“国产操作系统为什么没人用？”
“因为上面没有软件。”
“那么多软件，下载下来安装不就行了？”
“不行，现在的软件大多是为Windows开发的，国产系统基于Linux改造，没法直接跑。”
“那就专门为国产Linux开发软件啊？！”
“没人开发，因为国产系统没人用。”
“这不就成了鸡生蛋、蛋生鸡的死循环吗……”
这是我和一位朋友关于国产桌面操作系统的真实对话。
其实，近年来国产桌面系统进步显著，像Deepin、统信等，不仅界面贴合国人习惯，还预装了WPS Office、搜狗输入法、有道词典、网易云音乐等常用工具，日常办公已绰绰有余。
但即便如此，国产系统覆盖的软件仍然有限。面对Windows生态中数以百万计的应用程序，它们只能望洋兴叹。
如果你偏偏需要一个只有 Windows 版本的软件呢？
最简单的做法是用 虚拟机 ，比如VirtualBox，在虚拟机里装一个Windows，再运行所需软件。
这种方法虽然管用，但效率低、速度慢，体验大打折扣。
（写到这里我想起来一个做安全的朋友，他极为谨慎，每次需要使用金融类软件，都搞一个Windows虚拟机，用完就删。）
那有没有办法在Linux上直接跑Windows软件，同时还不损失性能呢？
有，答案就是 Wine 。
Wine并非虚拟机，而是一个软件兼容层。它通过“转发”方式，让Windows程序能在Linux上运行。
要理解Wine的原理，得从底层说起。
0 1
可移植的CPU指令
看这段代码：
intfoo(int x) {return x * x;}
如果都在x86 CPU下编译，Windows上是这样的：
Linux 上是这样的：
看起来完全不一样，但是它们使用的x86指令集是一样的，都是mov、 imul 、 ret.....
只不过，在Windows上，可执行文件的格式是 PE ：
在Linux上是 ELF ：
我把 .text 段（存放CPU指令）都标记了红框，因为其中存放的指令比如 mov 、 imul 、 ret 是相同的。
换句话说， CPU指令本身是“可移植”的 。
于是，Wine的做法很直接： 把Windows可执行文件加载进内存，找到代码段，然后跳转过去执行即可。
如果事情真这么简单，那Windows的生态壁垒早就被打破了。
0 2
真正的壁垒：系统调用
操作系统是个硬件抽象层，提供各种各样的服务：读写硬盘、网络通信、进程管理等等。应用程序要使用这些服务，必须通过 系统调用 。
而Windows和Linux的系统调用，从名字到参数到语义，全都不一样。
一个稍微实用的程序，几乎肯定会用到系统调用，那立刻就被这个操作系统给“绑架”了。
比如这个最简单的“Hello World”：
#includeintmain{printf("Hello!\n");return0;}
在Linux上，它调用的是 puts ：
在Windows上，它调用的是 printf ：
puts和printf都C标准库的函数， C标准库最终还是走到系统调用那里，根本跑不掉。
想在Linux上跑Windows程序，有两个思路：
（1）把Windows的系统调用在Linux上重新实现一遍，这和重写一个操作系统差不多了
（2）拦截Windows的系统调用，转成Linux的系统调用。
Wine选择了第二条路。
当Windows程序发起系统调用时，Wine截获它，然后翻译成Linux能理解的调用，再交给内核执行。
Windows系统调用数量庞大，官方文档语焉不详，源码更是不开放；
很多调用存在奇怪的副作用或历史遗留问题， Wine不但不能“修正”，还得原样模仿，否则程序行为就会异常 ；
更别提游戏了，它们大量使用微软的 DirectX API，而Linux上是 Vulkan 。
为此，Valve（Steam的母公司）和CodeWeavers（Wine的主要赞助商）合作开发了 Proton 。
Proton 是 Wine 的增强版，专门把 DirectX 调用转换成 Linux 下对应的图形API（如Vulkan），从而让大量Windows游戏在Linux上流畅运行。
2018年8月，Proton首次发布时，Valve就公布了27款经过认证的游戏，它们在Linux上的表现与Windows原生无异，其中包括《毁灭战士2016》《雷神之锤》《最终幻想VI》等知名作品。
0 3
总 结
看完Wine和Proton的底层工作，你就能理解：让Windows应用在Linux上跑起来，绝不是一件轻松的活儿。
但这也是无奈之举，毕竟Windows称霸桌面几十年，微软通过系统调用、DirectX等API，筑起了一条极宽的护城河。
而Wine，就像在这条河上架起的一座桥，它虽不完美，但已足够让大量Windows程序跨过鸿沟，在Linux世界里畅行无阻。
相信国产操作系统也会充分利用Wine这类开源成果，逐步丰富自身生态，让“没人用”的困局，真正成为过去式。
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