"LINUX编程白皮书第一部分主要涵盖了硬件基础与软件基础,强调了理解操作系统特别是Linux操作系统与硬件的紧密关系。书中简要介绍了现代PC的发展历程,从Altair 8080到IBM PC及其兼容机的演变,以及如何形成了现在的PC体系结构。"
在深入学习Linux编程之前,了解硬件基础至关重要。操作系统作为硬件和软件之间的桥梁,依赖硬件提供的服务,如处理器的运算能力、内存管理、输入输出设备的交互等。现代PC通常基于Intel架构,其历史可以追溯到1975年的Altair 8080,这标志着个人计算机时代的开端。随着技术的发展,IBM PC在1981年推出,搭载Intel 8088处理器,随后的IBM PC-XT引入了硬盘,逐渐形成了一套标准,即PC兼容性。
这一兼容性标准使得硬件厂商能够制造与IBM PC相兼容的设备,促进了市场的竞争,降低了价格,消费者因此受益。例如,即便现在最先进的Intel Pentium Pro系统,在启动时仍然会运行在Intel 8086的寻址模式下,这是因为早期的PC设计特性在当前系统中依然保留。
操作系统的设计往往需要考虑这些硬件特性。Linux,由Linus Torvalds开发,最初便是为了解决这些硬件平台的问题。Linux的内核是操作系统的核心,它管理着硬件资源,包括CPU时间片分配、内存管理、文件系统以及设备驱动等。在Linux编程中,开发者需要了解这些硬件基础,以便编写高效且能充分利用硬件资源的程序。
硬件基础不仅包括处理器、内存和存储设备,还涉及输入输出设备(如键盘、鼠标、显示器)、网络接口卡、显卡等。Linux支持多种硬件,提供了丰富的驱动程序,并允许开发者根据需要定制或编写新的驱动。同时,Linux内核的模块化设计使得添加或移除硬件支持变得相对简单。
软件基础则包括操作系统提供的各种服务、库函数、编译工具链以及应用程序接口(API)。在Linux环境中,程序员可以使用C语言或者C++进行系统级编程,也可以利用高级语言如Python、Java等进行应用开发。理解操作系统提供的系统调用和库函数是编写高效、安全软件的关键。
"LINUX编程白皮书"的这部分内容旨在引导读者建立对硬件基础的了解,认识到操作系统与硬件间的密切联系,这对于理解和编写针对Linux系统的软件至关重要。通过学习这段历史和基础知识,开发者能够更好地适应Linux环境,编写出适应不同硬件配置的高质量代码。