计算机系统由硬件系统和软件系统组成.doc
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1、1第1章 Fedora Core Linux简介计算机系统由硬件系统和软件系统组成,硬件是计算机的物质基础,而软件则是计算机的灵魂。随着计算机技术的快速发展,操作系统也日趋成熟起来,例如Windows操作系统、Unix操作系统等。本书将向大家介绍一种现在比较流行的操作系统Linux操作系统。Linux操作系统是一款优秀的操作系统,支持多用户、多线程、多进程,实时性好,功能强大且稳定。同时,它又具有良好的兼容性和可移植性,被广泛应用于各种计算机平台上。通过本章的学习大家可以详细了解Linux操作系统的发展史、Linux操作系统的特点以及Linux操作系统的结构等。本章学习目标: 了解Linux操
2、作系统的发展史 了解Linux与Unix操作系统的关系 了解Linux操作系统的发布版本 掌握Fedora Core操作系统的特性 掌握Linux操作系统的组成 了解Linux操作系统的发展前景1.1 什么是LinuxLinux是一套免费使用和自由传播的类Unix的操作系统,是一种基于POSIX和Unix操作系统的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。它能运行主要的Unix工具软件、应用程序和网络协议并支持32位和64位硬件。Linux操作系统继承了Unix操作系统以网络为核心的设计思想,是一个性能稳定的多用户网络操作系统。它主要用于基于Intel x86系列CPU的计算机上。这个操
3、作系统是由全世界各地的、成千上万的程序员设计和实现的。其目的是建立不受任何商品化软件的版权制约且全世界都能自由使用的Unix操作系统的兼容产品。Linux操作系统以它的高效性和灵活性著称。Linux模块化的设计结构,使得它既能在价格昂贵的工作站上运行,也能在廉价的PC机上实现全部的Unix特性,具有多任务、多用户的能力。Linux操作系统是在GNU公共许可权限下免费获得的,是一个符合POSIX标准的操作系统。Linux操作系统软件包不仅包括完整的Linux操作系统,而且还包括了文本编辑器、高级语言编译器等应用软件。它还包括带有多个窗口管理器的X Windows图形用户界面,如同使用Window
4、s NT操作系统一样,允许用户使用窗口、图标和菜单对系统进行操作。Linux操作系统具有Unix操作系统的优点:稳定、可靠、安全、有强大的网络功能。在相关软件的支持下,可实现WWW、FTP、DNS、DHCP、E-mail等服务,还可作为路由器使用,利用ipchains/iptables可构建NAT及功能全面的防火墙。Linux操作系统有很多发行版本,较流行的有:Red Hat Linux、Debian Linux、Red Flag Linux等。它是在Internet网络上由志愿者开发的与Unix操作系统兼容的、完整的操作系统,可从许多以电子形式发布的提供者那里免费获得。Linux操作系统相对
5、于Windows操作系统而言,在易用方面还需要要大的改进,同时不容易配置,所以应用起来比较困难,但是Linux操作系统以其稳定、安全的因素吸引了大量的用户。它的软件包中包括X Window系统(X11R6)及TCP/IP网络功能(包括SLIP、PPP和对NFS服务器的支持)。Linux是一种类似Unix的操作系统,是一款完全免费的操作系统。说它是Unix操作系统的“克隆”并不准确,因为它的内核代码是全部从头写的,只是它符合POSIX 1003.1标准,且具有Unix操作系统中所有的命令,同Unix操作系统十分相似,所以人们称它为Unix操作系统的“克隆”。严格地说,Linux只是一个操作系统的
6、内核,不是一个操作系统。用Stallman的话说:“它只是一个内核,正确的叫法应为:GNU/Linux操作系统”。不同发行厂商发行的Linux只是GNU操作系统的某个发行版,而Linux是各种版本的GNU操作系统的内核。它作为一种操作系统被一些网络服务器使用,并且在19981999年间开始因为IBM和Compaq公司的支持而有了显著的增长。1.2 Linux操作系统简介Linux是一种计算机操作系统,它也是自由软件和开放源代码发展中最著名的例子。它是由以Linus Torvalds为首的一批Internet上的志愿者开发的,是完全免费的,并与另一款著名的网络操作系统Unix完全兼容,是一种具有
7、很高性能的网络操作系统。1.2.1 Linux操作系统的发展史提到Linux操作系统的发展首先应该从Unix操作系统的发展谈起。1969年,贝尔实验室的研究员编写了Unix操作系统的第一个版本,这是一种多用户、多任务的操作系统。整个20世纪70年代,Unix操作系统的代码都在免费传播,它迅速成为在大学和研究机构中很流行的操作系统。1979年,AT&T宣布了使Unix操作系统商业化的计划。这导致加州大学伯克利分校建立了自己的Unix版本,成为BSD(Berkeley Software Distributions)Unix。BSD Unix操作系统被DEC和SUN这样的商业公司所接受。后来AT&T
8、和SUN同意将各自的Unix版本合并,并且推进其竞争对手(DEC、HP以及IBM)共同建立开放软件基金。1983年,为了反对软件所有权私有化的趋势,建立了GNU计划来推进免费软件模型,并为此开发了首个免费的操作系统、应用程序以及开发工具。更重要的是,GNU建立了General Public License(GPL),它成为许多开放源码软件所采用的模型。1987年,开发者Andrew Tanenbaum发布了Minix操作系统,这是一个为PC、Mac、Amiga以及Atari ST设计的Unix版本,在发布时带有完整的源代码。1989年,芬兰赫尔辛基大学的一名学生Linus Torvalds为了
9、超越Minix操作系统,发布了一个新的Unix操作系统变种Linux操作系统。三年后,Linux操作系统正式接受GPL。1993年,FreeBSD 1.0发布。这个系统以BSD Unix操作系统为基础,包括网络、虚拟内存、任务切换以及长文件名等功能。BSD许可不需要开发者反馈任何东西。1994年,Marc Ewing建立了Red Hat Linux操作系统,用以解决Linux操作系统易用性方面的问题。因而Red Hat迅速成为领先的Linux操作系统发行者。1998年,CA、Corel、IBM、Informix、Interbase、Oracle以及Sybase等厂商,宣布了支持Linux操作系
10、统的产品计划。Microsoft在一份声明中用Linux操作系统为例说明其在操作系统方面没有垄断地位。1999年,Linux 2.2内核发布,IBM推出全面支持Linux操作系统的计划。2001年,Linux 2.4内核发布,新内核被看成Linux操作系统发展史上具有里程碑意义的事件。2002年5月,Linux Kernel 2.5.14内核问世。2003年,Linux 2.6内核发布。1.2.2 Linux的版本Linux操作系统的版本可以分为两类:内核(Kernel)版本与发行(Distribution)版本。内核版本是指在Linux操作系统领导下开发小组开发出来的系统内核版本号。而一些组
11、织或公司将Linux内核与应用软件和文档包装起来,并提供一些安装界面和系统设置与管理工具,这样就构成了一个发行版本。例如最常见的Slackware、Mandriva、Debian、Red Hat和国产的红旗Linux等。1SlackwareSlackware Linux是最早出现的Linux发行版本之一,Slackware的特点就是安装简单,目录结构清楚,版本更新快,1997年一年就推出了几个版本。其缺点是软件种类不如Red Hat和Debian多,并且其安装不如Red Hat快速、简洁、直观。Slackware只提供字符方式的安装界面,并且需要用户自己去寻找针对不同硬件的启动盘。其升级方式也
12、不如Red Hat和Debian简单,同RPM和DEB相比,Slackware只有一个相对简陋的pkgtool,经常会出现卸载软件后其他软件使用不了的故障。但是Slackware Linux最大的资本就是它是最为普及的Linux发行版本之一,有很多公司以Slackware为基础重新包装发行。其中Walnut Creek CDROM公司是其中最出名的一家。此外Slackware简单的目录结构,清楚的配置文件也是它吸引用户的地方。2MandrivaMandriva原名Mandrake,最早是由Mandrake的开发者基于Red hat进行开发的。Red Hat默认采用GNOME桌面系统,而Mand
13、rake将之改为KDE桌面系统,而由于当时的Linux普遍比较难安装,不适合第一次接触Linux的新手,所以Mandrake还简化了安装系统。这也是当时Mandrake在国内流行的原因之一。Mandrake的开发完全透明化,包括cooker。当系统有了新的测试版本后,便可以在cooker上找到之前Mandrake的新版本。Mandriva版本的优点是:友好的操作界面,图形配置工具,庞大的社区技术支持及NTFS分区大小变更。缺点是:部分版本bug较多,最新版本只限发布给Mandrake俱乐部的成员。3DebianDebian最早由Ian Murdock于1993年创建。是迄今为止最遵循GNU规范
14、的Linux操作系统。Debian操作系统分为三个版本分支(branch):stable、testing和unstable。截至2005年5月,这三个版本分支分别对应的具体版本为:Woody、Sarge和Sid。其中,unstable为最新的测试版本,其中包括最新的软件包,但是也有相对较多的bug,适合桌面用户。testing版本经过了unstable中的测试,相对较为稳定,也支持不少新技术(比如SMP等)。而stable一般只用于服务器,上面的软件包大部分都比较过时了,但是稳定性和安全性都非常的高。为何有如此多的用户痴迷于Debian呢?apt-get/dpkg是原因之一。dpkg是Debi
15、an系列特有的软件包管理工具,它被誉为所有Linux软件包管理工具(比如RPM)中最强大的。配合apt-get,使得在Debian上安装、升级、删除和管理软件变得异常容易。Debian版本的优点是:遵循GNU规范,100%免费,优秀的网络和社区资源及强大的apt-get。缺点是:安装相对不易,stable分支的软件极度过时。4Red Hat LinuxRed Hat Linux是一个比较成熟的Linux版本,无论是在销售量还是在装机量上都比较可观。该版本从4.0时就开始同时支持Intel、Alpha和Sparc硬件平台,并且通过Red Hat公司的开发,使得用户可以轻松地进行软件升级并彻底卸载
16、应用软件和系统部件。它能向用户提供一套完整的服务,这使得它特别适合在公共网络中使用。这个版本使用最新的内核,还拥有大多数人都需要使用的主体软件包。Red Hat Linux的安装过程也十分简单明了。它的图形安装过程提供了简易设置服务器的全部信息。磁盘分区过程可以自动完成,还可以选择GUI工具来完成,对于Linux新手来说这些也都非常简单。选择软件包的过程也与其他版本类似,用户可以选择软件包种类或特殊的软件包。系统运行后,用户可以从Web站点和Red Hat那里得到充分的技术支持。Red Hat是一个符合大众需求的最优版本。它在服务器和桌面系统中都工作得很好。Red Hat的唯一缺陷是带有一些不
17、标准的内核补丁,这使得它难于按用户的需求进行定制。5红旗Linux红旗Linux中文操作系统是中国科学院软件所、北大方正电子有限公司和康柏计算机公司联合推出的具有自主版权的全中文化Linux发行版本。红旗Linux以全新、优化、整合的KDE图形环境、桌面设计、结构布局及菜单设计的完整和谐,令人耳目一新。集成的硬件自动检测功能,满足了PC用户硬件的随时更换需求。高质量的中文字体显示,高效率文字输入法选择,确保了用户办公系统的工作品质。高效完善的网络使用功能、快捷友好的打印机管理和配置工具、人性化设计的在线升级工具、身份注册、软件更新、数据库管理一线完成,用户还可根据需要提升系统性能、定制个性化的
18、桌面环境、拥有完善的工作平台。图形图像软件从基本的PS/PDF文件阅读工具到看图、画图、截图再到图像的扫描、数码相机支持,全线集成、满足用户的各种需求。1.2.3 选择Linux的原因Linux以它的高效性和灵活性著称。它能够在个人计算机上实现Unix操作系统的全部特性,具有多任务、多用户的能力。Linux可在GNU公共许可权限下免费获得,是一个符合POSIX标准的操作系统。Linux操作系统软件包不仅包括完整的Linux操作系统,而且还包括了文本编辑器、高级语言编译器等应用软件。它还包括带有多个窗口管理器的X Windows图形用户界面,如同使用Windows NT操作系统一样,允许用户使用
19、窗口、图标和菜单对系统进行操作。Linux之所以受到广大计算机爱好者的喜爱,主要原因有两个:一是它属于自由软件,用户不用支付任何费用就可以获得它及其源代码,并且可以根据自己的需要对它进行必要的修改和无约束地继续传播;另一个原因是,它具有Unix操作系统的全部功能,任何使用Unix操作系统或想要学习Unix操作系统的人都可以从Linux中获益。由于Linux是一套自由软件,用户可以无偿地得到它及其源代码,还可以无偿地获得大量的应用程序,而且可以任意地修改和补充它们。这对于用户学习、了解Unix操作系统的内核非常有益。学习和使用Linux,能为用户节省一笔可观的资金。Linux是目前唯一可免费获得
20、的、为PC机平台上的多个用户提供多任务、多进程功能的操作系统,这是人们使用它的主要原因。就PC机平台而言,Linux提供了比其他任何操作系统都要强大的功能。Linux不仅为用户提供了强大的操作系统功能,而且还提供了丰富的应用软件。用户不但可以从Internet上下载Linux及其源代码,而且还可以从Internet上下载许多Linux的应用程序。可以说,Linux本身包含的应用程序以及移植到Linux上的应用程序包罗万象,任何一位用户都能从有 关Linux的网站上找到适合自己特殊需要的应用程序及其源代码,这样,用户就可以根据自己的需要下载源代码,以便修改和扩充操作系统或应用程序的功能。对于商品
21、化操作系统来说这是无法做到的。Linux的开放性也给我国的操作系统软件开发商提供了一个良好的机会开发具有自主知识产权的操作系统,打破国外厂商在计算机操作系统上的垄断。我国有多家软件公司致力于开发基于Linux内核的操作系统平台,例如中科红旗,并且其产品成功地应用在很多领域。1.3 Linux操作系统的特性Linux与传统的计算机操作系统相比有着无与伦比的优点,这导致了它的迅速发展,并被更多的人或集团接受。本节将对Linux操作系统和其他操作系统进行比较,并介绍Linux操作系统的特点和Fedora Core操作系统的特性。1.3.1 Linux的特点Linux操作系统在短时间内得到迅猛的发展,
22、这与该操作系统的良好特性是分不开的。Linux包含了Unix操作系统的全部功能和特性。主要表现在以下几个方面:1开放性开放性是指系统遵循世界标准规范,特别是遵循开放系统互连(OSI)国际标准。凡遵循国际标准所开发的硬件和软件能彼此兼容,可方便地实现互联。2多用户多用户是指系统资源可以被不同的用户各自拥有使用,即使每个用户对自己的资源(如文件、设备)有特定权限也互不影响,Linux和Unix都具有多用户特性。3多任务多任务是现代计算机最主要的一个特点,它是指计算机同时执行多个程序,而且各个程序的运行是相互独立的。Linux系统调试每一个进程平等地访问CPU。由于CPU的处理速度非常快,其结果是启
23、动的应用程序看起来好像是在并行运行。事实上,从CPU执行的一个应用程序中的一组指令到Linux调试CPU再次运行这个程序之间是有很短的时间延迟的,因此用户是感觉不出来的。4友好的用户界面Linux向用户提供了两种界面:用户界面和系统调用界面。Linux的传统用户界面是基于文本的命令行界面,即shell。它既可以联机使用,又可存在文件上脱机使用。shell有很强的程序设计能力,用户可方便地用它编写程序,从而为用户扩充系统功能提供了更高级的手段。Linux还提供了图形用户界面,它利用鼠标、菜单和窗口等呈现给用户一个直观、易操作、交互性强的友好图形化界面。5设备独立性设备独立性是指操作系统把所有外部
24、设备都当作文件看待,只要安装了它们的驱动程序,用户可以像使用文件一样,操作并使用这些设备,而不必知道它们的具体存在形式。设备独立性的关键在于内核的适应能力,其他操作系统只允许一定数量或一定种类的外部设备连接,因为每一个设备都是通过其与内核的专用连接独立进行访问的。Linux是具有设备独立性的操作系统,故它的内核具有高度的适应能力。相信随着更多程序员加入Linux编程队伍,将会有更多的硬件设备加入到各种Linux内核和发行版本中。6丰富的网络功能完善的内置网络是Linux的一大特点,Linux在通信和网络功能方面优于其他操作系统。其他操作系统不包含如此紧密地将内核结合在一起的连接网络的能力,也不
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