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1、Linux操作系统基础2010年9月,主要内容,Linux系统概况 Linux系统环境 Linux编程环境 make管理项目 用户管理命令 文件操作命令 进程管理命令 网络管理命令 系统信息命令,Linux发展史,1991年11月，芬兰赫尔辛基大学的 Linus Torvalds 编写了一个小程序（取名为Linux），发布在互联网上 希望借此实现一个操作系统“内核” 1993年 一批高水平网络黑客参与，诞生Linux 1.0 版 1994年 Linux 的第一个商业版 Slackware 问世 1996年 美国国家标准技术局计算机系统实验室确认 Linux 版本1.2.13符合 POSIX 标
2、准 2001年 Linux2.4版内核发布 2003年 Linux2.6版内核发布,Linux系统概况,Linux操作系统特征,符合POSIX标准规范的操作系统 Portable Operation System Interface of Unix：可移植的操作系统接口 由IEEE开发，ANSI和ISO标准化 具备现代操作系统的基本功能 抢占式多任务处理，支持多用户 图形用户接口 异构硬件支持 支持SMP 支持TCP/IP 多体系结构支持，支持32/64位CPU 主要发行版本 Red Hat Enterprise、Fedora、Ubuntu、Red Flag,Linux系统概况,Linux精髓
3、,代表一种开源文化 免费软件，开放源代码 自由软件，可在原有程序基础上开发自己的程序 GNU/Linux Linux仅指Linux内核 Linux系统的大部分应用都建立在GNU软件之上 核心结构 Linux内核 Linux Shell Linux文件系统 Linux应用系统 GNU Tools,Linux系统概况,Linux的系统结构,Linux系统概况,Linux的内核特点,Linux是单内核、多模块系统 Linux内核运行在单独的内核地址空间 所有操作系统功能作为一个模块实现在其内核中 模块均运行在内核态，直接调用函数，无需消息传递 具备模块化设计、抢占式内核(Linux 2.6支持，Li
4、nux 2.4用户级抢占)、支持内核线程及动态装载内核模块的能力 与Unix主要区别 Linux汲取了微内核设计思想（基于模块定制内核） Unix也是单内核系统 Windows NT和Mach是微内核系统 只提供基础功能，其他功能通过服务实现 微内核功能被划分为多个独立过程，每个过程称为服务器,Linux系统概况,Linux系统概况,Linux的内核版本,Linux内核版本指由Linux开发小组（Linus Torvalds总协调）开发出系统内核的版本号 Linux内核采用双树系统 一棵是稳定树，主要用于发行 另一棵是非稳定树（开发树），用于产品开发和改进 Linux内核版本号由3位数字组成,
5、r.x.y,第1位数字r为主版本号,第2位数字x为说明版本类型的次版本号： 偶数表示产品化版本 奇数表示实验版本,第3位数字y为修改号，表示错误修补的次数,主要内容,Linux系统概况 Linux系统环境 Linux编程环境 make管理项目 用户管理命令 文件操作命令 进程管理命令 网络管理命令 系统信息命令,Linux系统的文件系统结构,Linux系统环境,/usr/doc：Linux文档 /usr/man：在线联机帮助手册 /usr/spool：假脱机文件 /sbin：管理员开启系统的命令 /var：时变文件，例如邮箱文件 /dev：设备文件接口 /etc：系统配置文件及其它系统文件,/
6、：文件系统结构的起始 / home：用户主目录 / bin：标准指令和工具程序 / usr ：系统使用文件和指令 / usr/bin：用户命令和工具程序 /usr/sbin：系统管理员命令 /usr/lib：编程语言库,文件系统的概念,Linux系统环境,文件系统 磁盘上有特定格式的一片区域 文件 文件系统中存储数据的一个命名的对象 目录 其中包含许多文件项目的一类特殊文件 子目录 被包含在另一个目录中的目录，包含子目录的目录称为父目录 文件名 用来标识文件的字符串，保存在一个目录文件项中 路径名 “/”字符结合在一起的一个或多个文件名的集合。它指定一个文件在文件系统中的位置,文件结构,Lin
7、ux系统环境,无论文件是一个程序、一个文档、一个数据库、或是一个目录，操作系统都会赋予它下面的结构 索引节点（I节点） 包含有关相应文件信息（文件权限、文件组、文件大小等）的一个记录 数据 文件的实际内容,文件名命名规则,Linux系统环境,包含大写键、小写键、数字、#、_不包含空格不包含以下字符：* ? / ; $ “不能以 “+”或者“-”开头区分大小写最长文件名：255,文件类型,Linux系统环境,普通文件：包含各种长度的字符串 文本文件：由ASCII字符构成 数据文件：由来自应用程序的数字型和文本型数据构成，如电子表格、数据库等 可执行的二进制程序：由机器指令和数据构成 目录文件：由
8、成对的“I节点号/文件名”构成I节点号是检索I节点表的下标，I节点存放所有文件的状态信息 文件名是给一个文件分配的文本形式的字符串，用来标识文件 设备文件： /dev/tty1 连接文件：存放文件系统中通向文件的路径file 文件名,Linux中的shell,与Windows下的cmd类似 提供了一个运行程序、管理文件系统、编译程序代码、管理计算机的途径 Shell比GUI功能强大得多 常用的ShellKornBourneC Bash（缺省值） 普通用户提示符$，root提示符#,Linux系统环境,Linux用户管理,Linux是一个多用户的操作系统 注册用户要使用Linux系统资源，首先必
9、须登录系统 使用完系统后，必须退出系统 Linux将用户分为普通用户和超级用户 超级用户(root) 一般使用超级用户帐号完成一些系统管理的工作 普通用户 一般的Linux使用者均为普通用户,Linux系统环境,Linux启动过程说明,Linux系统环境,打开PC的电源 BIOS开机自检 按BIOS中设置的启动设备(通常是硬盘)启动，接着启动设备上安装的引导程序lilo或grub开始引导Linux 内核的引导 执行init程序 启动getty，打开了终端供用户登录系统 用户登录成功后进入了Shell,用户登录系统,Linux系统环境,系统启动后，输入用户名并键入回车键。如： login: ro
10、ot 输入用户口令，输入的口令不会在屏幕上显示出来。如果输入的口令有误，屏幕提示下列信息： login incorrect login: 执行上述两步后，如果屏幕显示系统提示符,如： rootloclhost root # 说明已经成功登录到系统中，可以进行操作,退出系统,Linux系统环境,用户使用Linux系统之后，要退出系统的过程称为“注销” 方法有三种 键入： exit 按： Ctrl+D (相当于执行exit) logout,关闭系统,Linux系统环境,必须由超级用户在shell提示符下，键入关闭命令 系统将完整地执行关闭所有进程 释放占用资源，停止运行 切断电源 关闭系统的命令
11、rootloclhost /root # shutdown h now rootloclhost /root # halt rootloclhost /root # init 0 rootloclhost /root # poweroff,关闭系统,Linux系统环境,重启系统 reboot 命令 shutdown -r 命令组合键 Ctrl+Alt+Del（只适用于控制台下） shutdown命令 语法：shutdown flag warning messageflag:-r 重启 -h 关机 -k 不关机，只发消息 time: 绝对时间：hh:mm 相对时间：+mm(分钟) 立刻关机：no
12、w(=+0),关闭系统注意事项,Linux系统环境,Linux系统有一个磁盘缓存区 这个缓存区不是立即将所有数据写入磁盘的 而是隔段时间后，再将数据写入磁盘 随手关掉电源可能会导致缓存没有回写，磁盘上的文件系统不完整 Linux的多任务系统 可能有许多程序正置于后台运行 只有通过正确的关机顺序，才可以保证所有的后台进程都能保存自己的数据,Linux内核源码的获取,Linux系统环境,下载位置 www.kernel.org 以GNU zip和bzip2形式发布 安装位置 一般安装在/usr/src/linux，不要将该源码树用于开发 在编译自己编写的C库所用的内核版本要链接到该树 不要以root
13、身份对内核进行修改，应先建立自己的主目录，仅以root身份安装新内核 安装新内核应该保持/usr/src/linux原封不动,Linux内核源码的获取,Linux系统环境,Linux核心源码结构,Linux系统环境,Linux核心源码的组织,Linux系统环境,/arch 目录 包含与体系结构相关的核心代码，相关.h文件则放在include/asm下 支持的每种CPU均有相应子目录，包含boot、kernel、lib和mm等子目录 /kernel目录 存放大多数内核函数 主要文件包括sched.c、time.c、sys.c、itimer.c、fork.c、signal.c、softirq.c、
14、resource.c、dma.c、printk.c等 /mm子目录 独立于体系结构的主存管理文件 包括实现虚拟主存管理的源代码,Linux核心源码的组织,Linux系统环境,/fs目录 存放VFS和系统支持的各种文件系统源代码 每个子目录对应一个特定文件系统 /include目录 存放重要的内核.h头文件 为各种CPU专设一个子目录 通用子目录include/linux、include/net /ipc目录 存放处理进程间通信所需源代码,Linux核心源码的组织,Linux系统环境,/drivers目录 存放所有设备驱动程序源代码 /net子目录 存放网络子系统，如各种网卡和网络规程驱动程序
15、/security目录 存放安全子系统代码 /sound目录 存放语音子系统代码,Linux核心源码的组织,Linux系统环境,/init目录 存放内核引导和初始化代码 许多重要文件，如main.c、version.c就位于该目录下 /lib目录 存放内核需要的通用工具性内核函数（如对出错信息的处理），它能够在引导时解压内核并装入主存 /scripts目录 存放编译内核所用脚本和用于系统配置的命令文件 /documentation目录 存放内核源代码文档,主要内容,Linux系统概况 Linux系统环境 Linux编程环境 make管理项目 用户管理命令 文件操作命令 进程管理命令 网络管理命
16、令 系统信息命令,C程序员的系统视图,Linux编程环境,系统调用与函数库,Linux编程环境,系统调用 Linux内核的对外接口 用户程序和内核之间唯一的接口 函数库 依赖于系统调用 标准函数库建立在系统调用的上层，提供的功能比系统调用强，使用也比较方便 静态库(.a文件) 动态库/共享库 (.so文件),Linux支持的编程语言,Linux编程环境,高级编程语言 C/C+, Java, Fortran ELF二进制格式 Executable and Linkable Format 工具接口标准委员会(TIS)选择ELF体系作为不同操作系统之间可移植的二进制文件格式 脚本 Shell: sh/bash, csh, ksh Perl, Python, tcl/tk, sed, awk,文件名后缀,Linux编程环境,集成环境,Linux编程环境,集成开发环境IDE Emacs/xemacs Kdevelop Eclipse 命令行开发环境 编辑器 vi/vim/gvim, emacs/xemacs, pico, gedit 代码阅读器source navigator，vi/emacs+ ctags/etags 配置工具automake, autoconf, ,
