?LINUX 和 WINDOWS?内核的区别

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关于LINUX和WINDOWS的口水站已经很多了。本文企图从技术角度来比较下2个主流操作系统的异同。偏重于内核部分。

一、动机：

我最早是 WINDOWS 阵营的。在WINDOWS下写过2年多的驱动程序。后来由于学习需要，转投LINUX，一晃也快2年了。期间经历了很多曲折，也学到了很多东西。由于在开发WINDOWS 驱动的时候，经验和知识都还不够，所以现在我感觉对LINUX似乎更熟悉些。

当然，各2年的学习也只能说是入了门。每个操作系统都很博大精深，而且在不停的发展。所以我只是从个人的角度来比较下，难免有不足之处，欢迎大家指正。

我写这篇文章希望能帮助那些同样从WINDOW阵营转过来的同学，也希望对那些从LINUX转到WINDOWS（比如老板要求）的人们和对2者都感兴趣的人们有些帮助。

总的来说，我觉得2个操作系统各有所长。我喜欢LINUX的自由，开放，也喜欢 WINDOWS的统一，兼容。下面将比较下2个操作系统的异同。

BTW：关于操作系统的版本，WINDOWS内核自WIN 2K 之后变化不是很大。我比较熟悉的也是WIN2K, WIN XP。而文中的LINUX 内核是2.6的。或者更明确的说是2.6.18。因为我对这个版本最熟悉。不过现在最新的好像已经 2.6.31了。另外关于2.6.18,引用本版T-Bagwell同学的一段话：“2.6.18貌似是相对比较稳定大版本，就像2.4.18一样，相对很稳定，很多企业，嵌入式都采用”。我常用的CENTOS 5就是基于2.6.18的。


二、二者区别：

我觉得二者最大的区别在于WINDOWS是个商业软件，而LINUX是开源软件。商业软件的好处是可以集中一大批人力物力做一件事情。容易统一，兼容（因为客户需求）。而开源的好处在于灵活，开放。


在下面的比较中，我一般先介绍下WINDOWS的，然后再介绍LINUX的。

1、观念：商业 VS 开源

WINDOWS是个商业软件,它的源码是保密的. 当然,其他非MS的人也还是有机会看到源码的. 如果你和MS 签订一个NDA(NON DISCLOSURE AGREEMENT),那么你也有可能拿到WINDOWS代码.

不过对于广大穷学生,以及连VISUAL STUDIO都在用盗版的抠门公司来说,和MS签个NDA几乎是不可想象的. 所以在WINDOWS世界,想了解WINDOW 内核的具体信息变得很难. 只能靠DDK(DRIVER DEVELOPMENT KIT) 和WINDBG（内核调试工具）泄漏出来的一些. 然后就是REVERSE ENGINEERING (逆向工程,可以简单的理解为反汇编,实际上更复杂一些).

这也造成了 <WINDOWS INTERNALS> 一书超级火爆的原因. 因为它是微软授权的,而且公布了很多内部细节. 另外一本讲内核的书是<UNDOCUMENTED WINDOWS 2K SECRETS>，虽然老了点，但是很多内幕。关于WINDOWS, undocumented 和secrets 这2个字绝对是可以类比“超级美女”的字眼。因为这些东西平时是看不到的.

与此对应，在LINUX世界，常见的一个词是RTFS。也就是READ THE FXXXXXX SOURCE CODE （这句话据说最早出于linus torvalds, 也就是LINUX之父）。意思也就是说“去读该死的代码”。言外之意，我把代码都给你你了，你还想要啥啊？这就好像一个男人对他GF / LP / LD说，我把全部的银行帐户密码都给你了，你还想要啥啊？

其实他不知道（或者认识不到）女人还需要你的时间，精力来陪她。就好像LINUX 程序员意识不到文档也是很重要的。当然，LINUX程序员应该也是知道文档的重要的，不过一个是维护成本太高，另外是LINUX 内核变化太快。所以LINUX 的文档总感觉比MSDN要差点。

话说当年WIN 2K的源码泄漏出来了一些,我也迫不及待的下载了一份.虽然至今也没看过,但是拿到WINDOWS 源码的感觉,绝对不比娶了一个绝世美女差. (当然,真要娶老婆还是看内在).

相比之下, LINUX 是开源的,代码随时可见. 这对刚从WINDOWS世界转过来的我是十分震撼的. 虽然我一直都知道这个事实, 但是当你发现了以前需要用尽各种方法,采用各种手段才可以得到只言片语的信息现在完全呈献在你面前的时候,你才能真正体会开源确实是一件伟大的工程.

看了LINUX源码之后,我终于发现,原来内核里大部分也是C语言(而不是以前想象的汇编). 同时内核似乎也就那样,不像之前想象的那么神秘. 原来编译内核也就是比编译个普通程序稍微麻烦点,用的时间长点. 原来编译内核用普通的C编译器就可以. 原来内核也是一个普通的可执行文件.(PS: 我怀疑MS也是用VS来编译WINDOWS的. 同时我也知道WINDOWS内核也是一个可执行文件.) 原来更换内核是如此的简单.?

终于,内核可以被我随便改了. 哇哈哈哈!

言规正传，我觉得商业也还是有好处的。比如兼容性好，我以前用WDM写一个驱动，最多改下编译选项就可以在WIN 98, WIN 2K, WIN XP下运行。十分方便。而如果换成LINUX,那么你只好祈祷不同的内核版本之间没改那些你用到的头文件，函数接口。否则就要改代码了。

同时，开源的好处是适合学习，十分灵活。我觉得LINUX十分适合学校，学生。因为开源，当你发现不明白的地方的时候，可以直接去看源码（还记得RTFS???)。看不懂还可以到论坛上问。而对于WINDOWS，你想了解它的内部机制就只好GOOGLE，然后祈祷了。比较好的一个资源是MSDN下面的一个杂志，其中有一个主题叫UNDER THE HOOD, 或者搜搜 BUGSLAYER 也可以。这2个专题的作者Matt Pietrek和John Robbins都是大牛级的人物。

顺便说下UNDER THE HOOD 这个名字本身。以前一直不太理解，因为查字典的话，HOOD 的意思也就是个盖子。那么盖子下面有啥呢？为啥要看盖子下面呢？

来到美国之后，我渐渐明白了。HOOD 在这里应该理解为汽车的引擎盖。在美国，汽车是很普遍的。如果你开车，但是从来没打开过引擎盖，那么说明你只会用，而不了解汽车内部。那么如果你打开盖子看看呢？就可以看到很多内部细节，比如发动机啥的了。

在美国这个汽车王国，很多软件术语和汽车有关，因为人们日常生活中对汽车也很了解。比如“引擎”这个词，以前玩3D游戏的时候，常会看到介绍说，本游戏采用了最新的3D引擎。啥意思呢？就是游戏最核心的部分（汽车引擎）已经升级了。不是只把外面的人物形象改了下而已。

另外，开源软件也经常用汽车来类比。开源意外着你买了车（软件）后，可以随便拿到一个修理厂去修。也就是什么人都可以改，只要他懂。而COPY RIGHT 软件呢，就是你买了车，但是引擎盖子是锁着的，坏了只能去生产厂家修，其他人修不了。如果万一生产厂家不想修或者不会修呢？那你就只能认命了。

扯得有点远了，打住。


1.1、发布：2进制 VS 源码

这里主要讨论下WINDOWS和LINUX在发布程序采用的不同的形式和观念，这些和前面的商业还是开源的基本观念是联系在一起的。

在WINDOWS 世界，安装程序几乎全部都是以二进制形式发布的。也就是说，用户下载了一个程序，然后双击，一路NEXT,NEXT,NEXT就可以了。这个方法很适合初学者。在LINUX世界也有类似的机制，比如YUM, APT-GET 等。不过YUM和APT-GET都是比较晚才出现的，在那之前，在LINUX世界安装程序要更麻烦些。

有的时候，LINUX的YUM, APT-GET还不够用。比如有的人写的一个小软件，没有放到这些大的公共的库里面。这时，你就会发现他们一般提供一个或者一堆源文件，然后需要使用者自己下载，“编译”，安装。这也就是LINUX世界常见的源代码发布的形式。

一开始的时候，十分不习惯LINUX的这种发布形式。用惯了WINDOWS的双击安装，总觉得LINUX的安装很麻烦，又要自己./CONFIGURE, MAKE, MAKE INSTALL. 万一这个软件又依赖于其他的库，那么又要自己去找那些库，万一那些库又依赖其他的库...... 另外，各种库的版本也是一个问题，万一不兼容，那么又要找一个兼容的。