双系统?虚拟机?Docker?

  1. 1. 为什么程序对操作系统环境有要求
  2. 2. 双系统
  3. 3. 虚拟机
  4. 4. Docker
  5. 5. 基于Docker的人工智能小助手艾拉

Linux环境由于它可移植性强,轻量化,底层化的特点,得到了开发者们广泛的应用。
它在服务器市场,移动嵌入式市场,机器人领域有着重要的应用。
但是,有的应用对Linux支持很不友好(腾讯,说的就是你!),甚至没有Linux版本,这时候就需要另外一个Windows环境来运行Windows程序,这是,两个环境之间的切换就成了问题。

今天我们来讨论一下在一台机器上运行Windows环境与Linux环境的方法。

为什么程序对操作系统环境有要求

首先,我们抛出一个问题,是不是所有程序运行都需要操作系统的支持?
紧接着,又有几个问题,为什么Linux下编译的程序不能再Windows环境下运行,反之也不行呢?

对于第一个问题,不是所有程序都需要操作系统才能够运行,最常见的,单片机里跑的程序,U-Bootgrub这样的引导操作系统程序,还有操作系统本身,这些都是不需要运行在操作系统环境下运行的,我们称之为裸机程序。
逻辑程序唯一要求的,就是芯片的架构。ARM、x86、RISC-V架构的芯片跑的一定不是相同的程序。这也就是操作系统需要对不同架构芯片做版本移植的原因。

第一点就是编译器的问题。不同的操作系统,有不同的内核提供的系统调用,这就对应着不同的编译器,才能编译不同操作系统下的程序。默认的编译器总是编译自己操作系统的代码,如果想编译运行在其他操作系统的代码,就需要交叉编译工具链(编译器、链接器……)
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平时一点就ok的按钮,其实就使用了交叉编译工具链,这就是IDE的力量(。・∀・)ノ

还有就是库的问题。Win下动态链接库是.dll文件,静态链接库则是.lib文件,目标文件是.obj,而在Linux下,对应的分别是.so,.a,.o文件。
最终一点,可执行文件格式也不同,Win是大家耳熟能详的.exe文件,而Linux没有特定的后缀名。
最后两点本质上也是由于编译器、链接器不同导致生成的文件格式也不同。

双系统

解决方案一:双系统,最简单粗暴的方法,在一台电脑中安装两个操作系统。方便的是拥有完整的环境,操作系统可享用完整的计算机资源,缺点则是切换麻烦,文件传输麻烦,多个操作系统不能同时工作。
这里还要注意的是,操作系统的引导是由引导程序来进行的。BIOS会按顺序对每个硬盘分区最前面的区域进行查找,如果找到了引导程序,就执行它。如果不想启动先被找到的操作系统,则由引导程序将启动权交给下个分区内的引导程序。不过,由于Windows自带的引导程序无法启动Linux,但是grub却可以启动Windows,所以需要先安装Windows再安装Linux,否则Linux的引导会被覆盖。

虚拟机

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解决方案二:虚拟机(VMWare)。虚拟机的具体实现需要OS的知识才能够理解,本菜鸡就不做过多解释了,总之可以理解为这是一个应用程序,在应用程序内又跑着一个操作系统。
虚拟机的优势就在于两个操作系统可以同时运行,交互良好(可以互相传文件),缺点就是两个操作系统共同占有一块计算机资源,性能下降,并且还有虚拟机对显卡支持不好的缺点。
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Docker

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与虚拟机类似,Docker也是跑在宿主OS中的程序(更准确是容器
这个容器能够隔离内部程序与操作系统,且内部不需要安装操作系统,就能跨平台运行程序,上手容易,轻量化,很好用!
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对比Docker与虚拟机
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基于Docker的人工智能小助手艾拉

前几天突然心血来潮,拿图灵机器人+酷Q做了一个简单的人工智障小助手,结果发现酷Q只能在Win下运行,想尽一切办法最终发现酷Q有一个on docker版本,赶紧拿来使用。几行命令,这个人工智障就已经跑在我的Linux服务器下了。这个Docker使用VNC远程桌面作为图形界面交互,我把它放在了我服务器的7070端口,进入VNC界面,你就会发现里面是一个实打实的Windows环境。

具体命令见这篇:酷Q on docker 安装部署、使用及二次开发教程

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顺便吐槽一下,现在的腾讯对QQ的外部接口是越来越不上心了,果然微信才是主流嘛……