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速读原著-UnixLinux基础(一)

1.1 操作系统的作用

1.1.1 操作系统的目标

  • 方便:使计算机系统易于使用
  • 有效:以更有效的方式使用计算机系统资料
  • 扩展:方便用户有效开发、测试和引进新功能

1.1.2 操作系统的地位

操作系统在计算机系统中承上启下的地位:向下封装硬件,向上提供操作接口。

1.2 Unix/Linux操作系统介绍

1.2.1 Unix家族

  • 1965:贝尔实验室(Bell Labs)加入一项由通用电气和麻省理工学院合作的计划,该计划要建立一套多使用者、多任务、多层次的MULTICS操作系统。后来因为项目太为复杂失败。
  • 1969:其主要开发者Thompson(后被称为UNIX之父)和Ritchie领导一组开发者,开发了一个新的多任务操作系统—UNICS,后来被改名为Unix,最初的Unix是用B语言和汇编语言混合编写而成。
  • 1971:两人在贝尔实验室共同发明了C语言,并于1973用C语言重写了Unix。
  • 1974:UNIX第一次出现在贝尔实验室以外。此后UNIX被政府机关,研究机构,企业和大学注意到,并逐渐流行开来。
  • 1980:有两个最主要的Unix的版本线,一个是Berkeley的BSD UNIX,另一个是AT&T的Unix,两者的竞争最终引发了Unix的战争,最终导致Unix出现各种各样的变种。
  • 1982:AT&T基于版本7开发了UNIX System Ⅲ的第一个商业版本,并不再开源。
  • 1992~2001:由于版权问题,AT&T公司与BSD开发组开始了一场将近10年的版权官司。UNIX由于其昂贵的费用,仅局限于大型机的应用;BSD因为版权问题,失去了宝贵的发展时期。

1.2.2 Linux家族

  • Minix(mini-UNIX)最初是由Andrew Tanenbaum教授,仿照4.3BSD的源代码,白手起家完成了12000行C语言的编写工作这个系统只是一个教学工具,没有什么实际应用价值。
  • 1990年,Linus Torvalds决定编写一个自己的Minix内核,初名为Linus’ Minix,意为Linus的Minix内核,后来改名为Linux,此内核于1991年正式发布,并逐渐引起人们的注意。
  • Linux操作系统的诞生、发展、和成长过程依赖于五个重要支柱:unix操作系统、minix操作系统、GNU计划、POSIX标准和互联网。
  • GNU计划:GNU是“GNU is Not Unix”的递归缩写,由Richard M.Stallman于1984年创办,旨在开发一个免费、类unix的操作系统-GNU系统及其开发工具;Emacs编辑系统、BASH shell程序、GCC、GDB等开发工具都是GNU组织的产品。
  • 1992年Linux与其他GNU软件结合,完全自由的操作系统正式诞生。该操作系统往往被称为“GNU/Linux”或简称Linux。
  • POSIX标准:POSIX标准定义了操作系统应该为应用程序提供的接口标准,POSIX标准用来统一Unix、Linux各分支编程接口,以提高其通用型和可移植性。

1.2.3 Linux的两类用户

1.2.4 Linux的远亲

1.2.5 Linux和Unix的联系

  • UNIX系统是工作站上最常用的操作系统,它是一个多用户、多任务的实时操作系统,允许多人同时访问计算机, 并同时运行多个任务。UNIX系统具有稳定、高效、安全、方便、功能强大等诸多优点,自20世纪70年代开始便运行在许多大型和小型计算机上。
  • UNIX虽然是一个安全、稳定且功能强大的操作系统,但它也一直是一种大型的而且对运行平台要求很高的操作系统,只能在工作站或小型机上才能发挥全部功能,并且价格昂贵,对普通用户来说是可望而不可及的,这为后来Linux的崛起提供了机会,Linux是一个类UNIX操作系统。
  • Linux是免费的、不受版权制约、与UNIX兼容的操作系统。
  • Linux在x86架构上实现了UNIX系统的全部特性,具有多用户多任务的能力,同时保持了高效性和稳定性,Linux具有如下的优秀的特点: 1)开放性; 2)完全免费; 3)多用户; 4)多任务; 5)良好的用户界面; 6)设备独立性; 7)提供了丰富的网络功能; 8)可靠的系统安全性; 9)良好的可移植性。

1.2.6 Linux内核及发行版介绍

  1. Linux内核版本 内核(kernel)是系统的心脏,是运行程序和管理像磁盘和打印机等硬件设备的核心程序,它提供了一个在裸设备与应用程序间的抽象层。

Linux内核版本又分为稳定版和开发版,两种版本是相互关联,相互循环:

  • 稳定版:具有工业级强度,可以广泛地应用和部署。新的稳定版相对于较旧的只是修正一些bug或加入一些新的驱动程序。
  • 开发版:由于要试验各种解决方案,所以变化很快。

内核源码网址:http://www.kernel.org,所有来自全世界的对Linux源码的修改最终都会汇总到这个网站,由Linus领导的开源社区对其进行甄别和修改最终决定是否进入到Linux主线内核源码中。

  1. Linux发行版本 Linux发行版 (也被叫做 GNU/Linux 发行版) 通常包含了包括桌面环境、办公套件、媒体播放器、数据库等应用软件。 这些操作系统通常由Linux内核、以及来自GNU计划的大量的函式库,和基于X Window的图形界面,在X Window中用户同样可以通过使用鼠标对窗口、菜单等进行操作来完成相应的工作。

X Window系统是一个非常出色的图形窗口系统,是类UNIX系统的图形用户界面的工业标准。X Window系统最重要的特征之一就是它的结构与设备无关。

X Window系统的主要特点有如下几点:

  • X Window系统是客户机/服务器结构的。X Window的实现是与操作系统内核分开的,其主要由X Server和X Client两部分组成。
  • X Window系统不是Unix/Linux操作系统的必须的构成部分,而只是一个可选的应用程序组件。

1.2.7 Unix/Linux开发应用领域介绍

  • Unix/Linux服务器 是目前Unix/Linux应用最多的一个领域,可以提供Web、FTP、Gopher、SMTP/POP3、Proxy/Cache、DNS等服务器,支持服务器集群,支持虚拟主机、虚拟服务、V等。
  • 嵌入式Linux系统 嵌入式Linux是将流行的Linux操作系统进行剪裁修改,能够在嵌入式计算机系统上运行的一种操作系统。Linux嵌入式系统能够支持多种CPU和硬件平台,性能稳定,剪裁性好,开发和使用容易。其中包括Embedix、uCLinux、muLinux等。
  • 桌面应用 近年来,Linux系统特别强调在桌面应用方面的改进,并且已达到相当的水平,完全可以作为一种集办公应用、多媒体应用、网络应用等多方面功能于一体的图形界面操作系统,在办公应用方面,Unix/Linux集成了openOffice、SUN公司的StarOffice以及KOffice等工具。
  • 电子政务 随着Linux的快速发展,Linux已逐渐成为Windows系统重要的竞争力量。尤其是Linux在安全性方面的独特优势,又使得Linux在政府应用领域得到很大的发展。目前一些国家正将其电子政务系统向Linux平台迁移。中国政府也对Linux给予极大的支持。

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