linux系统概述

第1讲Linux系统概述教师：肖小红单位：计算机学院1.1Linux简介1.1.1Linux的历史1.1.2Linux系统的主要特点1.1.3Linux的组成1.1.4Linux的版本1.1.5Linux的前景1.1.1Linux的历史Unix操作系统简介1969年产生于美国的Bell实验室AT&T公开了第一版的源代码后，被多家厂商，科研机构修改，产生了很多的衍生版本，各自都有自己的名字，比如后来的AIX，HP/UX，Solaris等。求同存异各种不同的版本之间为了保持兼容性，共同遵循POSIX标准。但为了保持各自的优势，使用习惯上各自不一样，主要分为两大流派---AT&T的SysV（适用于教育并且易于维护）和BSD（美国加州大学伯克利分校发布版）重要的特性支持多用户，多进程；将一切看作文件；程序短小而功能单一；具有很好的稳定性和扩展性；价格昂贵1.1.1Linux的历史UNIX并不能很好地作为PC机的文件服务器，这是因为UNIX提供的文件共享方式涉及到不支持任何Windows或Macintosh操作系统的NFS或DFS。虽然可以通过第三方应用程序，NFS和DFS客户端也可以被加在PC机上，但价格昂贵。和NetWare或NT相比安装和维护UNIX系统比较困难。绝大多数中小型企业只是在有特定应用需求时才能选择UNIX。UNIX经常与其它NOS一起使用，如NetWare和WindowsNT。在企业网络中文件和打印服务由NetWare或WindowsNT管理。而UNIX服务器负责提供Web服务和数据库服务，建造小型网络时，在与文件服务器相同环境中运行应用程序服务器，避免附加的系统管理费用，从而给企业带来利益。1.1.1Linux的历史1984年，RichardStallman，基于自由软件的软件体系计划GNU(GNUisnotUnix），且拟定了一份通用许可证GPL目的：为了创造一个自由的‘‘类UNIX“系统—GNU，最终取代昂贵的商业UNIX系统。直到1990年基本的用户程序（比如gcc编译器，emacs编辑器）已经完善，但内核hurd迟迟不能发布。自由软件基金会（FSF）提供资金支持GPL（GeneralPublicLicense）--通用版权许可协议保护自由软件的权利不被侵犯，采用该协议的软件具有以下特点：允许软件被自由的拷贝允许软件被自由的修改允许软件被修改后自由的传播，但必须提供源代码1.1.1Linux的历史20世纪80年代，AndrewS.Tanenbaun,MINIX1991年，由芬兰赫尔辛基大学生LinusTorvalds编写Linux遵循的是“自由软件”的思想。1993年，Linus将Linux加入自由软件基金会FSF（FreeSoftwareFoundation）的GNU计划linux精神自由（free）opensourcesoftware的精髓，所有的软件创作与发布是一种基于互联网完全自由的模式。开放（open）源代码的开放，开发模式的开放。创新保持优势的唯一途径是技术创新，而不是技术封闭。1.1.2Linux系统的主要特点Linux继承了UNIX的优秀设计思想，几乎拥有UNIX的全部功能。开放性与低费用源代码完全公开。多用户多任务多个用户可从相同或不同终端上同时使用，每个用户可同时执行多个任务。良好的用户界面GNOME与KDE桌面坏境。类WINDOWS系统的用户界面。良好的兼容性Linux完全符合IEEE的POSIX（PortableOperatingSystemforUNIX）标准，可兼容当前主流的UNIX系统，在UNIX下可以运行的程序，也几乎完全可在Linux上运行。良好的可移植性可移植性很强，可在掌上电脑、个人计算机、小型机、中型机、大型机上运行，是迄今支持最多硬件平台的操作系统。丰富的网络功能完善的内置网络。1.1.2Linux系统的主要特点可靠、安全、稳定的系统可连续、稳定、可靠地运行数月、数年而无需重新启动，具有健壮的基础架构，由相互无关的层组成，每层都有特定的功能和严格的权限许可，有很强的免疫性。拥有大量网络管理、网络服务等方面的工具软件。便于定制和再开发在遵从GPL（GeneralPublicLicense，通用公共许可证）版权协议的条件下，各部门、企业、单位或个人可根据自己的实际需要和使用坏境对Linux系统进行裁剪，扩充、修改或者再开发。互操作性高Linux系统能够以不同的方式实现与非Linux系统的不同层次的互操作：（1）客户-服务器网络（Client/Server）：为非Linux系统提供文件存储、打印机、终端、后备服务及关键性业务应用。（2）工作站：与工作站间的互操作可以让用户把他们的计算需求分散到网络的不同计算机上。（3）仿真：在Linux上运行MSDOS与Windows平台的仿真工具，就可以运行DOS/Windows程序。1.1.3Linux的组成内核文件系统Shell应用程序X-window1.1.3Linux的组成Linux内核内核是系统的核心，包括：进程管理、存储管理、设备管理和驱动、文件系统、网络通信及系统引导、调度、系统调用等LinuxshellShell是系统的用户界面，提供了用户与内核进行交互操作的一种接口。(1)Bourneshell(Bshell)最流行的标准shell之一(2)Cshell语法类似C而得名(3)Kornshell(Kshell)DavidKorn开发而得名(4)Bourne-Againshell(Bashshell)默认使用的shell1.1.3Linux的组成X-WindowX-Window是一个支持图形用户界面的图形子系统，实际上是一个可移植的图形用户接口（GUI）设计标准，它不属于操作系统，只是一个应用程序。应用程序标准的Linux系统都有一整套称为应用程序的程序集，包括文本编辑器、编程语言、XWindow、办公套件、Internet工具、数据库等。应用程序主要来源（1）专门为Linux开发的，如GIMP，OpenOffice.org（2）从UNIX中移植到Linux中的，如vi（3）从Windows上移植到Linux中的，如RealOne播放器、Oracle等1.1.3Linux的组成Linux文件系统Linux能支持多种目前存在的文件系统，如EXT2、EXT3、FAT、VFAT、ReiserFS、XFS、JFS、ISO9660、NFS、SMB等。VFS（VirtualFileSystem）将不同文件系统的实现细节隐藏起来，因而从外部看上去，所有的文件系统都是一样的。提供了多种文件系统的一种统一的接口。（见《Linux教程》P160）Linux将文件系统通过“挂载”操作放置于某个目录，从而让不同的文件系统合成一个整体，可以方便地与其他操作系统共享数据。挂载点（mountpoint）的意义：如果要想Linux系统正常，必须挂载Linux系统。目录可以记录文件名和文件数据的相关信息。此外，目录也是可以与文件系统产生对应的入口点。因此，称那个入口点目录为挂载点。如：在安装redhat时，主要将/与/home设定为两个分区的挂载点。假设/接在/dev/hda1上面，而/home接在/dev/hda2上面，也就是说，在/home下的所有子目录，使用的都是/dev/hda2分区的数据。1.1.3Linux的组成linux的文件系统结构：linux只有一个文件树,整个文件系统是以一个树根“/”为起点的,所有的文件和外部设备都以文件的形式挂结在这个文件树上,包括硬盘,软盘,光驱,调制解调器等,这和以“驱动器盘符为基础的MS-Windows系统是大不相同的。Linux的文件结构体现了这个操作系统简洁清析的设计,通常我们能够接触到的linux发行版本的根目录大都是以下结构:/bin/etc/lost+found/sbin/var/boot/root/home/mnt/tmp/dev/lib/proc/usr1.1.3Linux的组成Linux文件系统/bin和/sbin使用和维护UNIX和Linux系统的大部分基本程序都包含在/bin和/sbin里,这两个目录的名气之所以包含bin,是因为可执行的程序都是二进制文件(binaryfiles)./bin目录通常用来存放用户最常用的基本程序,如:loginShells文件操作实用程序系统实用程序压缩工具/sbin目录通常存放基本的系统和系统维护程序,如:fsckfdiskmkfsshutdownliloinit存放在这两个目录中的程序的主要区别是:/sbin中的程序只能由root(管理员)来执行。1.1.3Linux的组成/etc这个目录一般用来存放程序所需的整个文件系统的配置文件,其中的一些重要文件如下:passwdshadowfstabhostsmotdprofileshellsserviceslilo.conf/lost+found这个目录专门是用来放那些在系统非正常关机后重新启动系统时，不知道该往哪里恢复的“流浪”文件的。/boot这个目录下面存放着和系统启动有关系的各种文件，包括系统的引导程序和系统核心部分。/root这是系统管理员（root）的主目录。/home系统中所有用户的主目录都存放在/home中,它包含实际用户(人)的主目录和其他用户的主目录.Linux同UNIX的不同之处是，Linux的root用户的主目录通常是在/root或/home/root,而UNIX通常是在/。1.1.3Linux的组成/mnt按照约定，像CD-ROM、软盘、Zip盘或者Jaz这样的可移动介质都应该安装在/mnt目录下，/mnt目录通常包含一些子目录，每个子目录是某种特定设备类型的一个安装点。如：/cdrom/floppy/zip/win....如果我们要使用这些特定设备，我们需要用mount命令从/dev目录中将外部设备挂接过来。/tmp和/var这两个目录用来存放临时文件和经常变动的文件。/dev这是一个非常重要的目录，它存放着各种外部设备的镜像文件，其中有一些内容我们是要牢牢记住的。例如第一个软盘驱动器的名字是fd0;第一个硬盘的名字是hda，硬盘中的第一个分区是hda1,第二个分区是hda2/usr按照约定，这个目录用来存放与系统的用户直接相关的程序或文件，这里面有每一个系统用户的主目录，就是相对于他们的小型“/”。/proc这个目录下面的内容是当前在系统中运行的进程的虚拟镜像，我们在这里可以看到由当前运行的进程号组成的一些目录，还有一个记录当前内存内容的kernel文件。1.1.4Linux系统主要功能CPU管理进程、作业管理存储管理虚拟存储技术文件管理主要采用ext2或ext3文件系统设备管理对所有外部设备进行统一分配和控制，对设备驱动，设备分配与共享等操作进行统一的管理，分成三大类：见下图1.1.4Linux基本管理外部设备外部存储设备输入输出设备键盘磁带光盘U盘移动硬盘软盘硬盘打印机绘图仪扫描仪声卡磁盘显卡鼠标网卡块设备：以数据块为单位进行I/O的设备字符设备：以字符为单位进行I/O的设备网络设备：以数据包为单位进行数据交换的设备1.1.5Linux的版本内核版本（Kernel）主版本号.次版本号.对当前版本的修订次数例如：Linux2.4.20发行版本（Distribution）发行版本是各个公司推出的版本，它们与核心版本是各自独立发展的。RedHatLinux:SlackwareLinux:TurboLinux:OpenLinuxDebian:SuSELinux:红旗Lin