Linux操作系統(tǒng)概述

2024/3/211Linux操作系統(tǒng)概述曹惠茹中山大學(xué)南方學(xué)院2024/3/212Linux現(xiàn)狀及開展趨勢(shì)作為效勞器，Linux市場(chǎng)份額一直在快速增長(zhǎng)。Linux非常穩(wěn)定，特別適合大型企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。作為桌面，市場(chǎng)份額在緩步提升。隨著Linux在桌面領(lǐng)域投入更多的精力，Linux的操作簡(jiǎn)便、友好性會(huì)逐步改善，在Linux操作系統(tǒng)上的應(yīng)用軟件也會(huì)豐富起來。預(yù)計(jì)在未來10年，Linux作為桌面會(huì)逐步替代Windows。2024/3/213Linux在企業(yè)領(lǐng)域被廣泛使用作為應(yīng)用效勞器、數(shù)據(jù)庫(kù)效勞器被使用：解決海量數(shù)據(jù)、高并發(fā)的問題；作為網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的后臺(tái)效勞器被使用：門戶網(wǎng)站〔搜狐、新浪、網(wǎng)易等〕、電商平臺(tái)〔淘寶、QQ商城等〕大局部使用Linux操作系統(tǒng)；作為嵌入式操作系統(tǒng)被使用：智能控制、自動(dòng)化、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。2024/3/214與Linux相關(guān)的主要工作崗位編號(hào)職位工資待遇（單位：元）1Linux系統(tǒng)工程師5,000~10,0002Linux軟件開發(fā)工程師5,000~12,0003Linux嵌入式軟件開發(fā)工程師5,000~12,0004Linux測(cè)試工程師4,000~8,0002024/3/215學(xué)習(xí)目標(biāo)

學(xué)習(xí)目標(biāo)：掌握Linux操作系統(tǒng)的根本原理;掌握Linux操作系統(tǒng)的根本應(yīng)用。2024/3/216學(xué)習(xí)方法

學(xué)習(xí)方法：理論與實(shí)踐并重；多實(shí)踐、多總結(jié)；多與高手交流。2024/3/217什么是Linux操作系統(tǒng)？

操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)系統(tǒng)軟件，是一些程序模塊的集合——它們能以盡量有效、合理的方式組織和管理計(jì)算機(jī)的軟硬件資源，合理的組織計(jì)算機(jī)的工作流程，控制程序的執(zhí)行并向用戶提供各種效勞功能，使得用戶能夠靈活、方便、有效的使用計(jì)算機(jī)，使整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能高效、順暢地運(yùn)行。Linux是一種操作系統(tǒng)，可以安裝在包括效勞器、PC、、打印機(jī)等各類設(shè)備中。2024/3/218Linux的起源和開展

誕生于學(xué)生之手成長(zhǎng)于Internet壯大于自由而開放的文化2024/3/219Linux之父-LinusTorvalds

芬蘭、赫爾辛基大學(xué)、1991起始于寫兩個(gè)進(jìn)程然后寫驅(qū)動(dòng)程序、文件系統(tǒng)、任務(wù)切換程序，從而形成一個(gè)操作系統(tǒng)鄒形2024/3/2110GNU方案

GNU方案，又稱革奴方案，是由RichardStallman在1983年9月27日公開發(fā)起的。它的目標(biāo)是創(chuàng)立一套完全自由的操作系統(tǒng)。RichardStallman最早是在net.unix-wizards新聞組上公布該消息，并附帶一份《GNU宣言》等解釋為何發(fā)起該方案的文章，其中一個(gè)理由就是要“重現(xiàn)當(dāng)年軟件界合作互助的團(tuán)結(jié)精神”。2024/3/2111Linux的肥沃土壤－GNU

GNU是GNUIsNotUnix的遞歸縮寫，是自由軟件基金會(huì)的一個(gè)工程。GNU工程產(chǎn)品包括emacs編輯器、著名的GNUC和Gcc編譯器等，這些軟件叫做GNU軟件。GNU軟件和派生工具均適用GNU通用公共許可證，即GPL〔GeneralPublicLicense〕Linux的開發(fā)使用了眾多的GUN工具2024/3/2112GNU通用公共許可證：GPL

軟件最初的作者保存版權(quán)。其他人可以修改、銷售該軟件，也可以在此基礎(chǔ)上開發(fā)新的軟件，但必須保證這份源代碼向公眾開放。經(jīng)過修改的軟件仍要收到GPL的約束，除非能夠確定經(jīng)過修改的局部是獨(dú)立于原來作品的。如果軟件在使用中引起了損失，開發(fā)人員不承擔(dān)相關(guān)責(zé)任。2024/3/2113Linux得以流行的原因之一－遵循POSIX標(biāo)準(zhǔn)

POSIX表示可移植操作系統(tǒng)接口〔PortableOperatingSystemInterface〕POSIX是在Unix標(biāo)準(zhǔn)化過程中出現(xiàn)的產(chǎn)物。電氣和電子工程師協(xié)會(huì)最初開發(fā)POSIX標(biāo)準(zhǔn)，是為了提高UNIX環(huán)境下應(yīng)用程序的可移植性POSIX1003.1標(biāo)準(zhǔn)定義了一個(gè)最小的Unix操作系統(tǒng)接口。任何操作系統(tǒng)只有符合這一標(biāo)準(zhǔn)，才有可能運(yùn)行Unix程序。2024/3/2114Linux系統(tǒng)組成〔1〕符合POSIX標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)內(nèi)核、Shell和外圍工具?！?〕C語言編譯器和其他開發(fā)工具及函數(shù)庫(kù)〔3〕XWindow窗口系統(tǒng)〔4〕各種應(yīng)用軟件，包括字處理軟件、圖象處理軟件等。2024/3/2115Linux的主要特點(diǎn)一開放性：指系統(tǒng)遵循世界標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，特別是遵循開放系統(tǒng)互連〔OSI〕國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。多用戶：是指系統(tǒng)資源可以被不同用戶使用，每個(gè)用戶對(duì)自己的資源〔例如：文件、設(shè)備〕有特定的權(quán)限，互不影響。多任務(wù)：它是指計(jì)算機(jī)同時(shí)執(zhí)行多個(gè)程序，而且各個(gè)程序的運(yùn)行互相獨(dú)立。2024/3/2116Linux的主要特點(diǎn)二設(shè)備獨(dú)立性：是指操作系統(tǒng)把所有外部設(shè)備統(tǒng)一當(dāng)作成文件來看待，只要安裝它們的驅(qū)動(dòng)程序，任何用戶都可以象使用文件一樣，操縱、使用這些設(shè)備，而不必知道它們的具體存在形式。Linux是具有設(shè)備獨(dú)立性的操作系統(tǒng)，它的內(nèi)核具有高度適應(yīng)能力。良好的用戶界面：Linux向用戶提供了兩種界面：用戶界面和系統(tǒng)調(diào)用。Linux還為用戶提供了圖形用戶界面。它利用鼠標(biāo)、菜單、窗口、滾動(dòng)條等設(shè)施，給用戶呈現(xiàn)一個(gè)直觀、易操作、交互性強(qiáng)的友好的圖形化界面。2024/3/2117Linux的主要特點(diǎn)三可靠的平安系統(tǒng)：Linux采取了許多平安技術(shù)措施，包括對(duì)讀、寫控制、帶保護(hù)的子系統(tǒng)、審計(jì)跟蹤、核心授權(quán)等，這為網(wǎng)絡(luò)多用戶環(huán)境中的用戶提供了必要的平安保障。提供了豐富的網(wǎng)絡(luò)功能：完善的內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)是Linux一大特點(diǎn)。良好的可移植性：是指將操作系統(tǒng)從一個(gè)平臺(tái)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)平臺(tái)使它仍然能按其自身的方式運(yùn)行的能力。Linux是一種可移植的操作系統(tǒng)，能夠在從微型計(jì)算機(jī)到大型計(jì)算機(jī)的任何環(huán)境中和任何平臺(tái)上運(yùn)行。2024/3/2118開放與協(xié)作的開發(fā)模式世界各地軟件愛好者集體智慧的結(jié)晶提供源代碼，遵守GPL經(jīng)歷了各種各樣的測(cè)試與考驗(yàn)，軟件的穩(wěn)定性好。開發(fā)人員憑興趣去開發(fā)，熱情高，具有創(chuàng)造性2024/3/2119Linux內(nèi)核Linus領(lǐng)導(dǎo)下的開發(fā)小組開發(fā)出的系統(tǒng)內(nèi)核是所有Linux發(fā)布版本的核心。內(nèi)核開發(fā)人員一般在百人以上，任何自由程序員都可以提交自己的修改工作。采用郵件列表來進(jìn)行工程管理、交流、錯(cuò)誤報(bào)告。有大量的用戶進(jìn)行測(cè)試，正式發(fā)布的代碼質(zhì)量高。2024/3/2120整個(gè)系統(tǒng)的核心－內(nèi)核硬件系統(tǒng)調(diào)用接口應(yīng)用程序進(jìn)程1應(yīng)用程序進(jìn)程2應(yīng)用程序進(jìn)程3Linux內(nèi)核用戶進(jìn)程

內(nèi)核子系統(tǒng)系統(tǒng)調(diào)用2024/3/2121整個(gè)系統(tǒng)的核心－內(nèi)核用戶進(jìn)程—運(yùn)行在Linux內(nèi)核之上的一個(gè)龐大軟件集合。系統(tǒng)調(diào)用—內(nèi)核的出口，用戶程序通過它使用內(nèi)核提供的功能。Linux內(nèi)核—操作系統(tǒng)的靈魂，負(fù)責(zé)管理磁盤上的文件、內(nèi)存，負(fù)責(zé)啟動(dòng)并運(yùn)行程序，負(fù)責(zé)從網(wǎng)絡(luò)上接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包等。硬件—包括了Linux安裝時(shí)需要的所有可能的物理設(shè)備。例如，CPU、內(nèi)存、硬盤、網(wǎng)絡(luò)硬件等。2024/3/2122內(nèi)核子系統(tǒng)

2024/3/2123內(nèi)核子系統(tǒng)進(jìn)程調(diào)度－控制著進(jìn)程對(duì)CPU的訪問。內(nèi)存管理－允許多個(gè)進(jìn)程平安地共享主內(nèi)存區(qū)域。虛擬文件系統(tǒng)－隱藏各種不同硬件的具體細(xì)節(jié)，為所有設(shè)備提供統(tǒng)一的接口。網(wǎng)絡(luò)－提供了對(duì)各種網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的存取和各種網(wǎng)絡(luò)硬件的支持。進(jìn)程間通信(IPC)－支持進(jìn)程間各種通信機(jī)制，包括共享內(nèi)存、消息隊(duì)列及管道等。2024/3/2124Linux內(nèi)核版本樹 0.01

Linux〔第一版〕

0.13版

|

產(chǎn)品化版本

實(shí)驗(yàn)版本

的拷貝)

1.0.X(修改)

1.1.X(增加新功能，進(jìn)行測(cè)試)

…

1.1.95(成為1.2.0)

2024/3/2125內(nèi)核源代碼結(jié)構(gòu)2024/3/2126Linux的發(fā)行版本發(fā)行版本官方網(wǎng)站說明CentOS模仿RedHatEnterpriseLinux非商業(yè)發(fā)行版本Debian免費(fèi)的非商業(yè)發(fā)行版本RedHatEngerpriseRedHat公司的企業(yè)級(jí)商業(yè)化發(fā)行版本FedoraRedHat公司免費(fèi)版本RedFlag國(guó)內(nèi)發(fā)展最好的Linux發(fā)行版本Ubuntu免費(fèi)發(fā)行版本2024/3/2127Linux的發(fā)行版本簡(jiǎn)介一發(fā)行版本簡(jiǎn)介CentOS這個(gè)發(fā)行版本收集了RedHat為了遵守各種開源許可協(xié)議而必須開發(fā)的源代碼，并且打包整理成一個(gè)同RedHatEnterprise非常相似的Linux發(fā)行版本。CentOS完全免費(fèi)。Debian和Ubuntu這兩個(gè)版本保持著原始的Linux精神，這兩個(gè)發(fā)行版本由社區(qū)開發(fā)，并且完全向用戶免費(fèi)提供。2024/3/2128Linux的發(fā)行版本簡(jiǎn)介二發(fā)行版本簡(jiǎn)介RedHatEngerprise在過去的10多年中，RedHat公司一直是Linux乃至開源世界的領(lǐng)導(dǎo)者。2003年，公司將產(chǎn)品分成兩個(gè)不同的發(fā)行版本。商業(yè)版本成為RedHatEngerpriseLinux，這個(gè)版本專注于企業(yè)級(jí)應(yīng)用，并向使用它的企業(yè)提供全套技術(shù)支持，RedHat公司收取相關(guān)許可證費(fèi)。2024/3/2129Linux的發(fā)行版本簡(jiǎn)介三發(fā)行版本簡(jiǎn)介Fedora開發(fā)依托于Linux社區(qū)，盡管Fedora從名字上已經(jīng)不再打著RedHat的旗號(hào)，但是這兩個(gè)發(fā)行版本依然保持著很大程度上的相似性。RedFlag紅旗Linux是來自中科紅旗軟件技術(shù)有限公司的產(chǎn)品，在中文的支持上，紅旗Linux比同行做得更好一些