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1、Linux的操作系统教程,Operating System Course based on Linux,课程要求,通过linux操作系统这门课的学习，理论方面：要求大家掌握操作系统的概念和原理，对linux操作系统要有一定的认识。实践方面：要求大家可以熟练的操作linux，像linux系统的安装，应用软件的安装和使用，网络配置和管理，常用命令的使用，shell的使用，vi编辑器的使用等等。本课程将会讲授linux用户基础、linux系统管理和linux网络管理三方面的知识。,课程要求,考勤+平时表现20%+实验20%+期末考试（上机考试+笔试）60%,第一讲 操作系统引论,下一页,内容操作系统
2、概述操作系统的发展过程中几种类型的操作系统操作系统的功能和特征常见操作系统介绍,1.1.1 操作系统的概述,计算机由硬件和软件组成 操作系统是计算机软件中最基本的系统软件在操作系统之上是其它的系统软件,泛回本节首页,1.1.2 操作系统的发展过程中出现的典型系统,多道批处理系统。用户所提交的作业都先存放在外存上并排成一个队列，称为“后备队列”；然后，由作业调度程序按一定的算法从后备队列中选择若干个作业调入内存，使它们共享CPU、内存等资源。相比于单道系统，提高了CPU、内存以及外设的利用率，同时也提高了系统的吞吐量，减少了作业运作的时间。需要解决的问题是：处理机管理、内存管理、外设管理、文件管
3、理、作业管理。,下一页,操作系统的发展过程中出现的典型系统,分时操作系统(Time-Sharing System)工作方式是：一台主机连接了若干个终端，每个终端有一个用户在使用，操作系统以时间片为单位，轮流为每个终端用户服务。由于时间片很短，使每个终端用户感觉不到其他用户的存在，就像自己独占一台主机一样，使用户可以享受到人-机交互的乐趣。可以说是宏观上看是多个人同时使用一个CPU，微观上是多个人在不同时刻轮流使用CPU。分时系统的特点是：多路性，独立性，及时性，交互性,下一页,操作系统的发展过程中出现的典型系统,实时操作系统(Time-Sharing System)实时操作系统是指使计算机能及
4、时响应外部事件的请求在规定的严格时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时设备和实时任务协调一致地工作的操作系统。实时操作系统要追求的目标是：对外部请求在严格时间范围内做出反应，有高可靠性和完整性。其主要特点是资源的分配和调度首先要考虑实时性然后才是效率。此外，实时操作系统应有较强的容错能力。,下一页,操作系统的发展过程中出现的典型系统,网络操作系统(Network Operating System)网络操作系统指的是能够控制计算机在网络中方便地传送信息和共享资源，并能为网络用户提供各种所需服务的操作系统。网络操作系统主要具有两种工作模式，一种是客户服务器模式，另一种是对等模式。网络操作系统除了
5、具有操作系统的基本功能外，还应当具有网络通信、资源管理和网络管理等功能。,下一页,操作系统的发展过程中出现的典型系统,分布操作系统(Distributed Operating System)大量的计算机通过网络被连结在一起，可以获得极高的运算能力及广泛的数据共享。这种系统被称作分布式系统。分布操作系统的结构也不同于其他操作系统，它分布于系统的各台计算机上，能并行地处理用户的各种需求，有较强的容错能力。例如：巨型机。,下一页,1.2 操作系统的功能及特征,1.2.1 操作系统的功能操作系统作为计算机系统的资源管理器，主要职能是管理和控制系统中的软硬件资源，以有效的提高系统资源的利用率，作为虚拟机
6、是为用户提供一个良好的工作环境和应用程序接口。,返回本章首页,1.2.1 操作系统的功能,1.OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口OS处于用户与计算机硬件系统之间，用户通过OS来使用计算机系统。或者说，用户在OS帮助下，能够方便、快捷、安全、可靠地操纵计算机硬件和运行自己的程序。应注意，OS是一个系统软件，因而这种接口是软件接口。,图 1-1 OS作为接口的示意图,(1)命令方式。这是指由OS提供了一组联机命令(语言)，用户可通过键盘输入有关命令，来直接操纵计算机系统。(2)系统调用方式。OS提供了一组系统调用，用户可在自己的应用程序中通过相应的系统调用，来操纵计算机。操作系统的内核提供一系
7、列的内核函数作为系统调用的接口，如fork创建进程，exit中止进程(3)图形、窗口方式。用户通过屏幕上的窗口和图标来操纵计算机系统和运行自己的程序。,1.2.1 操作系统的功能（续）,2.OS作为计算机系统资源的管理者 在一个计算机系统中，通常都含有各种各样的硬件和软件资源。归纳起来可将资源分为四类：处理器、存储器、I/O设备以及信息(数据和程序)。相应地，OS的主要功能也正是针对这四类资源进行有效的管理，即：处理机管理；存储器管理；I/O设备管理；文件管理。可见，OS确是计算机系统资源的管理者。事实上，当今世界上广为流行的一个关于OS作用的观点，正是把OS作为计算机系统的资源管理者。,1.
8、2.1 操作系统的功能（续）,处理机管理存储管理内存分配，保护系统和各用户的存储区不产生冲突。内存保护，保护一个程序不会遭到其它程序的有意无意的破坏。地址映射内存扩充，为用户提供一个比实际内存大得多的虚拟存储器。设备管理缓冲管理，缓和CPU和I/O设备速度不匹配的矛盾。设备独立性，为用户提供一个良好的界面，不必涉及具体的设备特性。,下一页,1.2.1 操作系统的功能（续）,文件管理目录管理，以方便用户有效组织，管理文件。文件存取控制管理，对文件设置读、写、删除等权限以防止文件被非法窃取和破坏。文件存储空间管理，提高文件存储空间利用率和文件工作速度。,泛回本节首页,1.2.2 操作系统的特征,并
9、发性。（区别于并行）共享性。虚拟性。异步性。（也叫不确定性）,返回本节首页,1.3 常见操作系统介绍,1.3.1 DOS1.3.2 Windows1.3.3 UNIX1.3.4 Linux,返回本章首页,1.3.1 DOS,返回本节首页,1.3.2 Windows,下一页,1.3.2 Windows（续）,下一页,1.3.2 Windows（续）,Windows 3.1,返回本节首页,1.3.3 UNIX,分时的多用户多任务操作系统。具有很好的可移植性。几乎所有的硬件平台都有其对应的UNIX。可靠性、抗毁性、一致性 V4版本用C语言编写创始人是贝尔实验室的ken thompson 和Denni
10、s Ritchie，他们也是C语言的发明人Unix当前两大流派，AT&T Bell实验室的System V和美国加州大学伯克利分校发布的BSD（Berkeley software distribution）1979年AT&T宣布了Unix的商业化计划，源程序不再公开80年代初，由于Unix商业化造成的大量优秀程序员的出走，以及源程序的保密，促使GNU的出现,返回本节首页,1.3.3 UNIX 续,GNU计划：GNU is Not Unix的递归缩写，旨在消除对计算机软件拷贝、分发、修改的限制。它的目标是创建一套完全自由的操作系统 GPL：General Public License，通用公共许
11、可证 LGPL：Libraray General Public License，程序库通用公共许可证,1.3.3 UNIX 续,它要求软件以源代码的形式发布，并规定，任何用户都能够以源代码的形式将软件复制或发布给别的用户它提醒每个用户，对于该软件不提供任何形式的担保如果用户的软件使用了受GPL保护的任何软件的一部分，那么，该软件就继承了GPL软件，并因此而成为GPL软件，也就是说必须随应用程序一起发布源代码GPL并不排斥对自由软件进行商业性质的包装和发行，也不限制在自由软件的基础上打包发行其它非自由软件,1.3.4 Linux,Linux是一套免费使用和自由传播的类UNIX操作系统，Linux
12、的内核是由当时芬兰的大学生Linus Torvalds在1991年设计开发的，随后他将内核源代码全部公开，随后由世界各地的成千上万的程序员参与了Linux系统的开发，使linux成为一个功能完善的操作系统，目前的linux已经具有了unix的所有特征。Linux是一个基于POSIX(Portable Operation System Interface可移植操作系统接口)的多用户、多任务、支持多进程和多CPU的操作系统。,返回本节首页,1.3.4 Linux 续,Linux支持32位和64位的硬件。是一个性能稳定的多用户网络操作系统。并且，其模块化设计结构很容易扩充。Linux是一个开放的免费
13、软件，任何人都可以免费获得Linux的源代码，修改源代码。支持几乎所有的硬件平台，包括Intel系列，680 x0系列，Alpha系列，MIPS系列等，并广泛支持各种周边设备。1991年10月，Linux第一个公开版0.02版发布 1994年3月，Linux 1.0版发布 Linus的标志是可爱的企鹅。,1.3.4 Linux 续,Linux 主要作为Linux发行版的一部分而使用，这些发行版由个人，志愿者组织以及商业机构编写的，目前有超过300个版本的linux操作系统。一个linux发行版本应该包括Linux内核，一些GNU程序库和工具，命令行shell，图形界面的X Window系统和相
14、应的桌面环境以及相应的应用程序。美国的Red Hat，德国的SUSE，南非的Ubuntu 以及中国的红旗linux等,1.4 Linux操作系统的组成,总体上有Linux内核和GNU系统构成，具体讲由四个主要部分：Linux内核，shell，文件系统和应用程序,Linux内核,shell,文件系统,应用程序,1.5 Linux操作系统的特点和应用,（1）继承了unix的优点，有许多改进，是集体智慧的结晶，能紧跟技术发展潮流，具有极强的生命力。（2）通过操作系统，可以作为服务器，路由器，打印机，手机，PC等上的操作系统。（3）源代码开放，有利于发展成各种特色的操作系统。（4）符合POSIX标准，
15、各种unix应用可方便移植到linux下（5）图形化界面系统独立于内核，非常灵活，易于修改。（6）网络功能强大，安全性和稳定性高,1.5 Linux操作系统的特点和应用 续,Linux与Windows的优缺点在易用性方面，Windows仍然处于优势在灵活性方面，Linux则占据上风 在对客户端软件和多媒体软件的支持方面，一直是 Windows 的强项,1.5 Linux操作系统的特点和应用 续,1.6 Linux内核,Linux的内核版本由3部分组成主版本号次版本号末版本号,Linux内核的两种版本号,版本号的第二位数字，可以确定Linux内核版本的类型开发中的版本:第二位数字是奇数 稳定的版本:第二位数字是偶数,奇数,偶数,1.6 Linux内核,查看内核版本号的三种常用命令1.uname r2.cat/proc/versions3.cat/etc/issues,1.7 Linux操作系统的安装,（1）安装Linux独立系统（2）安装Windows与Linux共存的多操作系统（3）在虚拟机中安装Linux操作系统,返回本章首页,
