2022年Linux操作系统的功能、特性及安装 .pdf

湖南理工学院信息学院操作系统课程 论 文题目： Linux 操作系统的功能、特性及安装课 程 名 称操作系统考 查 学 期10 学年 第二学期考 查 方 式课程论文姓名文斌学号14082300 xxx 专业通信工程成绩指 导 教 师陈凯文名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - 摘要:本文比较详细地阐述了Linux 操作系统的产生、发展 , 总结了它的特点 , 并在剖析它的结构的基础上对其部分功能进行了评价, 同时介绍了它的一些实际应用, 最后介绍了 Linux 的安装。关健词 : 操作系统、 Linux 、Liniux的安装引言十二年前 Linux 还只是少数计算机高手和黑客手中的玩具，然而时至今日，任何人都不能否定它的地位和价值。Linux 已经渐渐被大家接受和认可，成为新一代的操作系统。 Linux 操作系统的历史并不短 , 但它的飞速发展也只是近十二三年的事情。很多人当了解到处于火热发展势头的操作系统的产生是一个芬兰人个人努力的结果时 , 常常会很吃惊。Linux 这一系统功能强大 , 尤其是作为网络中的各种服务器 , 它更是有着许多天生的优点。 我们将在介绍它的产生与发展及其特点的基础之上 , 分析它的结构 , 并根据其结构阐述它的功能特性和应用。最后, 我们将详细介绍 Linux 的安装。一、Linux 的产生与发展Linux 是芬兰赫尔辛基大学高才生Linus Benedict Torvalds在1991年4月编写出来的。 Linux 内核的创建是由芬兰赫尔辛基的LinusTorvalds 个人努力完成的。1991年底,LinusTorvalds首次在 Internet上发布 T基于Intel386 体系结构 Linux源代码 , 许多大专院校的学生和科研机构的研究人员纷纷把它作为学习和研究的对象。他们不断改进 Linux 版本, 不断地为 Linux 增加新的功能 Linux 逐渐成为一个基本稳定、可靠、功能比较完善的操作系统，由于Linux 操作系统从产生直至现在的发展一直在 Internet这个摇篮中 , 伴随着网络概念的不断膨胀,“ 网络一代”的迅速崛起 , 它急速地发展着。Linux 诞生后的几个月里， Torvalds 在不断地听取试用者的反馈的同时，仍然潜心于不断地改进程序，使其功能更强大、性能更稳定。到了1991 年底，已经陆续推出了 0.02 版、0.03 版、0.1 版、0.11 版。也许由于 Torvalds 从小深受其祖父（一名统计学教授，Torvald 少年时代学习的电脑启蒙者）和信仰共产主义的父亲的影响， 加上本身淡泊金钱的个性， 所以尽管当时 Torvalds 已欠了大约五千美元的学生货款，但在开始发布源代码时，他就制定了这样的版权规则：（1）任何人可以免费使用该操作系统，但不得将其作为商品出售；（2）任何人可以对该操作系统进行修改，但必须将其修改以源代码的形式公开；（3）如果不同意以上规定，任何人无权对其进行复制或从事任何行为。软件按其分发方式可以划分为三种模式，即商业软件（Commercial Software） 、共享软件（ Share Software）和自由软件（ Free Software） 。 商业软件的代表是美国微软公司（ Microsoft）的 Windows 操作系统，用户必须先购买商业软件许可证才能使用软件， 并且不能得到软件的源代码， 也不能对软件进行任何逆向工程以得到源代码， 即使软件存在缺陷用户也无权对软件进行任何修改或改进，否则将被认为侵犯版权。 共享软件在分发时， 用户可以先试用后付费， 通常不提供软件源代码， 如果超过试用期没有购买而仍使用，将被认为侵犯版权， 目前许多通过网络分发销售的软件都采用这种方式，著名的软件有代理服务器软件WinGate。自由软件在分发时必须向用户公开源代码，通常用户可以通过某种途径 （如网络下载）免费得到其分发版， 但用户如果付费的话将得到完善的服务和文档。自由软件的出现给人们带来很多的好处。首先，免费的软件可给用户节省相当一笔费名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - 用。 其次， 源代码公开和可自由修改吸引了众多的开发者参与软件的查错与改进，使自由软件更加完善， 同时还可以在改进自由软件的基础上开发出更符合用户要求的应用软件。目前人们非常熟悉的一些软件如Linux、OpenOffice 、Perl、Apache、Gnome、GCC等大量软件实际上都是自由软件的经典之作。显然， Torvalds 在 Linux 诞生时确定的版权规则体现了开放源代码运动的基本思想，在 Linux 诞生的初期有力地促进了它的传播、发展、完善，吸引网络上越来越多的程序高手（这些人常常被称作黑客）加入到Linux 的测试、开发中来。但是，由于这里的版权规则禁止销售Linux，实际上又阻碍了Linux 的推广、传播，因为软件分发需要时间、精力、物质、资金的投入，如果一味禁止分发者获得回报，必然阻碍 Linux 的推广和传播，使得Linux 最终局限在计算机软件爱好者的小范围内传播，无法到达普通计算机用户手中。不久，Linux 的机遇又出现了。Torvalds有机会聆听了自由软件运动之父Richard Stallman （理查德 斯托曼，生于 1953 年）的一次演讲，促使他考虑转向GUN的 GPL。Richard Stallman 是自由软件 运动的 精神 领 袖、 GNU 计划以 及 自由软 件基金 会（ Free Software Foundation）的创立者、著名黑客。他最大的成就是为自由软件运动创立了道德、政治以及法律框架，因而被誉为当今自由软件的斗士、伟大的理想主义者。GNU计划是由 Richard Stallman 在 1983 年 9 月 27 日公开发起的，它的目标是创建一套完全自由的操作系统。为保证GNU软件可以自由地 “ 使用、复制、修改和发布” ， 所有 GNU软件必须遵守GNU通用公共许可证（GNU General Public License，简称 GNU GPL） ，GNU GPL创造性地提出了 “ 反版权 ” （即 Copyleft）的概念，这是一个不同于商业软件的“ 版权所有 ” （即 Copyright）的法律概念， GNU GPL并不是为了否认版权， 也不禁止分发软件时收取费用或取得利润。其核心思想是任何人发布一个遵守 GNU GPL的软件时，不管是收费的还是免费的，都必须将发布者具有的一切权利给予软件的接受者，必须保证软件接受者能同时收到或通过其他途径得到源程序，并且将GNU GPL附加在软件的版权声明中，使软件接受者知道自己有这样的权利。GNU GPL本身也是受法律保护的版权声明。从0.12 版本开始， Torvalds把 GNU GPL作为 Linux 的版权声明，把 Linux 奉献给了自由软件，奉献给了 GNU，从而铸就了包括Linux 在内的自由软件今天的辉煌。从此，Linux 走上迅速发展的康庄大道。Linux 诞生于网络， 发展于网络， 从一开始就吸引了越来越多的开发人员加入到 Linux 内核开发社区中来，请让我们快速地回顾一下的Linux 发展历史：1991 年 9 月 17 日，Linus Torvalds 在新闻组 comp.os.minix 发表了 Linux V0.01，约有一万行代码。 1992 年，全世界大约有 1000 个左右的人使用 Linux，并有不少人提供初期的代码上载和评论。1993 年，大约由 100 多个程序员参与内核代码修改，内核核心由5 人组成， V0.99 约有十万行代码。1993 年底，Linux 全球用户数约在 10 万左右。 1994 年 3 月 14 日，Linux1.0 问世，约有 17万行代码。1995 年，Linux 全球用户数超过 50 万， Linux 已可在 Intel、 Digital 和 Sun SPARC 处理器上运行， Linux Journal 杂志已发行了 10 万册。内核发展到 1.2, 约由 25 万行代码。1996 年 6 月，Linux 内核 2.0 发布，可支持多个处理器，约由 40 万行代码。 Linux 全球用户数约在 350 万左右。1997 年夏，制作电影泰坦尼克号所用的160 台 Alpha 图形工作站中，有105 台采用了Linux 操作系统。今天，Linux 经历了 12 年的风风雨雨， 这位曾经被嘲笑为 “ 黑客的玩具 ” 、 “ 软件小丑 ” ， 软件业 “ 下等公民 ” 正在重新定义电脑世界的新规则。 今天，已经很少有哪所大学或大型培训机构的计算机专业没有Linux 课程，已经很少有名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - 哪家软件连锁店不销售Linux 的软件，已经很少有专业的计算机报刊不谈Linux，望着书店里琳琅满目的Linux 书籍，难怪美国的商业周刊 2003 年初曾惊呼：“Linux 时代来临了！ ” 。再让我们看看全球计算机业巨头们对Linux 的态度或评论吧！现在，全球的计算机产业的巨头们纷纷感受到了Linux 的魅力：在IBM、惠普戴尔、 Oracle、英特尔这些巨头的支持下，Linux 的应用走向了克莱斯勒公司、汤姆-海菲戈、 NEC、华尔街证券机构这些全球经济巨头。3 年前，在服务器市场Linux 几乎是空白，但是到2003 年，在全球509 亿美元的服务器市场， Linux已经占据了 13.7%的份额，据 IDC的数据，到 2006 年 Linux 更是将占据全球服务器市场 25.5%的份额，将一跃成为全球第二大服务器操作系统。另据2003 年12 月 24 日 ZDNet 报道：“Linux 桌面操作系统从 2000 年底 Linux 的占市场份额1.5%升到 2.8%，几乎增长了 2 倍，到今年年底将超过苹果的Mac OS（占市场份额的 2.9%)，成为第二大最流行的操作系统。” 芯片业巨头英特尔在设计芯片时，也开始为Linux 度身定制，这使Linux 性能得到更高的发挥， 进一步刺激了企业用户的需求。IBM 公司更是在几年前就投入了 10 亿美元，支持 linux 发展。它对 Linux 倾注了巨大的热情，从大型主机到英特尔服务器，直至手表型计算机，IBM 都采用了 Linux 系统。2002 年第四季度，IBM 的 Linux 服务器销售额也突破了1.6 亿美元。Linux 在消费电器领域取得了一席之地。2003 年 7 月，全球消费类最电子产品的巨头索尼、日立、 NEC、飞利浦、三星、夏普、三菱电气和东芝宣布成立消费类电子产品 Linux 论坛，这是一个修改和改善应用在消费类电子产品中的操作系统的论坛。 2003 年 12 月，三星公司推出一款支持中文、英文的高端Linux智能手机，这款手机型号为SCH-i519，如图 1.2 所示，该产品首先在中国发布，支持中国联通的 CDMA2000 1x 网络。另外，索尼的PS游戏平台和 ViVo摄像机都采用了 Linux 技术。 IBM、惠普、戴尔、 Oracle、英特尔对 Linux 青睐有加，投入巨资为其提供全方位的支持，这使得企业用户犹如吃了定心丸，可以放心使用 Linux 和开放式软件而不必冒太大的风险。 据高盛公司最新调查数据显示， 39%的大型企业公司都采用了Linux 技术，预计未来几年内还会保持高速增长。二、Linux 的特点1、 符合国际通用标准2、强大的兼容性能3、拥有先进的网络特性4、拥有真正的多用户、多任务能力5、动态链接能力三、Linux 系统的结构和功能特性Linux 操作系统的结构与 Unix操作系统相差不多 , 主要包括内核和核外程序两部分。核外程序包括各种语言的处理程序和其他系统程序。用户经过自编并经过编译、连接处理而形成的各种可执行目标程序也属于核外程序。核内程序大致分成存储管理、进程管理、设备管理和文件系统管理等几部分。Linux 和Unix一样采用各种系统调用来实现核外程序向内核调用的支持。参见图1所示。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - 在Linux 系统中 , 进程没有绝对的优先权 , 也就是说一个进程不能停止另一个进程来运行它自己。 每个进程根据自己是否需要等待某些系统资源, 或时间片是否用来决定是否放弃所占用的CPU 。在Linux 操作系统中 , 没有一个专门的系统进程处理进程调度等事宜。Linux 的进程调度操作由 schedule() 函数执行。这是一个只在内核态运行的函数, 函数代码为所有进程所共享。schedule() 函数的功能主要分成如下 3个部分 : 唤醒收到信 interruptible task 、通过计算选择优先权挑选出下一个占用CPU 的就绪进程和进程切换 , schedule()函数还要完成其他一些功能, 如执行tq-scheduler 任务队列中的处理函数 , 执行bottom half 队列中的任务 , 设置定时器等。schedule() 函数的执行可以由进程自身调用, 也可因其他外界因素而引发 Linux 系统的存储管理采用了页式管理机制。每一个进程都有一个比实际物理空间大得多的进程虚拟空间。 通过虚拟是地址的映射， 系统来管理整个进程地址空间， Linux 的地址分配策略比较注重实效性，只有在使用中必要时才进行地址的分配。可以说，这事一种效率与速度的折中策略。Linux 文件系统继承了 Unix系统各种强大的文件系统功能特性，并采用了经过筛选和提高的 EXT2 文件系统，而且Linux 采用了被称为虚拟文件系统 （VFS ）的接口层来提高系统对各种文件系统操作的透明度，因而它的文件系统具有非常优越的特性。四、linux 系统的应用1、Linux 可以作为普通的工作站操作系统, 原有的 SCO 和SVR4 程序以及 MSDOS和Windows 程序都可以在此类工作站中通过挂接模拟器和仿真器来运行。2、Linux 可以使基于 Intel 系列芯片的计算机或者 Alpha APX 、 Power PC 、MIPs及SParc系列芯片的计算机成为网络工作站和X终端或X 服务器。3、 Linux 可以作为网络服务器 , 如文件服务器 ( 可以设置成网络文件系统 NFS)、打印服务器或者网关服务器等。4、作为 Internet的产物 ,hnux 可以提供 WWW、E一mail 、FTP 、U s enet 等许多功能, 也可以通过整个 Internet发布消息。与调制解调器配合,Linux 就可以变成!nternet访I q 接入点。5、 由于Linux 的结构和功能与 Unix的相似性 , 因而Linux 可以作为 Unix的开发平名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - 台和学习环境。而且由于商家的支持, Li n u x 的开发环境已经越来越趋于理想了。五、windows 下硬盘安装 Linux 及安装注意事项第一步：用 PQ Magic（也可用其它分区工具）为Linux 的安装划分出一块未分配硬盘空间第二步：下载镜像文件；第三步：把镜像文件放入一个FAT32 分区盘的根目录（例如） ，将此镜像文件解压， isoLinux 目录下的两个文件vmlinuz 和 initrd.img 也拷到；第四步：下载 wingrub 并安装；第五步： 打开 wingrub， 点击 tools - partion list 查看 FAT32分区盘 (G 盘)在 wingrub中的名称 (例如 (hd0,6)，并记住；第六步：点击tools - install grub，System Drive 选择 C 盘，Boot From 选择boot.ini，title 输入 Leopard（自定义） ，timeout 输入 10，点击 install，点叉关闭wingrub；第七步：在 C 盘下找到 wingrub 刚才生成的目录grub， 用记事本打开其中的文件menu.lst并将其修改如下：timeout 10 title LinuxFC6 at (hd0,6) root (hd0,6) kernel (hd0,6)/vmlinuz initrd (hd0,6)/initrd.img title WindowsXP at (hd0,0) root (hd0,0) makeactive chainloader +1 注：LinuxFC6 可自行定义， (hd0,0)表示第一块硬盘的第一个分区，(hd0,6)表示第一块硬盘的第七个分区注意：切记 (hd0,6)逗号后面不能有空格，否则会以后会遇到Unrecognized device sring错误；第八步：重启计算机，开机时有两个选项： Windows XP Professional 和Leopard，选择后者； 然后又看到两个选项LinuxFC6和 WindowsXP，选择前者就进入了Linux Fedora Core的安装界面；第九步：在安装过程中有以下几点要注意1、选择从硬盘安装（选项为Hard Drive）2、选择镜像文件所在位置时会出现挂载点列表形如/dev/sda1 /dev/sda5 /dev/sda6 /dev/sda7 若不知道选哪个就一个一个试， 不是的会提示失败， 是的话就能看到镜像文件FC-6-i386-DVD.iso 3、选择时区时，去掉选项“系统时钟仅用UTC”前的勾，原因把鼠标放在复选框上就会看到4、软件定制时默认选项是“稍后定制” ，若选择“现在定制”则需要配置网络连名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - 接，并在“获取 Fedora Extras安装信息”这一过程中等待很长时间（长的让我失去了耐心而强行关机重启从头安装） ，并且在此过程中不能回退5、配置 Grub 时最好把 other（另一个是 Fedora Core ）改为 WindowsXP 并设为默认启动项第十步：重启计算机，进入Grub，看到默认启动项WindowsXP，若不 press any key 则直接进入XP，若press any key 则看到两个启动项WindowsXP和Fedora Core ，点前者进入“第八步”看到的界面，点后者进入Linux；第十一步：清除 wingrub 启动项：1、重复“第六步”中的步骤，最后点击remove而不是 install 2、删除 C 盘下 wingrub 生成的目录 grub 和文件 GRLDR 3、卸载 wingrub 再次重启进入 grub，点击 WindowsXp 将像以前一样直接进入XP 而不会再进入wingrub 启动项界面，至此大功告成；参考文献：1张尧学 史美林 张高计算机操作系统（第三版） 北京：清华大学出版社，2006,10 2李晓东 Linux 操作系统的功能、特性及其发展研究与开发1988 3晓晴中文 Linux 使用指南电子 &电脑 2000、9 4Linux发展史百度文库2010，http:/ 5高洁 郭庆平Linux 进程管理策略武汉汽车工业大学学报 2000 第 22 卷 54 6Linux的安装百度文库2010http:/ 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - -