01_01_操作系统简介_UNIX Linux.ppt
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1、 第一章第一章操作系统简介操作系统简介_UNIX/Linux 课程简介课程简介课程目标:课程目标:通过本教程的学习,重点培养学生基本软件素通过本教程的学习,重点培养学生基本软件素养,包括对于操作系统的认识,对于软件工程师任职养,包括对于操作系统的认识,对于软件工程师任职条件的了解,软件开发文档规范的编写,常用软件过条件的了解,软件开发文档规范的编写,常用软件过程模型的了解。程模型的了解。课程安排:课程安排:l第一章:操作系统简介(第一章:操作系统简介(6课时)课时)l第二章:软件开发中的人员与过程(第二章:软件开发中的人员与过程(6课时)课时)l第三章:软件工程文档编写指南(第三章:软件工程文
2、档编写指南(2课时)课时)l第四章:软件过程模型(第四章:软件过程模型(6课时)课时)本章目标本章目标l操作系统概述操作系统概述lUNIX操作系统简介操作系统简介lUNIX下开发语言及环境介绍下开发语言及环境介绍lLinux操作系统简介操作系统简介lLinux下常用工具下常用工具 概述概述l计算机由软件与硬件两部分组成计算机由软件与硬件两部分组成l硬件是计算机的硬件是计算机的“躯体躯体”,软件是计算机的,软件是计算机的“灵魂灵魂”l操作系统充当计算机软件与硬件的操作系统充当计算机软件与硬件的“桥梁桥梁”操作系统是硬件基础上的第一层软件,操作系统是硬件基础上的第一层软件,是其他软件与硬件直接的接
3、口是其他软件与硬件直接的接口 操作系统的定义操作系统的定义操作系统(操作系统(Operating System)是计算机系统中的一个系统软)是计算机系统中的一个系统软件,是一些程序模块的集合:件,是一些程序模块的集合:l它们能以尽量有效、合理的方式组织和管理计算机的软硬件它们能以尽量有效、合理的方式组织和管理计算机的软硬件资源;资源;l合理的组织计算机的工作流程;合理的组织计算机的工作流程;l控制程序的执行并向用户提供各种服务功能;控制程序的执行并向用户提供各种服务功能;l使得用户能够灵活、方便、有效的使用计算机,使整个计算使得用户能够灵活、方便、有效的使用计算机,使整个计算机系统能高效地运行
4、。机系统能高效地运行。从以上定义中,我们可以从几个角度理解操作系统的功能:从以上定义中,我们可以从几个角度理解操作系统的功能:l对于硬件:操作系统可以控制硬件;对于硬件:操作系统可以控制硬件;l对于软件:组织、调度、管理软件及资源;对于软件:组织、调度、管理软件及资源;l对于用户:提供有效方式供用户方便地控制与使用。对于用户:提供有效方式供用户方便地控制与使用。常用操作系统常用操作系统请同学们列举常用操作系统:请同学们列举常用操作系统:lWindows系列操作系统系列操作系统lUNIX系列操作系统系列操作系统lLiunx操作系统操作系统l嵌入式操作系统嵌入式操作系统 UNIX操作系统简介操作系
5、统简介lUNIX是历史最悠久的通用操作系统,它诞生于是历史最悠久的通用操作系统,它诞生于1969年。年。l它的出现比它的出现比PC机、微处理器、鼠标及视频显示终端机、微处理器、鼠标及视频显示终端都要早。都要早。lUNIX从产生之日到现在一直是服务器操作系统的首从产生之日到现在一直是服务器操作系统的首选。选。lUNIX最早用汇编写就,最早用汇编写就,1973年年Thompson与与Ritchie用用C语言重写了整个语言重写了整个UNIX系统。系统。UNIX设计原则设计原则lKISS 原则:原则:Keep it simple,stupidl一切皆文件:所有的东西,设备、内存都模一切皆文件:所有的东
6、西,设备、内存都模拟成文件。共分为拟成文件。共分为5种文件类型:种文件类型:c 字符设备字符设备b 块设备块设备l 连接连接f 普通文件普通文件d 目录目录 常见常见UNIX系统系统IBM AIX系列系列1lAIX符合符合Open group的的UNIX 98行业标准(行业标准(The Open Group UNIX 98 Base Brand),通过全面集),通过全面集成对成对32-位和位和64-位应用的并行运行支持,为这些应用位应用的并行运行支持,为这些应用提供了全面的可扩展性。它可以在所有的提供了全面的可扩展性。它可以在所有的IBM p系系列和列和IBM RS/6000工作站、服务器和大
7、型并行超级计工作站、服务器和大型并行超级计算机上运行。算机上运行。lAIX系列系列UNIX支持广泛的电子商务应用以及深入的科支持广泛的电子商务应用以及深入的科学运算与数据处理能力。学运算与数据处理能力。l由于由于IBM是世界上最大的服务器提供商,因此其是世界上最大的服务器提供商,因此其AIX系列在系列在UNIX市场占有较大份额。市场占有较大份额。常见常见UNIX系统系统IBM AIX系列系列2 lSolaris是由是由SUN Microsystems公司从公司从BSD Unix移植而来的一种操作系统,它是基于移植而来的一种操作系统,它是基于Intel和和Sparc处理器的操作系统。处理器的操作
8、系统。SUN公司一公司一直掌握着大型直掌握着大型UNIX工作站市场,随着工作站市场,随着90年代年代 Internet的发展,的发展,SPARC/Solaris系统也被广系统也被广泛地应用于泛地应用于Web站点上。站点上。Sun主要强调自己系主要强调自己系统的稳定性,它的设计是面向网络的。统的稳定性,它的设计是面向网络的。lSolaris10操作系统开放源码,可以在操作系统开放源码,可以在SUN网网站免费下载。站免费下载。常见常见UNIX系统系统Solaris 1 常见常见UNIX系统系统Solaris 2 lMac OS X是由苹果电脑公司(是由苹果电脑公司(Apple)开发的基于)开发的基
9、于UNIX的操作系统。的操作系统。lMac OS以其优雅的界面完全打破了以其优雅的界面完全打破了UNIX下下GUI不友不友好的常规,使好的常规,使Mac OS成为用户体验最好的操作系统。成为用户体验最好的操作系统。并且苹果电脑公司的工程师针对不同的标准进行精心并且苹果电脑公司的工程师针对不同的标准进行精心设计,内置多种软件,使设计,内置多种软件,使Mac OS成为用户在工作、成为用户在工作、娱乐等方面的时尚选择。娱乐等方面的时尚选择。常见常见UNIX系统系统Mac OS 1 常见常见UNIX系统系统 Mac OS 2 文本编辑工具文本编辑工具vilvi是是Unix/Linux平台最常用的文本编
10、辑工具,平台最常用的文本编辑工具,基本任何一款基本任何一款Unix/Linux都内置都内置vi。lvi是一个本文编辑工具,利用它可以执行输出、是一个本文编辑工具,利用它可以执行输出、删除、查找、替换、块操作等众多文本操作,删除、查找、替换、块操作等众多文本操作,利用丰富而强大利用丰富而强大vi命令,命令,vi可以完成许多可以完成许多Unix任务,例如文件的创建、修改,邮件的回复,任务,例如文件的创建、修改,邮件的回复,系统配置的调整等系统配置的调整等。Emacs lEmacs是自由软件之父是自由软件之父Stallman的作品,的作品,Emacs不仅仅是一不仅仅是一个编辑器,同时它也是一个非常优
11、秀的集成开发环境。个编辑器,同时它也是一个非常优秀的集成开发环境。lEmacs的成功之处在于它在无所不包的同时不失可控性的成功之处在于它在无所不包的同时不失可控性,拓展拓展性和稳定性。性和稳定性。l作为普通的文本编辑器作为普通的文本编辑器,Emacs拥有拥有vi编辑器一样强大的功能,编辑器一样强大的功能,支持几乎所有的自然语言,程序语言和所有的编码。不仅仅支持几乎所有的自然语言,程序语言和所有的编码。不仅仅如此,安装合适的扩展后如此,安装合适的扩展后,它可以作为许多应用程序的前端,它可以作为许多应用程序的前端,使得这些应用程序更为方便。使得这些应用程序更为方便。Emacs也可以作为集成编程环也
12、可以作为集成编程环境境,在众多扩展的配合下,方便地编辑代码,调试程序。在众多扩展的配合下,方便地编辑代码,调试程序。l此外此外,Emacs还可以作为网页浏览器还可以作为网页浏览器,它有自己的终端控制它有自己的终端控制台台,它内部有强大的邮件阅读工具,它甚至可以看图片,听音它内部有强大的邮件阅读工具,它甚至可以看图片,听音乐。乐。GCC编译器编译器 lGCC最早作为最早作为C 程序语言的编译器,随着技术的发展,程序语言的编译器,随着技术的发展,GCC 它可以通过不同的前端模块来支持各种语言,例如它可以通过不同的前端模块来支持各种语言,例如 C 语言,语言,C+语言,语言,Ada 语言,语言,C+
13、语言,语言,Java 语言,语言,Objective C 语言,语言,Pascal 语言,语言,COBOL语言等。语言等。l另外,另外,GCC 对于各种硬件平台的支持几乎无所不在。几乎所对于各种硬件平台的支持几乎无所不在。几乎所有有点实际用途的硬件平台有有点实际用途的硬件平台GCC都能够支持。都能够支持。l通过通过GCC,程序员能够灵活地控制整个编译过程。在使用,程序员能够灵活地控制整个编译过程。在使用GCC编译程序时,程序员可以根据自己的需要让编译程序时,程序员可以根据自己的需要让GCC在编译在编译四个阶段(预处理、编译、汇编、链接)的任何阶段结束,四个阶段(预处理、编译、汇编、链接)的任何
14、阶段结束,以便检查或使用编译器在该阶段的输出信息,或者对最后生以便检查或使用编译器在该阶段的输出信息,或者对最后生成的二进制文件进行控制,以便通过加入不同数量和种类的成的二进制文件进行控制,以便通过加入不同数量和种类的调试代码来为今后的调试做好准备。调试代码来为今后的调试做好准备。l和其它常用的编译器一样,和其它常用的编译器一样,GCC也提供了灵活而强大的代码也提供了灵活而强大的代码优化功能,利用它可以生成执行效率更高的代码。优化功能,利用它可以生成执行效率更高的代码。UNIX下常用开发语言及环境下常用开发语言及环境l操作系统的一个很重要功能就是提供编程接口,操作系统的一个很重要功能就是提供编
15、程接口,使程序员能够基于操作系统编写应用程序。使程序员能够基于操作系统编写应用程序。lUNIX是支持应用程序语言最多的操作系统。是支持应用程序语言最多的操作系统。l由于由于Linux基于基于UNIX,因此,因此,UNIX下编程语下编程语言在言在Linux同样可以应用,并且这些编程语言同样可以应用,并且这些编程语言都具备不同程度的跨平台性。都具备不同程度的跨平台性。l在本节中,重点介绍:在本节中,重点介绍:C语言、语言、C+、Shell、Perl、Python、PHP、Java。C语言语言 l1969-1973 年间,贝尔实验室的年间,贝尔实验室的 Dennis Richey 和和 David
16、Kerningham 开发了开发了 C 语言。语言。lC语言是语言是UNIX的的“母语母语”,整个,整个UNIX平台就是用平台就是用C语言写就的。语言写就的。lC语言可以看做是语言可以看做是UNIX虚拟机的高级汇编器。虚拟机的高级汇编器。C语言语言是既要尽量接近是既要尽量接近“裸机裸机”,又要保持稳定性的最佳选,又要保持稳定性的最佳选择,其资源效率接近于汇编语言。择,其资源效率接近于汇编语言。lC语言最大的缺点是其内存管理的复杂性,容易造成语言最大的缺点是其内存管理的复杂性,容易造成程序的资源管理困难,内存泄漏,指针失效等难以调程序的资源管理困难,内存泄漏,指针失效等难以调试的困难。试的困难。
17、l由于此语言具有快速和简洁的特点,因此在系统程序由于此语言具有快速和简洁的特点,因此在系统程序员和商业软件制造商之间非常流行。员和商业软件制造商之间非常流行。C+lC+由由Stroustrup于于1983年发明,年发明,C+以以C语言为基语言为基础,结合础,结合simula的面向对象思想,以及的面向对象思想,以及Algol的重载的重载特征而形成的一种特征而形成的一种OOP语言。语言。lC+是一种面向对象的是一种面向对象的C语言实现,它包含了面向对语言实现,它包含了面向对象的特征,同时保持了对象的特征,同时保持了对C的兼容性。的兼容性。lC+的最佳之处在于其编译效率以及面向对象和泛型的最佳之处在
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