linux操作系統(tǒng)概述
linux操作系統(tǒng)概述
Linux是一套免費(fèi)使用和自由傳播的類Unix操作系統(tǒng)，是一個(gè)基于POSIX和UNIX的多用戶、多任務(wù)、支持多線程和多CPU的操作系統(tǒng)。下面大家與學(xué)習(xí)啦小編一起來(lái)了解一下linux操作系統(tǒng)吧。
linux操作系統(tǒng)概述
一、Linux簡(jiǎn)介
Linux可以有狹義和廣義兩種定義。狹義來(lái)說(shuō)，Linux實(shí)際上指Linux kernel (內(nèi)核)。內(nèi)核負(fù)責(zé)管理硬件，并為上層應(yīng)用提供接口。而廣義來(lái)說(shuō)，是指以Linux kernel為基礎(chǔ)的，包括OS和各種應(yīng)用在內(nèi)的各個(gè)Linux版本(distribution)。盡管看起來(lái)版本眼花繚亂，但實(shí)際上，各個(gè)版本之間也只是大同小異，其差別往往體現(xiàn)在客戶群、升級(jí)維護(hù)和界面等方面。
Linus Torvalds是Linux之父。他根據(jù)Minix系統(tǒng)的代碼，參照UNIX系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，寫出了第一給Linux內(nèi)核。Linus的創(chuàng)舉在于將Linux內(nèi)核的代碼開源。后來(lái)，Linux內(nèi)核和一套開源的應(yīng)用軟件GNU結(jié)合，共同采取開源協(xié)議，并迅速發(fā)展成熟。我們可以隨意地使用和修改開源代碼，但以此為基礎(chǔ)開發(fā)的程序也要根據(jù)開源協(xié)議公開。Linux和GNU的開源性吸引了大批優(yōu)秀的程序員參與到Linux相關(guān)的開發(fā)中。
從哲學(xué)和設(shè)計(jì)理念上，Linux與其他的UNIX版本相類似，并使用類似的接口。我們可以通過(guò)學(xué)習(xí)Linux的基本概念和機(jī)制來(lái)了解其它UNIX系統(tǒng)，比如Solaris, FreeBSD，還有基于FreeBSD的蘋果公司的Mac OS。曾經(jīng)Windows的興起曾經(jīng)讓許多人認(rèn)為UNIX將最終被Windows取代，但如今看到Linux和蘋果產(chǎn)品的興盛，我很感慨于UNIX體系的力量。
Linux的有如下比較重要的機(jī)制: 用于儲(chǔ)存數(shù)據(jù)以及管理權(quán)限的文件系統(tǒng)，用于IO的文本操作API，用于管理操作的進(jìn)程，用于實(shí)現(xiàn)多任務(wù)運(yùn)行的多線程，以及進(jìn)程間通信(我將信號(hào)和網(wǎng)絡(luò)也都?xì)w入這一類中)。
特別推薦下面的一些文章，以便你對(duì)Linux有一個(gè)概觀：
大教堂和市集(The Cathedral and the Bazaar)，作者Eric Raymond
可以說(shuō)是為L(zhǎng)inux正名的一篇文章，深入分析Linux成功的原因。你也可以通過(guò)名字來(lái)搜索中文翻譯版本。
該作者的其他文章也非常值得一讀。
主要特性
基本思想
Linux的基本思想有兩點(diǎn)：第一，一切都是文件;第二，每個(gè)軟件都有確定的用途。其中第一條詳細(xì)來(lái)講就是系統(tǒng)中的所有都?xì)w結(jié)為一個(gè)文件，包括命令、硬件和軟件設(shè)備、操作系統(tǒng)、進(jìn)程等等對(duì)于操作系統(tǒng)內(nèi)核而言，都被視為擁有各自特性或類型的文件。至于說(shuō)Linux是基于Unix的，很大程度上也是因?yàn)檫@兩者的基本思想十分相近。[3]
完全免費(fèi)
Linux是一款免費(fèi)的操作系統(tǒng)，用戶可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或其他途徑免費(fèi)獲得，并可以任意修改其源代碼。這是其他的操作系統(tǒng)所做不到的。正是由于這一點(diǎn)，來(lái)自全世界的無(wú)數(shù)程序員參與了Linux的修改、編寫工作，程序員可以根據(jù)自己的興趣和靈感對(duì)其進(jìn)行改變，這讓Linux吸收了無(wú)數(shù)程序員的精華，不斷壯大。[4]
完全兼容POSIX1.0標(biāo)準(zhǔn)
這使得可以在Linux下通過(guò)相應(yīng)的模擬器運(yùn)行常見的DOS、Windows的程序。這為用戶從Windows轉(zhuǎn)到Linux奠定了基礎(chǔ)。許多用戶在考慮使用Linux時(shí)，就想到以前在Windows下常見的程序是否能正常運(yùn)行，這一點(diǎn)就消除了他們的疑慮。[4]
多用戶、多任務(wù)
Linux支持多用戶，各個(gè)用戶對(duì)于自己的文件設(shè)備有自己特殊的權(quán)利，保證了各用戶之間互不影響。多任務(wù)則是現(xiàn)在電腦最主要的一個(gè)特點(diǎn)，Linux可以使多個(gè)程序同時(shí)并獨(dú)立地運(yùn)行。[4]
良好的界面
Linux同時(shí)具有字符界面和圖形界面。在字符界面用戶可以通過(guò)鍵盤輸入相應(yīng)的指令來(lái)進(jìn)行操作。它同時(shí)也提供了類似Windows圖形界面的X-Window系統(tǒng)，用戶可以使用鼠標(biāo)對(duì)其進(jìn)行操作。在X-Window環(huán)境中就和在Windows中相似，可以說(shuō)是一個(gè)Linux版的Windows。[4]
支持多種平臺(tái)
Linux可以運(yùn)行在多種硬件平臺(tái)上，如具有x86、680x0、SPARC、Alpha等處理器的平臺(tái)。此外Linux還是一種嵌入式操作系統(tǒng)，可以運(yùn)行在掌上電腦、機(jī)頂盒或游戲機(jī)上。2001年1月份發(fā)布的Linux 2.4版內(nèi)核已經(jīng)能夠完全支持Intel 64位芯片架構(gòu)。同時(shí)Linux也支持多處理器技術(shù)。多個(gè)處理器同時(shí)工作，使系統(tǒng)性能大大提高。
文件系統(tǒng)
文件類型
普通文件(regular file)：就是一般存取的文件，由ls -al顯示出來(lái)的屬性中，第一個(gè)屬性為 [-]，例如 [-rwxrwxrwx]。另外，依照文件的內(nèi)容，又大致可以分為：
1、純文本文件(ASCII)：這是Unix系統(tǒng)中最多的一種文件類型，之所以稱為純文本文件，是因?yàn)閮?nèi)容可以直接讀到的數(shù)據(jù)，例如數(shù)字、字母等等。設(shè) 置文件幾乎都屬于這種文件類型。舉例來(lái)說(shuō)，使用命令“cat ~/.bashrc”就可以看到該文件的內(nèi)容(cat是將文件內(nèi)容讀出來(lái))。
2、二進(jìn)制文件(binary)：系統(tǒng)其實(shí)僅認(rèn)識(shí)且可以執(zhí)行二進(jìn)制文件(binary file)。Linux中的可執(zhí)行文件(腳本，文本方式的批處理文件不算)就是這種格式的。舉例來(lái)說(shuō)，命令cat就是一個(gè)二進(jìn)制文件。
3、數(shù)據(jù)格式的文件(data)：有些程序在運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)讀取某些特定格式的文件，那些特定格式的文件可以稱為數(shù)據(jù)文件(data file)。舉例來(lái)說(shuō)，Linux在用戶登入時(shí)，都會(huì)將登錄數(shù)據(jù)記錄在 /var/log/wtmp文件內(nèi)，該文件是一個(gè)數(shù)據(jù)文件，它能通過(guò)last命令讀出來(lái)。但使用cat時(shí)，會(huì)讀出亂碼。因?yàn)樗菍儆谝环N特殊格式的文件。
目錄文件(directory)：就是目錄，第一個(gè)屬性為 [d]，例如 [drwxrwxrwx]。
連接文件(link)：類似Windows下面的快捷方式。第一個(gè)屬性為 [l]，例如 [lrwxrwxrwx]。
設(shè)備與設(shè)備文件(device)：與系統(tǒng)外設(shè)及存儲(chǔ)等相關(guān)的一些文件，通常都集中在 /dev目錄。通常又分為兩種：
塊設(shè)備文件：就是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)以供系統(tǒng)存取的接口設(shè)備，簡(jiǎn)單而言就是硬盤。例如一號(hào)硬盤的代碼是 /dev/hda1等文件。第一個(gè)屬性為 [b]。
字符設(shè)備文件：即串行端口的接口設(shè)備，例如鍵盤、鼠標(biāo)等等。第一個(gè)屬性為 [c]。
套接字(sockets)：這類文件通常用在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)連接。可以啟動(dòng)一個(gè)程序來(lái)監(jiān)聽客戶端的要求，客戶端就可以通過(guò)套接字來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。第一個(gè)屬性為 [s]，最常在 /var/run目錄中看到這種文件類型。
管道(FIFO,pipe)：FIFO也是一種特殊的文件類型，它主要的目的是，解決多個(gè)程序同時(shí)存取一個(gè)文件所造成的錯(cuò)誤。FIFO是first-in-first-out(先進(jìn)先出)的縮寫。第一個(gè)屬性為 [p]。[5]
文件結(jié)構(gòu)
/：根目錄，所有的目錄、文件、設(shè)備都在/之下，/就是Linux文件系統(tǒng)的組織者，也是最上級(jí)的領(lǐng)導(dǎo)者。
/bin：bin 就是二進(jìn)制(binary)英文縮寫。在一般的系統(tǒng)當(dāng)中，都可以在這個(gè)目錄下找到linux常用的命令。系統(tǒng)所需要的那些命令位于此目錄。
/boot：Linux的內(nèi)核及引導(dǎo)系統(tǒng)程序所需要的文件目錄，比如 vmlinuz initrd.img 文件都位于這個(gè)目錄中。在一般情況下，GRUB或LILO系統(tǒng)引導(dǎo)管理器也位于這個(gè)目錄。
/cdrom：這個(gè)目錄在剛剛安裝系統(tǒng)的時(shí)候是空的?？梢詫⒐怛?qū)文件系統(tǒng)掛在這個(gè)目錄下。例如：mount /dev/cdrom /cdrom
/dev：dev 是設(shè)備(device)的英文縮寫。這個(gè)目錄對(duì)所有的用戶都十分重要。因?yàn)樵谶@個(gè)目錄中包含了所有l(wèi)inux系統(tǒng)中使用的外部設(shè)備。但是這里并不是放的外部設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序。這一點(diǎn)和常用的windows,dos操作系統(tǒng)不一樣。它實(shí)際上是一個(gè)訪問(wèn)這些外部設(shè)備的端口?？梢苑浅７奖愕厝ピL問(wèn)這些外部設(shè)備，和訪問(wèn)一個(gè)文件，一個(gè)目錄沒有任何區(qū)別。
/etc：etc這個(gè)目錄是linux系統(tǒng)中最重要的目錄之一。在這個(gè)目錄下存放了系統(tǒng)管理時(shí)要用到的各種配置文件和子目錄。要用到的網(wǎng)絡(luò)配置文件，文件系統(tǒng)，x系統(tǒng)配置文件，設(shè)備配置信息，設(shè)置用戶信息等都在這個(gè)目錄下。
/home：如果建立一個(gè)用戶，用戶名是"xx",那么在/home目錄下就有一個(gè)對(duì)應(yīng)的/home/xx路徑，用來(lái)存放用戶的主目錄。
/lib：lib是庫(kù)(library)英文縮寫。這個(gè)目錄是用來(lái)存放系統(tǒng)動(dòng)態(tài)連接共享庫(kù)的。幾乎所有的應(yīng)用程序都會(huì)用到這個(gè)目錄下的共享庫(kù)。因此，千萬(wàn)不要輕易對(duì)這個(gè)目錄進(jìn)行什么操作，一旦發(fā)生問(wèn)題，系統(tǒng)就不能工作了。
/lost+found：在ext2或ext3文件系統(tǒng)中，當(dāng)系統(tǒng)意外崩潰或機(jī)器意外關(guān)機(jī)，而產(chǎn)生一些文件碎片放在這里。當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)的過(guò)程中fsck工具會(huì)檢查這里，并修復(fù)已經(jīng)損壞的文件系統(tǒng)。有時(shí)系統(tǒng)發(fā)生問(wèn)題，有很多的文件被移到這個(gè)目錄中，可能會(huì)用手工的方式來(lái)修復(fù)，或移到文件到原來(lái)的位置上。
/mnt：這個(gè)目錄一般是用于存放掛載儲(chǔ)存設(shè)備的掛載目錄的，比如有cdrom等目錄?？梢詤⒖?etc/fstab的定義。
/media：有些linux的發(fā)行版使用這個(gè)目錄來(lái)掛載那些usb接口的移動(dòng)硬盤(包括U盤)、CD/DVD驅(qū)動(dòng)器等等。
/opt：這里主要存放那些可選的程序。
/proc：可以在這個(gè)目錄下獲取系統(tǒng)信息。這些信息是在內(nèi)存中，由系統(tǒng)自己產(chǎn)生的。
/root：Linux超級(jí)權(quán)限用戶root的家目錄。
/sbin：這個(gè)目錄是用來(lái)存放系統(tǒng)管理員的系統(tǒng)管理程序。大多是涉及系統(tǒng)管理的命令的存放，是超級(jí)權(quán)限用戶root的可執(zhí)行命令存放地，普通用戶無(wú)權(quán)限執(zhí)行這個(gè)目錄下的命令，這個(gè)目錄和/usr/sbin; /usr/X11R6/sbin或/usr/local/sbin目錄是相似的，凡是目錄sbin中包含的都是root權(quán)限才能執(zhí)行的。
/selinux ：對(duì)SElinux的一些配置文件目錄，SElinux可以讓linux更加安全。
/srv 服務(wù)啟動(dòng)后，所需訪問(wèn)的數(shù)據(jù)目錄，舉個(gè)例子來(lái)說(shuō)，www服務(wù)啟動(dòng)讀取的網(wǎng)頁(yè)數(shù)據(jù)就可以放在/srv/www中
/tmp：臨時(shí)文件目錄，用來(lái)存放不同程序執(zhí)行時(shí)產(chǎn)生的臨時(shí)文件。有時(shí)用戶運(yùn)行程序的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生臨時(shí)文件。/tmp就用來(lái)存放臨時(shí)文件的。/var/tmp目錄和這個(gè)目錄相似。
/usr
這是linux系統(tǒng)中占用硬盤空間最大的目錄。用戶的很多應(yīng)用程序和文件都存放在這個(gè)目錄下。在這個(gè)目錄下，可以找到那些不適合放在/bin或/etc目錄下的額外的工具
/usr/local：這里主要存放那些手動(dòng)安裝的軟件，即不是通過(guò)“新立得”或apt-get安裝的軟件。它和/usr目錄具有相類似的目錄結(jié)構(gòu)。讓軟件包管理器來(lái)管理/usr目錄，而把自定義的腳本(scripts)放到/usr/local目錄下面、。
/usr/share ：系統(tǒng)共用的東西存放地，比如 /usr/share/fonts 是字體目錄，/usr/share/doc和/usr/share/man幫助文件。
/var：這個(gè)目錄的內(nèi)容是經(jīng)常變動(dòng)的，看名字就知道，可以理解為vary的縮寫，/var下有/var/log 這是用來(lái)存放系統(tǒng)日志的目錄。/var/ www目錄是定義Apache服務(wù)器站點(diǎn)存放目錄;/var/lib 用來(lái)存放一些庫(kù)文件，比如MySQL的，以及MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)的的存放地。
二、Linux的廠商版本
在Linux內(nèi)核基礎(chǔ)上，我們還有許多廠商版本。即使有了內(nèi)核和GNU軟件，Linux的安裝和編譯并不是簡(jiǎn)單的工作，Linux廠商就是瞄準(zhǔn)了這個(gè)市場(chǎng)。這些廠商會(huì)在Linux內(nèi)核的基礎(chǔ)上，結(jié)合自己開發(fā)的軟件，幫助用戶安裝和使用Linux，并提供技術(shù)支持。由于在服務(wù)器領(lǐng)域，Linux操作系統(tǒng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于Windows系統(tǒng)，而這些被政府部門、銀行或者大學(xué)擁有的服務(wù)器往往承擔(dān)很重要的信息處理和IO (input/outpt) 工作，所以盡管Linux開源，廠商還是可以根據(jù)其提供的商用軟件和技術(shù)支持獲得豐厚的利潤(rùn)。
(IBM是Linux設(shè)備最大的供應(yīng)商，同時(shí)它的咨詢業(yè)務(wù)很大一部份也來(lái)源于提供Linux相關(guān)的支持。我們所熟知的Android操作系統(tǒng)，也算是Google提供的一個(gè)廠商版本。)
我們這里主要介紹在PC上比較流行的Linux廠商版本:
1. 紅帽系列
Red Hat linux: 大名鼎鼎的紅帽，現(xiàn)在已經(jīng)完結(jié)。以此為基礎(chǔ)有以下分支:
Red Hat Enterprise: 這個(gè)是企業(yè)級(jí)的linux，主要面向服務(wù)器。作為商業(yè)版，有比較好的配套軟件和技術(shù)支持。RH的教材也堪稱經(jīng)典。
Fedora: 由社區(qū)維護(hù)，去除了一些商業(yè)軟件。紅帽實(shí)際上贊助了這個(gè)項(xiàng)目，以便以此作為技術(shù)測(cè)試平臺(tái)。
CentOS: 這個(gè)版本不來(lái)自紅帽的公司，是收集紅帽公開的源碼組成的免費(fèi)版本，由社區(qū)維護(hù)，和紅帽完全兼容。版本號(hào)升級(jí)較慢，但有持續(xù)的技術(shù)支持，所以適合于不愿意頻繁升級(jí)的情形，鳥哥中就推薦以CentOS來(lái)建站。
2. SUSE系列
SUSE Linux Enterprise: (和紅帽商業(yè)版類似，是德國(guó)公司制作的，據(jù)說(shuō)在歐洲比較流行，但我歐洲的朋友表示沒怎么聽說(shuō)過(guò)。SUSE系列比較有特色的是YAST2，就是用來(lái)設(shè)置Linux的界面，對(duì)初級(jí)管理員比較方便。
openSUSE: SUSE的免費(fèi)版本。以前SUSE不是很推這個(gè)免費(fèi)版本，支持不好?，F(xiàn)在似乎態(tài)度大大轉(zhuǎn)變。就我個(gè)人的使用體驗(yàn)來(lái)說(shuō)，還是覺得社區(qū)支持不足。
3. Debian系列
Debian:完全免費(fèi)，社區(qū)維護(hù)的Linux版本，有很大的用戶群，所以遇到問(wèn)題，基本都可以找到社區(qū)用戶的支持。
Ubuntu: 由一個(gè)基金提供支持的免費(fèi)Linux版本。 繼承自Debian。界面很友好。發(fā)郵件過(guò)去，還會(huì)送你免費(fèi)安裝CD (不知道現(xiàn)在還有沒有)。現(xiàn)在的版本加載的東西有些多，速度有些慢。寫《大教堂和市集》的Eric Raymond說(shuō)它是最好的Linux。
Mint , 基于ubuntu。它提供了更加豐富的預(yù)裝應(yīng)用，以減少用戶搜索并安裝應(yīng)用的麻煩。其使用的應(yīng)用版本比較新，可能不是很穩(wěn)定。
此外，還有如下一些版本：
Gentoo基于源碼的版本，提供給用戶很大的自由度。為用戶提供大量應(yīng)用程序的源碼，可以在用戶的系統(tǒng)上重新編譯建造。需要一定的系統(tǒng)配置的知識(shí)。
ArchLinux 推崇簡(jiǎn)潔，避免不必要和復(fù)雜的修改，是一個(gè)輕便靈活的版本。其配置文件有良好注釋。
Mandriva 一個(gè)很方便用戶使用的版本，其目標(biāo)是使得新用戶更容易使用linux。
Slackware 穩(wěn)定，基本。它的只包含穩(wěn)定版本的應(yīng)用程序。對(duì)于初級(jí)用戶不是很友好。
TurboLinux 在亞洲比較流行。商業(yè)版本，提供技術(shù)支持和咨詢服務(wù)。
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