01Linux体系及编程简介

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1、第一章 Linux和GNU简介软件工程学院 郑皎凌 课程简介l第1章 Linux简介(1课时)l第2章 Linux命令(2课时) 重点l第4章备份(2课时)重点l第5章 Linux编程基础(2课时)重点l第6章文件和目录(1课时)重点l第7章进程控制(1课时)重点l第911章(1课时)l第1214章(1课时)l第15章装载内核(1课时)l第16章进程调度(1课时)l复习(1课时)考核形式l总成绩=l 期末考试*70%l +上机*20%l +考勤*10%大纲lLinux和GNU简介lLinux系统简介lVMware的安装与配置大纲lLinux和GNU简介lLinux系统简介lVMware的安装与

2、配置1.1 Linux简介l1.什么是LinuxlLinux是由芬兰人Linus Benedict Torvalds （李纳斯托沃兹）创造的一款操作系统。 由以下两个部分组成：l内核：即操作系统的运行核心；l建立在内核之上的各种系统和应用软件。1.1 自由的天地：GNU和LinuxlGNU 是由自由软件基金会 （ Free Software Foundation，简称FSF）的 董事长Richard M. Stallman （RMS）于 1984年发起的，至今已经有20年的历史了 。 lGNU是GNUs Not Unix的缩写 Copy right VS copy leftl在GNU Mani

3、festo（GNU宣言）中对GNU 的精神进行了阐述：软件的源代码应该自 由流通，软件开发者应该做的不是把源代 码据为己有，赚取发行可执行文件的金钱 ，而是应该赚取整合与服务的费用。因为 源代码自由流通的软件才能让软件的质量 提高，让软件开发人员可以自由的与他人 交换心得，不受知识产权的约束。神奇的LinuxlLinus 是一名大学生，为了实习使用著名计 算机科学家 Andrew S. Tanenbaum教授开 发的 Minix操作系统，可以在8086上运行， 后来也支持80386，在一些PC机平台上非 常流行）lLinus购买了一台486微机，但是他发现 Minix的功能还 很不完善，于是他

4、决心自己 写一个保护模式下的操作系统，这就是 Linux的原型。Linux版本l发布版Linux 企业级的一般应用lLinux有几个主要应用领域l服务器、桌面和嵌入式应用 (moto,android)l文件服务器系统l企业门户网站l数据备份等lAndroid是基于Linux开放性内核的操作系统 ，是Google公司在2007年11月5日公布的 手机操作系统。l它采用了软件堆层（software stack，又名 软件叠层）的架构，主要分为三部分。底 层Linux内核只提供基本功能，其他的应用 软件则由各公司自行开发，部分程序以 Java编写。 l仅正式上市两年的操作系统Android已经超越称

5、霸 十年的塞班系统，使之跃居全球最受欢迎的智能 手机平台。 l现在，Android系统不但应用于智能手 机，也在 平板电脑市场急速扩张，在智能MP4方面也有较 大发展。 l采用Android系统主要厂商包括中国台湾的HTC( 第一台谷歌的手机G1由HTC生产 代工）、韩国 三星、韩国原道、美国摩托罗拉、索尼爱立信等 ，中国大陆厂商如：首派(A101、A100、A80、 A60S及未上市的A70)，魅族 （M9），华为、中 兴、联想、蓝魔等。 l2008年9月22日，美国运营商德国T-Mobile在纽约正式发 布第一款Android手机T-Mobile G1。该款手机为台湾 宏达电(HTC)代工

6、制造，是世界上第一部使用Android操作 系统的手机，支持WCDMA/HSPA网络，理论下载速率 7.2Mbps，并支持Wi-Fi。 l 2009年10月28日正式发布了Android 2.0 智能手机操 作系统。 l 2010年1月索尼爱立信首款Android机型X10上市 。 l 2010年1月7日，Google在其美国总部正式向外界发 布了旗下首款合作品牌手机Nexus One（HTC G5），并 同时开始对外发售。 l 2010年7月9日，美国NDP集团调查显示，Android系 统已占据了美国移动系统市场28%的份额。 l 目前Android 的 Linux kernel控制包括

7、安全（Security），存储器管理（Memory Management），程序管理（Process Management），网络堆栈（Network Stack），驱动程序模型（Driver Model） 等。l下载Android源码之前，先要安装其构建工 具 Repo来初始化源码。Repo 是 Android 用来辅助Git工作的一个工具。 Linux 企业级的一般应用l为什么选择LinuxLinux的价格优势是无容置疑的，但是稳定 性、可靠性才是用户使用Linux的主要原因 。每个进程都运行在自己的虚拟地址空间中 ，并且不会损坏其它进程或内核使用的地 址空间。任务与内核之间也是相互隔离，

8、即使行为 不良或编写不良的程序也不会损坏系统。内存溢出与内存泄漏l*p = (char *)malloc(num);在堆上分配内存。 char *str = NULL; GetMemory( strcpy(str, “hello“); printf(str); 函数退出后，str的内存被释放，程序失去了对在堆分配的管理手段 ，从而造成内存泄漏。 改为： char *str = NULL; GetMemory( strcpy(str, “hello“); printf(str); free(str); Linux 企业级的一般应用l文件服务器 NFS（网络文件系统，Network File Sy

9、stem）是由 SUN公司制订的一种文件服务标准，它能实现基于 Linux/UNIX的网络文件共享服务。应用Linux的NFS 服务，可以很好地解决企业的Linux/UNIX环境文件共 享问题。Linux提供了安全高效的Windows文件服务器系统 Samba，可以将Windows和Linux有效地整合到一起 。Samba基于SMB（Server Message Block）协议 ，可提供不同计算机之间打印共享、文件共享、域管 理等服务。Linux 企业级的一般应用l企业门户网站所谓企业门户网站，就是为企业提供全 面信息资讯和服务的行业性网站。在Linux下组建企业的门户网站，可以选 择的方案

10、很多，例如著名的LAMP方案。Linux 企业级的一般应用l企业门户网站Apache是一款提供WWW服务的服务器 软件，MySQL是数据库软件；PHP是动态脚本解释语言。LAMP对于企业而言，是完全免费的，因 此可以极大地降低企业的信息化建设成 本。Linux 企业级的一般应用l数据备份随着信息技术的快速发展，对于企业，数据备份的重要性不可忽视。 对于一个企业来说，数据就是它的财产。 Linux本身是一个非常安全的操作系统。Linux在最新版本中，广泛采 用了日志文件系统，例如EXT3文件系统。日志文件系统可以有效地 降低服务器突然断电、死机等情况下对数据可能造成的损失。 在Linux下，也支

11、持高性能的RAID、磁盘阵列等物理设备，应用RAID 或者磁盘阵列，可以有效地降低因为物理存储介质失效带来的数据损 失。 在Linux下，还有许多的高效率的数据备份工作。例如tar、cpio和 dump。同时，Linux还有大量的第三方软件包（包括自由软件和商业 软件）可以提供数据备份的功能。大纲lLinux和GNU简介lLinux系统简介lVMware的安装与配置l当用户打开PC的电源，lBIOS开机自检，l按BIOS中设置的启动设备(通常是硬盘)启动，l接着启动设备上安装的引导程序lilo或grub开始引导 Linux ， lLinux首先进行内核的引导，l接下来执行init程序，lini

12、t程序调用了rc.sysinit和rc等程序，rc.sysinit和rc 当完成 系统初始化和运行服务的任务后，返回init；linit启动了mingetty后，打开了终端供用户登录系统，用户 登录成功后进入了Shell，这 样就完成了从开机到登录的 整个启动过程。 分区lUnix当中最高级的目录是根目录“/”； windows安装可以分成一个硬盘，但是 Linux最少需要两个分区，一个是“/”根分区 ，一个是Swap分区，Swap分区的用途就 是作为系统的交换分区，可以看作是虚拟 内存的分区，类似windows当中的 pagefiles.sys。 Swap分区的作用l当系统的物理内存不够用的

13、时候，就需要 将物理内存中的一部分空间释放出来，以 供当前运行的程序使用。那些被释放的空 间可能来自一些很长时间没有什么操作的 程序，这些被释放的空间被临时保存到 Swap空间中，等到那些程序要运行时，再 从Swap中恢复保存的数据到内存中。这样 ，系统总是在物理内存不够时，才进行 Swap交换。 有关交换分区的命令l命令说明： vmstat 后面的参数指定了性能指标捕获的时间间隔。 l这些性能指标中和Swap有关的包括以下几项： lprocs下的w 它表示当前（三秒钟之内）需要释放内存、交换出去的 进程数量。 lmemory下的swpd 它表示使用的Swap空间的大小。 lSwap下的si，

14、so si表示当前（三秒钟之内）每秒交换回内存（Swap in）的总量，单位为kbytes； lso表示当前（三秒钟之内）每秒交换出内存（Swap out）的总量，单 位为kbytes。 l以上的指标数量越大，表示系统越忙。这些指标所表现的系统繁忙程 度，与系统具体的配置有关。系统管理员应该在平时系统正常运行时 ，记下这些指标的数值，在系统发生问题的时候，再进行比较，就会 很快发现问题，并制定本系统正常运行的标准指标值，以供性能监控 使用。磁盘的分区设备分区的命名 软盘/dev/fd0 第一个IDE硬盘（整个硬盘）/dev/hda 第一个IDE硬盘的第一个分区/dev/hda1 第一个IDE硬

15、盘的第二个分区/dev/hda2 第二个IDE硬盘（整个硬盘）/dev/hdb 第二个IDE硬盘的第一个分区/dev/hdb1 第二个IDE硬盘的第二个分区/dev/hdb2 第一个SCSI硬盘（整个硬盘）/dev/sda 第一个SCSI硬盘的第一个分区/dev/sda1 第一个SCSI硬盘的第二个分区/dev/sda2 第二个SCSI硬盘（整个硬盘）/dev/sdb 第二个SCSI硬盘的第一个分区/dev/sdb1 第二个SCSI硬盘的第二个分区/dev/sdb2Linux下常见设备设备命名 第一软驱 （A:）/dev/fd0 第二软驱 (B:)/dev/fd1 IDE1的第一个硬盘(mas

16、ter)/dev/hda IDE1的第二个硬盘(slave)/dev/hdb IDE2的第一个硬盘(master)/dev/hdc SCSI的第一个硬盘/dev/sda SCSI的第二个硬盘/dev/sdb 光驱cd-rom/dev/cdrom 打印机/dev/lp0文件系统l在Linux中 ，因为它是Unix的一种,系统可以使用 的不同文件系统, 不能向Windows或DOS一样通 过设 备标识符存取 ( 例如一个驱动器数字或一个 驱动器命名 )， 而是它们被构建成为一个单一的 层次树 状结构以作为代表文件系统的实体。 Linux 通过安装一个文件系统将该新文件系统加 入它的文件系 统树中。所有的文件系统, 不管是 什么类型，都安装在文件系统树的一个目录上并 且该文件系统之上 的文件将掩盖掉这个安装目录 中原来存在的内容。这个目录称为安装目录或