Linux全剖析(doc)
Linux全剖析 什么是Linux 簡單地說， Linux 是一套免費使用和自由傳播的類 Unix 操作系統(tǒng)，它主要用于基于 Intel x86 系列 CPU 的計算機上。這個系統(tǒng)是由全世界各地的成千上萬的程序員設(shè)計和實現(xiàn)的。其目的是建 立不受任何商品化軟件的版權(quán)制約的、全世界都能自由使用的 Unix 兼容產(chǎn)品。 　　 Linux 的出現(xiàn)，最早開始于一位名叫 Linus Torvalds 的計算機業(yè)余愛好者，當時他是芬蘭赫爾辛基大學(xué)的學(xué)生。他的目的是想設(shè)計一個代替 Minix （是由一位名叫 Andrew Tannebaum 的計算機教授編寫的一個操作系統(tǒng)示教程序）的操作系統(tǒng)，這個操作系統(tǒng)可用于 386 、 486 或奔騰處理器的個人計算機上，并且具有 Unix 操作系統(tǒng)的全部功能，因而開始了 Linux 雛形的設(shè)計。 　　 Linux 以它的高效性和靈活性著稱。它能夠在 PC 計算機上實現(xiàn)全部的 Unix 特性，具有多任務(wù)、多用戶的能力。 Linux 是在 GNU 公共許可權(quán)限下免費獲得的，是一個符合 POSIX 標準的操作系統(tǒng)。 Linux 操作系統(tǒng)軟件包不僅包括完整的 Linux 操作系統(tǒng)，而且還包括了文本編輯器、高級語言編譯器等應(yīng)用軟件。它還包括帶有多個 窗口管理器的 X-Windows 圖形用戶界面，如同我們使用 Windows NT 一樣，允許我們使用窗口、圖標和菜單對系統(tǒng)進行操作。 　　 Linux 之所以受到廣大計算機愛好者的喜愛，主要原因有兩個，一是它屬于自由軟件，用戶不 用支付任何費用就可以獲得它和它的源代碼，并且可以根據(jù)自己的需要對它進行必要的 修改，無償對它使用，無約束地繼續(xù)傳播。另一個原因是，它具有 Unix 的全部功能，任何使用 Unix 操作系統(tǒng)或想要學(xué)習(xí) Unix 操作系統(tǒng)的人都可以從 Linux 中獲益。 第二課 為什么使用 Linux 　　 由于 Linux 是一套具有 Unix 全部功能的免費操作系統(tǒng)，它在眾多的軟件中占有很大的優(yōu)勢，為廣大的計算機愛好者 提供了學(xué)習(xí)、探索以及修改計算機操作系統(tǒng)內(nèi)核的機會。 　　 操作系統(tǒng)是一臺計算機必不可少的系統(tǒng)軟件，是整個計算機系統(tǒng)的靈魂。一個操作系統(tǒng) 是一個復(fù)雜的計算機程序集，它提供操作過程的協(xié)議或行為準則。沒有操作系統(tǒng)，計算 機就無法工作，就不能解釋和執(zhí)行用戶輸入的命令或運行簡單的程序。大多數(shù)操作系統(tǒng) 都是由一些主要的軟件公司支持的商品化程序，用戶只能有償使用。如果用戶購買了一 個操作系統(tǒng)，他就必須滿足供應(yīng)商所要求的一切條件。因為操作系統(tǒng)是系統(tǒng)程序，用戶 不能擅自修改或試驗操作系統(tǒng)的內(nèi)核。這對于廣大計算機愛好者來說無疑是一種束縛。 　　 要想發(fā)揮計算機的作用，僅有操作系統(tǒng)還不夠，用戶還必須要有各種應(yīng)用程序的支持。 應(yīng)用程序是用于處理某些工作（如字處理）的軟件包，通常它也只能有償使用。每個應(yīng) 用程序的軟件包都為特定的操作系統(tǒng)和機器編寫。使用者無權(quán)修改這些應(yīng)用程序。使用 Linux ，可以將操作系統(tǒng)變成一種操作環(huán)境。 　　 由于 Linux 是一套自由軟件，用戶可以無償?shù)氐玫剿捌湓创a，可以無償?shù)孬@得大量的應(yīng)用程序 ，而且可以任意地修改和補充它們。這對用戶學(xué)習(xí)、了解 Unix 操作系統(tǒng)的內(nèi)核非常有益。學(xué)習(xí)和使用 Linux ，能為用戶節(jié)省一筆可觀的資金。 Linux 是目前唯一可免費獲得的、為 PC 機平臺上的多個用戶提供多任務(wù)、多進程功能的操作系統(tǒng)，這是人們要使用它的主要原 因。就 PC 機平臺而言， Linux 提供了比其他任何操作系統(tǒng)都要強大的功能， Linux 還可以使用戶遠離各種商品化軟件提供者促銷廣告的誘惑，再也不用承受每過一段時間 就升級之苦，因此，可以節(jié)省大量用于購買或升級應(yīng)用程序的資金。 　　 Linux 不僅為用戶提供了強大的操作系統(tǒng)功能，而且還提供了豐富的應(yīng)用軟件。用戶不但可以 從 Internet 上下載 Linux 及其源代碼，而且還可以從 Internet 上下載許多 Linux 的應(yīng)用程序?？梢哉f， Linux 本身包含的應(yīng)用程序以及移植到 Linux 上的應(yīng)用程序包羅萬象，任何一位用戶都能從有關(guān) Linux 的網(wǎng)站上找到適合自己特殊需要的應(yīng)用程序及其源代碼，這樣，用戶就可以根據(jù)自己的 需要下載源代碼，以便修改和擴充操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序的功能。這對 Windows NT 、 Windows98 、 MS-DOS 或 OS ／ 2 等商品化操作系統(tǒng)來說是無法做到的。 　　 Linux 為廣大用戶提供了一個在家里學(xué)習(xí)和使用 Unix 操作系統(tǒng)的機會。盡管 Linux 是由計算機愛好者們開發(fā)的，但是它在很多方面上是相當穩(wěn)定的，從而為用戶學(xué)習(xí)和使 用目前世界上最流行的 Unix 操作系統(tǒng)提供了廉價的機會?，F(xiàn)在有許多 CD-ROM 供應(yīng)商和軟件公司（如 RedHat 和 TurboLinux ）支持 Linux 操作系統(tǒng)。 Linux 成為 Unix 系統(tǒng)在個人計算機上的一個代用品，并能用于替代那些較為昂貴的系統(tǒng)。因此，如果一 個用戶在公司上班的時候在 Unix 系統(tǒng)上編程，或者在工作中是一位 Unix 的系統(tǒng)管理員，他就可以在家里安裝一套 Unix 的兼容系統(tǒng)，即 Linux 系統(tǒng)，在家中使用 Linux 就能夠完成一些工作任務(wù)。 第三課 Linux縱覽 　　　 1. Linux 內(nèi)核 　　　內(nèi)核是系統(tǒng)的心臟，是運行程序和管理像磁盤和打印機等硬件設(shè)備的核心程序 。它從用戶那里接受命令并把命令送給內(nèi)核去執(zhí)行。 　　　 2. Linux Shell 　　　 Shell 是系統(tǒng)的用戶界面，提供了用戶與內(nèi)核進行交互操作的一種接口。它接收用戶輸入的命 令并把它送入內(nèi)核去執(zhí)行。 　　　實際上 Shell 是一個命令解釋器，它解釋由用戶輸入的命令并且把它們送到內(nèi)核。不僅如此， Shell 有自己的編程語言用于對命令的編輯，它允許用戶編寫由 shell 命令組成的程序。 Shell 編程語言具有普通編程語言的很多特點，比如它也有循環(huán)結(jié)構(gòu)和分支控制結(jié)構(gòu)等，用這 種編程語言編寫的 Shell 程序與其他應(yīng)用程序具有同樣的效果。 　 　　　 Linux 提供了像 Microsoft Windows 那樣的可視的命令輸入界面 --X Window 的圖形用戶界面（ GUI ）。它提供了很多窗口管理器，其操作就象 Windows 一樣，有窗口、圖標和菜單，所有的管理都是通過鼠標控制?，F(xiàn)在比較流行的窗口管理 器是 KDE 和 GNOME 。 　　　每個 Linux 系統(tǒng)的用戶可以擁有他自己的用戶界面或 Shell ，用以滿足他們自己專門的 Shell 需要。 　　　同 Linux 本身一樣， Shell 也有多種不同的版本。目前主要有下列版本的 Shell ： 　　　 Bourne Shell ：是貝爾實驗室開發(fā)的。 　　　 BASH ：是 GNU 的 Bourne Again Shell ，是 GNU 操作系統(tǒng)上默認的 shell 。 　　　 Korn Shell ：是對 Bourne SHell 的發(fā)展，在大部分內(nèi)容上與 Bourne Shell 兼容?！　　?C Shell ：是 SUN 公司 Shell 的 BSD 版本。 　　　 3. Linux 文件結(jié)構(gòu) 　　　文件結(jié)構(gòu)是文件存放在磁盤等存儲設(shè)備上的組織方法。主要體現(xiàn)在對文件和目 錄的組織上。目錄提供了管理文件的一個方便而有效的途徑。我們能夠從一個目錄切換 到另一個目錄，而且可以設(shè)置目錄和文件的權(quán)限，設(shè)置文件的共享程度。 　　　使用 Linux ，用戶可以設(shè)置目錄和文件的權(quán)限，以便允許或拒絕其他人對其進行訪問。 Linux 目錄采用多級樹形結(jié)構(gòu)，圖 1.1 表示了這種樹形等級結(jié)構(gòu)。用戶可以瀏覽整個系統(tǒng)，可以進入任何一個已授權(quán)進入的目 錄，訪問那里的文件。 　　　文件結(jié)構(gòu)的相互關(guān)聯(lián)性使共享數(shù)據(jù)變得容易，幾個用戶可以訪問同一個文件。 Linux 是一個多用戶系統(tǒng)，操作系統(tǒng)本身的駐留程序存放在以根目錄開始的專用目錄中，有時 被指定為系統(tǒng)目錄。圖 1.1 中那些根目錄下的目錄就是系統(tǒng)目錄。 　　　內(nèi)核， Shell 和文件結(jié)構(gòu)一起形成了基本的操作系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。它們使得用戶可以運行程序，管理文件以 及使用系統(tǒng)。此外， Linux 操作系統(tǒng)還有許多被稱為實用工具的程序，輔助用戶完成一些特定的任務(wù)。 　　　 4. Linux 實用工具 　　　標準的 Linux 系統(tǒng)都有一套叫做實用工具的程序 , 它們是專門的程序，例如編輯器、執(zhí)行標準的計算操作等。用戶也可以產(chǎn)生自己的工具 。 　　　實用工具可分三類 : 　　　編輯器：用于編輯文件。 　　　過濾器：用于接收數(shù)據(jù)并過濾數(shù)據(jù)。 　　　交互程序：允許用戶發(fā)送信息或接收來自其他用戶的信息。 　　　 Linux 的編輯器主要有： Ed 、 Ex 、 Vi 和 Emacs 。 Ed 和 Ex 是行編輯器， Vi 和 Emacs 是全屏幕編輯器。 　　　 Linux 的過濾器（ Filter ）讀取從用戶文件或其他地方的輸入，檢查和處理數(shù)據(jù)，然后輸出結(jié)果。從這個意義上 說，它們過濾了經(jīng)過它們的數(shù)據(jù)。 Linux 有不同類型的過濾器，一些過濾器用行編輯命令輸出一個被編輯的文件。另外一些過濾 器是按模式尋找文件并以這種模式輸出部分數(shù)據(jù)。還有一些執(zhí)行字處理操作，檢測一個 文件中的格式，輸出一個格式化的文件。 過濾器的輸入可以是一個文件，也可以是用戶從鍵盤鍵入的數(shù)據(jù)，還可以是另一個過濾 器的輸出。過濾器可以相互連接，因此，一個過濾器的輸出可能是另一個過濾器的輸入 。在有些情況下，用戶可以編寫自己的過濾器程序。 　　　交互程序是用戶與機器的信息接口。 Linux 是一個多用戶系統(tǒng)，它必須和所有用戶保持聯(lián)系。信息可以由系統(tǒng)上的不同用戶發(fā)送或 接收。信息的發(fā)送有兩種方式，一種方式是與其他用戶一對一地鏈接進行對話，另一種 是一個用戶對多個用戶同時鏈接進行通訊，即所謂廣播式通訊。 第四課 Linux 的發(fā)展 　　　 Linux 是專門為個人計算機所設(shè)計的操作系統(tǒng)。它最早是由 Linus Torvalds 設(shè)計的。當時 Linux 是他的一項個人研究項目，其目的是為 Minix 用戶設(shè)計一個比較有效的 Unix PC 版本。 Linus Torvalds 稱它為 Linux 。 Minix 是由 Andrew Tannebaum 教授開發(fā)的，發(fā)布在 Internet 上，免費給全世界的學(xué)生使用。 Minix 具有較多 Unix 的特點，但與 Unix 不完全兼容， Linus 打算為 Minix 用戶設(shè)計一個較完整的 Unix PC 版本，于 1991 年發(fā)行了 Linux 0.11 版本，并將它發(fā)布在 Internet 上，免費供人們使用。 　　　以后幾年，其他的 Linux 愛好者根據(jù)自己的使用情況，綜合現(xiàn)有的 Unix 標準和 Unix 系統(tǒng)中應(yīng)用程序的特點，修改并增加了一些內(nèi)容，使得 Linux 的功能更完善。 　　　 Linux 設(shè)計了與所有主要的窗口管理器的接口，提供了大量 Internet 工具，如 FTP ， TELNET 和 SLIP 等。 　　　 Linux 提供比較完整的程序開發(fā)工具，最常用的是 C++ 編譯器和調(diào)試器。 　　　盡管 Linux 擁有了 Unix 的全部功能和特點，但它卻是最小、最穩(wěn)定和最快速的操作系統(tǒng)。在最小配置下 , 它可以運行在僅 4MB 的內(nèi)存上。 　　　 Linux 是在 Internet 開放環(huán)境中開發(fā)的 , 它由世界各地的程序員不斷完善，而且免費供用戶使用。盡管如此，它仍然遵循商業(yè) Unix 版本的標準，因為前幾十年里， Unix 版本大量出現(xiàn)，電子電氣工程協(xié)會（ IEEE ）開發(fā)了一個獨立的 Unix 標準，這個新的 ANSI Unix 標準被稱為計算機環(huán)境的可移植性操作系統(tǒng)界面（ PSOIX ）。這個標準限定了 ...
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