[计算机]Linux操作系统01

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1、第 1 章 Linux 概述本章提要：本章首先介绍了 Unix 的概念，然后介绍了 Linux 的技术特点、Linux 的版本，Linux 和其他一些操作系统的一些比较。从而使 读者对 Linux 系统有一个整体上的了解， 为后章的学 习打下基础。1.1 计算机基础计算机是一种能迅速而高效的自动完成信息处理的电子设备，它能按照程序对信息进行加工、 处理、存储 。1.1.1 计算机的诞生和发展1946 年，第一台电子计算机在美国 诞生。从此， 计算机科学与技术就成了上个世纪下半页发展最快的一门学科，特别是微型计算机和互 联网的出现，使到它渗透到社会的各个方面，有力地推 动了社会信息化的发展。而且

2、这种强劲的 势头将有可能在这个世纪持续下去。多年来，人们把安装计算机物理器件的变革作为一种标志，到现在 为止， 计算机的发展划分了四个 时代：第一代（1946-1958）称为电子管时代。在这期间， 计算机主要的器件是 电子管，那时候的计算机都称电子管计算机。其主要特点就是体 积庞大、运算速度低、成本高、可靠性差、内存容量下。其中比较有代表性的机器有：IBM650 和 IBM709 等。第二代（1959-1964）称为晶体管时代。在那 时， 计算机的主要逻辑 元件是晶体管，电脑也成为晶体管计算机。到这阶段，它的运算速度已经有很大的提高，而且体积已经大大减小，可靠性和内存都有了很大的提高，而且，后

3、期使用操作系统并且出现了如 FORTRAN、COBOL 等高级编程语言。代表机型有：IBM7090、 IBM7094、CDC7600 等。第三代（1965-1970）称为集成电路时代。在这个时期中， 计算机中使用中小 规模的集成电路代替了其他元器件。在这个时期，不管是比以前更加小，性能也越来越高了，而且在制造成本上面也少了很多。并且，在这个时期，操作系统完善了很多，高级语言也丰富了起来。第四代（1970- 至今）称为大规模和超大规模集成电路时代。在 这个期间，计算机的主要组成器件是大规模的和超大规模的集成电路。并且，在这个期间， 电子制造工艺飞速发展，使到计算机出了小型机、中型机、大型机以外还

4、开始向巨型机和微型机 发展，从而使到 计 算机不但面向高端，而且面向大众化的方向发展。使得计算机走进了办 公室、学校和家庭。1.1.2 计算机的一些指标字长：知己算计能够直接处理的二进制数据的位数。 单位为位（bit）。人们常说的多少位机指的就是这个。主频：指计算机主时钟在一秒钟内发出的脉冲数，在很大程度上决定了 计算机的运算速度。内存容量：是标志计算机处理信息能力强弱的一向技术指标。单 位为字节（Byte ）。8bit=1byte 1024B=1KB 1024KB=1MB。1.1.3 操作系统基本功能操作系统是一种中间系统，它介于硬件和 应用软件之间。首先就是驱动硬件，使其工作起来，在 这基

5、础上面为应用软件搭建一个平台。2 Linux 操作系统1.2 Unix 简介1.2.1 Unix 的历史Unix 是历史最悠久的通用操作系统。1969 年，美国贝尔实验室的 K.Thompson 和 DMRitchie 在规模较小及较简单的分时操作系统MULTICS 的基础上开发出 Unix，当 时是在 DEC 的 PDP7 小型 计算机上实现的。1970 年正式投入运行。此后数年，Unix 一直是一个限于在 AT&T 内部使用的操作系统。1971 年，发展出以 PDP-11/20 汇编语言编写成的 V1 版，包括最基本的文件系 统和一些简单的软件，之后，又经历 了一些改进。1973 年，DM

6、Ritchie 研制出系统描述语言 C，并应用新的 C 语言来改写原来用汇编语言编写的Unix，这 就是 V5，这使得 Unix 修改更容易，并且具有在不同 CPU 平台上的可移植性，这便成为 Unix一大重要特点，自此以后，Unix 操作系统和应用程序几乎都用 C 语言编写，只需拥有相应平台上的 C编译器（将 C 语言转变为相应平台机器语言的翻译软件），便可 进 行移植。 C 与 Unix 之间具有传统的非常密切的关系。同年，KThompson 和 DMRitchie 在美国计算机 协会的第四届操作系统原理讨论会上提交“ The Unix Time Sharing System”一文，Uni

7、x 系统正式向外披露，此文后来刊登于 1974 年 7 月的Commnnication Of ACM 杂志上。1975 年，V6 推出，此后 Interactive System Co.（已被 SUN 收购）成为 Unix 的第一个转销商，Unix步出贝尔实验室之外，配备于 PDP-11 机上开始广泛流传，在大学校园中尤其 风行。剖析 Unix 的结构，修正错误并作出改进，开发更好用的 应用软件， 这一切成为计算机 专业最佳习作与毕业设计题材。在加州大学伯克利分校（UCB ）以 Willian Joy 为首的一些软件技术人员研制出由 V6 派生的 BSD，成为 Unix 家族的一名新成员，BS

8、D 在伯克利分校得到了很大的发展。直到 1992 年，Unix 商标持有人 USL（AT&T 后来开设的一家子公司）控告伯克利不应使用 Unix 执照，尽管 USL 最 终败诉，但伯克利也在同年宣布不再发展 BSD，BSD 的终极版本是 4.4BSD，此乃后话。以下是 Unix 两大流派 AT&T Unix 与 BSD 各自的发展历程示意图，如图 1-1 所示。 AT& Unix的 发 展 BSD的 发 展 雏 形 （ PD-7, PD-9） （ 196-190） 2BSD（ 源 自 V6） V1（ PD1/20） （ 197） 2.8BS P1/34,0,45,60,7 （ 971-972）

9、 3.0BSD V5 （ C语 言 改 写 ） （ 1973） 4.0BSD（ 源 自 32V, 用 于 VAX） 6（ 1975） 4.1BSD V7（ 1978） 4.2BS（ 1983） 32V（ 197） 4.3BSD（ 1986） SYTEM I（ 198） （ TAHOE,） （ RN 190） STE V（ 1983） 4.BSD（ 193） 图 1-1除 UCB 外，卡耐基美 伦大学（CMU ）的 Mach 计划也对 Unix 发展产生深远影响。现在许多流行的Unix 系统都与 Mach 有关。第 1 章 Linux 概述 3AT&T 在 V6 推出后，于 1978 年又推出

10、V7，包括了更多的命令并可支持大尺度的文件，V7 后来被移植到 VAX 机上，称为 32 V。1981 年，研制出 System III，1983 年，推出适用于教育并且易于 维护 的 System V。Unix 发展世系如图 1-1 所示。除了两个主要流派外，还有些软 、硬件厂商在不同 CPU 平台上开 发的“类似于”Unix 的操作系统。这些系统尽管实现方法各不相同，但其所具有的功能及操作管理手段均与主要流派中的某些版本相似，我们称之为“兼容的 ”Unix。表 1-1 为一张兼容 Unix 的对照表。表 1-1 兼容的 Unix 对照表名称 公司 硬件平台 特点AIX IBM RS6000

11、, POWER PC 融合 SVR2 和 BSD 的特点，有特色的系统管理IRIX SGI PC/工作站 最新版本 V5.x 基于 SVR4ULTRIX DEC PC 具有许多 4.2BSD 与 4.3BSD 的特点SunOS（Solaris）SUN 68K, Sparc, X86 基于 4.3BSD，也有许多来自于SYSTEM V 的内容， SUN 自身开发的 NFS、OPEN LOOK GUI 标准HP-UX HP X86, HP 工作站 4.2BSD 发展而来NeXT NeXTstep 68K, X86 基于 Mach 核心的 4.3BSD，界面友好，遵守 Openstep 标准Xeni

12、x SCO/Microsoft X86 以 SVR2 为基础SCO Unix SCO X86 Xenix 的后 续产品，影响较大的 PC UnixUNICOS Cray Cray 超级电脑Dell Unix Dell X86 基于 SVR4Minix 个人作品 X86, Mac, Atari 与 V7 兼容， Linux 的鼻祖有趣的是，它们大部分不叫“Unix”，主要原因是 Unix 商标为 AT&T（后来是它的子公司 USL）所持有，1993 年春， Novell 将 USL 收 购， Unix 商标从此归属 Novell，“AT&T Unix”这一名称成为历史。在1994 年， Nove

13、ll 令人吃惊地放弃了 “Unix”这一商标，将其转售给 英国的 X/OPEN，这使得所有符合X/OPEN 标准的操作系统都可称为“ Unix”。不 过，Novell 仍然保留了原 Unix 系统程序码的版权。1.2.2 Unix 的技术特点经过操作系统市场 30 年的激烈角逐， Unix 能存活到今天并一直在 领导着操作系统的主流，自然会有其独到之处。通常 Unix 系统都会具有以下特点：1. 支持多用户既可以允许许多用户同时在运行 Unix 系统的机器（称为主机，HOST）上进行操作。通常主机可以通过局域网或串行口与被称为“终 端” 的设备相连。所 谓终端，实际上就是没有（或只有很少）自身

14、处理能力，由键盘和监视器组成的供用 户进行输入/输出操作的功能特化的简单计算机。用户可通过终端向主机发出指令，运行相应的程序，而输出的结果则可以在此终端的 监视器上显示，一台主机往往可以带动数个至上千个终端。以采用 Intel 体系 CPU 的微机作主机，建立 Unix 运行体系常用方法如图 1-2 所示。4 Linux 操作系统图 1-2例 1：如图 1-2 所示，在主机上安装多用 户卡， 这种卡可以提供数个至数十个串行口，用串行连接电缆将终端上相应的接口与之连接则可。例 2：如图 1-3 所示，在主机上安装网卡，用 PC 模拟终端，即仿真终端，与主机均用双 绞线通过集线器连接。图 1-3典

15、型的仿真终端程序是 Telnet，在 Windows 系列操作系统中都已集成此功能。例如在 Windows 2000/XP 的 Telnet，可按以下步 骤 操作：（1）用鼠标左键单击屏幕左下角的“开始” 按钮，然后在菜 单中选 “运行”，如图 1-4 所示。（2）出现“运行”对话框后，输入“ telnet”，如图 1-5 所示，然后用鼠标单击“确定” 按钮。图 1-4 图 1-5（3）屏幕上出现 Telnet 的界面，如图 1-6 所示。图 1-6如果用户的 PC 已 经连入 Internet，在理论上使用 Telnet 可以与全世界任何一台 Unix 主机相连接。第 1 章 Linux 概述 5由此可见，Unix 实际是一种天生的网 络系统，由于程序仍是在主机上运行，主机与 终端之间只是传送指令和结果，流量不大，因此，对于不在 Internet 上的远程用户，也可以通过低速线路（电话线）、MODEM 与主机连接，从而使网 络延伸到相当远的距离，如 图 1-7 所示。图 1-7另外，在主机上用户也可使用键盘 和显示