初识Linux操作系统，与windows的区别

1、Linux操作系统

学习Linux之前，必须知道什么是操作系统。了解操作系统之前得先知道什么是系统，什么是计算机系统。

1.1系统

系统就是由很多部分组成的整体，并且各部分相互作用，相互影响，以此达到某些功能。就像平时所用的微波炉，包含了电源、磁控管、烹调腔、控制电路等部分，磁控管在电源的作用下产生微波，微波通过其他部分到达烹调腔，再通过风扇状的搅拌器把能量均匀的分散在烹调腔内，从而达到烹饪食物的作用，这就是一个微波炉系统。

1.2计算机系统

计算机系统亦是如此，总体包括硬件和软件两大部分，硬件有中央处理器CPU（控制器、运算器）、存储器（内存、外存）、输入设备和输出设备，软件有系统软件和应用软件，比如操作系统就属于系统软件，面向用户的就属于应用软件，比如word、wps等。用户通过输入设备（比如键盘）输入信息，借助各种应用软件，然后通过输出设备（比如显示器）得到我们需要的信息。就像我们把各种食材送进微波炉内，然后得到我们想要的美食，但总是想知道微波炉是怎样对食物进行加热烹饪的。我们学习的就是计算机内部结构和原理。

1.3操作系统

操作系统（OS）作为最基本的系统软件，在计算机系统中充当管理者的角色，复制管理和协调计算机硬件、软件、文件等资源，是用户应用程序访问底层硬件的桥梁（命令接口、程序接口、图形化用户界面）。其主要作用有以下几点：

（1）负责内存的配置，将释放的内存回收、维护；

（2）负责中断、进程、线程调度和管理，在多用户多任务多进程的情况下，要解决访问处理器、存储器等调度和分配的问题。进程之间都是相互独立，互不冲突的，那是因为操作系统会给每个进程分配不同的虚拟地址，然后将不同的虚拟地址映射到不同内存中的物理地址，这样进程运行时访问的是不同内存的物理地址，就不会互相影响了。

（3）管理和维护存储共享（进程间的通信）。

（4）输入输出设备的分配和管理。

（5）文件存储空间、目录、操作的管理和维护。

由此可见操作系统须具备并发、共享、异步和虚拟的功能特征。并发指的是操作系统允许多个程序同时访问内存，同时运行。共享则是在并发运行下，允许资源共享，分为互斥共享（某些资源同一时刻只能允许一个程序访问，即同步，按一定的顺序和时间依次访问）和同时共享。异步也在并发运行下，是与同步相对的概念，也就是不像同步一样按照制定的顺序执行，比如同步就是按照顺序依次执行程序，而异步会调过某段程序，执行完后面的程序再回过来执行该段程序（回调函数），又比如PC机提供的通信接口，异步接收方并不知道发送方什么时候发送，不需要共同的时钟，所以接收到的信息中有开始位和结束位。虚拟指的是虚拟存储技术，用于扩充计算机系统的存储空间，比如增加硬盘来提供一个超大容量的存储器，称为虚拟存储器，而计算机本身自带的称为物理存储器，就像前面提到的虚拟地址的分配，就是采用虚拟内存管理，让软件程序运行在虚拟地址上，与真正访问的物理地址相隔离。

总结出操作系统功能结构如下:

1.4 Linux操作系统简介

Linux是一个基于POSIX和UNIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统，是一个性能稳定的多用户网络操作系统。迄今为止，Linux已经有了很多的发行版，所谓发行版就是内核为Linux的各种应用软件，比如Ubuntu、CentOs、Debian等。Linux的发行版分为桌面版和服务器版，桌面版需要安装GUI，是面向普通用户的多用途桌面操作系统，而服务器版主要作为web服务器被开发。

2、与windows的区别

相比windows操作系统，Linux操作系统倾向于作为服务器端，而windows操作系统更多的是作为宿主机。windows至windows XP之后也和Linux一样属于多用户操作系统（允许多个用户在同一时间共享系统的硬件和软件资源，通过各自的终端按照设定好的时间片轮流访问同一台服务器，比如键盘作为终端），但两者之间也存在一定的不同之处：

第一个区别是内核不同，首先内核指的是操作系统最基础的部分，不是处理器CPU，而是基于计算机底层硬件（内存、cpu、硬盘等）的第一层软件扩充（应用程序与底层硬件之间的桥梁），为应用程序提供访问硬件的安全渠道，这样就避免了每个应用程序都通过通信协议与计算机硬件建立连接的麻烦，比如中断处理程序、设备驱动程序、时钟管理、进程/线程调度、内存管理等都属于内核部分，说明一个操作系统的性能与其内核有很大关系。windows的内核一般为DOS或NT，现在大多为NT内核。不同在于Linux内核属于开源的内核，也就是开放源码系统，可以根据需要对其源码程序进行编辑修改，而windows内核是有版权限制的。所以windows更多的是作为一个商品供给客户使用，而Linux更多的是作为一个开发工具提供给用户，不同的用户在此基础上会制作出不一样的成品；

第二个区别是windows主要运用图形化界面，比如屏幕上各种应用的图标、快捷方式，比较直观。而Linux主要运用命令格式，通过各种命令进行一系列操作，服务器版的Linux系统就是一个黑屏，完全通过命令进行各种操作。windows也有命令提示符（cmd），有些命令Linux是一样的，比如cd切换命令；

第三个区别是Linux软件都是免费、开源的，而windows中很多软件都是需要授权或付费后才能使用的。另外Linux有很多发行版本，可应用在很多开发中，应用范围比较广阔。

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2022.12.07

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