Linux基础教程(清华课件).ppt
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LinuxLinux基础教程(基础教程(11)操作系统基础操作系统基础www.Lwww.L清华大学计算机基础教育课程系列教材清华大学计算机基础教育课程系列教材汤荷美汤荷美董渊董渊李莉李莉程志锐程志锐编著编著Linux公社公社(LinuxIDC.com)Linux公社(公社(LinuxIDC.com)于)于2006年年9月月25日注日注册并开通网站,册并开通网站,Linux现在已经成为一种广受关注现在已经成为一种广受关注和支持的一种操作系统,和支持的一种操作系统,IDC是互联网数据中心,是互联网数据中心,LinuxIDC就是关于就是关于Linux的数据中心。
的数据中心。
LinuxIDC.com提供包括提供包括Ubuntu,Fedora,SUSE技术,以及最新技术,以及最新IT资讯等资讯等Linux专业类网站。
专业类网站。
总总目目录录第第1部分部分Linux操作系统操作系统第第1章章操作系统概述操作系统概述第第2章章处理机管理处理机管理第第3章章存储管理存储管理第第4章章调度调度第第5章章设备设备第第6章章文件系统文件系统第第2部分部分操作系统命令及操作系统命令及shell编程编程第第7章章Linux基本命令基本命令第第8章章使用使用vi编辑文件编辑文件第第9章章shell编程编程第第3部分部分系系统统管管理理第第10章章Linux系统软件的获取和安装系统软件的获取和安装第第11章章账号管理账号管理第第12章章文件系统管理文件系统管理第第13章章TCP/IP网络管理网络管理第第14章章备份与恢复备份与恢复第第15章章XWindow及及Genie应用程序应用程序第第1部分部分Linux操作系统操作系统第第1章章操作系统概述操作系统概述1.1操作系统简介操作系统简介1.2操作系统接口操作系统接口1.3操作系统功能操作系统功能1.4操作系统结构操作系统结构1.5Linux操作系统介绍操作系统介绍1.6Linux的内核特征的内核特征1.7Linux的发展及展望的发展及展望1.8小结小结习题习题操作系统是计算机系统的基本系统软件。
软件系统中操作系统是计算机系统的基本系统软件。
软件系统中操作系统是所有软件的核心。
操作系统负责控制、操作系统是所有软件的核心。
操作系统负责控制、管理计算机的所有软件、硬件资源,是惟一直接和管理计算机的所有软件、硬件资源,是惟一直接和硬件系统打交道的软件,是整个软件系统的基础部硬件系统打交道的软件,是整个软件系统的基础部分,同时还为计算机用户提供良好的界面。
因此,分,同时还为计算机用户提供良好的界面。
因此,操作系统直接面对所有硬件、软件和用户,它是协操作系统直接面对所有硬件、软件和用户,它是协调计算机各组成部分之间、人机之间关系的重要软调计算机各组成部分之间、人机之间关系的重要软件系统。
件系统。
LinuxLinux是在日益普及的是在日益普及的InternetInternet上迅速形成和不断完上迅速形成和不断完善的操作系统。
善的操作系统。
LinuxLinux操作系统高效、稳定,适应操作系统高效、稳定,适应多种硬件平台,而最具有魅力的是它遵循多种硬件平台,而最具有魅力的是它遵循GPLGPL(GNUGNUGeneralPublicLicenseGeneralPublicLicense,GNUGNU通用公共许可证,通用公共许可证,见附录),整个系统的源代码可以自由获取,并且见附录),整个系统的源代码可以自由获取,并且在在GPLGPL许可的范围内自由修改、传播,这就为学习、许可的范围内自由修改、传播,这就为学习、应用、开发操作系统及其他软件提供了良好的基础应用、开发操作系统及其他软件提供了良好的基础和较高的起点。
和较高的起点。
本章首先介绍操作系统的概念、功能及其结构,接着本章首先介绍操作系统的概念、功能及其结构,接着介绍介绍LinuxLinux系统的基本特征、发展现状,并以此为系统的基本特征、发展现状,并以此为基础,讨论现代操作系统的一般特点和发展趋势。
基础,讨论现代操作系统的一般特点和发展趋势。
Linux公社公社(LinuxIDC.com)Linux公社(公社(LinuxIDC.com)于)于2006年年9月月25日注日注册并开通网站,册并开通网站,Linux现在已经成为一种广受关注现在已经成为一种广受关注和支持的一种操作系统,和支持的一种操作系统,IDC是互联网数据中心,是互联网数据中心,LinuxIDC就是关于就是关于Linux的数据中心。
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1.1操作系统简介操作系统简介1.1.1操作系统概念操作系统概念一种非形式的定义如下:
操作系统是计算机系统中的一种非形式的定义如下:
操作系统是计算机系统中的一个系统软件,它是这样一些程序模块的集合一个系统软件,它是这样一些程序模块的集合它们管理和控制计算机系统中的硬件和软件资源,它们管理和控制计算机系统中的硬件和软件资源,合理地组织计算机工作流程,以便有效地利用这些合理地组织计算机工作流程,以便有效地利用这些资源为用户提供一个功能强大、使用方便和可扩展资源为用户提供一个功能强大、使用方便和可扩展的工作环境,从而在计算机与用户之间起到接口作的工作环境,从而在计算机与用户之间起到接口作用。
用。
普通用户使用操作系统,是把操作系统当作一个资源普通用户使用操作系统,是把操作系统当作一个资源管理者,通过系统提供的系统命令和界面操作等工管理者,通过系统提供的系统命令和界面操作等工具,以某种易于理解的方式完成系统管理功能,有具,以某种易于理解的方式完成系统管理功能,有效地控制各种硬件资源,组织自己的数据,完成自效地控制各种硬件资源,组织自己的数据,完成自己的工作并和其他人共享资源。
己的工作并和其他人共享资源。
对于程序员来讲,操作系统提供了一个与计算机硬件对于程序员来讲,操作系统提供了一个与计算机硬件等价的扩展或虚拟的计算平台。
操作系统提供给程等价的扩展或虚拟的计算平台。
操作系统提供给程序员的工具除了系统命令、界面操作之外,还有系序员的工具除了系统命令、界面操作之外,还有系统调用,系统调用抽象了许多硬件细节,程序可以统调用,系统调用抽象了许多硬件细节,程序可以以某种统一的方式进行数据处理,程序员可以避开以某种统一的方式进行数据处理,程序员可以避开许多具体的硬件细节,提高程序开发效率,改善程许多具体的硬件细节,提高程序开发效率,改善程序移植特性。
序移植特性。
整个计算机系统可以认为是按照一定规则分层构建的,整个计算机系统可以认为是按照一定规则分层构建的,我们可以使用图我们可以使用图1.1来示意性地描述这种层次结构。
来示意性地描述这种层次结构。
图图1.1计算机系统层次结构示意图计算机系统层次结构示意图1.1.2操作系统发展简介操作系统发展简介操作系统是随着计算机硬件的发展,围绕着如何提高操作系统是随着计算机硬件的发展,围绕着如何提高计算机系统资源的利用率和改善用户界面的友好性计算机系统资源的利用率和改善用户界面的友好性而形成,发展和不断成熟完善的。
而形成,发展和不断成熟完善的。
随着计算机硬件的发展,计算机的计算速度越来越快,随着计算机硬件的发展,计算机的计算速度越来越快,其高速的数据处理与低速的手工操作之间的矛盾日其高速的数据处理与低速的手工操作之间的矛盾日益突出,传统的手工操作是系统的最大制约因素,益突出,传统的手工操作是系统的最大制约因素,昂贵的计算机硬件资源得不到有效的利用。
一个重昂贵的计算机硬件资源得不到有效的利用。
一个重要的技术是批处理,专门的操作人员把用户提交的要的技术是批处理,专门的操作人员把用户提交的任务按照一定的类别、顺序组织起来,形成作业序任务按照一定的类别、顺序组织起来,形成作业序列,这些作业成批地在专门的监督程序控制之下自列,这些作业成批地在专门的监督程序控制之下自动执行。
这里的监督程序就是操作系统的雏形。
动执行。
这里的监督程序就是操作系统的雏形。
最初的批处理系统中,计算机内存中仍然只有一个程最初的批处理系统中,计算机内存中仍然只有一个程序在运行,总体系统的效率仍然没有发挥出来。
解序在运行,总体系统的效率仍然没有发挥出来。
解决这个问题的措施称为多道技术。
多道程序设计技决这个问题的措施称为多道技术。
多道程序设计技术使得在内存中有多个程序,保证系统的处理器总术使得在内存中有多个程序,保证系统的处理器总是处于工作状态,极大地提高了系统的利用率。
是处于工作状态,极大地提高了系统的利用率。
多道技术开始使用在批处理系统中,称为多道批处理多道技术开始使用在批处理系统中,称为多道批处理系统,这样的系统效率高,但是,在脱机批处理情系统,这样的系统效率高,但是,在脱机批处理情况下,高效带来的问题是用户对自己作业的控制程况下,高效带来的问题是用户对自己作业的控制程度降低。
针对这个问题的方案是分时技术。
分时系度降低。
针对这个问题的方案是分时技术。
分时系统把处理机的运行时间分成时间片,按照时间片轮统把处理机的运行时间分成时间片,按照时间片轮流把处理机分配给每一个联机用户。
由于每一个时流把处理机分配给每一个联机用户。
由于每一个时间片很短,宏观上来看,所有用户同时操作计算机,间片很短,宏观上来看,所有用户同时操作计算机,各自独立控制自己的作业。
各自独立控制自己的作业。
Linux公社公社(LinuxIDC.com)Linux公社(公社(LinuxIDC.com)于)于2006年年9月月25日注日注册并开通网站,册并开通网站,Linux现在已经成为一种广受关注现在已经成为一种广受关注和支持的一种操作系统,和支持的一种操作系统,IDC是互联网数据中心,是互联网数据中心,LinuxIDC就是关于就是关于Linux的数据中心。
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与分时系统相对应,还有一种实时与分时系统相对应,还有一种实时(realtime)(realtime)操作操作系统,控制计算机对外来信息进行快速处理,要求系统,控制计算机对外来信息进行快速处理,要求系统在允许的时间范围之内做出响应。
系统在允许的时间范围之内做出响应。
同时具有多道批处理、分时、实时处理功能,或者其同时具有多道批处理、分时、实时处理功能,或者其中两种以上功能的系统,称为通用操作系统。
中两种以上功能的系统,称为通用操作系统。
LinuxLinux操作系统就是具有内嵌网络功能的多用户分操作系统就是具有内嵌网络功能的多用户分时系统。
它兼有多道批处理和分时处理功能,是一时系统。
它兼有多道批处理和分时处理功能,是一个典型的通用处理系统。
个典型的通用处理系统。
一方面强调分布式计算和处理,另一方面强调物理上一方面强调分布式计算和处理,另一方面强调物理上跨越不同的主机系统、逻辑上紧密耦合构成统一完跨越不同的主机系统、逻辑上紧密耦合构成统一完整的操作系统平台,这样的系统就是分布式操作系整的操作系统平台,这样的系统就是分布式操作系统统(distributedoperatingsystem)(distributedoperatingsystem)。
这是当前操。
这是当前操作系统发展的一个方向。
作系统发展的一个方向。
当前,计算机微型化和专业化趋势已成事实。
这两种当前,计算机微型化和专业化趋势已成事实。
这两种发展趋势都产生了一个共同的需求,即嵌入式软件。
发展趋势都产生了一个共同的需求,即嵌入式软件。
嵌入式软件也需要操作系统平台的支持,这样的操嵌入式软件也需要操作系统平台的支持,这样的操作系统就是嵌入式操作系统。
嵌入式软件系统的规作系统就是嵌入式操作系统。
嵌入式软件系统的规模小,相应地,其操作系统的规模也小。
模小,相应地,其操作系统的规模也小。
嵌入式软件的应用平台之一是
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