Linux系统硬件平台与程序
01）计算机硬件与程序编程、运行关系
先有以编程思想指导设计制作的CPU，后有通过编程行为产生的可在CPU上运行的程序。
CPU向上提供指令集，每一条指令都是一个二进制序列，代表了一种CPU操作，例如加法、乘法、取值令等。将指令集按照解决问题的需求有序组合，便成为二进制程序。
不同厂商设计的CPU采用不同的指令集，所以就有适合不同CPU平台的程序，不同指令集平台间的二进制程序并不能兼容。
不同指令集CPU在性能和功耗上不尽相同，所以有了ARM框架在移动端的崛起。
02）Linux运行平台
2.1）Linux主流运行平台
x86，
x64，又称amd64
arm，手持智能移动终端上最常见的CPU，其在低功耗方面表现最为突出
无论是服务器、桌面、手持端，32位已经逐渐成为过去式，64位是主流
2.2）其他系统及运行平台
m68000，又称m68k，早期Unix操作系统在此芯片/指令集上运行
ultrasparc ，SUN公司solaris系统工作站使用的
power aix系统，IBM公司，性能最强劲的CPU芯片，相当贵
powerpc, 简称ppc，power架构的阉割版，用于个人电脑，早期IBM、苹果使用
MIPS，龙芯
alpha hp-ux，惠普小型机
在兼容机出现前做计算机，还需要设计指令集做CPU，可见其难度相当大
03）Linux系统编程
3.1）编程历史
直接使用指令集编程，又称机器码编程，其编写出的程序可以直接运行，在历史上确实有那么一段时期使用机器码直接编程。
后来将机器码转化成为微码，也就是汇编语言，通过汇编语言编程，然后通过汇编器将汇编语言转化成为机器码程序，方可被机器执行，在历史上使用汇编语言编程持续了相当长一段时间，著名的阿波罗飞船便使用汇编语言编程。
无论是机器码编程还是汇编语言编程，都是直接与硬件平台绑定的，因为他们都直接面对指令集编程，程序没有可移植性。
再后来出现高级语言C/C++，通过C/C++编写的程序，首先通过编译器将高级语言转化为汇编语言，然后再通过汇编器转化为二进制执行程序。高级语言（C/C++）不仅在语法上更接近人类语言，并且使用高级语言编写出来的程序（源码）可以被编译器编译出面向不同平台的二进制执行程序，具有很强的可移植，极大地造福程序员。
3.2）Linux系统编程
使用高级语言编程，是当下编程的主流方式，也是Linux开发的编程方式，C/C++语言就是Linux系统/应用编程语言。
面对CPU/计算机编程，不仅仅是语言的选择，还有其他方面的工作。编写程序时，需要对使用到的每一个部件进行控制，如屏幕、键盘、磁盘等。对于单个程序而言，每编写一个程序就需要对计算机的各个部分驱动一次，工作量十分庞大。对于众多程序而言，有太多的功能是共用的功能，A程序需要屏幕，B程序也有需要屏幕的功能。于是乎，操作系统接管整个硬件系统，为上层程序提供系统调用接口（Syscall API），上层程序就可以专注于业务程序，提高开发效率。操作系统的发展，不仅仅只局限于为程序提供驱动的功能，还有作为监控者的功能，这便是后话。
在程序开发过程中，又有人将基本的系统调用操作进一步封装形成库，通过库调用（Libcall API）编程，又进一步提高了开发效率。在各种各样的库中，有标准库，例如glibc（标准C库）；也有其他的专用库，例如OpenCV（计算机视觉库）、GTK（ 图形用户界面应用程序库）。
3.3）程序编译
如上所言，通过高级语言编写的程序叫做程序源码，计算机并不能执行。另外，GUN/Linux系统的内核以及GUN程序也都是以源码形式发布。所以，无论是想要得到本CPU平台的二进制可执行程序，还是得到其他平台的二进制可执行程序，都需要对源码程序进行编译。
在Linux中，主流的编译器叫做GCC。GCC的初衷是为GNU操作系统专门编写一款编译器，现已被大多数类Unix操作系统，采纳为标准的编译器，例如Linux、BSD、Mac OS，甚至在微软的Windows上也可以使用GCC。GCC支持多种计算机体系结构芯片，如x86、ARM、MIPS等，并已被移植到其他多种硬件平台。GCC原名为GNU C语言编译器（GNU C Compiler），只能处理C语言。但其很快扩展，变得可处理C++，后来又扩展为能够支持更多编程语言，如Fortran、Pascal、Objective -C、Java、Ada、Go以及各类处理器架构上的汇编语言等，所以改名GNU编译器套件（GNU Compiler Collection）。综上所述，GCC可以为多种平台，多种语言编译程序。编译器的原理为编译原理。
在Linux系统中编译程序，默认是为本平台（CPU指令集）编译程序，编译出来的程序仅可运行在本平台的计算机上。但是，GCC也可以支持在本台计算机上为其他平台的计算机编译程序，这种行为叫做交叉编译，例如在计算机上开发安卓系统，就需要在计算机上编译好然后下载到手机中。
在上一节只是讲述的Linux主流运行平台，其实只要将源码针对其他平台编译，程序就可以运行在其他的平台，这种行为叫做程序移植。
3.4）程序运行简要认识
（二进制可执行）程序没有执行的存放在磁盘中，当程序执行时被调入内存中，每一个内存单元都有地址，按照程序顺序（涉及到程序循环、选择），CPU一条一条地寻址执行指令。
04）开源软件及开源软件协议
4.1）闭源程序
开发商编写程序，隐藏源码和编程算法，在发布时只打包发布二进制执行程序。为了防止反向汇编，甚至采用加壳操作，加壳操作不影响执行，但妨碍反向汇编。
4.2）开源程序及起源
闭源程序，有可能被开发商植入后门等等，为了促进程序发展，避免程序完全沦为大公司的盈利/监控工具，于是Stallman发起开源运动，免费开放自己的程序源码，受到广大程序员响应。
4.3）开源协定
为了防止程序开发者一开始开源，其后又不开源，于是Stallman设计了一种协议，用于约束这种行为，于是便出现了GPL协定。协定规定程序源码的版权归于GPL，程序受到GPL保护和约束。
GPL是一种非常开放的协定，针对不同的开源想法，于是出现了BSD、Apache等协定。
Linux就是一个基于GPL的开源软件，Stallman发起的GNU组织中也产生了大量基于GPL的开源软件，如GCC，Vi等。
4.4）开源软件的盈利
开源软件一般有两种盈利模式，一是接收捐赠，开源软件的出现解决了某些金主的问题，金主也不用维持一个团队来做事，支持开源社区便是一个很好的行为；二是收取服务费，针对不同的服务级别，开发者可以按照协约响应问题。但是一般的开源软件在不被关注是，两者都不可得，于是开源软件一般双线发布，社区版和商业版。
附图，主要开源软件协议