《LINUX操作系统》PPT课件.ppt
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1、LINUX操作系统操作系统内容提要n使用使用RedHat9.0版本为例来描述版本为例来描述n操作系统基础知识操作系统基础知识nLinux系统的基础系统的基础n安装、配置安装、配置n常用命令常用命令nLinux系统的网络管理系统的网络管理n管理用户管理用户n设置及使用设置及使用常用常用服务器服务器n网络及应用架构网络及应用架构nLinux系统下系统下程序设计程序设计软件操作系统操作系统OperatingSystem,OS裸机:不方便,且效率极低 硬件管理整个系统,同时给用户提供管理整个系统,同时给用户提供一个相对容易使用、开发的界面一个相对容易使用、开发的界面操作系统的地位最基本的系统软件最基本
2、的系统软件对硬件系统的第一次对硬件系统的第一次扩充扩充给用户提供一个更容给用户提供一个更容易理解和进行程序设易理解和进行程序设计的接口计的接口其他所有软件都依赖其他所有软件都依赖于操作系统的支持于操作系统的支持。常用操作系统常用操作系统n磁盘操作系统磁盘操作系统DOSn图形界面操作系统图形界面操作系统Windowsn开放源代码的操作系统开放源代码的操作系统Linuxn其他其他 从不同角度认识操作系统从不同角度认识操作系统n使用者的角度:操作系统使得计算机易于使用使用者的角度:操作系统使得计算机易于使用比如:如果用户在操作系统的字符界面,就可比如:如果用户在操作系统的字符界面,就可以通过命令行完
3、成需要的操作,例如,要在以通过命令行完成需要的操作,例如,要在LinuxLinux下复制一个文件,则使用下复制一个文件,则使用cpcp命令;如果在图形界面命令;如果在图形界面下那操作就更简单了。下那操作就更简单了。用户并不用关心文件到底复制到了哪个磁道,用户并不用关心文件到底复制到了哪个磁道,哪个柱面,这些繁琐的事务完全由操作系统去处理。哪个柱面,这些繁琐的事务完全由操作系统去处理。n程序员的角度:把软件开发人员从与硬件打交道的程序员的角度:把软件开发人员从与硬件打交道的繁琐事务中解放出来,简化了开发。繁琐事务中解放出来,简化了开发。比比 如如:C语语 言言 的的 函函 数数open()、cl
4、ose()、write()、read(),这这些些函函数数都都要要涉涉及及I/O操操作作,因因此此,它它们们的的实实现现必必须须调调用用操操作作系系统统所所提提供供的的接接口口,也也就就是是说说,真真正正操操作作是是由由操操作作系系统统完完成成的的。这这些些操操作作非非常常繁繁琐琐,对对于于不不同同的的操操作作系系统统其其具具体体实实现现也也可可能能不不同同,程程 序序 开开 发发 者者 不不 必必 关关 心心 这这 些些 具具 体体 操操 作作。n设计者的角度:方便对计算机系统中的各种软、硬设计者的角度:方便对计算机系统中的各种软、硬件资源进行有效的管理。件资源进行有效的管理。假设在一台计算
5、机上有三道程序同时运行,并假设在一台计算机上有三道程序同时运行,并试图在一台打印机上输出运算结果:试图在一台打印机上输出运算结果:三道程序在内存中如何存放?三道程序在内存中如何存放?什么时候让某个程序占用什么时候让某个程序占用CPU?怎样有序地输出各个程序的运算结果?怎样有序地输出各个程序的运算结果?这些问题的解决都必须求助于操作系统:操作这些问题的解决都必须求助于操作系统:操作系统必须对内存、系统必须对内存、CPU,外设等进行管理。,外设等进行管理。n操作系统是庞大、复杂的系统软件,但其设计操作系统是庞大、复杂的系统软件,但其设计目标只有两个:目标只有两个:n尽可能方便用户使用计算机尽可能方
6、便用户使用计算机n让各种软件资源和硬件资源高效、协调地运转让各种软件资源和硬件资源高效、协调地运转操作系统的作用 n虚拟机:虚拟机:从计算机用户角度看从计算机用户角度看引入操作系统是为了给用户提供一个良好到界面,以便引入操作系统是为了给用户提供一个良好到界面,以便使其无需了解许多有关硬件和系统软件的细节,即可方便灵使其无需了解许多有关硬件和系统软件的细节,即可方便灵活的使用计算机。活的使用计算机。为将硬件细节同用户隔离开,需要为用户提供一台抽象为将硬件细节同用户隔离开,需要为用户提供一台抽象的计算机,称为虚拟机。操作系统成为用户和计算机之间的的计算机,称为虚拟机。操作系统成为用户和计算机之间的
7、接口。接口。n资源管理器资源管理器n跟踪系统资源的使用状况跟踪系统资源的使用状况n满足用户程序对资源的请求满足用户程序对资源的请求n提高系统资源利用率提高系统资源利用率n协调各程序使用资源时产生的冲突协调各程序使用资源时产生的冲突n保护系统资源以防有意或无意的破坏保护系统资源以防有意或无意的破坏网络操作系统n网络操作系统的基本概念网络操作系统的基本概念n网络操作系统的功能网络操作系统的功能n典型的局域网网络操作系统典型的局域网网络操作系统网络操作系统的基本概念网络操作系统的基本概念n网络操作系统(网络操作系统(NOS-networkoperationsystem):指能使网络上计算机方便、有效
8、的指能使网络上计算机方便、有效的共享网络资源,为用户提供所需的各种服务的共享网络资源,为用户提供所需的各种服务的操作系统软件。操作系统软件。n网络操作系统除了具备单机操作系统所需的功网络操作系统除了具备单机操作系统所需的功能外,还应有下列功能:能外,还应有下列功能:n提供高效可靠的网络通讯能力;提供高效可靠的网络通讯能力;n提供多项网络服务功能,如远程管理、文件传输、提供多项网络服务功能,如远程管理、文件传输、电子邮件等。电子邮件等。典型的网络操作系统特征n硬件独立:支持多平台硬件独立:支持多平台n网络特性:网络特性:n多用户、多任务多用户、多任务n可移植性和可集成性可移植性和可集成性典型的局
9、域网网络操作系统典型的局域网网络操作系统nUNIXnLINUXnNetWarenWinNT4.0nWinNT2000nWindows2000Server操作系统的发展 无操作系统无操作系统单道单道批处理系统批处理系统 多道多道批处理系统批处理系统 分时技术分时技术实时技术实时技术 通用通用操作系统操作系统 自行编写涉及硬件的源代码。自行编写涉及硬件的源代码。程序通过卡片输入计算机,程序通过卡片输入计算机,一次只能完成一个功能,工一次只能完成一个功能,工作效率非常低作效率非常低。串行执行预先组织好的一组任务。串行执行预先组织好的一组任务。基本思想是:在作业输入室进行作业收集,然后,用一基本思想是
10、:在作业输入室进行作业收集,然后,用一台相对廉价的计算机将它们读到磁带上,由功能较强的台相对廉价的计算机将它们读到磁带上,由功能较强的计算机来完成真正的计算计算机来完成真正的计算。解决主机高速度和输入解决主机高速度和输入/输出设备的慢速度的矛盾。输出设备的慢速度的矛盾。多道批处理系统n多道:指处理器可以交错运行多个程序,在多道:指处理器可以交错运行多个程序,在某个任务挂起时运行另一个程序。某个任务挂起时运行另一个程序。n基本思想:对外存中的队列由作业基本思想:对外存中的队列由作业调度调度程序程序按一定的算法选择按一定的算法选择若干若干作业调入内存,使他作业调入内存,使他们共享们共享CPU和系统
11、中的各种资源,当一个作和系统中的各种资源,当一个作业等待业等待IO操作时,另一个作业可以同时使用操作时,另一个作业可以同时使用CPU。分时技术、实时技术n分时:两个或两个以上的作业按时间划分轮流的使分时:两个或两个以上的作业按时间划分轮流的使用计算机系统某一资源。用计算机系统某一资源。n满足快速响应要求满足快速响应要求n使得所有用户产生计算机完全是在为自己服务的感觉使得所有用户产生计算机完全是在为自己服务的感觉n实时系统:足够快的速度对外来的信息进行处理,实时系统:足够快的速度对外来的信息进行处理,并作出快速响应并作出快速响应n主要应用:工业过程控制、军事实时控制、银行系主要应用:工业过程控制
12、、军事实时控制、银行系统等领域中统等领域中通用操作系统n通用操作系统结合了实时操作系统和批处理通用操作系统结合了实时操作系统和批处理系统,将实时处理称为前台作业,批处理称系统,将实时处理称为前台作业,批处理称为后台作业。为后台作业。n常见通用操作系统:常见通用操作系统:Windows和和Linux 其他n分布式操作系统分布式操作系统n嵌入式系统嵌入式系统n网络操作系统网络操作系统n总体技术思路:多道、分时等概念。总体技术思路:多道、分时等概念。操作系统特征 n并发性:是指两个或两个以上程序在同一时并发性:是指两个或两个以上程序在同一时间间隔内同时运行的特征。对单处理机系统间间隔内同时运行的特征
13、。对单处理机系统而言,多个程序在宏观上是同时运行,但微而言,多个程序在宏观上是同时运行,但微观上是分时交替执行的;观上是分时交替执行的;n虚拟性:是指采用相应的技术把一个物理设虚拟性:是指采用相应的技术把一个物理设备变为若干个逻辑设备,操作系统的这种特备变为若干个逻辑设备,操作系统的这种特性叫做虚拟性。性叫做虚拟性。n异步性(不确定性):多道系统中,内存中异步性(不确定性):多道系统中,内存中的进程何时获得处理机、何时因请求资源而的进程何时获得处理机、何时因请求资源而暂停执行、进程以什么速度向前推进,每道暂停执行、进程以什么速度向前推进,每道程序需要多少时间才能完成等,都是程序需要多少时间才能
14、完成等,都是不可预不可预知的知的,这种特性叫做异步性,这种特性叫做异步性n共享性:系统的软硬件资源供内存中并发活共享性:系统的软硬件资源供内存中并发活动共同使用,有两种共享方式:互斥共享方动共同使用,有两种共享方式:互斥共享方式与同时访问方式。式与同时访问方式。LINUX介绍LinuxLinux:音标是:音标是 li:nksli:nks nLinuxLinux是一种主要适用于个人计算机的类似于是一种主要适用于个人计算机的类似于UnixUnix风格的操作风格的操作系统。它支持多用户、多进程、实时性较好、功能强大而稳系统。它支持多用户、多进程、实时性较好、功能强大而稳定,它的出现为我们带来了计算机
15、上突破性的创举。定,它的出现为我们带来了计算机上突破性的创举。n独特之处:不受任何商品化软件的版权制约,全世界都可以独特之处:不受任何商品化软件的版权制约,全世界都可以免费、自由免费、自由使用。使用。nLinuxLinux是互联网上的独特现象,虽然它是由学生的业余爱好发是互联网上的独特现象,虽然它是由学生的业余爱好发展而来,但是现在它已经成为最为流行的免费、专业操作系展而来,但是现在它已经成为最为流行的免费、专业操作系统。统。n事实上,这个系统是在科研和学术的环境下开发出来的,无事实上,这个系统是在科研和学术的环境下开发出来的,无数计算机数计算机专业人士专业人士和经验丰富的和经验丰富的黑客黑客
16、们不断改进和维护着这们不断改进和维护着这个系统。个系统。也许许多对此心存疑虑,免费的东西怎么会变的如此有也许许多对此心存疑虑,免费的东西怎么会变的如此有价值呢?由一些黑客们编写的东西是怎样与那些大型软价值呢?由一些黑客们编写的东西是怎样与那些大型软件公司的产品竞争的呢?件公司的产品竞争的呢?n然而事实证明,然而事实证明,LinuxLinux的确是稳定而富有竞争力的的确是稳定而富有竞争力的n相对与相对与windowswindows系统的漏洞百出,系统的漏洞百出,LinuxLinux系统稳定而有效系统稳定而有效n相对与相对与windowswindows系统的庞大,系统的庞大,LinuxLinux显
17、的精致小巧显的精致小巧nLinuxLinux对硬件配置的要求相对较低对硬件配置的要求相对较低n另外另外LinuxLinux的源代码全部公开,吸引了无数的爱好者!的源代码全部公开,吸引了无数的爱好者!n现在,许多大学与研究机构都使用现在,许多大学与研究机构都使用LinuxLinux完成日常计算任务,人们在家用电脑上使用完成日常计算任务,人们在家用电脑上使用LinuxLinux,许多公司也在使用它。许多公司也在使用它。LinuxLinux绝对不是玩具,而是具有专业水平的操作系统,它的爱好者遍绝对不是玩具,而是具有专业水平的操作系统,它的爱好者遍及全世界。虽然现在及全世界。虽然现在LinuxLinu
18、x所占市场份额还无法与所占市场份额还无法与windowswindows相比,因为它从诞生到现在不过相比,因为它从诞生到现在不过1010年时间,与年时间,与windowswindows相比历时很短,但相比历时很短,但LinuxLinux在市场上确立自己的地位和产生广泛的影响所花在市场上确立自己的地位和产生广泛的影响所花的时间却只有的时间却只有windowswindows的一半!的一半!UNIXUNIXnLinuxLinux的源头要追溯于的源头要追溯于UnixUnix。UNIXUNIX最早是指由美国贝尔实验最早是指由美国贝尔实验室发明的多用户、多任务的通用操作系统。室发明的多用户、多任务的通用操作
19、系统。n早期的早期的unixunix使用使用汇编语言汇编语言编写的,但其第三个版用崭新的语编写的,但其第三个版用崭新的语言言C C重新设计了。通过这次重新编写,重新设计了。通过这次重新编写,UnixUnix可以可以移植移植到更为到更为强大的机器上运行。从此强大的机器上运行。从此UnixUnix从实验室中走出来并成为操作从实验室中走出来并成为操作系统的主流。系统的主流。nUnixUnix系统有一些基本的共同特征,如树形的文件结构,设备系统有一些基本的共同特征,如树形的文件结构,设备文件,文件,shellshell用户界面,系统调用和命令等等,这些特征在用户界面,系统调用和命令等等,这些特征在后来
20、的后来的LinuxLinux中也都继承下来了。中也都继承下来了。LinuxLinux起源与学生的业余爱好:芬兰赫尔辛基大学的起源与学生的业余爱好:芬兰赫尔辛基大学的linuslinus torvaldstorvalds(李纳斯(李纳斯托沃兹托沃兹 创始人和主要维护者)创始人和主要维护者)nLinusLinus上大学的时候开始学习上大学的时候开始学习minixminix,它是一个功能简单的,它是一个功能简单的PCPC平平台上的类台上的类UnixUnix操作系统,操作系统,LinusLinus对它不是很满意,于是决定自对它不是很满意,于是决定自己编写一个保护模式下的操作系统软件。他以学生时代熟悉的
21、己编写一个保护模式下的操作系统软件。他以学生时代熟悉的UnixUnix为原型,在一台为原型,在一台intelPCintelPC上开始了他的工作。上开始了他的工作。n框架框架磁盘驱动程序和小型文件系统磁盘驱动程序和小型文件系统0.0.10.0.1版本(版本(19911991年年8 8月下旬)月下旬)n他将这项成果通过互联网与其他同学共享。他将这项成果通过互联网与其他同学共享。19911991年年1010月月LinuxLinux首次放到了首次放到了FTPFTP服务器上供自由下载,有人看到了这个软件并服务器上供自由下载,有人看到了这个软件并开始分发,每当出现新问题时,有人会立刻找到解决方法,并开始分
22、发,每当出现新问题时,有人会立刻找到解决方法,并加入其中。最初的几个月中,知道加入其中。最初的几个月中,知道LinuxLinux的人还很少,主要几的人还很少,主要几十名十名黑客黑客,但正是这些人修补了系统中的错误,完善了系统。,但正是这些人修补了系统中的错误,完善了系统。为为LinuxLinux后来风靡全球奠定了基础。后来风靡全球奠定了基础。nLinuxLinux正式发布那天,正式发布那天,linuslinus进行了发言,其中一句大进行了发言,其中一句大意是这样的:意是这样的:用户可曾想象过有这样美好的一天,人们可以自用户可曾想象过有这样美好的一天,人们可以自己编写驱动程序,用户是否已经发现这
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