深入理解Linux条件竞争问题，提高程序稳定性(linux条件竞争)

Linux操作系统作为一种开源的操作系统，广泛应用于各种场景中，从高性能计算到网络设备等。然而，在开发过程中，Linux程序员经常遇到条件竞争问题，这会导致程序的崩溃和数据的不一致，从而影响程序的稳定性。本文将深入探讨Linux条件竞争问题，提供一些解决方案，以提高程序的稳定性。

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什么是条件竞争问题

条件竞争问题是一种多线程编程的常见问题。当两个或以上的线程同时竞争同一资源时，如果竞争的结果取决于系统运行的具体时序，那么就会出现条件竞争问题。在Linux中，这种问题尤其突出，因为Linux使用了完全抢占式的调度方式，这就意味着线程可以被随时中断，切换到别的线程上。因此，如果线程之间没有正确地进行同步，就会出现条件竞争问题。

条件竞争问题的表现形式有很多种。最常见的是死锁和活锁。死锁指的是多个线程在互相等待彼此释放资源的情况下，都陷入了无限等待中，从而导致程序的崩溃。而活锁则是指多个线程之间发生了资源争用，但是每个线程都在主动释放资源，并试图重新请求资源，然而这个过程一直进行下去，最终导致程序不能正常工作。

如何避免条件竞争问题

为了避免条件竞争问题，程序员需要采取一些策略，如下所述。

1. 同步工具和原语

在Linux系统中，有许多同步工具和原语可以用来帮助程序员进行线程安全编程。最常见的是互斥锁、条件变量和信号量。互斥锁可以保证同时只有一个线程可以访问被保护的资源，从而解决了多线程之间的竞争问题。条件变量可以让线程在某个条件满足时被唤醒。信号量则可以控制多个线程对某个共享资源的访问顺序。

这些同步工具和原语可以帮助程序员构建更加健壮、可靠的多线程程序，但是并不能完全解决所有的条件竞争问题。因此，在程序开发过程中，程序员需要结合具体情况，选择合适的同步工具和原语。

2. 避免竞争条件

避免竞争条件也是一种有效的策略，它的核心思想是尽量避免多个线程之间的竞争。在多线程环境下，线程之间竞争的资源包括共享内存、文件、网络连接等等。因此，程序员需要在设计程序时，考虑如何避免线程之间的竞争，尽量减少同步操作的耗时。

例如，在处理共享数据时，可以使用分离关注点的方式来避免竞争条件。即将共享数据分成多个部分，每个线程只关注其中的一部分，并尽可能避免不必要的通信和同步操作。

3. 编写可重入和线程安全代码

在多线程编程中，程序员需要编写可重入和线程安全的代码。可重入指的是代码可以同时被多个线程调用而不会产生冲突的属性。而线程安全则要求代码在多线程环境下能够正确地工作，并且不会导致数据的不一致。

为了编写可重入和线程安全的代码，程序员需要注意以下几点：

– 避免使用全局变量和静态变量。

– 尽量避免在函数中使用非线程安全的函数。

– 对于共享资源，使用同步工具和原语进行保护。

以上策略可以帮助程序员编写出更加健壮和可靠的多线程程序，从而提高程序的稳定性。

结论

本文深入探讨了Linux条件竞争问题，介绍了避免竞争条件、使用同步工具和原语、编写可重入和线程安全代码等多种策略，以提高程序的稳定性。条件竞争问题在多线程编程中是一个普遍存在的问题，程序员需要了解原因、解决方案，并灵活应用各种技术手段，才能编写出更加健壮和可靠的程序。

相关问题拓展阅读：

linux系统和 windows系统相比，有什么优势和不足？
Linux与Windows的安全性比较

linux系统和 windows系统相比，有什么优势和不足？

Linux和Windows是两种操作系统，对于服务器运维的人来说，在为服务器选择操作系统系统的时候，是选择Linux还是Windows是让人困惑的事？

从用户群来说Linux是一个以开发者为中心的操作系统，而windows是以消费者为中心的操作系统，这也是两个操作系统作为根本的区别。简单来讲，两个系统的选择就是看你是开发用还是作为消费者使用。

具体到Linux与Windows的优缺点，可以总结为一下几点

1.Linux可以看到源代码，windows不行。

这一点直接导致的结果就是在特殊应用的场合可以自行剪裁和定制所需的内核模块，这对于高级系统内核管理优化和驱动程序的开发相当有利，另外也因为代码可见，不用担心恶意功能或者后门，对于军政企的使用比较有利。另外在系统出现严重问题的时候，可以自行修改代码或者接个几k的patch就能编译然后使用，而windows你得等微软的补丁。

2、Linux命令行功能强大，可以做任何事情，windows也有命令行，但是属于附属品。

命令行是Linux的根本，甚至你对某些命令不满意，你也可以自己修改或者编个自己的命令出来。命令行的好处是唯咐毁可重复。想要知道命令行的具体是什么你可以访问老男孩教育。如果你想要告诉别人一件事怎么做，一个命令行发过去就可以，想要再做一遍之前做过的一件事，调出历史命令记录重新执行一下就行。很多要定时做的事情写成脚本设个crontab定时，就完事儿。另外这样也可以保证你用一样的命令行，做的是一样的事情。

3、开放源码和高度可定制

开放源码的初衷，不是为了自由而是为了定制。AT&T UNIX从来就是有版权的，但是源代码仍然可用，这是为了让用户能够根据需要，去修改它指备。Linux社区所赞赏的软件和系统，多半遵简迹循同样的规则——它应该能够适应不同用户的不同环境，能够轻易的改变自己的行为，能够轻松的与不同环境整合。与其假设别人和你的需求一致，不如给予它们定制系统的自由。

4、去中心化

分散的软件开发，也注定了系统的接口和形式不统一——因为大家都喜欢发明轮子。而每个人的轮子或多或少更适合自己和社区，而非所有人，而在Linux的环境下又没有人能强迫所有人用自己的轮子(除了Kernel开发者，但其实很多distro对kernel也有patch)，所以与其制定一种实践，Linux更多的让用户去选择生活的方式。

你会看到Linux生态环境中有大量的distro，不同的distro有不同的init方式，不同的软件包管理器和安装策略；每个人习惯使用不同的VCS，不同的shell，不同的编辑器，都就是更多的选择的哲学的体现。

5、Linux是基于网络的，诞生于网络。

远程连接上SSH，你就可以轻松操控远在千里之外的Linux服务器，只要有相应的权限，几乎和坐在物理机面前没有区别，哪怕网速很糟糕，实际只是一些加密的字符在传送，需要的带宽很小。

(1)Linux速度比较快,安全性比windows好

(2)有很多软件只能在windows里运行 ,与Linux兼容的软件正在开发中.

(3)Linux适用在网络方面.

(4)Linux的操作比较郑并复杂,windows的比较简单.

Linux 的应用目标是网络而不是打印

Windows最初出现的时候，这个世界还是一个纸张的世界。Windows的伟大成就之

一在于您的工作成果可以哪野方便地看到并打印出来。这样一个开端影响了 Windows

的后期发展。

同样，Linux 也受到了其起源的影响。Linux 的设计定位于网络操作系统。它的

设计灵感来自于 Unix 操作系统，因此它的命令的设计比较简单，或者说是比较

简洁。由于纯文本可以非常好地跨网络工作，所以 Linux 配置文件和数据都以文

本为基础。

对那些熟悉图形环境的人来说，Linux服务器初看可能比较原始。但是Linux开发

更多关注的是它的内在功能而不是表面上的东西。即使是在纯文本的环境中，Lin

ux同样拥有非常网络、脚本和安全能力。执行一些任务所需的某些表面上

看起来比较奇怪的步骤是令人费解的，除非您认识到 Linux 是期望在网络上与其

他 Linux系统协同执行这些任务。Linux的自动执行能力也很强，只需要设计批处

理文件就可以让系统自动完成非常详细的任务。Linux 的这种能力来自于其基于

文本的本质。

可选的 GUI

Linux有图形组件。Linux支持高端的图形适配器和显示器，完全胜任图形相关的

工作。现在，许多数字效果艺术家在Linux工作站上来进行他们的设计工作，而以

前这些工作需要使用IRIX系统来完成。但是，图形环境并没有集成到 Linux 中，

而是运行于系统之上的单独一层。这意味着您可以只运行 GUI，或者在需要时才

运行 GUI。如果您的系统主要任务是提供Web应用，那么您可以停掉图形界面，而

将其所用的内存和CPU资源用于您的服务。如果您需要在 GUI 环境下做一些工作

，可以再打开它，工作完成后再将其关闭。

Linux 有图形化的管理工具，以及日常办公的工具，比如电子邮件、网络浏览器

和文档处理工具等。不过，在 Linux 中，图形化的管理工具通常是控制台 (命令

行) 工具的扩展。也就是说，用图形化工具能完成的所有工作，用控制台命令同

样可以完成。同样，使用图形化工具并不妨碍您对配置文件进行手工修改。其实

际意义可能并不是特别显而易见，但是，如果在图形化管理工具中所做的任何工

作都可以以命令行的方式完成，这就表示那些工作也可李丛喊以由一个脚本来实现。脚

本化的命令可以成为自动执行的任务。Linux 同时支持这两种方式，并不要求您

只用文本或者只用 GUI。您可以根据您的需要选择更好的方法。

Linux 中的配置文件是人类可读的文本文件，这与过去的 Windows 中的 INI 文

件类似，但与 Windows 的注册表机制在思路上有本质的区别。每一个应用程序都

有其自己的配置文件，而且通常不与其他的配置文件放在一起。不过，大部分的

配置文件都存放于一个目录树 (/etc) 下的单个地方，所以看起来它们在逻辑上

是在一起。文本文件的配置方式使得不通过特殊的系统工具就可以完成配置文件

的备份、检查和编辑工作。

文件名扩展

Linux不使用文件名扩展来识别文件的类型。相反，Linux根据文件的头内容来识

别其类型。为了提高人类可读性您仍可以使用文件名扩展，但这对 Linux 系统来

说没有任何作用。不过，有一些应用程序，比如 Web 服务器，可能使用命名约定

来识别文件类型，但这只是特定的应用程序的要求而不是 Linux 系统本身的要求

。

Linux通过文件访问权限来判断文件是否为可执行文件。任何一个文件都可以赋予

可执行权限，这样程序和脚本的创建者或管理员可以将它们识别为可执行文件。

这样做有利于安全。保存到系统上的可执行的文件不能自动执行，这样就可以防

止许多脚本病毒。

重新引导是最后的手段

如果您使用Windows已经很长时间了，您可能已经习惯出于各种原因（从软件安装

到纠正服务故障）而重新引导系统。在Linux思想中您的这一习惯需要改变。Linu

x在本质上更遵循“牛顿运动定律”。一旦开始运行，它将保持运行状态，直到受

到外来因素的影响，比如硬件的故障。实际上，Linux系统的设计使得应用程序不

会导致内核的崩溃，因此不必经常重新引导（与Windows系统的设计相对而言）。

所以除了Linux内核之外，其他软件的安装、启动、停止和重新配置都不用重新引

导系统。

如果您确实重新引导了 Linux 系统，问题很可能得不到解决，而且还会使问题更

加恶化。学习并掌握 Linux 服务和运行级别是成功解决问题的关键。学习 Linux

最困难的就是克服重新引导系统的习惯。

另外，您可以远程地完成Linux中的很多工作。只要有一些基本的网络服务在运行

，您就可以进入到那个系统。而且，如果系统中一个特定的服务出现了问题，您

可以在进行故障诊断的同时让其他服务继续运行。当您在一个系统上同时运行多

个服务的时候，这种管理方式非常重要。

命令区分大小写

所有的 Linux 命令和选项都区分大小写。例如， -R 与 -r 不同，会去做不同的

事情。控制台命令几乎都是小写的。我们将在“ 第 2 部分. 控制台速成班”中

对命令进行更详细的介绍。

广泛的硬件支持可能是任何流行操作系统最基本的要求，也是可伸缩性的一个重要方面。Windows操作系统在这个方面做得的确非常出色：一方面，Windows的广泛使用使得任何硬件厂商在推出新的硬件时都会把Windows当作标准的平台加以支持，并且不断为新的Windows版本更新驱动程序；另一方面，大量的硬件支持又反过来推动了Windows平台的进一步普及。

Linux的硬件驱动程序通常都是由那些需要这些硬件的用户自己来开发的. Linux的共享性能够很快地给那些常用的硬件提供驱动程序，这些驱动程序需要后续的支持和帮助，来克服潜在的不稳定性。至于一些尚未普及的组件，如各式各样的USB设备，其驱动程序的开发将需要更多的支持，来满足不同用户的需要。

P(对称多处理器)支持

CPU是计算机系统的核心部分，是否具有良好的P支持将直接影响大型应用下的性能。

Windows 2023 Advanced Server的零售版本最多支持四路P，OEM版可以支持最多达32路的P。对CPU的支持级别和Windows 4.0相比没有什么变化，但是对P的实现代码进行了改进，使得高性能的缩放可以更为“线性”地进行。Windows NT Server 4.0企业版已经实现了创纪录的性能价格水平，随着对P缩放的改进，这一趋势将在Windows 2023 Advanced Server和Datacenter Server中得到延续。在采用八路设计或者多于八路设计的系统中，性能的提高最为明显。

而Linux正致力于解决核心部分中的P支持，以提高Linux在大型应用下的性能。尽管Linux不是为P而设计的，Linux Torvalds也曾经说过Linux的P评测表现很差，但是我们期望这些问题能够在2.4版本内核中得到解决，使更多的学校或者企业可以使用经过考验的Linux来实现他们的核心程序。

对群集的支持

Windows 2023 Server具有强大的群集功能。Compaq最近之所以能在TPC-C比赛中傲视群雄，击败所有对手，靠的就是一个巨大的有着12个节点，96个处理器的群集，而它们运行的是Windows 2023 Server。

尽管Linux没有在高端系统中运行关键性应用程序方面有出色记录，但最近Linux在群集项目也发布了不少东西，希望Linux的开发者大军可以开发出更完善的群集功能

对特定计算环境的支持

使每一个系统都有适合于自己的工作场合，这就是系统对特定计算环境的支持。

微软开发了不同的操作系统来完成不同类型的任务。Windows CE适用于小型的手持式电脑和笔记本电脑，Windows 95/98和Windows 2023 Professional适用于桌面计算机，而Windows NT 4.0和Windows 2023 Server则适用于大型服务器应用程序。作为一个系列操作系统家族，Windows对各种不同的工作环境提供了良好的伸缩性支持。

由于Linux大部分可用的平台处于开发的初始阶段，对于各种不同计算环境的支持将是Linux系统的下一步目标。

文档编制

众所周知，随着系统变得越来越复杂，功能越来越强大，编制一个好的文档是非常重要的。这有助于用户对系统的理解和管理。详尽的文档说明，有助于我们熟练地掌握它所有的功能和特性。

微软通常为其产品提供了深入细致的文档说明，在文档的本地化方面也做得很好。Linux产品的文档说明需要进一步的规范。

回答者：可爱的小刚丝 – 试用期一级:12

1、从系统构成上来说，linux是开源软件，而windows不是。那就意味着，如果你喜欢你可以对linux系统做你想做的任何改动。而这点对于windows来说，是想也不要想的。

2、从运行的稳定性来说。各有利弊。但linux的任何程序都是相对独立的，哪怕gnome和kde（图形界面）也是独立的。而软件的崩溃只是软件的崩溃，很少造成系统的瘫痪（死机）。只有重新运行程序就好了。windows吗，就不用说了，没见过windows死机的人，我没见过。

3、从多用户来说，linux是真正的多用户系统。可以多个用户真正登录，这对于windows来说，虽然也有了雏形，但太儿戏化了，摆设而已。

4、对于中文的支持来说。windows的多个版本对于windows的支持是很强的。字体也很漂亮。而linux虽然也支持中文，但要完全支持中文是要手动做很多设置的，不过就算做的再好。总有机会看到中文乱码的（因为几乎每个软件都要设置字体和字符编码的）。而且中文的字体比较烦，不是很好看。（好看的基本都不是开源的。ps：如果你都不想为操作系统花钱，还会去买几个字体吗。当然也有盗版@不是用linux的初衷了。）

5、对于系统更新来说，apt是目前linux不二的选择了，快捷普遍、简单。而且无什么正版验证之虞的。windows也不错，可以漏洞总比补丁来的快，更何况我没用过正版的呢。

6、从安全性来说。其实上一条也说过这个问题了。我们用windows时，杀毒软件、防火墙、防垃圾软件、防间谍软件占去了大部分的系统资源。可这样还是防不胜防的。有谁没中过毒或木马、流氓软件呢？

linux？不用这些烦人的东西。

7、从应用软件来说，虽然linux下的软件有很多，但和windows来说，真的没办法比的。谁让windows几乎成了操作系统的代名了呢。

8、从易用性来说，我自我的感觉，在常用的windows、mac、linux中，无论界面、鼠标操作、文件格式，windows都是相当容易上手的。其他的操作系统，几乎都要是摸索中探索的。更何况linux的很多配置都是基于文档的，也就是要手工的修改一些配置文件。对于想我这样的老人来说，厄长的代码，明天还能记得否？

windows几乎一支鼠标就能解决所有问题。呵呵

9、综述：当然各种的优缺点远不至就这些，就不过说了。

如果要出于个人应用的话，还是用windows吧。学习容易，资料好早。

如果出于学习的话，还是用用linux吧，但你要做好不厌其烦的心理准备！对于混乱的linux版本来说，你要记得同样的问题，可以有n种解决办法，但可能只有一种合适你的。网上资料相对比较匮乏，比较单一，而且抄袭严重。

linux我推荐用新华linux，中文化很好了（少烦很多神的），论坛也做的不错。

1. Linux的操作比较复杂,windows的比较简单.

Linux速度比较快,安全性比windows好

但是有很多软件只能在windows里运行

与Linux兼容的软件正在开发中.

Linux适用在网络方面.

2. 什么是Linux?

简单地说， Linux是一套免费使用和自由传播的类 Unix操作系统，它主要用于基

于 Intel x86系列 CPU的计算机上。这个系统是由世界各地的成千上万的程序员

设计和实现的。其目的是建立不受任何商品化软件的版权制约的、全世界都能自

由使用的 Unix兼容产品。 Linux的出现，最早开始于一位名叫 Linus Torvalds

的计算机业余爱好者，当时他是芬兰赫尔辛基大学的学生。他的目的是想设计一

个代替 Minix（是由一位名叫 Andrew Tannebaum的计算机教授编写的一个操作系

统示教程序）的操作系统，这个操作系统可用于 386、 486或奔腾处理器的个返伍唯人

计算机上，并且具有 Unix操作系统的全部功能，因而开始了 Linux雏形的设计。

Linux以它的高效性和灵活性著称。它能够在 PC计算机上实现全部的 Unix特性，

具有多任务、多用户的能力。 Linux是在 GNU公共许可权限下免费获得的，是一

个符合 POSIX标准的操作系统。 Linux操作系统软件包不仅包括完整的 Linux操

作系统，而且还包括了文本编辑器、高级语言编译器等应用软件。它还包括带有

多个窗口管理器的 X-Windows图形用户界面，如同我们使用 Windows NT一样，允

许我们使用窗口、图标和菜单对系统进行操作。

Linux与其他操作系统有什么区别：

Linux可以与 MS-DOS、 OS/2、 Windows等其他操作系统共存于同一台机器上。它

们均为操作系统，具有一些共性，但是互相之间各有特色，有所区别。

目前运行在 PC机上的操作系统主要有Microsoft的 MS-DOS、 Windows、 Windows

NT、 IBM的 OS/2等。早期的 PC机用户普遍使用 MS-DOS，因为这种操作系统对机

器的硬件配置要求不高，而随着计算机硬件技术的飞速发展，硬件设备价格越来

越低，人们可以相对容易地提高计算机的硬件配置，于是开始使用

Windows、Windows NT等具有图形界面的操作系统。 Linux是新近被人们所关注的

操作系统，它正在逐渐为 PC机的用户所接受。那么， Linux与其他操作系统的主

要区别是什么呢？下面从两个方面加以论述。

首先看一下Linux与 MS－ DOS之间的区别。在同一系统上运行 Linux和 MS-DOS

已很普遍，就发挥处理器功能来说， MS-DOS没有完全实现 x86处理器的功能，而

Linux完全在处理器保护模式下运行，并且开发了处理器的所有特性。 Linux可以

直接访问计算机内的所有可用内存，提供完整的 Unix接口。而 MS-DOS只支持部

分 Unix的接口。

就使用费用而言， Linux和 MS-DOS是两种完全不同的实体。与其他商业操作系统

相比， MS-DOS价格比较便宜，而且在 PC机用户中有很大的漏培占有率，任何其他 PC

机操作系统都很难达到 MS-DOS的普及程度，因为其他橘橡操作系统的费用对大多数

PC机用户来说都是一个不小的负担。 Linux是免费的，用户可以从 internet上或

者其他途径获得它的版本，而且可以任意使用，不用考虑费用问题。就操作系统

的功能来说， MS-DOS是单任务的操作系统，一旦用户运行了一个 MS-DOS的应用

程序，它就独占了系统的资源，用户不可能再同时运行其他应用程序。而 Linux

是多任务的操作系统，用户可以同时运行多个应用程序。再看一下 Linux与

OS/2、 Windows、 Windows NT之间的区别。

从发展的背景看， Linux与其他操作系统的区别是， Linux是从一个比较成熟的

操作系统发展而来的，而其他操作系统，如 Windows NT等，都是自成体系，无对

应的相依托的操作系统。这一区别使得 Linux的用户能大大地从 Unix团体贡献中

获利。因为 Unix是世界上使用最普遍、发展最成熟的操作系统之一，它是七十年

代中期发展起来的微机和巨型机的多任务系统，虽然有时接口比较混乱，并缺少

相对集中的标准，但还是发展壮大成为了最广泛使用的操作系统之一。无论是

Unix的作者还是 Unix的用户，都认为只有 Unix才是一个真正的操作系统。

3. 首先你需要明白，Linux不是windows，它不是一个由一家商业公司维护的软件

，

只有一个包装。Linux是可以任意包装自由配置的东西。任何一个人，一家公司

都可以按照自己的想法，比如加一点功能，加中文支持，作一个Linux出来。这些

Linux虽然核心部分都一样，但是他们所带的各种软件，缺省的配置都不一样。区

别

是用一种Linux 发布 (不同的Linux我们叫做不同的发布)也许硬件很好配置，

各种软件也好安装，用另外一种也许速度快，再一种也许支持中文比较好。总之

没有白吃的午餐，在windows下想当然的东西在linux下也许需要你熬夜才能得到

。

所以从一开始选择distribution就必须非常小心，否则因为自己刚好随某个杂志

得到一个Linux发布就以为所有的都一样就开始安装，等硬盘数据毁了，

或者网络哭天跄地也配不出来的时候，就晚了。不是开玩笑，我知道windows下

安装驱动程序就是鼠标点几下，可是在Linux下，为了驱动一个网卡，折腾一夜

是不希奇的 — 当然，我觉得这是值得的。

所以，面对那么多Linux distribution，你应当选择哪个呢？

比较著名的Linux distribution有：

RedHat：最新版本6.2, 7.0beta。由于RedHat公司已经上市，获得了很多

商业的支持，所以它在硬件软件兼容性上很好。实际上它已经是Linux的

工业标准。想象一下如果你是一个比如Oracle这样厂商的老板，你需要为

Linux开发一个版本，而不同的Linux dist需要单独开发维护，为成本考虑你

自然会只认准一个Linux。

Slackware(7.1)。很早就有的Linux，有很多老的忠实用户，但现在越来越不行了

。

SuSe Linux，德国人做的，在欧洲很流行，有一些驱动上的优势。

另外还有Debian，CorelLinux等dist，不一一介绍了。

还有你会看到国内媒体上吹捧的各种“中文Linux”，他们的优势主要是有

中文处理。但是如前一篇文章提到的，想用中文，用windows 2023更好。实际上

我觉得一个老7字班的前辈跟我说的一句话很好：“（对我们来说）在计算机上看

到

中文本身就是一件很古怪的事情”。如果你是抱着学习计算机的目的而来，那么

你不可能避免阅读英文文档。即使是microsoft的文档，有关编程的文档，最新的

也

全是英文。当然，要上BBS，看中文网页等，用英文的dist一样能做到

4. Linux和Windows的区别

和Linux 一样，Windows系列是完全的多任务操作系统。它们支持同样的用户接口

、网络和安全性。但是，Linux和Windows的真正区别在于，Linux 事实上是Unix

的一种版本，而且来自Unix的贡献非常巨大。是什么使得Unix如此重要？不仅在

于对多用户机器来说，Unix是更流行的操作系统，而且在于它是免费软件的基础

。在Internet上，大量免费软件都是针对Unix系统编写的。由于有众多的Unix厂

商，所以Unix也有许多实现方法。没有一个单独的组织负责Unix的分发。现在，

存在一股巨大的力量推动Unix社团以开放系统的形式走向标准化。另一方面Windo

ws系列是专用系统，由开发操作系统的公司控制接口和设计。在这个意义上这种

公司利润很高，因为它对程序设计和用户接口设计建立了严格的标准，和那些开

放系统社团完全不一样。一些组织正在试图完成标准化Unix程序设计接口的任务

。特别要指出的是，Linux完全兼容POSIX.1标准。

安全问题对于IT管理员来说是需要长期关注的。主管们需要一套框架来对操作系

统的安全性进行合理的评估，包括：基本安全、网络安全和协议，应用协议、发

布与操作、确信度、可信计算、开放标准。在本文中，我们将按照这七个类别比

较微软Windows和Linux的安全性。最终的定性结论是：目前为止，Linux提供了相

对于Windows更好的安全性能，只有一个方面例外（确信度）。

无论按照什么标准对Windows和Linux进行评估，都存在一定的问题：每个操作系

统都不止一个版本。微软的操作系统有Windows98、 Windows NT、 Windows 2023

、 Windows 2023 Server和Windows

CE，而Linux的发行版由于内核（基于2.2、2.4、2.6）的不同和软件包的不同也

有较大的差异。我们本文所使用的操作系统，都是目前的技术而不是那些”古老”

的解决方案。

用户需要记住：Linux和Windows在设计上就存在哲学性的区别。Windows操作系统

倾向于将更多的功能集成到操作系统内部，并将程序与内核相结合；而Linux不同

于Windows，它的内核空间与用户空间有明显的界限。根据设计架构的不同，两者

都可以使操作系统更加安全。

Linux和Windows安全性的基本改变

对于用户来说，Linux和Windows的不断更新引发了两者之间的竞争。用户可以有

自己喜欢的系统，同时也在关注竞争的发展。微软的主动性似乎更高一些――这

是由于业界”冷嘲热讽”的”激励”与Linux的不断发展。微软将在下几个月对Window

s安全进行改观，届时微软会发布Windows XP的WindowsXP Service Pack 2。这一

服务包增强了Windows的安全性，关闭了原先默认开放的许多服务，也提供了新的

补丁管理工具，例如：为了避免受到过多无用的信息，警告服务和信使服务都被

关闭。大多数情况下，关闭这些特性对于增强系统安全性是有好处的，不过很难

在安全性与软件的功能性、灵活性之间作出折衷。

最显著的表现是：微软更加关注改进可用性的同时增强系统的安全性。比如：200

3年许多针对微软的漏洞攻击程序都使用可执行文件作为电子邮件的附件（例如My

Doom）。Service Pack2包括一个附件执行服务，为Outlook/Exchange、 Windows

Messenger和Internet Explorer提供了统一的环境。这样就能降低用户运行可执

行文件时感染病毒或者蠕虫的威胁性。另外，禁止数据页的可执行性也会限制潜

在的缓冲区溢出的威胁。不过，微软在WindowsXP Service Pack

2中并没有修改Windows有问题的架构以及安全传输的部分，而是将这部分重担交

给了用户。

微软的重点显然是支持应用程序的安全性。WindowsXP Service Pack 2中增强的

许多方面都是以Outlook/Exchange和Internet

Explorer作为对象的。例如：Internet Explorer中有一个智能的MIME类型检查，

会对目标的内容类型进行检查，用户可以获悉该内容中是否存在潜在的有害程序

。不过这一软件是不是能将病毒与同事的电子数据表区分开来呢？

WindowsXP Service Pack 2的另一个新特性是能够卸载浏览器的多余插件，这需

要终端用户检查并判断需要卸载哪些插件。Outlook/Exchange可以预览电子邮件

消息，因此用户可以在打开之前就将电子邮件删除。另一个应用安全的增强，防

火墙在网络协议栈之前启动。对于软件开发者来说，远方过程调用中权限的改变

，使得安全性差的代码难以工作正常。

WindowsXP Service Pack 2也为Windows用户提供了许多华丽的新特性，但是问题

仍然存在：这些特性会不会对管理员甚至是终端用户造成负担？是不是在增加了W

indows操作系统代码安全性的同时让系统变得更加复杂？

Linux 与 Windows 的不同

虽然有一些类似之处，但Windows和Linux的工作方式还是存在一些根本的区别。

这些区别只有在您对两者都很熟悉以后才能体会到，但它们却是 Linux 思想的核

心。

Linux 的应用目标是网络而不是打印

Windows最初出现的时候，这个世界还是一个纸张的世界。Windows的伟大成就之

一在于您的工作成果可以方便地看到并打印出来。这样一个开端影响了 Windows

的后期发展。

同样，Linux 也受到了其起源的影响。Linux 的设计定位于网络操作系统。它的

设计灵感来自于 Unix 操作系统，因此它的命令的设计比较简单，或者说是比较

简洁。由于纯文本可以非常好地跨网络工作，所以 Linux 配置文件和数据都以文

本为基础。

对那些熟悉图形环境的人来说，Linux服务器初看可能比较原始。但是Linux开发

更多关注的是它的内在功能而不是表面上的东西。即使是在纯文本的环境中，Lin

ux同样拥有非常网络、脚本和安全能力。执行一些任务所需的某些表面上

看起来比较奇怪的步骤是令人费解的，除非您认识到 Linux 是期望在网络上与其

他 Linux系统协同执行这些任务。Linux的自动执行能力也很强，只需要设计批处

理文件就可以让系统自动完成非常详细的任务。Linux 的这种能力来自于其基于

文本的本质。

可选的 GUI

Linux有图形组件。Linux支持高端的图形适配器和显示器，完全胜任图形相关的

工作。现在，许多数字效果艺术家在Linux工作站上来进行他们的设计工作，而以

前这些工作需要使用IRIX系统来完成。但是，图形环境并没有集成到 Linux 中，

而是运行于系统之上的单独一层。这意味着您可以只运行 GUI，或者在需要时才

运行 GUI。如果您的系统主要任务是提供Web应用，那么您可以停掉图形界面，而

将其所用的内存和CPU资源用于您的服务。如果您需要在 GUI 环境下做一些工作

，可以再打开它，工作完成后再将其关闭。

Linux 有图形化的管理工具，以及日常办公的工具，比如电子邮件、网络浏览器

和文档处理工具等。不过，在 Linux 中，图形化的管理工具通常是控制台 (命令

行) 工具的扩展。也就是说，用图形化工具能完成的所有工作，用控制台命令同

样可以完成。同样，使用图形化工具并不妨碍您对配置文件进行手工修改。其实

际意义可能并不是特别显而易见，但是，如果在图形化管理工具中所做的任何工

作都可以以命令行的方式完成，这就表示那些工作也可以由一个脚本来实现。脚

本化的命令可以成为自动执行的任务。Linux 同时支持这两种方式，并不要求您

只用文本或者只用 GUI。您可以根据您的需要选择更好的方法。

Linux 中的配置文件是人类可读的文本文件，这与过去的 Windows 中的 INI 文

件类似，但与 Windows 的注册表机制在思路上有本质的区别。每一个应用程序都

有其自己的配置文件，而且通常不与其他的配置文件放在一起。不过，大部分的

配置文件都存放于一个目录树 (/etc) 下的单个地方，所以看起来它们在逻辑上

是在一起。文本文件的配置方式使得不通过特殊的系统工具就可以完成配置文件

的备份、检查和编辑工作。

文件名扩展

Linux不使用文件名扩展来识别文件的类型。相反，Linux根据文件的头内容来识

别其类型。为了提高人类可读性您仍可以使用文件名扩展，但这对 Linux 系统来

说没有任何作用。不过，有一些应用程序，比如 Web 服务器，可能使用命名约定

来识别文件类型，但这只是特定的应用程序的要求而不是 Linux 系统本身的要求

。

Linux通过文件访问权限来判断文件是否为可执行文件。任何一个文件都可以赋予

可执行权限，这样程序和脚本的创建者或管理员可以将它们识别为可执行文件。

这样做有利于安全。保存到系统上的可执行的文件不能自动执行，这样就可以防

止许多脚本病毒。

重新引导是最后的手段

如果您使用Windows已经很长时间了，您可能已经习惯出于各种原因（从软件安装

到纠正服务故障）而重新引导系统。在Linux思想中您的这一习惯需要改变。Linu

x在本质上更遵循“牛顿运动定律”。一旦开始运行，它将保持运行状态，直到受

到外来因素的影响，比如硬件的故障。实际上，Linux系统的设计使得应用程序不

会导致内核的崩溃，因此不必经常重新引导（与Windows系统的设计相对而言）。

所以除了Linux内核之外，其他软件的安装、启动、停止和重新配置都不用重新引

导系统。

如果您确实重新引导了 Linux 系统，问题很可能得不到解决，而且还会使问题更

加恶化。学习并掌握 Linux 服务和运行级别是成功解决问题的关键。学习 Linux

最困难的就是克服重新引导系统的习惯。

另外，您可以远程地完成Linux中的很多工作。只要有一些基本的网络服务在运行

，您就可以进入到那个系统。而且，如果系统中一个特定的服务出现了问题，您

可以在进行故障诊断的同时让其他服务继续运行。当您在一个系统上同时运行多

个服务的时候，这种管理方式非常重要。

命令区分大小写

所有的 Linux 命令和选项都区分大小写。例如， -R 与 -r 不同，会去做不同的

事情。控制台命令几乎都是小写的。我们将在“ 第 2 部分. 控制台速成班”中

对命令进行更详细的介绍。

优点：

Linux系统是开源系统，受到所有开发者的共同监督，已经察销局是非常成熟的服务器系统，并且拥有着一套完整的权限机制，安全性与稳定性都很高。

2.应用：Linux系统适用于中、高档服务器中。

3.Linux速度斗空比较快,安全性比windows好　　

缺点：

1.Linux系统操作需要一定时间的学习。

2.有很多软件只能在windows里运行,与Linux兼容的软件正在开发中.

3.Linux的操作比较复杂,windows的比较简单

更多败让Linux知识可参考书籍《Linux就该这么学》。

野晌Linux的操作比较bai复杂,windows的比较简单.

Linux速度比较快,安全性比windows好

但是有du很多软件只能在windows里运zhi行

与Linux兼容的软件正在开发中.

Linux适用在网络方面.

Linux的操作比较复杂,windows的比较隐岁简单. Linux命令用的比较灶脊睁多，建议看下“Linux命令大全”

Linux与Windows的安全性比较

安全问题对于it管理员来说是需要长期关注的。主管们需要一套框架来对操作系统的安全性进行合理的评估，包括：基本安全、网络安全和协议，应用协议、发布与操作、确信度、可信计算、开放标准。在本文中，我们将按照这七个类别比较微软windows和linux的安全性。最终的定性结论是：目前为止，linux提供了相对于windows更好的安全性能，只有一个方面例外（确信度）。　　无论按照什么标准对windows和linux进行评估，都存在一定的问题：每个操作系统都不止一个版本。微软的操作系统有windows98、windows nt、 windows 2023、 windows 2023 server和windows ce，而linux的发行版由于内核（基于2.2、2.4、2.6）的不同和软件包的不同也有较大的差异。我们本文所使用的操作系统，都是目前的技术而不是那些”古老”的解决方案。

　　用户需要记住：linux和windows在设计上就存在哲学性的区别。windows操作系统倾向于将更多的功能集成到操作系统内部，并将程序与内核相结合；而linux不同于windows，它的内核空间与用户空间有明显的界限。根据设计架构的不同，两者都可以使操作系统更加安全。

linux和windows安全性的基本改变

　　对于用户来说，linux和windows的不断更新引发了两者之间的竞争。用户可以有自己喜欢的系统，同时也在关注竞争的发展。微软的主动性似乎更高一些――这是由于业界”冷嘲热讽”的”激励”与linux的不断发展。微软将在下几个月对windows安全进行改观，届时微软会发布windows　xp的service　pack2。这一服务包增强了windows的安全性，关闭了原先默认开放的许多服务，也提供了新的补丁管理工具，例如：为了避免受到过多无用的信息，警告服务和信使服务都被关闭。大多数情况下，关闭这些特性对于增强系统安全性是有好处的，不过很难在安全性与软件的功能性、灵活性之间作出折衷。

　　最显著的表现是：微软更加关注改进可用性的同时增强系统的安全性。比如：2023年许多针对微软的漏洞攻击程序都使用可执行文件作为电子邮件的附件（例如mydoom）。service pack2包括一个附件执行服务，为outlook/exchange、 windows messenger和internet　explorer提供了统一的环境。这样就能降低用户运行可执行文件时感染病毒或者蠕虫的威胁性。另外，禁止数据页的可执行性也会限制潜在的缓冲区溢出的威胁。不过，微软在service　pack2中并没有修改windows有问题的架构以及安全传输的部分，而是将这部分重担交给了用户。

　　微软的重敏慧知点显然是支持应用程序的安全性。service pack2中增强的许多方面都是以outlook/exchange和internet explorer作为对象的。例如：internet　explorer中有一个智能的mime类型检查，会对目桥消标的内容类型进行检查，用户可以获悉该内容中是否存在潜在的有害程序。不过这一软件是不是能将病毒与同事的电子数据表区分开来呢？

　　service　pack2的另一个新特性是能够卸载碧袭浏览器的多余插件，这需要终端用户检查并判断需要卸载哪些插件。outlook/exchange可以预览电子邮件消息，因此用户可以在打开之前就将电子邮件删除。另一个应用安全的增强，防火墙在网络协议栈之前启动。对于软件开发者来说，远方过程调用中权限的改变，使得安全性差的代码难以工作正常。

　　service　pack2也为windows用户提供了许多华丽的新特性，但是问题仍然存在：这些特性会不会对管理员甚至是终端用户造成负担？是不是在增加了windows操作系统代码安全性的同时让系统变得更加复杂？

开放源代码、共享源代码

　　微软的共享源代码计划政策属于”可看但不可修改”，例外的情况是windows　ce共享源代码许可证计划。对于公司来说，可以将基于windows　ce的设备和解决方案推向市场。这是微软共享源代码计划下，源设备制造商（oem）、半导体提供商、系统集成商可以完全访问windows　ce源代码的唯一项目。所有许可证持有者都有对源代码的完全访问权，当然可以修改代码，但只有oem才能发布对基于wince设备的修改。所有其他的共享源代码许可证持有者，如果要访问该项目不允许的源代码，需要向redmond.wash的微软总部请示。

　　某些用户认为共享源代码计划对于调试程序会有帮助，微软要求编译的时候必须在微软总部，这不得不说是一个很大的限制。尽管微软想尽力增加透明，如果无法编译，就很难确定源代码在真实的it环境中是否能正常工作。限制用户修改并编译windows的源代码，降低了人们访问windows共享源代码并寻找安全漏洞的热情。

数据中心和桌面下linux的安全收益

　　在未来的12个月里，linux将加强在数据中心的份额，并试图冲击微软在桌面上的垄断。这很大程度上是受益于linux2.6版内核的新特性与新功能。有了linux　v2.6，安全框架现在已经模块化了。在这种模型下，linux内核的所有方面都提供了细粒度的用户访问控制，而以前的版本的内核允许超级用户完全控制。现在的实现仍然支持root完全访问系统，但完全可以创建一个不遵循该模型的liinux系统。

　　linux　v2.6内核的一个主要变化，就是新增的linux安全模块（l），用户不需要打内核补丁就能为linux增加更多的安全机制。新版内核，在l上建立了多个访问控制机制，其中包括美国国安局（nsa）的securiy　enhanced　linux（selinux）。由于国安局对操作系统安全与强制访问控制的兴趣，产生了selinux。国安局的研究人员正在开发linux的安全模块，可以支持2.6内核的类型加强、基于脚色的访问控制、多层次安全。selinux使用了命为”域类型强制”的安全模型，可以将应用程序互相隔离，同时也与基本的操作系统隔离，从而限制入侵后程序或者网络服务造成的影响。

　　linux的2.6内核中已经加入了对selinux的细粒度布尔值标签的支持，其他的厂商也开始利用国安局的selinux。例如，immunix提供了一些列产品，包括stackguard和子域stackguard模块，可以配置进程只使用某些系统调用。redhat声称selinux将在redhat企业服务器4.0的安全架构上起重要的作用。

　　今天，linux的内核中已经有一个功能强大、灵活的强制访问控制子系统。这个系统强制隔离有机密和完整性要求的数据，因此任何潜在的破坏，即时是由超级用户进程所造成的，都被linux系统限制起来了。

　　linux　v2.6还提供了对加密安全的支持，包括了ipsec使用的加密api。这样，在网络和存储加密时就可以使用多种算法（例如：sha-1、des、三重des、md4、hmac、ede、和blowfish）。linux对ipsec　ipv4和ipv6协议的支持是一个很大的进步。由于安全抽象到了协议层，用户程序对潜在攻击程序的脆弱性有所降低。密码加密模块目前还不是linux内核的一部分，如果linux真的实现了这样的特性，就可以阻止未签名的模块被内核访问。

　　现在仍然困扰windows用户的一个问题就是缓冲区溢出。linux用户从2.6内核开始就会收益于exec-shield补丁。exec-shield可以阻止许多漏洞攻击程序覆盖数据结构并向这些结构中插入代码的企图。由于不需要重新编译应用程序就能使exec-shield补丁奏效，实现起来很方便。

　　另外，2.6内核中的抢占式内核，也减少了延迟，使得linux不但可以应用到数据中心，甚至可以在有软实时要求的应用程序使用。许多linux用户使用的是硬件厂商和系统提供商的不开源的驱动程序（二进制模块）。问题在于：虽然添加这些驱动和模块有用，对于linux系统并不一定有益。例如，一个未开源的驱动模块有可能控制系统调用并修改系统调用表。2.6的内核提供了特殊的保护措施，可以对限制未开源驱动或者模块对内核的访问。这一特性增加了稳定性，但从安全角度并没有增加新的限制，也不能阻止黑客编写恶意模块。

　　许多linux用户来说，最有创造性的特性就是用户模式linux了（uml），uml是linux内核的一个补丁，可以允许可执行二进制文件在linux宿主主机上编译并运行。使用uml有很多好处，最有用的特性就是虚拟机。由于对uml的操作不会影响宿主主机，可以把它作为测试软件、运行不稳定发行版、检查有威胁活动的平台。uml最终会创建一个安全架构上完全虚拟的环境。

linux与windows安全性能的重要结论

　　对操作系统的安全性进行定性分析，很容易包含主观意见，得到的结论会由于过去和现在的经验而有很大的不同。本文的目标是给用户提供一个框架，让他们更多的理解windows和linux的安全性能。下面的分析并不全面，只是终端用户进行评估的起点。linux和windows在技术上不断进步，究竟哪个系统更安全的结论也会不断变化。本文分析的结果：linux提供了比windows更好的安全特性。

基本安全

　　微软和linux都提供了对验证、访问控制、记帐/日至、受控的访问保护实体、加密的支持。不过linux的表现更好一些，因为linux还提供了linux安全模块、selinux和winbind。linux用户不需对内核打补丁就能增加额外的安全机制。

linux在l之上构建了多种访问控制机制，例如：为应用程序建立了单独的空间，使它们之间相互分离，也与基本的操作系统隔离，这样即使应用程序出现了安全问题也不会影响操作系统。linux的基本安全也可以通过应用程序增强，比如tripwire（可以定期对系统进行关键文件的完整性检查，如果文件的内容或者属性有变化就通知系统管理员）。

　　windows的限制在于基本安全是依靠mscapi的，在代码签名时信任多个密钥。微软的模型重点在于可以同时对一个产品使用弱加密或者强加密。尽管模块不是以相同的密钥进行签名，mscapi却信任许多根验证机构，代码签名也信任多个密钥。因此只要有一个密钥被泄露就会使整个系统异常脆弱。密钥泄漏的情况：授权的代码签名者不小心纰漏了自己的私钥，或者签名机构错误的签发了一个证书。这些情况曾经发生，有一次verisign错误的以微软的名义签发了两个证书，并将这些证书的控制权交给了未授权的个人。

　　网络安全与协议

　　linux与windows对网络安全和协议的支持都很不错。两者都支持ipsec，这是一个运行于ip层的开放的基于加密的保护方式。ipsec能够识别终端主机，同时能够对网络传输数据和加密数据的过程中的修改作出判断。linux下使用openssh、openssl和openldap，分别对应微软系统下闭合源码的ssh、ssl和ldap。

　　应用安全

　　由于微软iis和exchange/outlook不断出现的安全问题，linux显得更胜一筹。apache和postfix都是跨平台的应用程序，比微软的相应产品更加安全。由于linux有内建的防火墙使得其安全性有所增强，snort也是一个优秀的入侵检测系统。关于基于x86系统的linux内核，一个很重要的特性就是ingomolnar的exec-shield，可以保护系统不受缓冲区或者函数指针溢出的攻击，从而对那些通过覆盖数据结果或者插入代码的攻击程序有所防护。exec-shield补丁使攻击者很难实现基于shell-code的攻击程序，因为exec-shield的实现对于应用程序是透明的，因此不需要应用程序的重新编译。

　　微软正在大刀阔斧的重新设计产品的安全架构，并为已安装的系统提供补丁。不过旧版本的windows产品仍然存在安全问题，这使得任务变得复杂。许多微软用户正面临安全威胁，而补丁在发布之前必须做好文档。另外，微软倾向于将应用程序的数据和程序代码混合在一起，比如activex，这使得系统外的不可信数据也能被使用，甚至是利用不可信数据执行任意代码。某些情况下，windows甚至允许外部系统提供数据签名的代码，这就意味着本地的系统管理员也不能审查代码，不过他仍然知道是谁对代码签的名。

　　在.net框架下，微软应用程序的安全性有所改进。当然，对于那些异构平台，例如linux、windows、unix尤其是建立在java平台下的应用程序，微软的产品是有很大局限性的。

　　分发和操作

　　关于分发和操作，linux与微软的侧重点不同，linux下大部分的管理都通过命令行接口。linux的发行商也提供了各种安装和配置工具，例如：up2date、yast2和webmin。bastille linux是一个支持red hat、debian、mandrake、suse和turbolinux的加固工具。相比之下，windows的系统管理员使用简单易用的gui工具，配置的时候也很容易出错误。尽管一些人认为，一个周之内将任何人都可能成为windows的系统管理员，问题是他们到底对管理了解多少？微软的安全问题，绝大多数都是由于发布与操作时的拙劣配置。windows自带安装和配置工具，微软也为加固域控制器、架构服务器、文件服务器、打印服务器、ias服务器、证书服务器和堡垒主机提供了向导，不过加固架构与加固操作系统还是有区别的。

　　确信度

　　定义操作系统确信度的标准是公共标准（cc），这是iso标准（iso 15408）。关于确信度的等级有一个层次结构 ―― 从eal1到eal7。只有在特定的软件、硬件和系统配置下，公共标准的评估才是有效的。windows的eal比linux要高，达到了eal4，而linux目前只达到了eal3。suse正计划在年底达到eal4。机构大部分都需要cc的确信度。即使只有客户（甚至特指美国国防部）才需要确信度，商业产品满足这一要求也是一件好事。不过大部分的用户都不需要达到国防部的标准。

　　可信计算

　　可信计算是一种架构，可以避免对应用程序的修改，与厂商的通信也是安全的。许多厂商，比如intel、微软和ibm，都在欢迎这项新兴的技术。目前，这一功能只供展示，现实中并没有可用的系统，因此linux和windows都不能胜任。微软的可信计算与数字权力管理有关，而开源社区目前没有可信计算的项目。

　　开放标准

　　linux要优于windows，因为它支持所有的开放标准（尽管windows也支持许多相同的开放便准，如ipsec、ike和ipv6，也乐意扩展标准）。对于使用异构系统并有互操作需求的公司，”标准”如果代有私有代码，就使得对缺陷的检测和错误的修正更困难、耗费的时间也更多。一个例子就是微软对kerberos标准协议的扩展。微软提供了对kerberos票据的授权功能，尽管kerberos一开始也是按照这个目的设计的，这一功能却一直没有使用。微软扩展了kerberos标准，在处理过程中也期望其它程序共享票据的授权数据字段。因此，微软的kerberos版本与标准不能完全交互。it经理会发现：在一个异构的it环境中，使用微软kerberos会使得整个环境难以管理，它们需要完全的windows it架构。

开源

　　如果安全操作系统的标准就是开源，那么linux显然要优于windows。微软的共享源代码计划就是为了满足用户对源代码的需要。不过，该计划的大部分内容都是”可看但不可修改”的情况。俄罗斯、英国、中国和北约参与了微软的安全计划。尽管该计划的目标是增加透明度和加强合作，如果某组织需要访问微软的源代码，需要遵守各种各样的要求。例如：并不是所有的windows源代码都可以在线查看，因此如果用户需要编译并测试应用程序，必须亲自访问微软的总部。