本文正在参与 “走过Linux三十年”话题征文活动。
该篇文章获得了🏆 幸运奖，我觉得这份幸运不应该只属于我，应该属于所有看到这篇文章的小伙伴们。
1.引言
说实话，我们每时每刻都离不开操作系统，你以为鼠标点击，键盘输入都是上帝安排好的，感叹岁月静好，其实哪有什么静好啊，不过是有人替你负重前行，换句话说是操作系统扛下来了一切，而你打开应用程序只需要鼠标点击，就能看电影，听音乐享受一切。
它这么牛，难道就不值得为其写篇文章，让后人深入的了解它嘛？答案当然是值得的，而且很值得，所以就有了这篇文章，我不信命，我相信命运是可以靠自己掌控的，而且只要我想做，我就相信我一定能做的到，所以就有了这篇文章，写这篇文章的初衷就三点理由：1.想做，2.能做，3.愿意去做。
2.Linux操作系统的发展
2.1初识Linux操作系统
如果我问你这个问题，你该如何回答呢？你会说：Linux操作系统是一款操作硬件的系统，也类似于一款软件更像第三方，更准确的说是一种生态，我们的应用软件都是运行在操作系统之上，由操作系统来操作硬件完成我们想要的功能，比如最简单的运算，然后给我们一个结果等等。
好，很明显这样的回答是不够深入的，我们先不着急回答，我们基于这个了解的基础上进行初次学习，看看如何把上面的语言改的专业一点。
2.2Linux早期
Linux最开始启动的时候，先进入的实模式，之后会切换到保护模式，实模式是Linux初创的时候采用的模式，初创的时候肯定是什么都需要自己干，由于要自己干那记录的所有的地址都是物理地址，肯定不能是虚拟的，只有分页机制的引入，Linux才可能从实模式切换到保护模式。
我们常说：软件是虚的，软件的开发离不开基础架构的建设，而操作系统更是横跨在硬件和软件之间的桥梁，因此要想让操作系统很容易的移植到多平台，必须对操作系统的代码进行硬件和软件的划分，Linux做到了这一点，它的所有硬件相关的代码都在arch目录下。
Linux早期是基于x86架构开发的，x86的系列中8086和8088是16位的处理器，而从80386开始变为32位的处理器，这种处理器的过渡看起来是处理器位数的变化，但本质上却是处理器体系架构的变化，这种变化也带来了新的寻址方式，也为Linux从实模式到虚模式的转化提供了可能。
2.3Linux中期
Linux发展到了中期的时候，肯定不是什么活都自己干，而且任务也多了起来，于是引入了多进程和保护模式，进程多了那就需要建立相应的规则，就像人多了就需要建立相应的制度和法律，任务来了，你不能胡来啊，任务指派给哪个进程，之间如何调度，什么时间该干什么，进程管理说的算，但这个阶段接的还都是中型项目。
进程多了，确实能处理多任务，但早期只有一个cpu呀，硬件资源那么贵，如何让cpu上一直有进程在运行，以达到最大化的利用cpu的资源的目的呢？那你就需要出台相应的进程调度和调度策略规则，用进程调度来保证下一个最该执行的进程，用调度策略来确保公平和高效。那我们的进程都有什么呢？这里简单提一下包括正文段、用户数据段和系统数据段，你可以把它就想象成一个对象，详细描述如下：
- 正文段（
Text）：待执行的机器指令，权限只读，但多进程之间可以共享，比如多个用户都想读同一个文件，那就可以把读操作存储到内存中的一个副本中，然后多个进程共享同一副本即可。 - 用户数据段（
User Segment）：这里面主要是存放进程执行时所需要的所有数据的，包括进程所需要的全部变量在内，前面说了进程之间可以共享正文段，那用户数据段能不能共享呢？答案是否定的，每个进程是需要有每个进程专用的数据段的。 - 系统数据段（
System Segment）：该段存放程序的运行环境，这正是程序和进程的区别，程序是什么呢？程序就是一组指令和数据组成的静态事物，对应我们的正文段和用户数据段，而系统数据段是有别于程序的独有部分，这一部分存储进程的控制信息，操作系统就是通过这个信息来管理和控制进程的运行，Linux为每个进程都创建了task_struct数据结构来容纳这些控制信息。
同样，任务多了数据也会随之增长，设备也多了起来，文件也多了，消耗资源也大了，这个时候要出台相应的管理政策：比如设备管理、内存管理、文件管理。
2.4Linux后期
随着Linux进一步发展壮大，周边已经无法满足它的野心了，于是把目标瞄准海外，通过互联网互联互通，促进对外交流和国际合作，很快就获得了大笔订单，于是有了网络通信和进程间通信。
中期搞的都是中型项目，一个进程就能搞定，现在接手大型项目，还要保证效率，肯定要引入多人协作机制，为了保证进程之间能在同一任务中协调合作，于是引入了进程通信，例如：在一个shell管道中，第一个进程的输出作为第二个进程的输入，依次传递，构成一个庞大的流水线。
Linux支持许多不同形式的进程间通信机制CIPCC，最有用的进程通信机制即管道、SystemV的IPC机制及信号。管道有匿名管道和命名管道两种，而SystemV的IPC机制有着信号量、消息队列和共享内存三种通信方式，还有Linux支持的完全进程间网络通信Sockets。
进程之间最有效的通信方式自然是读写文件，一个进程写，另一个进程读文件，只要俩个进程之间都有权限操作就行，而且传递的数据量也大，你会觉得这不挺好嘛？但是也带来了一些问题：一个是空间的浪费，写进程可能写的文件非常大，另外就是时间的浪费，读进程可能要浪费一些读操作，如果读进程运行快于写进程，那读进程就要经常进行读操作，这导致本来一次就能读完的数据就得读很多遍。
综述，管道就是一个不错的选择，管道即pipe文件，是用于连接一个读进程和一个写进程，以实现它们之间用于通信的共享文件，写进程以字符流的形式像管道输入大量的数据，然后管道把数据输出给读进程，两个进程是基于管道通信的，因此又被称为管道通信。为了协调通信，管道通信机制必须具备以下三点：
- 互斥：一进程对
pipe读写时，另一个必须等待 - 同步：写进程写一定数据之后就去睡眠等待，直到读进程取完数据后才去唤醒，反之亦然。
- 存在：只有双方都存在，才去进行通信
具体细节先不提了，接下来说说网络通信Socket，也叫套接字，它是网络通信中应用程序对应的进程和网络协议之间的接口，这里简要介绍下socket，socket在网络系统中的作用如下：
socket位于网络协议之上，屏蔽了不同网络协议之间的差异socket是网络编程的入口，提供了大量的系统调用，构成网络通信程序的主体- 在
Linux系统中，socket属于文件系统的一部分，网络通信可以看作成是对文件的读取
2.4Linux末期
Linux末期就更敢玩了，什么虚拟化、容器化、集群，更多元化的虚拟化方式。
2.4Linux未来
如今Linux是遍地开花、服务全球、关于未来对于一个只有一周学习Linux的人来说不敢提，但我知道一件事：哪里有需求哪里就有未来。未来将是智能物联网的天下，可移动可穿戴的设备会成为主流，也许那里就是Linux的未来。
最后，请大家给个三连
3.题外话
作为建设新时代的主力军我们应该夯实自己的底层知识结构，不断学习、不断进取，为将我国建设成为社会主义现代化强国贡献自己的力量，我爱你中国。
