kāi)發(fā)，推薦看《觀(guān)止-微軟創(chuàng)建NT和未來(lái)的奪命狂奔》一書(shū)，很精彩）的一統(tǒng)天下。那段歷史，還有微軟和諸多如蘋(píng)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(shí)拉回來(lái)。
雖然 DOS 操作系統(tǒng)在當(dāng)時(shí)一出來(lái)便受到歡迎，但是這個(gè)系統(tǒng)本身有很多局限性，并不怎么樣。
如果你用過(guò)初代的 Windows 系統(tǒng)，你肯定聽(tīng)說(shuō)過(guò) DOS 系統(tǒng)。它是像下圖這樣的：
那么，在那個(gè)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(gè)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(lái)更復(fù)雜，所以在當(dāng)時(shí)只有比較專(zhuān)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(lái)看，Unix 很像 DOS ：黑底白字。當(dāng)然了，當(dāng)時(shí)的電腦也只能做到這樣了。
因?yàn)槠P(guān)系，這一課就到這里。下一課我們接著聊那段歷史，會(huì)聊到 GNU 項(xiàng)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！