011 | Linux基础入门

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本文为《跟马哥学 Linux》系列文章的第十一篇，上一篇文章为《Linux 发展历史 -06》。

前面我们讲了 unix，Linux，macos 等操作系统，以及所谓的 Linux 之间的悲欢离合的故事。而且我们知道 System V Unix 与 BSD 二者之间发起了一场旷日持久是官司，把 BSD 告上法庭，开始 unix 内战的第一阶段，后面发展到第二阶段，第二阶段主要是 AT&T 持有了 sun 公司 20% 股份后，AT&T 与几家公司，如 IBM、DEC、HP 等公司，创立了开放软件基金会，他们彼此之间又对抗了第二阶段。不管怎样，他们之间的官司打了很久。这个官司进行中，微软的 windows 茁壮成长起来，让比尔盖茨赚到了几十亿美金。而在此期间，minix 诞生了，但他没能扛起去拯救 GNU 组织当中，希望有这么一个操作系统出现的大旗。再后来，1990 年前后，BSD 开始进行反击，因为 BSD 在于 System V Unix 大战当中，已经把 System V Unix 相关代码清除殆尽，从此，与 System V Unix 再无任何瓜葛。因此，他们认为他们当初创建的使命已经圆满完成，之后 Jolitz 移植到 x86 系统上，x86 平台就是因特尔公司所生产的 CPU，也包括后来 AMD 的兼容 PC 架构，成为 X86 系列。到那个时候，BSD 开始能够尝试运行在 X86 系列的非专用的小型机上，于是整个 unix 领域迎来了第一缕曙光，不过这个人的项目应该是在几个商业公司支持下研发的，这几家公司更希望以闭源的方式，以商业授权的方式将移植后的 BSD 向外发行，Jolitz 不满，于是他把自己一年多的成果完全删了，并退出项目，所以，BSD 项目在 1991 年夭折。不过，这个项目在后来的项目中再次出现，

不过在 1991 年 8 月，芬兰大学生 Linus Torvalds 宣布成立 Linux 项目，他最初研究 Linux 的主要原因是学校的 unix 太贵，并且他说早知道有 386-BSD 项目，他不会去研究 Linux 系统的不过 386-BSD 项目在 1992 年重新活过来的时候，Linux 已经诞生好几个月。386-BSD 项目在今天确实还在使用中，而且在某些领域，甚至在 Linux 成熟之前，像早期的网易的运维当中，他们的 WEB 服务器都是跑 free BSD 系统。在那个时候，确实看不出来谁优谁劣，现在具有压倒性的优势。更重要的是，1991 年前后，http 协议诞生。随着 tcp/ip 协议的成熟和 http 协议诞生，互联网呈现了大爆炸的发展。而 Linux 正好在那个时候宣布成立。随后的几年中，由于 Linux 遵循 GPL 协定，任何人可以任意获取和修改，互联网上就有上百名黑客级人员，在获取到 Linux 源码后，给他注入研发实力。1993 和 1994 年互联网大爆炸的时代，Linux 和 BSD 的重要性才终被整个技术届所了解，被整个 unix 领域所正式面对，但不幸的是，对 BSD 支持来讲，AT&T 对 BSD 的诉讼耗费了大量的时间，所以使得关键的博客运维开发者，在此之前为了避免官司缠身，纷纷转向 Linux 阵营。所以，BSD 正式没落。把最好的时间让给了 Linux。Linux 开发与 BSD 不同的是，Linux 完完全全根植在互联网，所有的作者都来自互联网，并借助于 Larry Wall，他研发过 patch 工具，patch 工具能使得源代码在分发时不用整包进行，利用 diff 制作补丁，利用 patch 进行打补丁操作，使得互联网协同开发成为可能。因此，借助于 Larry Wall 研发的 patch 工具，Linux 在互联网爆炸时代，非常茁壮成长起来。1994 年，Linux 的 1.0 版本正式发布。在这四年中，Linux 发展非常快。

接下来，描述一下一个操作系统的基本结构。为了能够使得多个程序运行起来，我们需要一个通用的监控程序，监控其他程序的运行。这个程序自己不负责具体的事情，不负责特定的能够满足用户需要的活，他仅仅是把能够满足用户需要的多个活，在同一台电脑上运行起来，实现多任务的功能。当初就是这个原因来研发 mac 的。

Linux 的任务虽然比 mac 简单很多，但沿用了 mac 用于实现监控其他程序，支持多任务的特性，依然保留了下来。意味着 unix 其实是一个工作在硬件之上的监控程序。这个监控程序只是负责把底层硬件驱动起来，并把底层硬件所提供的各种功能虚拟化，

比如把内存切割为 N 段，把 CPU 所提供的时间片切成 N 片，供多个程序轮流使用，把底层的硬件资源切割成能分配给多个应用程序的组成部分，并监控这个程序是如何使用这些资源的，

同时如何启动一个程序，如何关闭一个程序，也都是由监控程序负责完成，所以监控程序取得了整个程序的应用权，把硬件的本来面目，虚拟成了软件的面目，

把 CPU 的计算能力切割成了 N 片，并且轮流使用，并且第一片供第一个程序，假如一共有三个程序，时间是不动的。第二片给第二个程序，第三片给第三个程序，然后依次类推，第四片又给第一个程序，完成复用，这个方式成为时序复用。

对于内存来讲，他通过将空间切割成多片的方式，分配给多个应用程序，从而完成内存资源的复用。这种复用带来的结果是，能够把一个资源切割成 N 块，

所以，我们可以认为，每个程序都独立占了 CPU，只是占了 cpu 的一部分。第一个程序也占了内存，也只是占了一部分。站在程序的角度来看，他以为自己是唯一跑在这个计算机的程序，他不知道其他程序的存在。他发现自己的程序的使用是通过操作系统实现的，认为只有自己和监控程序，每一个程序都是这样，因此，监控程序为每一个程序虚拟出美好家园。