Linux系统概述.ppt

第3章 Linux系统概述,操作系统是计算机中最基本的程序。操作系统负责计算机系统中全部软硬资源的分配与回收、控制与协调等并发的活动；操作系统提供用户接口，使用户获得良好的工作环境；操作系统为用户扩展新的系统功能提供软件平台。,3.1 Linux的历史与现状,2,随着一款款高性能“智能数码产品”的出现，以及 Motorola、Samsung、MontaVista、Philips、Nokia、IBM、SUN等众多国际顶级巨头的加入，嵌入式Linux的队伍越来越庞大。 嵌入式Linux占嵌入式操作系统市场份额的50%。 嵌入式Linux Linux,3.1.1 Linux的发展概述,源于一位年轻的芬兰小伙子（全名Linus Torvalds，昵称Linus）的“无心插柳”。 一群散布全球、志同道合的黑客（包括Linus本人）加入到Linux内核的开发，Linux的内核（kernel）得到了不断完善和扩展。 得益于自由软件组织（GNU），它为Linux提供了大量的应用程序。,3,1Linux内核的形成,几个关注点： 1990年，一位名叫Linus的芬兰研究生在赫尔辛基技术大学修读UNIX课程； Minix操作系统，但支持的用户数量有限； Linus编写两个进程； Linus编写终端仿真程序（存取Usenet新闻组内容）； 形成操作系统雏形，并上传到FTP服务器； Usenet新闻论坛讨论、修正、更新； 操作系统命名； 反复更新、升级操作系统内核形成。,4,2成为完整的Linux操作系统,GNU是一个提供自由软件的工程项目，同时也代表了一个组织自由软件基金会（）。但GNU无自己的操作系统。 Linux操作系统当时仅仅提供操作系统内核，无实用的应用程序和使用工具。 两者结合推动Linux操作系统的发展。,5,3.1.2 Linux作为嵌入式操作系统的优势,从Linux系统的发展过程可以看出，Linux从最开始就是一个开放的系统，并且它始终遵循着源代码开放的原则，它是一个成熟而稳定的网络操作系统，作为嵌入式操作系统有众多优势,6,3.1.2 Linux作为嵌入式操作系统的优势(续),1完全免费且开源任何用户都可以免费下载操作系统源代码； 2良好的可移植性可支持X86、PowerPC、ARM、Xscale、MIPS、SH、68K、Alpha、SPARC等多种体系结构； 3可定制的内核独特的内核模块机制，它可以根据用户的需要裁剪； 4性能优异内核精简、高效和稳定。运行效率高； 5良好的网络支持最早支持TCP/IP协议栈； 6丰富的应用软件GNU支持。,7,3.1.3 Linux发行版本,由于Linux属于GNU系统，而这个系统采用GPL协议，保证了源代码的公开。于是众多组织或公司在Linux内核源代码的基础上进行了一些必要的修改加工，然后再开发一些配套的软件，并把它整合成一个自己的发布版Linux。,8,3.1.3 Linux发行版本（续）,Linux目前已经有超过250个发行版本。比较知名的版本包括： 国外发行版： RedHat Fedora Core Debian SuSE TurboLinux 国内发行版 RedFlag BluePoint,9,3.1.4 内核版本号与发行版本号,Linux内核并非等同于Linux发行版本，Linux内核的发展与发行套件的发展各自独立，因此出现了Linux的两种版本号。 发行版本号：由各个发行公司或者组织自行制定，如：RedHat有6.0、7.2、8.0、9.0。 内核版本号：Linux内核版本号统一采用的格式为x.y.zz-www，其中，x.y代表主版本号，zz代表次版本号，www代表发行号。目前Linux内核版本的序号大约是Linux 2.6.36,10,3.2 Linux安装,1. Linux安装基础知识 2. Linux安装准备工作 3. Linux安装过程,11,3.2.1 基本概念,为了便于理解Linux系统的基本结构及安装过程，首先介绍一些关于Linux系统的基本概念。 分区 Root权限 系统引导 虚拟机等,12,1文件系统、分区和挂载,13,2主分区、扩展分区和逻辑分区,硬盘分区是针对一个硬盘进行操作的，它可以分为：主分区、扩展分区、逻辑分区。 主分区用于安装操作系统的分区，如Windows环境下看到的C区； 扩展分区除主分区外的其他分区，如windows环境下看到的D，E，F合称扩展分区； 逻辑分区扩展分区的细分，如Windows环境下看到的D，E，F中的任何一个分区。,14,3分区格式,不同的操作系统选择不同的分区格式； Windows支持FAT、NTFS两种格式； Linux支持很多种分区格式，具体包括EXT2、EXT3、XFS、FAT、NTFS等。,15,4SWAP交换分区,在硬件条件有限的情况下，为了运行大型的程序，Linux在硬盘上划出一个区域来当作临时的内存。 而Windows操作系统把这个区域叫做虚拟内存。 Linux把这个区域叫做交换分区 swap。 通常将SWAP交换分区设置为物理内存的2倍。,16,5GRUB 引导,GRUB是一种引导装入器（类似第一章介绍的bootloader）它负责装入内核并引导Linux系统，位于硬盘的起始部分。 如今的Linux一般都默认采用GRUB来引导Linux操作系统。 在安装了Windows和Linux双系统后，系统是以Linux的GRUB作为引导装入器来选择启动Windows或Linux的。,17,6root权限,Linux也是一个多用户的系统，不同的用户和用户组会有不同的权限。 root用户具有超级权限，它甚至可以修改Linux的内核。 初学者要慎用root权限。,18,7虚拟机,虚拟机是指通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统。 通过虚拟机软件，用户可以在一台物理计算机上模拟出一台或多台虚拟的计算机，这些虚拟机完全就像真正的计算机那样工作，如安装操作系统、安装应用程序、访问网络资源等等。对用户而言，它只是运行在物理计算机上的一个应用程序，但是对于在虚拟机中运行的应用程序而言，它就像是在真正的计算机中进行工作。,19,3.2.2 安装前的准备工作,选择合适的安装版本（发行版本和内核版本）与安装方式（硬盘安装、光盘安装、网络安装等）。 目前，RedHat公司发行的企业版Linux安装套件（RedHat Enterprise Linux，RHEL）使用得最为广泛，这里以此为例进行介绍。,20,1硬件需求,安装 Red Hat Linux的硬件要求如下： CPU：Pentium以上处理器。文本模式推荐配置：200MHz 奔腾或更高，图形模式推荐配置：400MHz奔腾 内存：文本模式最小内存值 128MB，图形模式最小内存值：192MB,推荐使用 512MB以上的内存。 硬盘：RHEL5.5安装需要3GB以上的硬盘空间，完全安装全部软件包需大约5GB的硬盘空间。 显卡：VGA兼容显卡。 光驱：CD-ROM/DVD-ROM。 其他设备：如声卡、网卡和Modem等,21,2其他准备工作,光盘安装：需准备好一套RHEL 5的安装光盘； 硬盘安装：硬盘上有RHEL5的ISO镜像文件； 网络安装：确定计算机联网，设置好计算机的IP地址、子网掩码、网关、DNS的地址、主机名等。,22,3.2.3 RHEL 5.5安装过程,23,安装Windows，并管理 整个硬盘。,在Windows下安装虚拟机 软件，并创建一个虚拟机。,在虚拟机里安装Linux,3.2.3 RHEL 5.5安装过程（续）,1安装虚拟机软件虚拟机软件种类较多，比较常见的是Vmware，安装过程参见教材。 2使用虚拟机软件创建一个虚拟机，创建过程参见教材。 3在虚拟机里安装Linux，安装过程参见教材。,24,3.3 Linux文件及文件系统,在安装完 Linux 之后，用户运行Linux操作系统，会发现Linux环境下的文件组织情况与Windows环境下的文件组织有很大的区别。具体包括文件类型、文件属性、文件格式等。,25,3.3.1 文件类型及文件属性,在Linux环境下“一切皆文件”在Linux环境下，所有信息都当做文件来识别，包括目录、设备、文件等。 Linux环境下的文件类型包括： 普通文件 目录文件 连接文件 设备文件,26,1）普通文件,普通文件如同Windows中的文件一样，是用户日常使用最多的文件。它包括文本文件、shell脚本、二进制的可执行文件和各种类型的数据等。,27,2）目录文件,在Linux中，目录也是文件。 目录文件包含文件名、子目录名、指向那些文件和子目录的指针。 目录文件是Linux中存储文件名的唯一地方，当把文件和目录相对应起来时，也就是用指针将其链接起来构成了目录文件。 在对目录文件进行操作时，一般不涉及对文件内容的操作，而只是对目录名和文件名的对应关系进行了操作。,28,2）目录文件 （续）,在Linux 系统中的每个文件都被赋予一个惟一的数值，而这个数值被称做索引节点。 索引节点存储在一个称作索引节点表（Inode Table）中，该表类似于Windows环境下的资源管理器。,29,3）链接文件,链接文件有些类似于Windows中的“快捷方式”，但是它的功能更为强大。它可以实现对不同的目录、文件系统甚至是不同的机器上的文件直接访问，并且不必重新占用磁盘空间。,30,4）设备文件,Linux把设备都当作文件一样来进行操作。 在Linux系统里，与设备相关的文件一般都在/dev目录下。 设备文件主要有3种： 字符设备文件普通设备（如串口、AD转换器、LCD控制器、IrDA模块等） 块设备文件指数据的读写是以块为单位的设备（如硬盘、U盘、SD卡等）。 网络设备文件联网的设备（如网卡）。,31,2文件属性,Linux环境下有3种用户类型：文件所有者、文件所有者所属群组、其他用户。 Linux环境下的文件有2种使用权限：可读、可写、可执行。 不同用户对文件的使用权限组合（9位二进制数据表示）。 文件属性还包括文件类型。,32,2文件属性（续）,33,3.3.2 文件系统类型介绍,1ext2和ext3 Linux默认的文件系统； 2swap文件系统 ； 3vfat文件系统 对应FAT系列； 4NFS文件系统 网络文件系统； 5ISO9660文件系统光盘所使用的文件系统。,34,3.3.3 Linux目录简介,Linux文件系统中各主要目录以及各目录下存放的主要内容如表3-1所示。,35,3.4 Linux启动过程,Linux的启动过程包含了Linux工作原理的精髓，而且在嵌入式的开发过程也非常需要这方面知识的积累。,36,3.4.1 启 动 过 程 概 述,37,3.4.2 内核引导阶段,在grub或lilo等引导程序成功完成引导后，Linux就接管了CPU的控制权，引导Linux启动。 1）bootsect阶段 实现程序搬迁到内存。 2）setup阶段获取硬件相关参数。 3）head.S阶段 解压Linux内核，并跳转到内核启动函数入口。,38,3.4.3 init阶段,在加载了内核后，由内核执行引导的第一个进程就是INIT进程。 INIT进程主要完成系统的一系列初始化任务。 配置文件“/etc/inittab”是INIT进程执行的惟一