08 | 操作系统内核与编程接口
许式伟
你好，我是七牛云许式伟。
今天我们在开发软件的时候，已经处于一些基础的架构设计之中，像冯·诺依曼计算机体系，像操作系统和编程语言，这些都是我们开发一个应用程序所依赖的基础架构。
首先是冯·诺依曼计算机体系，它由 “中央处理器 + 存储 + 一系列的输入输出设备” 构成。这一层，提供了编程接口的是中央处理器（CPU），编程接口是 CPU 指令，但 CPU 指令非常难用。
为此，人们发明了编程语言来降低 CPU 指令的使用门槛。编程语言面向人类，CPU 指令面向机器，编译器负责将人类容易理解和掌握的编程语言的程序，翻译成机器能够理解的 CPU 指令序列。
其次是编程语言。虽然编程语言出现的起因是降低 CPU 指令的使用门槛，第一门编程语言汇编语言的能力也很接近 CPU 指令，但是语言的自然演化会越来越脱离 CPU 所限制的条条框框，大部分语言都会演化出很多基础的算法库。
比如，字符串算法库有：字符串连接（concat）、字符串子串（substring），字符串比较（compare）、字符串长度（length）等等。
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Fz交叉编译不是很理解作者回复: 其实理解清楚一个实质：编译器就是把高级语言翻译成为机器码，更抽象说，它其实就是格式转换器。目标格式是不是编译器正在运行的环境并不重要，只不过如果目标格式刚好是当前机器的CPU+操作系统，那么目标格式就可以直接执行，否则就编译出一个当前环境下无法执行的目标格式，这种情况就叫交叉编译。
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SuperFrankycpu不需要检查是否发生了中断，它的原理类似于开关和灯泡的关系，当开关合上，灯泡就会亮，灯泡不需要定期检查开关是否合上了作者回复: 👍
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晓凉优秀的架构设计能带来的好处可能超出架构师最初的预想，例如Linux系统的容器特性，现在成了云计算领域的重要基础技术，成就了一个领域。基于前辈大师的优秀架构，现在的信息世界才能如此生生不息。优秀的架构不仅能解决当前的实际问题，更具有理论上的优雅，像一种真理，可照亮未来。作者回复: 我们日常所见明明有无数设计精良的例子，所以我们其实不需要一上来去设计新的例子，从这些最宏大的例子学起
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云学看完有种苹果砸到脑袋上的感觉，好多问题之前总想不透，现在贯通了，许老师可以创立个品牌专门教小孩编程，以老师的功底肯定能教会作者回复: 正在教自家小孩😊
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M请问一下cpu是如何检查是否有中断的。是怎么及时知道发生了中断？每执行完一条指令都去检查一次吗？作者回复: 挺好的问题。硬件中断和软中断不一样。硬件中断你可以理解为总是会定期检查。软中断本身是一条指令，所以不存在检查这样的概念。
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码农Kevin亮我重复一下我理解的交叉编译，老师帮忙看看理解对不对： 编译的目标是生成机器码指令，即对cpu有意义的01序列。当出现新的cpu指令时，本质上只是生成一个新的01序列。整个自举的过程有点像自然语言的自举，比如用原有的词汇去解释新的词汇。 是这样理解么？作者回复: 是这样
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杨寅冬老师可以谈谈最近华为要推出的“鸿蒙系统”吗，和Linux有什么关系，如果想开发一个操作系统，从哪些方面考虑。作者回复: 做操作系统的难度不在技术，而是在：1、用户为何用你，你有何不可替代性；2、开发者为何要支持你，你用户多不多。
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new life老师 但是实际上常见的系统级语言（比如 C 语言）都是可以编写出不依赖任何内核的程序的。这句话是说我们编写的程序 没有操作系统也可以跑起来是吗作者回复: 要让引导程序给你执行权才行，如果你写一个不依赖操作系统的程序，但是要让操作系统执行它是行不通的，因为操作系统接管了所有的资源，你不依赖它什么也干不了（没有权限）。所以这种写法基本上只适合写另一个操作系统。
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小袋子插个题外话，以老师的经验，小孩几岁开始学编程比较合适😂作者回复: 8-9岁
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行者关于动态库，是不是可以理解为：提供动态库不是操作系统的责任（因为其他语言完全可以通过系统调用来自己实现动态库的功能），只是操作系统为了方便其他语言（减少不必要的冗余）而做的多余的事？作者回复: 是的
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