第1章 Linux操作系統(tǒng)基礎(chǔ)

1、第1章 Linux操作系統(tǒng)基礎(chǔ)1.1 Linux的發(fā)展的發(fā)展 1.1.1 UNIX操作系統(tǒng)操作系統(tǒng) UNIX包括如下哲學(xué)理念： 一切（包括硬件）皆為文件。 以文本形式儲(chǔ)存配置數(shù)據(jù)。 短小精悍的單一目標(biāo)的程序。 避免迷惑性的用戶界面。 將程序連接起來(lái)處理復(fù)雜任務(wù)。1.1.2 GNU計(jì)劃計(jì)劃 GNU是“GNUs Not Unix”的遞歸縮寫(xiě)，其吉祥物為非洲牛羚。 在1983年，Richard Stallman創(chuàng)建了以創(chuàng)建一個(gè)自由軟件、類(lèi)Unix、與POSIX兼容的操作系統(tǒng)為目標(biāo)的GNU計(jì)劃。 為了實(shí)現(xiàn)GNU計(jì)劃，Richard Stallman編寫(xiě)了GNU通用公共許可證（GPL）。1.1.3 Li

2、nux操作系統(tǒng)的誕生操作系統(tǒng)的誕生 1991年，在芬蘭赫爾辛基大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系就讀的學(xué)生林納斯本納第克特托瓦茲（Linus Benedict Torvalds）在Minix的基礎(chǔ)上開(kāi)始開(kāi)發(fā)Linux內(nèi)核。 當(dāng)年的8月25日，他在新聞組“comp.os.minix.”發(fā)表了如下的著名帖子，宣告了Linux的誕生：使用minix操作系統(tǒng)的各位，大家好！我正在為386（486）AT clones寫(xiě)一個(gè)（自由的）操作系統(tǒng)（只是愛(ài)好而已，不會(huì)和GNU一樣成為廣泛且專(zhuān)業(yè)的操作系統(tǒng)）。這個(gè)計(jì)劃從4月份開(kāi)始醞釀，現(xiàn)在已做好準(zhǔn)備。我希望得到人們關(guān)于minix優(yōu)缺點(diǎn)的任何反饋意見(jiàn)，因?yàn)槲业牟僮飨到y(tǒng)和它有類(lèi)似的方面

3、（因?yàn)榭尚行苑矫娴脑?，兩者的文件系統(tǒng)物理布局相同）。我剛剛把bash（1.08）和gcc（1.40）移植到了系統(tǒng)上，而且看來(lái)運(yùn)行得很好。這意味著我可以在幾個(gè)月內(nèi)把它變得有實(shí)用性了。我想知道大家想要些什么特色。歡迎提任何的建議，但是我不保證我會(huì)實(shí)現(xiàn)你的建議。1.2 開(kāi)放源碼軟件的特點(diǎn)開(kāi)放源碼軟件的特點(diǎn) Linux屬于開(kāi)放源碼軟件。開(kāi)放源碼軟件是源代碼完全公開(kāi)的自由軟件，旨在免費(fèi)分享技術(shù)資訊。 開(kāi)放源代碼軟件的基本宗旨是，保障軟件用戶自由使用及接觸源代碼的權(quán)利。這同時(shí)也保障了用戶自行修改、復(fù)制以及再分發(fā)的權(quán)利。簡(jiǎn)而言之，所有公布軟件源代碼的程序，都可以稱(chēng)為開(kāi)放源代碼軟件。 根據(jù)自由軟件基金會(huì)的定

4、義，自由軟件（Free Software）是一種可以不受限制地自由使用、復(fù)制、研究、修改和分發(fā)的軟件。 自由軟件的許可證類(lèi)型主要有GPL許可證和BSD許可證兩種。自由軟件可以看作是開(kāi)源軟件的一個(gè)子集。自由軟件 根據(jù)GNU官方網(wǎng)站的定義，自由軟件所指稱(chēng)的軟件，其用戶有使用、復(fù)制、散布、研究、改寫(xiě)、再利用該軟件的自由。更精確地說(shuō)，自由軟件賦予用戶四種自由： 不論目的為何，有使用該軟件的自由（自由之零）。 有研究該軟件如何運(yùn)作的自由，并且得以改寫(xiě)該軟件來(lái)符合用戶自身的需求（自由之一）。取得該軟件之源碼為達(dá)成此目的之前提。 有重新散布該軟件的自由，所以每個(gè)人都可以藉由散布自由軟件來(lái)敦親睦鄰（自由之二）

5、。 有改善再利用該軟件的自由，并且可以發(fā)表改寫(xiě)版供公眾使用，如此一來(lái)，整個(gè)社群都可以受惠。如前項(xiàng)，取得該軟件之源碼為達(dá)成此目的之前提（自由之三）。 如果一個(gè)軟件的用戶具有上述四種權(quán)利，則該軟件得以被稱(chēng)之為“自由軟件”。目前廣泛應(yīng)用的開(kāi)放源碼軟件目前廣泛應(yīng)用的開(kāi)放源碼軟件包括： Linux 操作系統(tǒng)核心。 OpenBSD 操作系統(tǒng)核心。 Apache 市場(chǎng)占有率第一的Web服務(wù)器。 Apple Darwin Mac OS X、iOS操作系統(tǒng)核心。 Mozilla Firefox 網(wǎng)絡(luò)瀏覽器。 OpenO 辦公軟件套裝。 GIMP GNU圖像處理軟件。 GNU Emacs 文本編

6、輯軟件。 TeX 排版軟件。 GNU GCC、Open64 多種語(yǔ)言編譯器。1.3 Linux簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 Linux操作系統(tǒng)是自由軟件和開(kāi)放源代碼發(fā)展中最具有代表性的實(shí)例。只要遵循GNU通用公共許可證，任何人和機(jī)構(gòu)都可以自由地使用Linux的所有底層源代碼，也可以自由地修改和再發(fā)布。 嚴(yán)格來(lái)講，Linux這個(gè)詞本身只表示Linux核心，但在實(shí)際上人們已經(jīng)習(xí)慣了用Linux來(lái)形容整個(gè)基于Linux核心，并且使用GNU工程各種工具和數(shù)據(jù)庫(kù)的操作系統(tǒng)（也被稱(chēng)為GNU/ Linux）。 通常情況下，Linux被打包成供桌上型計(jì)算機(jī)和服務(wù)器使用的Linux發(fā)行版本. 1.3.1 Linux創(chuàng)始人創(chuàng)始人Li

7、nus Torvalds 林納斯本納第克特托瓦茲（Linus Benedict Torvalds）出生于芬蘭赫爾辛基市；畢業(yè)于赫爾辛基大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系，現(xiàn)任職于Linux基金會(huì)。Linus Torvalds 在從1990年底到1991年的幾個(gè)月中，基于Minix研制一個(gè)新的操作系統(tǒng)，從而宣告了Linux的誕生。Linus還是著名的開(kāi)源項(xiàng)目Git（分布式版本控制/軟件配置管理軟件）的發(fā)起人和開(kāi)發(fā)者。Linus平生獲獎(jiǎng)無(wú)數(shù)，1999年他獲得了斯德哥爾摩大學(xué)榮譽(yù)博士學(xué)位。并曾在2000年被時(shí)代周刊評(píng)為世紀(jì)最重要人物第17名，1996年一顆小行星（9793 Torvalds）以其命名。截至2011年3

8、月，Linus Torvalds在全球范圍內(nèi)獲得35項(xiàng)軟件專(zhuān)利。 1.3.2 Linux的發(fā)音的發(fā)音 /pub/linux/kernel/SillySounds/下載。 “ Hello，this is Linus Torvalds and I pronounce Linux as Linux”.1.3.3 Linux吉祥物吉祥物Tux Linux的吉祥物是企鵝Tux Linus：“有人說(shuō)胖企鵝實(shí)在無(wú)法體現(xiàn)Linux的風(fēng)范，我覺(jué)得這是因?yàn)樗麄儚膩?lái)沒(méi)見(jiàn)識(shí)過(guò)被百英里時(shí)速的暴走企鵝狂攆的感覺(jué)”。1.3.4 Linux的特點(diǎn)的特點(diǎn) 開(kāi)放性。 多用戶多任務(wù)，支持多進(jìn)

9、程和多線程。 可靠的系統(tǒng)安全性。 良好的用戶界面。 強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能。 高穩(wěn)定性。 具有標(biāo)準(zhǔn)兼容性。 支持多平臺(tái)。Linux的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括服務(wù)器、嵌入式Linux系統(tǒng)和桌面應(yīng)用等。1.3.5 Linux與與Windows比較比較特點(diǎn)特點(diǎn)WindowsLinux安全性能一般好穩(wěn)定性好很好軟件支持很好好硬件支持好一般源代碼保密開(kāi)放系統(tǒng)可調(diào)節(jié)性界面規(guī)范易于調(diào)節(jié)靈活的可調(diào)節(jié)性使用方便性非常方便方便版權(quán)限制和費(fèi)用有無(wú)技術(shù)支持好基于社團(tuán)1.3.5 Linux與與Windows比較比較比較比較WindowsLinux界面圖形化用戶界面：風(fēng)格統(tǒng)一，外殼程序（資源管理器Explorer）單一，Windows程

10、序菜單一致，快捷鍵統(tǒng)一；命令行界面：功能有限圖形界面（GNOME、KDE、Unity等）風(fēng)格各不相同，操作方式各異；命令行界面?zhèn)鞒凶訳NIX，功能強(qiáng)大，基本命令和操作方法一致驅(qū)動(dòng)程序驅(qū)動(dòng)程序豐富，版本更新頻繁；默認(rèn)安裝程序里面一般包含有該版本發(fā)行時(shí)流行的硬件驅(qū)動(dòng)程序，之后所出的新硬件驅(qū)動(dòng)依賴于硬件廠商提供驅(qū)動(dòng)程序不夠豐富；很多硬件廠商未提供驅(qū)動(dòng)程序，或者驅(qū)動(dòng)程序安裝復(fù)雜；硬件廠商正在逐步支持開(kāi)源驅(qū)動(dòng)，問(wèn)題正在得到緩解使用圖形化界面對(duì)新手用戶使用比較簡(jiǎn)單，容易入門(mén)圖形界面使用簡(jiǎn)單，容易入門(mén)。命令行界面學(xué)習(xí)曲線陡峭學(xué)習(xí)系統(tǒng)構(gòu)造復(fù)雜、變化頻繁，且知識(shí)、技能淘汰快，深入學(xué)習(xí)困難系統(tǒng)構(gòu)造簡(jiǎn)單、穩(wěn)定，且知

11、識(shí)、技能傳承性好，深入學(xué)習(xí)相對(duì)容易軟件多為商業(yè)專(zhuān)有軟件，需要購(gòu)買(mǎi)授權(quán)，軟件限制嚴(yán)格，不能修改多為自由軟件，容易獲取，可以修改重發(fā)，種類(lèi)豐富，可選同類(lèi)軟件相對(duì)較少1.4 Linux體系結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu) 1. KERNELLinux內(nèi)核 2. Shell 3. 實(shí)用工具 4. 實(shí)用程序 GNU/Linux 用戶空間 內(nèi)核空間 內(nèi)核 硬件平臺(tái) 依賴于架構(gòu)的內(nèi)核代碼 系統(tǒng)調(diào)用接口 用戶應(yīng)用程序 GNU C 庫(kù)（glibc） 1.5 Linux發(fā)行版本簡(jiǎn)介發(fā)行版本簡(jiǎn)介 一個(gè)內(nèi)核不是一套完整的操作系統(tǒng)。一套基于Linux內(nèi)核的完整操作系統(tǒng)叫做Linux操作系統(tǒng)，或是GNU/Linux。內(nèi)核有內(nèi)核版本，由www

12、.不定期發(fā)布。而發(fā)行版本是在Linux內(nèi)核的基礎(chǔ)上，由開(kāi)發(fā)人員添加其他組件和應(yīng)用程序整合而成為實(shí)際可用的操作系統(tǒng)，發(fā)行版本則由各自廠商或社區(qū)發(fā)布。1.5.1 內(nèi)核版本和發(fā)行版本內(nèi)核版本和發(fā)行版本 1. Linux內(nèi)核版本 （1）發(fā)布時(shí)間 Linux內(nèi)核從1991年的0.01版本發(fā)展到2012年的3.2.X版本，并且還將繼續(xù)發(fā)布。內(nèi)核的編寫(xiě)和發(fā)布由Linus Torvalds負(fù)責(zé)。一些重要的內(nèi)核版本發(fā)布時(shí)間如下所示： 1993年，Linux 1.0。 1999年，Linux Kernel 2.2。 2001年，Linux Kernel 2.4。 2003年，Linux Ker

13、nel 2.6。 2011年，Linux Kernel 3.0。1.5.1 內(nèi)核版本和發(fā)行版本內(nèi)核版本和發(fā)行版本 （2）命名方案Linux內(nèi)核發(fā)布曾有三種不同的命名方案。 1.0版本之前：第一個(gè)版本的內(nèi)核是0.01，其次是0.02,0.03,0.10,0.11,0.12（第一GPL版本）,0.95,0.96,0.97,0.98,0.99及1.0。 1.0和2.6版之間：版本的格式為A.B.C，其中A、B、C代表： A主要版本，即大幅修改的內(nèi)核。 B次要版本，偶數(shù)的次要版本號(hào)碼來(lái)表示穩(wěn)定版本。 C輕微修訂，有安全補(bǔ)丁、缺陷修復(fù)、新的功能或驅(qū)動(dòng)程序等。 2.6.0版本之后：自2.6.0（2003年

14、12月）發(fā)布后，版本的格式為A.B.C.D，其中A、B、C、D代表： A和B是無(wú)關(guān)緊要的。 C是內(nèi)核的版本。 D是安全補(bǔ)丁。1.5.1 內(nèi)核版本和發(fā)行版本內(nèi)核版本和發(fā)行版本 2. Linux發(fā)行版本Linux由某個(gè)組織、公司或者個(gè)人發(fā)行，通常所說(shuō)的“Linux操作系統(tǒng)”指的是發(fā)行版本。典型的Linux發(fā)行版包括Linux內(nèi)核，一些GNU函數(shù)庫(kù)和工具，命令行shell，圖形界面的X Window系統(tǒng)和相應(yīng)的桌面環(huán)境（如KDE或GNOME），并包含多種應(yīng)用軟件，如辦公套件、編譯器、文字編輯器等。發(fā)行版面向的目標(biāo)各自不同，包括對(duì)不同硬件結(jié)構(gòu)的支持（如X86或POWER）、區(qū)域或語(yǔ)言的本地化定制版本（

15、如Linux Deepin、紅旗Linux等）、實(shí)時(shí)應(yīng)用和嵌入式系統(tǒng)等。目前，活躍的發(fā)行版本超過(guò)300個(gè)，其中約十多種被廣泛使用。很多Linux發(fā)行版不需要安裝就能使用，稱(chēng)作LiveCD，如Damn Small Linux、Knoppix等。很多流行的發(fā)行版（如Ubuntu和Fedora）的安裝介質(zhì)也是LiveCD。此外，部分發(fā)行版本也支持USB閃存盤(pán)啟動(dòng)。1.5.2 流行的流行的Linux發(fā)行版本發(fā)行版本 1. 流行的發(fā)行版本1.5.2 流行的流行的Linux發(fā)行版本發(fā)行版本 2. Red Hat系發(fā)行版本 Red Hat系發(fā)行版本包括Red Hat Enterprise Linux（RHE

16、L）、Fedora、CentOS及其他衍生版本，它在國(guó)內(nèi)目前應(yīng)用較為廣泛，技術(shù)先進(jìn)，更新迅速，具備較多的技術(shù)支持資源。1.5.2 流行的流行的Linux發(fā)行版本發(fā)行版本 3. openSUSE openSUSE最初由Slackware衍生，同樣擁有較大的用戶群體，具備優(yōu)秀的Web站點(diǎn)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和完善的文檔。軟件包采用YaST管理RPM包。該系列產(chǎn)品的問(wèn)題是受到了Novell與Microsoft之間達(dá)成的知識(shí)產(chǎn)權(quán)專(zhuān)利交易影響，與Red Hat系存在同樣的問(wèn)題，即軟件源數(shù)量相對(duì)較少，速度較低。1.5.2 流行的流行的Linux發(fā)行版本發(fā)行版本 4. Gentoo Gentoo是一個(gè)基于Portage

17、包管理系統(tǒng)的Linux發(fā)行版本。Gentoo包管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是模塊化、可移植、易維護(hù)、靈活，并且可針對(duì)用戶機(jī)器優(yōu)化。Gentoo優(yōu)點(diǎn)是提供了優(yōu)秀的軟件管理系統(tǒng)，具備出色的在線文檔。缺點(diǎn)是開(kāi)發(fā)者之間存在內(nèi)部矛盾，缺乏明確的方向，另外軟件包從源代碼編譯才能運(yùn)行，頻繁編譯的時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)會(huì)影響系統(tǒng)構(gòu)建進(jìn)度，對(duì)用戶技術(shù)水平要求也更高。1.5.2 流行的流行的Linux發(fā)行版本發(fā)行版本 5. Ubuntu Ubuntu屬于Debian系的衍生版本，雖然誕生較晚，但發(fā)展極為迅速，用戶數(shù)量已經(jīng)超越Red Hat系發(fā)行版本。Ubuntu使用高級(jí)軟件包工具APT管理DEB軟件包，其優(yōu)點(diǎn)是發(fā)行周期和支持周期穩(wěn)定，服務(wù)器

18、版支持時(shí)間長(zhǎng)達(dá)5年，用戶界面友好，文檔豐富全面，特別是國(guó)內(nèi)的軟件包源數(shù)量較多，速度較快，Ubuntu中文社區(qū)在所有發(fā)行版本中最為活躍，可以迅速找到技術(shù)支持。服務(wù)器版本與其他發(fā)行版本相比尚屬后來(lái)者，但是增長(zhǎng)極為迅速。缺點(diǎn)是與Debian兼容性不完善。1.6 Ubuntu發(fā)行發(fā)行版版 1. Ubuntu簡(jiǎn)介 Ubuntu是一個(gè)以桌面應(yīng)用為主的GNU/Linux操作系統(tǒng)。其名稱(chēng)來(lái)自非洲南部祖魯語(yǔ)“Ubuntu”一詞，意思是“Humanity to others（人性待人）”、“我的存在是因?yàn)榇蠹业拇嬖凇保?lèi)似中華文化的“仁愛(ài)”思想。 Ubuntu基于Debian發(fā)行版和GNOME桌面環(huán)境。1.6 U

19、buntu發(fā)行發(fā)行版版 在技術(shù)方面，Ubuntu基于Debian“Sid”（不穩(wěn)定分支），它包含了一些優(yōu)秀的軟件包，諸如GNOME、Firefox和OpenO（現(xiàn)已改為L(zhǎng)ibreOffice）的最新版本。 普通的桌面版可以獲得18個(gè)月的支持，標(biāo)為L(zhǎng)TS（Long-Term Support，長(zhǎng)期支持）的桌面應(yīng)用版可以獲得更長(zhǎng)時(shí)間的支持。例如Ubuntu 12.04 LTS，其桌面應(yīng)用系列可以獲得三年技術(shù)支持，服務(wù)器版可以獲得五年技術(shù)支持。 Ubuntu由南非的億萬(wàn)富翁的馬克舍特爾沃斯（Mark Shuttleworth）創(chuàng)立，第一個(gè)版本4.10發(fā)布于2004年10月20日，背后

20、的支持廠商為Canonical有限公司。1.6 Ubuntu發(fā)行版發(fā)行版 2. Ubuntu的版本 Ubuntu每6個(gè)月發(fā)布一個(gè)新版，每個(gè)版本都有代號(hào)和版本號(hào)。版本號(hào)源自發(fā)布日期，例如12.04代表是2012年4月發(fā)布。默認(rèn)的Ubuntu版本采用Gnome桌面系統(tǒng)，不過(guò)從11.04版開(kāi)始，它采用自己開(kāi)發(fā)的Unity界面。版本發(fā)布時(shí)間代號(hào)含義4.102004年10月20日Warty Warthog多疣的疣豬5.042005年4月8日Hoary Hedgehog白發(fā)的刺猬5.102005年10月13日Breezy Badger活潑的獾6.06 LTS2006年6月1日Dapper Drake整潔的

21、公鴨6.102006年10月26日Edgy Eft尖利的小蜥蜴7.042007年4月19日Feisty Fawn煩躁不安的小鹿7.102007年10月18日Gutsy Gibbon膽大的長(zhǎng)臂猿8.04 LTS2008年4月24日Hardy Heron堅(jiān)強(qiáng)的蒼鷺8.102008年10月30日Intrepid Ibex無(wú)畏的高地山羊9.042009年04月23日J(rèn)aunty Jackalope活潑的兔子9.102009年10月29日Karmic Koala幸運(yùn)的無(wú)尾熊10.04 LTS2010年4月29日Lucid Lynx清醒的猞猁10.102010年10月10日Maverick Meerkat標(biāo)新立異的的狐獴11.042011年4月28日Natty Narwhal敏捷的獨(dú)角鯨11.102011年10月13日Oneiric Ocelot有夢(mèng)的虎貓12.04 LTS2012年4月Precise Pangolin精準(zhǔn)的穿山甲1.6 Ubuntu發(fā)行版發(fā)行版 3. 衍生版本 除Ubuntu外，Canonical還支持如下的Ubuntu衍生版本。 Kubuntu Edubuntu Xubuntu Lubuntu Ubuntu Server