軟件系統(tǒng)從Unix到Linux的跨平臺(tái)移植改造

薛小東 梅堯明

摘要 在電腦被開(kāi)發(fā)以前，很多人就希望在一個(gè)平臺(tái)上，能達(dá)到多任務(wù)多用戶(hù)幾萬(wàn)人，甚至幾十萬(wàn)人共同在線，大家能互相交流并且保有每一個(gè)人的隱私性，同時(shí)大家都在這一個(gè)平臺(tái)上查找到自己想要了解的問(wèn)題，這正是計(jì)算機(jī)被開(kāi)發(fā)出來(lái)的原因，也是軟件系統(tǒng)被開(kāi)發(fā)出來(lái)的極其重要的目的。目前，計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)當(dāng)中有兩個(gè)重要的系統(tǒng)，這兩個(gè)系統(tǒng)支撐著整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用操作，這兩個(gè)操作系統(tǒng)就是Unix和linux。

【關(guān)鍵詞】Unix Linux 可移植性

1 前言

在這個(gè)飛速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)大數(shù)據(jù)時(shí)代，我國(guó)國(guó)民已經(jīng)離不開(kāi)網(wǎng)絡(luò)，離不開(kāi)電腦、手機(jī)等通訊上網(wǎng)的硬件設(shè)備，這些設(shè)備應(yīng)用在千家萬(wàn)戶(hù)當(dāng)中，同時(shí)軟件的開(kāi)發(fā)不斷的更新擴(kuò)大，資歷較老的應(yīng)用軟件不斷更新以求跟上時(shí)代的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展，新興軟件產(chǎn)品更是希望引領(lǐng)時(shí)代的潮流，技術(shù)的革新使很多原本成熟的軟件，無(wú)法用在新的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境上。因此保護(hù)軟件原本的資源并且減少應(yīng)用的新開(kāi)發(fā)以及員工的成本費(fèi)用是我們困擾的一項(xiàng)難題，而軟件移植就能很好的解決上述問(wèn)題。

2 簡(jiǎn)述Uni x操作系統(tǒng)

眾所周知，Unix是一個(gè)計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)，它是一組程序使計(jì)算機(jī)和用戶(hù)之間得以連接，這個(gè)操作系統(tǒng)當(dāng)中有一個(gè)被稱(chēng)為shell的命令行解釋器，這個(gè)連接器能讓用戶(hù)和內(nèi)核直接通信，并且命令行解釋器會(huì)把由用戶(hù)輸入的命令轉(zhuǎn)換成語(yǔ)言，方便大家交流。這個(gè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)于貝爾實(shí)驗(yàn)室在1969年，現(xiàn)在在軟件市場(chǎng)上可以發(fā)現(xiàn)Unix有很多不同的變種，例如AIX、BSD等，正因?yàn)樗敲赓M(fèi)提供的，所以在市場(chǎng)上有很多運(yùn)用它來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)操作。

2.1 Unix的特點(diǎn)

眾所周知，這個(gè)操作系統(tǒng)高穩(wěn)定性與可靠性極強(qiáng)并且它是免費(fèi)提供的，所以市面上用它的極其廣泛，這是他最重要的特點(diǎn)之一。時(shí)至今日，這個(gè)操作系統(tǒng)依舊是主流操作系統(tǒng)之一，而在軟件系統(tǒng)不斷進(jìn)步的今天，因?yàn)檫@個(gè)操作系統(tǒng)而衍生出來(lái)的不同組織，對(duì)其進(jìn)行了不同的開(kāi)發(fā)而形成的新系統(tǒng)，依舊應(yīng)用在現(xiàn)今的操作系統(tǒng)當(dāng)中。Unix的定義在今天依舊不容易界定，但是依舊不影響它是一個(gè)極其強(qiáng)大的多用戶(hù)與多任務(wù)的操作系統(tǒng)，同時(shí)正因?yàn)樗С侄喾N處理器構(gòu)架，因此他才能一直被作為原始系統(tǒng)開(kāi)發(fā)出許多衍生系統(tǒng)。

3 簡(jiǎn)述Linux操作系統(tǒng)

它是一種計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)不用過(guò)多說(shuō)明，它是一套可以自由傳播，并且免費(fèi)使用的類(lèi)似于Unix的操作系統(tǒng)，其中所說(shuō)的自由傳播是操作系統(tǒng)通過(guò)自由軟件和開(kāi)放源代碼，Linux是計(jì)算機(jī)發(fā)展中最著名的例子。它同樣支持多用戶(hù)與多任務(wù)，并且支持多線程和多CPU的操作系統(tǒng)。

3.1 Linux的特點(diǎn)

這個(gè)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是它能運(yùn)行大多數(shù)主要的Unix工具軟件，并且它還可以運(yùn)用Unix的應(yīng)用程序與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。它能配合硬件的32位和64位。這是Linux系統(tǒng)的重要特點(diǎn)之一，并且站在巨人的肩膀上，它在Unix的基礎(chǔ)上借鑒了核心的設(shè)計(jì)思路。性能的穩(wěn)定和多用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)同時(shí)操作是這個(gè)系統(tǒng)的主要特性之一，基于InterX86這一系列的CPU計(jì)算機(jī)上是這一系統(tǒng)的主要特點(diǎn)。

4 軟件系統(tǒng)的可轉(zhuǎn)移性

軟件移植是一個(gè)大趨勢(shì)與大方向，因?yàn)檐浖浦部梢詼p少公司開(kāi)發(fā)新軟件系統(tǒng)所給公司造成的成本，并且還能減少維護(hù)的費(fèi)用。軟件移植、設(shè)計(jì)可移植性軟件的方法和思路是軟件的可移植性研究的主要目的，在當(dāng)今軟件研究開(kāi)發(fā)目的當(dāng)中，軟件素質(zhì)主要要素之一就是軟件的可移植性，優(yōu)良的軟件可移植性能從根本上延長(zhǎng)它的使用期限，就是延長(zhǎng)了它的生命期限。

4.1 可移植性的概念

通過(guò)應(yīng)用程序從一個(gè)計(jì)算機(jī)環(huán)境，轉(zhuǎn)移到另一個(gè)計(jì)算機(jī)環(huán)境，的可遷移程度，就是指軟件的可移植性，是可移植性的根本概念。當(dāng)一個(gè)軟件能夠運(yùn)行于一個(gè)新的環(huán)境，如果重新開(kāi)發(fā)一個(gè)系統(tǒng)的費(fèi)用極高，那么移植軟件將是每個(gè)企業(yè)發(fā)展的大趨勢(shì)，節(jié)省成本是每個(gè)企業(yè)都希望做到的，以此一個(gè)軟件是否具有可移植性將有費(fèi)用來(lái)判斷。但是軟件的可移植性，不是程序不作任何修改就可以在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境發(fā)生改變程序無(wú)需做很多修改就可以運(yùn)行，是軟件可移植性希望達(dá)到的狀態(tài)。因此可移植性?xún)?yōu)良是表示重新編譯以及少量的修改即可在大多數(shù)的不同計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。

4.2 涉及到可移植性的問(wèn)題

可移植性在不同操作系統(tǒng)間的應(yīng)用，所說(shuō)的不同系統(tǒng)是指類(lèi)系統(tǒng)操作和完全不同的操作系統(tǒng)。可移植性在不同供應(yīng)商編譯器間的運(yùn)用，其中包括C語(yǔ)言的不同使用代碼所進(jìn)行的編譯。可移植性在不同硬件間的使用，影響可移植性硬件差異的因素有哪些？例如數(shù)據(jù)的長(zhǎng)短和字序的排列順序等。可移植的軟件在不同操作系統(tǒng)平臺(tái)間需要考慮的問(wèn)題有哪些？要考慮的問(wèn)題有很多，例如：運(yùn)行期的處理機(jī)制問(wèn)題，操作系統(tǒng)接口問(wèn)題，系統(tǒng)派生數(shù)據(jù)類(lèi)型的不同，相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)的變更，以及是否支持內(nèi)存分配機(jī)制的問(wèn)題。不同操作系統(tǒng)間的差異，可以在程序設(shè)計(jì)時(shí)，通過(guò)條件編譯的方式來(lái)避免此等相關(guān)的問(wèn)題，并且特殊環(huán)境特殊處理。

4.3 可移植性的層次

目標(biāo)代碼級(jí)與源代碼級(jí)，是可移植性主要?jiǎng)澐值膬蓚€(gè)層次，基于Jave虛擬機(jī)為代表的以Jave所實(shí)行的跨平臺(tái)方法，“一次開(kāi)發(fā)，各處運(yùn)行”是這個(gè)方法所能做到的，這是它的主要特點(diǎn)。這個(gè)特點(diǎn)將能通過(guò)實(shí)現(xiàn)可移植性在目標(biāo)代碼上的應(yīng)用。而這個(gè)方法最大的缺陷就是對(duì)程序在不同場(chǎng)合下要求的實(shí)時(shí)性非常強(qiáng)，這時(shí)此方法就非常不適用了。因此可移植性在源代碼級(jí)上的應(yīng)用就是我們要考慮的項(xiàng)目。計(jì)算機(jī)語(yǔ)言能應(yīng)用在大多的平臺(tái)上，例如計(jì)算機(jī)C語(yǔ)言就是能在大多數(shù)平臺(tái)上使用的并且得到大多數(shù)平臺(tái)的共同支持。通過(guò)在不同的平臺(tái)上編譯連接用同一個(gè)源程序所生成的代碼，同時(shí)達(dá)到運(yùn)行效果相同的目的，得以實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)運(yùn)行程序的效果。

5 結(jié)束語(yǔ)

在不同的系統(tǒng)環(huán)境下，可以用相同的程序，是移植的主要目的，同時(shí)包括跨硬件平臺(tái)和跨操作系統(tǒng)平臺(tái)。在當(dāng)今時(shí)代，計(jì)算機(jī)的發(fā)展速度超乎我們的想象，新的硬件操作系統(tǒng)不停的更新?lián)Q代，而節(jié)約成本將是企業(yè)最大的目的，因此利用原有的軟件進(jìn)行優(yōu)化與改造，使其適用新的環(huán)境，并且延長(zhǎng)該軟件的使用壽命是重中之重。

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