网络操作系统教案设计.doc

课 题操作系统简介授课时间9.8节 次14授课班级网络071授课教师王长青教学目的1了解操作系统、网络操作系统； 2了解Linux系统基础；3熟悉VMware的使用。教学重点Linux版本号、VMware的使用教学难点操作系统功能教学方法讲授、演示教学手段多媒体教学教学过程以及主要教学内容名 称教 学 内 容备 注时间分配复习导入课程导入15分钟新课讲授第一章第一、二、三节100分钟学生活动讨论操作系统的功能、练习VMware的使用80分钟新课小结网络操作系统的功能、Linux的版本、VMware的使用5分钟作 业教学反思第1章 基础知识第1节 操作系统基础1.1.1 什么是操作系统在计算机应用的过程中，人们接触最频繁的是操作系统，例如磁盘操作系统DOS、易于使用的图形界面操作系统Windows、开放源代码的操作系统Linux等。可以从不同的角度来认识操作系统。从使用者的角度看，操作系统使得计算机易于使用。从程序员的角度看，操作系统把软件开发人员从与硬件打交道的繁琐事务中解放出来。从设计者的角度看，有了操作系统，就可以方便地对计算机系统中的各种软、硬件资源进行有效的管理。如果把操作系统放在整个计算机系统中考虑，则如图1.1所示。图1.1 计算机系统层次结构示意图因为操作系统这个术语越来越大众化，因此许多用户把他们在屏幕上看到的东西理所当然地认为是操作系统，例如Windows中的图形界面、IE浏览器、系统工具集等，这些都是操作系统的一部分。但是，我们讨论的操作系统是指内核（kernel）。用户界面是操作系统的外在表象，而内核是操作系统的内在核心，由它真正完成用户程序所要求的操作。操作系统具有五大管理功能：处理器管理、存储管理、外设管理、文件管理以及作业管理。综上所述，操作系统（Operating System，简称OS）是控制其他程序运行，管理系统资源并为用户提供操作界面的系统软件的集合。1.1.2 操作系统的发展在计算机诞生的初期，硬件价格昂贵，没有操作系统。每一个用户都要自行编写涉及到硬件的源代码。程序通过卡片输入计算机，一次只能完成一个功能（计算、I/O、用户思考/反应），工作效率非常低。最早出现的操作系统是简单的单道批处理系统，它能串行执行预先组织好的一组任务。这种系统避免了此前系统一次只能运行一个任务，每个任务必须先装入系统，执行完之后才能装入下一个任务而浪费了装入时间的现象，提高了系统效率。但是，程序运行到I/O操作期间，CPU总是需要停下来等待数据传输完成，而I/O操作时间比CPU处理数据时间要高出数倍（往往是20倍以上），因此无形中浪费了大量宝贵的CPU时间，也使得任务组中后续程序的执行被延迟，那么，如何避免数据传输等待所带来的时间浪费？能否在传输期间解放CPU，使其可以去执行别的任务？为解决这个问题，单道批处理系统发展成为多道批处理系统。所谓多道，就是指处理器（指单处理器系统）可以交错运行多个程序，在某个任务挂起时运行另一个程序。这样就解决了CPU等待数据传输所浪费的时间，进一步提高了系统效率。当计算机所处理的任务不再仅仅局限于科学计算，而是越来越多地涉及办公和日常活动时，程序在执行过程中常常需要和用户不断交互，任务执行结果随时都会因为用户的选择而改变，而且往往需要多个用户同时使用系统。由于这种交互模式和共享模式需要任务响应时间尽可能短（如果超过20秒，人的思维就容易被打断或变得不耐烦），为了让多数用户满意，操作系统开始采用分时技术，将处理器的运行时间分成数片，平均或依照一定权重分发给系统中的各用户使用。这种使处理器虚拟地由多个用户共同使用的方法，不但可以满足快速响应要求，也可以使得所有用户产生计算机完全是在为自己服务的感觉。上面给出了操作系统发展的几个主要阶段：单道批处理多道批处理分时系统。除此以外，现在还出现了分布式操作系统、嵌入式系统，不过总体技术思路仍然脱离不了多道、分时等概念。1.1.3 操作系统的分类目前的操作系统种类繁多，很难用单一标准统一分类。根据应用领域来划分，可分为桌面操作系统、服务器操作系统、主机操作系统、嵌入式操作系统；根据所支持的用户数目，可分为单用户(MSDOS、OS/2)、多用户系统(UNIX、Linux、MVS、Windows)；根据硬件结构，可分为网络操作系统(Netware、Windows NT、OS/2 warp)、分布式系统(Amoeba)、多媒体系统(Amiga)；根据操作系统的使用环境和对作业处理方式来考虑，可分为批处理系统(MVX、DOS/VSE)、分时系统( Linux、UNIX、XENIX、Mac OS)、实时系统(iEMX、VRTX、RTOS,RT WINDOWS)；1.1.4 现在的主流操作系统 个人电脑个人电脑市场从硬件架构上来说目前分为两大阵营，PC机与Apple电脑。它们支持的操作系统有：1、Windows系列操作系统，微软公司生产；2、Unix类操作系统，如SOLARIS、BSD系列（FREEBSD，openbsd，netbsd，pcbsd）；3、Linux类操作系统，如Red Hat Linux、UBUNTU，suse linux，fedora等；4、Mac操作系统，由苹果公司生产（Darwin），一般安装于MAC电脑。 大型电脑最早的操作系统是针对20世纪60年代的大型主机结构开发的，由于对这些系统在软件方面做了巨大投资，因此原来的计算机厂商继续开发与原来操作系统相兼容的硬件与操作系统。这些早期的操作系统是现代操作系统的先驱。现在仍被支持的大型主机操作系统包括：Burroughs MCP- B5000,1961 to Unisys Clearpath/MCP, present.IBM OS/360 - IBM System/360, 1964 to IBM zSeries, presentUNIVAC EXEC 8 - UNIVAC 1108, 1964, to Unisys Clearpath IX, present.现代的大型主机一般也可运行Linux或Unix变种。1.1.5 网络操作系统网络操作系统（Network Operation System，简称NOS）运行在称为服务器的计算机上，并为联网的计算机用户共享，这类用户称为客户或工作站。网络操作系统除了具有一般操作系统的五大功能之外，还具备了网络操作所需要的一些功能特征，如：支持多用户操作、支持各种客户端操作系统、具有容错性、支持不同体系结构的网络互连、安全性和存取控制、支持网络管理、支持多种网络服务等。1.1.6 目前流行的网络操作系统 Novell NetwareNovell公司的 Netware局域网操作系统是早期一直围绕着PC机开发的局域网操作系统。它充分发掘了Intel处理器的能力，具备较高的运行效率。 Windows 系列Windows NT从3.1版发展到4.0版，在C/S方式中得到了普遍应用。Windows 2000是基于Windows NT技术构建的操作系统，随后又推出了Windows Server 2003，Windows Server 2008等。 Unix/LinuxUnix操作系统以其安全、可靠、稳定而著称。Linux是基于Unix制定的“可移植操作系统环境”开发出来，能在PC机上运行的开放式操作系统。由于Linux源代码公开，任人修改，因此有许多版本。第2节 Linux 系统概述Linux和Unix有着很深的渊源，要了解Linux操作系统的来龙去脉，需要从Unix谈起。1.2.1 Unix的诞生1965年，在美国国防部高级研究计划署（ARPA）的支持下，麻省理工学院、贝尔实验室和通用电气公司决定开发一个“公用计算服务系统”，希望能够同时支持整个波士顿市所有的分时用户。该系统称作MULTICS（MULTiplexed Information and Computing Service）。MULTICS的设计目标是通过电话线把远程终端接入计算机主机。但是，MULTICS的开发难度超出了所有人的预料。由于长期开发工作达不到预期目标，1969年4月贝尔实验室退出，通用电气公司随后也退出了。但经过多年的努力，MULTICS最终成功地获得了应用。MULTICS引入了现代操作系统领域的许多概念雏形，对此后的操作系统特别是Unix的成功有着巨大的影响。1969年，贝尔实验室退出MULTICS研制项目后，Ken Thompson和Dennis M. Ritchie两个研究人员想申请经费购买计算机，进行操作系统研究，但多次申请得不到批准。由于项目无着落，他们边等待结果边在一台无人使用的PDP-7机上重新运行原为MULTICS项目设计的“空间旅行”游戏。为了使游戏能够在PDP-7上顺利运行，他们陆续开发了浮点运算软件包、显示驱动软件，设计了文件系统、实用程序、Shell和汇编程序。1970年，在一切完成后，他们给新系统起了个同MULTICS发音相近的名字Unix。自此，Unix诞生了。早期的Unix用汇编语言编写，Unix第三版用C语言全部重写。Unix是现代操作系统的代表。Unix运行时的安全性、可靠性以及强大的计算能力赢得了广大用户的信赖。Unix系统成功的因素有三点：首先，由于Unix是用C语言编写，因此它是可移植的，可以运行在笔记本计算机、PC机、工作站乃至巨型机上；第二，Unix系统源代码非常有效，系统容易适应特殊的需求；最后也是最重要的一点，Unix是一个良好的、通用的、多用户、多任务的分时操作系统。1.2.2 Linux的诞生Unix诞生后，逐步走出了实验室并最终成为主流的商业操作系统之一。而且，Unix主要是企业级服务器或工作站等级的服务器上使用的操作系统。这些因素，都使得Unix无法得到普及。但是，由于Unix功能强大，因此许多人都希望开发出在相对廉价的PC机上使用的功能相同而且免费的类似于Unix的系统。其中较为成功的是1986年Andrew Tanenbaum 教授开发的Minix系统，这是Unix系统的一个变体。1990年秋天，Linus Torvalds在芬兰赫尔辛基大学学习操作系统课程。由于对课堂上使用的Minix系统不太满意，而且上机需要排队等待，于是自己买了一台386 PC机并开始开发自己的操作系统，希望能够做出“比Minix更好的Minix”。1991年，Linus在Minix的基础上开发出了自己的操作系统，并将其放到了Internet上。Linus Torvalds曾经在 comp.os.minix 新闻组中写道：“使用Minix的各位朋友，大家好。我正在为AT 386（486）编写一个免费的操作系统，仅仅是个人爱好，不会像GUN那样很大很专业。我四月份就开始打算写这个操作系统，现在已基本完成。希望各位能给我一些反馈意见。”“我已经在我的OS中集成了bash 1.08和gcc 1.40，并且能正常使用了。未来几个月中，我将继续对我的OS做一些改进，我不清楚我该为它增加哪些特性。如果你有任何建议，欢迎你告诉我，不过我不敢保证我一定能实现它。”Linus Torvalds最初为自己的OS取名为freax，并将其放在芬兰的一个FTP站点上。该站点的FTP管理员认为这个系统是Linus的Minix系统，因此建立了一个名为Linux的目录来存放它。就这样，Linux随着Internet的传播而得到了快速的成长。Linux是由一大批广泛分布于世界各地的软件爱好者，以互联网为纽带，通过BBS、新闻组及电子邮件等现代通信方式同时参与的软件开发项目。Linux的开发模式是开放与协作的，在设计上融合了各方面的优点，也经历了各种各样的测试与考验。1994年，linus发布了标志性的linux 1.0 版本。Linux具备Unix系统所具备的全部特征，如多任务、虚拟内存、共享库、需求装载和TCP/IP网络支持等。1.2.3 Linux系统的版本通常我们说的Linux，指的只是它的核心(kernel)，要Linux运作，不但要将它编译 (Compile) 及计算机上安装，还要配合各种应用软件 (Application) 才能做到您想做的事。正如您要吃米饭， 您总不能直接把米吞入肚中。您要有水去洗、电饭煲去煮、要有菜肉等。 为了方便人们使用，有些人或公司就在网上收集各类不同的已写好的软件 (包括 X-win、Web Server、Mail Server、编辑器及程序开发工具等)，编译及包封成套装软件，编写安装及设置程序，供人们取得并安装后就能立即使用。而这些套装就是所谓 Linux Distribution，通常称为Linux的发行版。Linux Distribution数目众多，著名的有 Slackware、Red Hat、Mandrake、Debian、及 Turbo Linux 等。 因此，Linux的版本有两种：内核版本与发行版本。 内核版本Linux内核版本是指在Linus领导下的开发小组开发出的系统内核的版本号。内核是整个系统的心脏，是运行程序、管理磁盘和打印机等硬件设备的核心程序。Linux内核的开发和规范一直由Linus领导下的开发小组控制着，每隔一段时间就会公布新的内核版本或修订版本。Linux内核的版本号格式为：主版本号.次版本号.修订号。例如，Liunx2.6.34表示主版本号是2，次版本号是6，修订号是34。其中，主版本号和次版本号表示有重要的功能变动，修订号表示较小的变动。根据次版本号，Linux的内核版本又分为两种不同的版本：实验版本和产品化版本。次版本号若是偶数，则说明这种版本是相对稳定的产品化版本；如果是奇数则说明是实验版本，可能加入了一些测试功能，是一个内部可能存在BUG的测试版。如2.6.34是产品化版本，2.1.56是实验版本。 发行版本一些组织或公司为了方便用户使用，将Linux系统内核与应用软件及文档包装在一起，并提供一些安装界面和系统设置与管理工具，这就构成了一个发行版。相对于内核版本，发行版的版本号是随着发布者的不同而不同的，与系统内核的版本号是相对独立的。 比较常见的有以下一些：1、Slackware Linux 这是最早出现的LINUX发行套件。它比较适合有经验的Linux老手，对于那些想学习系统是怎么工作的并想安装和编译他们自己的软件的人来说这是最好的。不过，现在使用这一套件的人越来越少了。不建议大家使用。2、Red Hat Linux 这是最风行的一种发行套件。其因为采用一个头带红帽子的人作为吉祥物而得名。它一度成为Linux的代名词。它支持的硬件平台多，具有优秀的安装界面，独特的RPM升级方式，丰富的软件包，安全性能好，方便的系统管理界面。现在最常见的有6.2、6.5、7.0、7.1四个版本。3、Debian Linux 这是由自由软件基金会发行的，是完全由网络上的LINUX爱好者负责维护的发行套件。软件极丰富，升级容易，软件间联系强，安全性较佳。不过该发行套件更新太过频繁，不易把握，还有就是在中国较难取得。可谓是最纯的Linux。现在许多Linux大腕在使用它。4、Mandarke Linux 它的吉祥物是一个黑色的魔术帽，它其实参照了Red Hat的基础上制成的，它继承了许多Red Hat的优点，还加上了许多迎合Linux初学者的功能，如美丽的图形化安装界面。7.0版本开始走向成熟，赢得了不少用户。而且现在刚推出的8.0版，使得Mandarke一举坐上了Linux发行版第一的宝座。5、BluePoint Linux这是做得相当成功的一款中文Linux发行版， 蓝点还是挺有创新，挖得挺深的一个Linux厂商。但是其稳定性不是太好，适于桌面，不适于做服务器。6、Turbo Linux一款做得还不错的中文Linux发行版，不过其硬件支持不行，也没有什么技术创新。没有什么可取的。7、红旗Linux这是由北京中科红旗软件技术有限公司发行的一个Linux版本，与RedHat有很多相似的地方。目前最新的桌面版本是红旗Linux桌面5.0，红旗Linux桌面5.0版在系统安装、硬件设备支持、核心性能、桌面环境设计等方面做了较大改进和优化，使之更加适用于政府、个人、家庭的办公、学习、娱乐、开发、教育等需求；并在应用集成、在线升级、跨平台软件兼容等方面做了全新的尝试，使红旗桌面产品更加人性化，更加方便用户使用和维护。8、中标普化Linux这是由上海中标软件有限公司（CS2C）开发的桌面办公系统平台。它提供了简洁易用的图形化安装和使用环境，集成了各种稳定的应用软件，并支持网络集中认证、远程管理等企业级特性。1.2.4 Red Hat Liunx简介Read Hat公司由Bob Young和Marc Ewing在1995年创建。Red Hat Liunx是目前最流行的发行版本，几乎成为Linux的代名词，曾被权威的计算机杂志InfoWorld评为最佳Linux。Read Hat公司开始只有一个Read Hat Linux，由于被越来越多的用户所接受，单一的Read Hat Linux已经无法满足用户的需求。因此，Read Hat 公司在推出Red Hat Linux 9之后，就停止了对其的技术支持。目前Read Hat的Linux分为两个系列：Read Hat Enterprise Linux（简称RHEL，是Red Hat Linux的企业版）适用于企业级服务器，由Red Hat公司提供收费的技术支持和更新服务，最新版本为5；Read Hat Fedora Core定位于桌面用户，适用于非关键性的计算环境，由Red Hat资助的Fedora社区开发并提供免费的技术支持，最新版本为11。本课程选用Read Hat Enterprise Linux 5为例，为大家介绍网络操作系统的一些基础知识。第3节 VMware workstation使用介绍VMware workstation是VMware公司设计的专业虚拟机，可以虚拟现有任何操作系统，而且使用简单，容易上手。据说，所有微软员工的机器上都装有一套正版的VMware，足见它在这方面的权威。为了方便，我们的课程使用VMware workstation 6.0下虚拟的Read Hat Enterprise Linux 5系统来完成各项任务。本节，我们首先对VMware workstation 6.0的基本使用作一介绍。1.3.1 VMware workstation 6.0 界面介绍图1.2 VMware workstation 6.0界面包括菜单栏、工具栏、边栏、工作区选项卡、HOME工作区命令图标等图1.3 未启动的虚拟机界面虚拟机工作区中有基本信息区、命令区和设备区等。图1.4 已启动的虚拟机界面包括虚拟机工作区中的虚拟机界面、当前虚拟机设备状态栏等。1.3.2 新建虚拟机1、新建一台虚拟机可以使用以下三种方法：（1）、【File】【New】【Virtual Machine】（2）、单击HOME工作区中的New Virtual Machine图标（3）、使用快捷键Ctrl+N2、新建一台虚拟机的主要步骤图1.5 新建虚拟机向导图1.6 选择新建方式图1.7 选择操作系统图1.8 设置虚拟机名称及存放位置图1.9 选择虚拟机网络连接方式图1.10 设置虚拟机硬盘容量图1.11 建立成功1.3.3 为虚拟机安装操作系统1、 选择安装方式图1.12 设置虚拟机光驱（选择操作系统安装方式）在图1.3（未启动的虚拟机界面）中，双击设备区中的CD-ROM，出现图1.12所示的CD-ROM设置对话框。在该对话框中，可以设置虚拟机的CD-ROM是使用真实机的CD-ROM或使用ISO镜像文件。因此，在为虚拟机安装操作系统时，我们同样可以通过真实机的CD-ROM或ISO镜像文件两种方式。若要使用真实机的CD-ROM进行安装，则应选择【Use physical drive：】项，单击【OK】按钮，然后将安装光盘放入真实机的CD-ROM；若要使用ISO镜像文件安装，则应选择【Use ISO image：】项，单击【Browse】按钮选择镜像文件后，单击【OK】按钮。2、 启动虚拟机选定一台虚拟机后，在图1.3（未启动的虚拟机界面）中，可以使用以下三种方法来启动它：（1）、单击工具栏上的启动按钮；（2）、单击虚拟机命令区的栏；（3）、单击边栏中的；3、 按照安装引导，完成虚拟机操作系统的安装。课 题安装Linux授课时间9.15节 次14授课班级网络071授课教师王长青教学目的熟悉Linux的安装步骤；熟悉Linux的文件系统；掌握Linux磁盘和分区的表示；了解Linux的主要目录和作用；了解Linux用户的分类教学重点安装Linux、Linux磁盘和分区的表示教学难点Linux磁盘和分区的表示教学方法讲授、演示教学手段多媒体教学教学过程以及主要教学内容名 称教 学 内 容备 注时间分配复习导入VMware的使用5分钟新课讲授第一章第四节80分钟学生活动安装Linux100分钟新课小结Linux文件系统；Linux磁盘、文件的表示；Linux的主要目录；Linux的用户分类15分钟作 业教学反思第四节 安装Read Hat Enterprise Linux 51.4.1 Read Hat Enterprise Linux 5主要安装步骤1、设置参数并选择安装方式图1.13 设置参数并选择安装方式直接按【Enter】键，使用图形界面安装。2、检查安装介质图1.14 检查安装介质使用光标键移动光标到【Skip】上后按【Enter】，跳过检查。3、【开始安装】界面图1.15 【开始安装】界面单击【Next】按钮，开始安装。4、选择安装语言图1.16 选择安装语言选择【Chinese（Simplified）（简体中文）】，单击【Next】按钮。5、选择键盘种类图1.17 选择键盘种类选择【美国英语式】，单击【下一步】按钮。6、输入安装号码图1.18 输入安装号码图1.19 跳过输入安装号码时的警告信息7、设置磁盘分区图1.20 驱动器初始化警告信息单击【是】；图1.21 设置磁盘分区方式使用默认的分区方式，并选择【检验和修改分区方案】，单击【下一步】；图1.22 磁盘分区警告单击【是】；图1.23 自动分区结果图1.24 自动分区结果单击【下一步】。8、配置引导装载程序图1.25 配置引导装载程序单击【下一步】。9、配置网络图1.26 配置网络可单击【编辑】按钮，打开图1.27所示【编辑接口】窗口。图1.27 编辑网络接口10、选择时区图1.28 选择时区11、设置根口令图1.29 设置根口令12、选择安装软件包图1.30 确定现在定制或稍后定制选择【现在定制】，单击【下一步】；图1.31 定制软件包定制【开发工具】，单击【下一步】。13、安装系统图1.32 开始安装图1.33 安装过程图1.34 安装结束出现图1.34的安装结束界面时，若使用的是真实机的CD-ROM安装，则应取出安装光盘；若使用的是ISO镜像文件安装，则应打开虚拟机的CD-ROM设置对话框（如下图），选择【Use physical drive：】项后，单击【OK】按钮。做好上述准备后，即可单击图1.34的【重新引导】按钮。图1.35 CD-ROM设置对话框1.4.2 首次启动Linux1、【欢迎】界面图1.36 【欢迎】界面2、【许可协议】界面图1.37 【许可协议】界面3、【防火墙】界面图1.38 【防火墙】界面4、设置SELinux图1.39 【SELinux】设置界面5、设置Kdump图1.40 【Kdump】设置界面6、设置日期和时间图1.41 【日期和时间】设置界面7、设置软件更新图1.42 设置软件更新8、创建普通用户帐户图1.43 创建用户9、设置声卡图1.44 设置声卡10、安装附加软件图1.45 安装附加软件1.4.3 相关知识 磁盘、分区、文件系统和目录在设置磁盘分区时，涉及到有关磁盘、分区及文件系统的相关知识。Red Hat Enterprise Linux会为不同的磁盘提供一个设备文件，当你需要调用某个磁盘时，只要调用为该磁盘分配的设备文件即可（如图1.20中的sda，就是一个磁盘设备的文件名）。1、 硬盘依据连接的接口不同，硬盘可以分为IDE和SCSI接口的硬盘。（1） 、IDE硬盘在Linux中，为IDE硬盘分配的设备文件名以hd开头。一台计算机上可以安装多个IDE硬盘，为了区分它们，Linux会为每个IDE硬盘分配一个英文字母编号：第一个IDE硬盘的设备文件名是hda，第二个IDE硬盘的设备文件名是hdb，以此类推。（2） 、SCSI硬盘SCSI硬盘的设备文件名也是以sd开头。由于一台计算机上可以安装几十个SCSI硬盘，因此SCSI磁盘的编号使用两个英文字母：第一个SCSI硬盘的设备文件名是sda，第二个SCSI硬盘的设备文件名是sdb，sdad是第30个SCSI磁盘，以此类推。2、 分区在磁盘上还可以划分分区。每个磁盘最多可建立4个分区：4 个主分区或3个主分区+1个扩展分区。扩展分区是一种特殊的分区，一个扩展分区可以划分出多个逻辑分区。因此，一个磁盘的最终分区情况可能是：14个主分区；或13个主分区+若干个逻辑分区。为了区分各个分区，Linux为每个分区分配了一个数字编号。其中，14用来表示主分区，563表示逻辑分区。例如：hda1表示第一块IDE硬盘的第一个主分区；hdb9则代表第二个IDE硬盘的第五个逻辑分区。综上所述，Linux的磁盘设备文件名格式为：磁盘类型+磁盘编号+分区编号。3、 文件系统当我们在磁盘上存放一个文件时，操作系统除了要存放该文件的内容外，还要存放文件的存取权限、文件的拥有者等相关信息；还要决定磁盘的哪些扇区用来存放文件的内容，而哪些扇区是用来存放文件的相关信息的，等等。操作系统通过文件系统来完成这些工作。文件系统是操作系统用来存储和管理文件的方法集合。从系统的角度来看，文件系统对文件存储空间进行组织和分配，并对文件的存取进行保护和检查。从用户的角度来看，文件系统可以帮助用户建立文件，并对文件的读、写和删除等操作提供控制和保护。不同的操作系统对文件的组织、管理方式各不相同，因此它们的文件系统也就各不相同。例如，DOS操作系统提供了FAT文件系统，Windows NT、XP提供的NTFS文件系统等。Linux支持数十种文件系统，而Linux自身使用的文件系统主要有：（1） 、 EXT文件系统。它是Linux默认使用的文件系统，包括EXT2和EXT3，EXT2正逐步被EXT3所取代。（2） 、 swap文件系统。Linux交换分区使用的文件系统。4、 Linux默认的分区结构和文件系统当选择自动分区时，Linux会在你的磁盘上创建如下的磁盘分区结构和文件系统：（1） 、一个100M的分区，EXT3文件系统，挂载于 /boot 目录上，该分区用于存放操作系统的内核和引导文件，通常称其为引导分区（又称为/boot分区）；（2） 、在剩余的所有空间上，建立一个LVM的物理卷，并创建逻辑卷；a) 一个物理内存两倍大的逻辑卷（分区），swap文件系统。当没有足够的物理内存来存储系统正在处理的数据时，这些数据就会被写入该分区。通常称其为交换分区（又称为swap分区）；b) 剩余的所有空间分配给一个逻辑卷（分区），EXT3文件系统，挂载于 / 目录下。除/boot 目录外，系统中的所有文件和目录都存放在 / 目录下。通常称其为根分区（又称为 / 分区）；5、 Linux的主要目录表1.1 Linux的主要目录目录名称说 明/Linux目录树的根目录，其它所有目录都是其子目录/bin存放用户的可执行程序/boot存放系统内核和引导程序/dev设备文件的存放目录/etc存放系统的配置文件/home默认的普通用户的主目录或FTP站点目录的存放目录/lib存放共享的函数库/mnt存放光盘、软盘、U盘等外接存储设备的挂载目录/rootroot（根）用户的主目录/sbin系统启动时所需执行的系统程序/tmp存放临时文件/usr存放用户使用的系统命令和应用程序/usr/bin存放用户可执行的程序/usr/doc存放用户的各种文档/var存放日志、邮件等经常变化的文件6、 Linux分区（逻辑卷）和目录的关系和Windows系统不同，整个Linux系统中只能有一个 / （根）目录，所有的分区（逻辑卷）都挂载到根文件系统的某一个目录下（也就是说，和硬件设备与设备文件相对应类似，磁盘分区是和目录相对应的）。 网卡图1.26中的eth0代表系统中的第一块以太网卡。其中，eth表示以太网络设备，0表示第一个。如系统中有第二块以太网卡，则其名字为eth1，以此类推。 用户1、 root（根）用户图1.29中设置根口令，是指根用户的口令。根用户是Linux系统的管理员，其用户名为root。2、普通用户图1.43创建用户，是指创建普通用户。需要定义其用户名和口令。课 题Linux的操作模式授课时间9.22节 次14授课班级网络071授课教师王长青教学目的熟悉Linux桌面环境基础；掌握GNOME基本操作教学重点GNOME基本操作教学难点教学方法讲授、演示教学手段多媒体教学教学过程以及主要教学内容名 称教 学 内 容备 注时间分配复习导入Linux的磁盘和分区表示10分钟新课讲授第二章第一、二节85分钟学生活动练习GNOME基本操作100分钟新课小结Linux的主要操作模式；GNOME基本操作5分钟作 业教学反思第2章 Linux的操作模式要使用Linux完成各项工作，用户可以选择使用图形界面的桌面环境模式或字符界面的命令行模式。第1节 Linux桌面环境基础2.1.1 X Window System、窗口管理器和桌面环境专业人员在使用Linux时通常选择灵活快捷的命令行界面，但对广大的普通用户来说图形界面因其直观方便而深的人心。Linux使用X Window System为用户提供GUI。X Window System是一套优良的窗口系统，1984年开始在麻省理工学院发展，后来麻省理工学院成立了专门的研究机构研究发展X Window System及其相关标准。现在广泛使用的是X Window System第11版的第6次发行版本，通常称为X11R6。X Window System在Linux中的配置文件是：/etc/X11/xorg.conf 。X Window System只提供了建立窗口的一个标准，对于如何移动鼠标、窗口的工具条是什么样子、窗口是否有关闭按钮等具体的窗口样式及与用户的交互等问题，则由窗口管理器来负责。窗口管理器的主要功能包括：为应用程序提供标题条、管理应用程序的窗口、管理窗口的样式、管理图标、管理键盘和鼠标焦点等。用户往往希望通过各种各样的GUI应用程序来方便日常的一些管理和操作。于是，很多开发者在窗口管理器的基础上，增加了各种功能和应用程序，构成了更为完善的图形用户环境桌面环境。2.1.2 GNOME和KDE在Red Hat Enterprise Linux 5的安装光盘中，同时提供了GNOME和KDE两种桌面环境的安装程序。用户可以任选其一或二者皆选。GNOME和KDE分别基于GIMP和Qt工具集，因此早期的GNOME和KDE在外观和操作上有较大的差异。后来，Red Hat公司将Red Hat Linux的发行版进行了标准化处理，使得用户无论选择GNOME还是KDE，都不会感到有太大区别。KDE附带了更多的集成应用程序和设置桌面首选项的工具，桌面环境更加友好，且与大多数用户所熟悉的Windows界面接近；而GNOME则倾向于为用户提供相对简单、高效的桌面环境，且具有更好的稳定性。GNOME是Red Hat Enterprise Linux 5默认安装的桌面环境。如果在系统中已安装了多个桌面环境，当启动Red Hat Enterprise Linux 5进入如图2.1所示的用户登录界面后，鼠标单击下边的【会话】并选择使用相应的桌面环境即可。图2.1 用户登录界面我们以GNOME桌面环境为例讲解桌面环境模式的使用。第2节 GNOME使用基础若设定使用GNOME，则在图2.1用户登录界面输入用户名和密码后即可进入图2.2所示的GNOME桌面环境。图2.2 GNOME桌面环境GNOME桌面默认放置计算机、用户的主文件夹和回收站三个图标。在GNOME桌面环境中，用户的基本操作方法和Windows系统一样，如：鼠标单击选定对象、双击打开、拖动鼠标移动对象、右击显示快捷菜单等。2.2.1 GNOME面板默认的GNOME面板由分别位于桌面上、下方的上、下面板构成。图2.3 GNOME的上面板图2.4 GNOME的下面板上面板从左向右依次放置了应用程序菜单、位置菜单、系统菜单、浏览器启动按钮、输入法、时间和音量等项目，下面板则由显示桌面按钮、最小化窗口按钮区、虚拟桌面（工作区）切换区和回收站构成。通过鼠标拖动面板，可以将面板停靠到桌面的任一边。右击面板上的某个项目，在弹出的快捷菜单中单击【从面板上删除】，即可将选定的项目从面板中删除。右击面板空白处，弹出图2.5所示面板快捷菜单，可以完成向面板添加项目、修改面板大小和背景、删除面板、新建面板等任务。图2.5 面板快捷菜单2.2.2 用户的主文件夹（用户主目录）桌面默认有一个【的主文件夹】（代表具体的用户名）图标，它链接到了当前登录用户的主目录。当在Linux系统中添加一个新用户时，默认情况下系统会自动为该用户建立一个与其用户名同名的目录（默认在/home目录中建立），用于用户在系统中存放、管理自己的文件和存放该用户的有关配置信息，我们将其称为用户的主目录。如在系统中添加新用户st10，系统会自动为st10用户新建他的主目录为/home/st10，用户st10可以将自己的文件存放在，未经st10用户的授权，其他用户无法进入/home/st10目录，更无权查看其中的文件（root用户例外）。2.2.3 虚拟桌面（工作区）默认情况下，GNOME为用户提供4个虚拟桌面（工作区）。每个虚拟桌面（工作区）都允许用户运行程序，使用Linux完成各项任务，而且各个虚拟桌面（工作区）之间互不干扰。通过虚拟桌面，用户可以很方便的组织管理同时运行的多个程序。通过鼠标单击下面板上的虚拟桌面（工作区）切换区中的相应按钮，可以方便的切换到相应的虚拟桌面（工作区）中。课 题Linux操作模式授课时间9.29节 次14授课班级网络071授课教师王长青教学目的熟悉Linux的命令行操作模式；掌握Linux命令使用技巧教学重点Linux命令行操作模式教学难点命令行操作模式的分类教学方法讲授、演示教学手段多媒体教学教学过程以及主要教学内容名 称教 学 内 容备 注时间分配复习导入GNOME的使用10分钟新课讲授第二章第三节80分钟学生活动练习命令行模式的使用100分钟新课小结命令行模式的分类；命令使用技巧10分钟作 业教学反思第3节 命令行模式简介虽然Linux的桌面环境已日趋完善，但对于大部分的Linux专业人员来说，则更喜欢用快捷、高效的命令行操作模式来完成各项任务。而且，对于充当服务器角色的Linux系统，为了节省系统资源，通常不建议安装和使用桌面环境，用户唯一的选择就是使用命令行模式来操作Linux。要使用Linux的命令行模式进行操作，可通过三种途径：打开并使用桌面环境的终端、从桌面环境切换到临时文本模式、进入文本模式。2.3.1 桌面环境的终端在GNOME桌面环境下，可通过以下两种方法来打开终端：1、 右击桌面空白处，在弹出的快捷菜单上选择【打开终端】；2、 【应用程序】【附件】【终端】。打开终端后，会出现一个终端窗口，在终端窗口的窗口工作区中有Shell的提示符，用户可在Shell提示符后输入命令，按回车键去执行命令。图2.6 终端窗口如图2.6所示的终端窗口，工作区第1行的 rootlocalhost # 部分，是系统显示的Shell提示符（提示符的主要作用是表示系统已做好准备，正在等待接受用户输入命令并执行用户的命令），ll 是用户输入的Linux命令；工作区第2至7行是ll命令的执行结果；工作区最后一行是Shell提示符。2.3.2 临时文本模式在桌面环境下，按Ctrl+Alt+F1（可使用F1至F6键，Ctrl+Alt+F1至Ctrl+Alt+F6分别对应一个临时文本模式）可切换到临时的文本模式；在临时文本模式下，也可通过Ctrl+Alt+F1至Ctrl+Alt+F6在各个临时文本模式之间切换；在临时文本模式下操作完毕后，可按Ctrl+Alt+F7切换回桌面环境。 临时文本模式下的登录和注销进入临时文本模式时，用户首先看到的可能是图2.7所示的文本模式的登录界面。其中，第1行是Red Hat Enterprise Linux的版本信息，第2行是Linux内核的版本信息。要进入临时文本模式进行操作，用户必须要在第3行的“login：”后输入合法的用户名按回车，然后在出现的如图2.8所示的“Password：”后输入正确的密码按回车。登录成功后，出现图2.8第3行所示的Shell提示符，用户即可输入Linux命令按回车去执行了。图2.7 文本模式的登录界面1图2.8 文本模式的登录界面2需要注意的是，为防止密码泄漏，在文本模式的登录界面中输入密码时，屏幕上不显示任何信息（包括人们熟悉的*），光标也不会移动。另外，输入的用户名或密码错误时，系统给出的提示信息都是“login incorrect”，以避免向非法用户提供太多信息。用户操作完成后，执行logout或exit命令即可注销并返回到登录界面。由于Linux是一个多用户的操作系统，同一时间可能有多个用户在使用系统，因此默认情况下普通用户是无权关闭或重启Linux系统的，只能执行注销操作将自己从系统中退出。 临时文本模式下关机和重启系统对服务器来说，由于要持续的提供服务，因此通常处于长时间的连续运行状态，应尽量避免关机或重启，迫不得已需关机或重启时，也应提前通知正在使用系统的其他用户，以便其做好准备。关机和重启Linux，可使用以下命令：1、 shutdown命令Shutdown是一个功能强大的命令，下面我们仅介绍其主要用法。语法格式：shutdown time -r|-h warning message各项含义：l time：设定时间，可使用两种方式：绝对时间和相对时间。例：21：30（绝对时间）表示在21点30分执行shutdown；+10（相对时间）表示10分钟后执行shutdown。l -r：重启系统l -h：关机l warning message：双引号括起来的一串字符，作为警告信息发给正在使用系统的所有用户，提醒其做好准备。例1：shutdown +5 -h system will shutdown例2：shutdown 10:00 -r system will shutdown2、 poweroff立即关机。3、 reboot立即重启系统。2.3.3 文本模式若Linux系统中没有安装桌面环境，则启动Linux后即进入其文本模式；在安装了桌面环境的Linux系统中，通过修改配置文件，可设置系统启动后默认的操作模式是桌面环境或文本模式；在安装了桌面环境的Linux系统中，用户可执行命令 init 3 退出桌面环境进入文本模式；在安装了桌面环境的Linux系统中，若用户需要从文本模式转为桌面环境，可执行startx