操作系統(tǒng)課程設計實驗大綱畢業(yè)論文

1、. . . . 操作系統(tǒng)課程設計實驗指導手冊大學計算機科學與技術學院2009年9月28 / 31目 錄一、實驗環(huán)境二、實驗容三、準備知識四、實驗步驟實驗一安裝Red Hat Linux實驗二編譯Linux核實驗三觀察Linux行為實驗四系統(tǒng)調(diào)用一、實驗環(huán)境硬件平臺：普通PC機硬件環(huán)境。操作系統(tǒng)：Linux環(huán)境，Red Hat Linux 9.0以上版本，啟動管理器使用LILO。編譯環(huán)境：伴隨著操作系統(tǒng)的默認gcc環(huán)境。工作源碼環(huán)境：一個調(diào)試的核源碼，版本不低于2.4.18。二、實驗容本實驗側(cè)重于Linux操作系統(tǒng)的認識、應用，并對Linux核進行初步探索。實驗分為四個部分，每個部分大約2次實驗

2、。所有實驗完成后，將在計算機上安裝一個可用的Linux操作系統(tǒng)，并完成至少一個的可調(diào)試核。1安裝Red Hat Linux2編譯Linux核3觀察Linux行為4系統(tǒng)調(diào)用三、準備知識1Linux的核Unix操作系統(tǒng)家族將功能分為兩類。首先，核執(zhí)行時CPU處于管態(tài)；其次，所有其他操作系統(tǒng)部件執(zhí)行時CPU處于用戶態(tài)。核負責抽象與管理一臺機器的硬件資源以與這些資源在執(zhí)行程序之間的共享。因為Linux實現(xiàn)的是一種UNIX方式的接口，資源抽象和共享模型的通用定義已經(jīng)被確定了。資源抽象（Resource abstraction）是指編寫軟件（通常情況）來簡化必須應用于硬件的操作以使該硬件能恰當?shù)墓ぷ?。Li

3、nux將計算機部件抽象為進程和資源。一個進程是執(zhí)行一個目標程序的CPU操作的一個抽象。進程抽象使得操作系統(tǒng)能夠控制一個程序中的每個實例的執(zhí)行。操作系統(tǒng)中的所有執(zhí)行進程抽象的所有方面稱為進程管理。資源管理是創(chuàng)建資源抽象以與在進程執(zhí)行時為它們分配和回收系統(tǒng)資源的過程。RAM是一種系統(tǒng)資源。另一種系統(tǒng)資源是CPU。核的其他資源包括系統(tǒng)的所有設備，它們具有各自的抽象模型。UNIX試圖將除CPU和可執(zhí)行存之外的每一種資源視為一個文件。Linux中，一個進程使用資源時，通常需要對該資源的獨占使用。資源管理有兩個關鍵的方面：對獲得資源的競爭和對獨占使用的確保。對資源的競爭由資源管理程序控制。操作系統(tǒng)必須包含

4、一個部件來負責接收使用每個資源的請求、為一個進程分配資源，以與當一個進程釋放資源時進行回收。如不能滿足進程的資源請求，則阻塞該進程。Linux和其他現(xiàn)代操作系統(tǒng)用模式位來確保對系統(tǒng)資源，包括CPU、存和設備的獨占使用。模式位使系統(tǒng)可以工作在管態(tài)（supervisor mode）或用戶態(tài)（user mode）。在一些情況下，兩個或更多進程需要共享一個資源，Linux采用有控制的共享策略。2核的組織結(jié)構Linux核被設計和實現(xiàn)為單核。硬件設備日益發(fā)展，不斷包括更新的設備，完全在一個設備驅(qū)動程序中提供適當?shù)暮酥С肿兊萌找胬щy。Linux通過一個新的“容器”，稱為模塊（module），來解決這個問題，

5、在模塊中執(zhí)行核主要部分的擴展。2.1 Linux的中斷機制同i386體系結(jié)構中的中斷機制，使用cli()和sti()兩個核函數(shù)來清除和設置中斷啟用標志。2.2 使用Linux的核服務用戶將核看作一個大的抽象數(shù)據(jù)類型（ADT），它保持狀態(tài)并在其公共接口系統(tǒng)調(diào)用接口上提供大量函數(shù)。在Linux中，系統(tǒng)調(diào)用接口名義上由POSIX.1規(guī)定義。一個系統(tǒng)調(diào)用發(fā)生時，用戶進程執(zhí)行核代碼。存在一個問題，如何由用戶進程（處在用戶態(tài)）切換到核代碼（處在管態(tài)）？具有模式位的CPU通常也具有硬件陷阱指令。陷阱指令（trap instruction）是一條用于將CPU轉(zhuǎn)移到一個預定地址（有時作為一個指令操作數(shù)的函數(shù)）并

6、將其自身切換為管態(tài)的指令。陷阱指令并不是一條特權指令，因此任何程序都可以執(zhí)行一條陷阱指令。對于系統(tǒng)調(diào)用F，stub過程用于調(diào)用F。stub被到用戶空間正調(diào)用的程序。一個進程在運行期間執(zhí)行對F的調(diào)用，控制被轉(zhuǎn)換到stub過程而不是直接轉(zhuǎn)換到核。利用陷阱指令和stub過程可以實現(xiàn)由用戶空間向核空間的安全轉(zhuǎn)換。2.3 串行執(zhí)行Linux的核函數(shù)執(zhí)行時處在一個臨界區(qū)，即，一旦進程調(diào)用一個系統(tǒng)函數(shù)，該函數(shù)通常要運行到結(jié)束并在CPU分配給不同的進程之前返回，但是中斷除外。這種類型的核是單線程（single-threaded）的，因為在任何時刻（忽略ISR）在核中只允許一個執(zhí)行線程在執(zhí)行。這至少有兩個重要的

7、意義：1一個核函數(shù)可以更新各種核數(shù)據(jù)結(jié)構而不用擔心另一個進程會中斷它的執(zhí)行并改變一樣的數(shù)據(jù)結(jié)構。競爭狀態(tài)不會發(fā)生。2在編寫一個新的核函數(shù)時，始終注意不能編寫可能阻塞并等待消息或其他只有某些另外的進程才能釋放的資源的代碼。這類代碼可能在核中導致死鎖。2.4 守護進程當一臺Linux機器啟動時，幾個稱作守護進程（daemon）的對用戶透明的進程也被啟動，并且它們的存在對操作系統(tǒng)的正確運行是必需的。習慣上，守護進程是執(zhí)行名字以字符“d”結(jié)尾的程序。通過在shell里敲入以下命令來觀察哪些守護進程正在Linux機器上運行：ps aux | more典型情況下，將發(fā)現(xiàn)syslogd、klogd、cron

8、d和lpd在系統(tǒng)上運行。2.5 引導過程一臺i386計算機可以通過一引導記錄包含Linux引導程序而不是Windows操作系統(tǒng)引導程序的Linux引導盤來引導Linux。對于一個分區(qū)的硬盤來說，裝載處于不同分區(qū)的不同操作系統(tǒng)是可能的。Windows操作系統(tǒng)可以通過標識一個分區(qū)為活動分區(qū)來處理多分區(qū)磁盤，系統(tǒng)總是從活動分區(qū)引導。Linux提供一個可以存放在系統(tǒng)引導記錄中的特殊Linux裝載程序（LILO）使用戶在引導時可以選擇活動分區(qū)。在這種情況下，LILO將會被載入到引導記錄中以使BIOS在POST之后運行它。在POST之后，引導記錄已經(jīng)被讀取，并且裝載程序已經(jīng)將操作系統(tǒng)放入主存，引導過程開始

9、運行核代碼以初始化計算機硬件。計算機通過設置CPU為管態(tài)并轉(zhuǎn)移到在核中的主入口點準備啟動核。核初始化陷阱列表、中斷處理程序、調(diào)度程序等，并初始化管理程序。然后硬件進程創(chuàng)建初始進程（initial process）。初始進程創(chuàng)建第一個有用的Linux進程來運行init程序并開始執(zhí)行一個空閑周期。在核初始化完成以后，初始進程的唯一職責就是使用空閑CPU時間。也就是說，當沒有其他進程想要使用CPU時它將占用CPU。初始進程有時也稱為空閑進程（idle process）。2.6 登錄到機器在初始化時，核在每個可以用于支持用戶登錄的通信端口創(chuàng)建一個進程。這些進程將運行getty程序的一個拷貝。getty

10、進程初始化自身后等待用戶使用這個端口。當用戶開始使用該端口時，getty運行l(wèi)ogin程序，期望一個用戶標識出現(xiàn)在第1行并且一個口令出現(xiàn)在第2行。一旦端口的login程序得到了標識和口令，它通過系統(tǒng)的/etc/passwd文件確認用戶的身份。如果本次驗證成功，那么login進程改變當前目錄到用戶主目錄并執(zhí)行指定的shell程序以便用戶通過shell直接與login進程進行交互。一個登錄到UNIX機器的用戶只是使用一個在機器啟動時創(chuàng)建的進程。因此用戶進程通過該shell數(shù)據(jù)段和堆棧段的唯一拷貝執(zhí)行一個shell程序。3進程與資源管理進程管理程序負責創(chuàng)建程序員使用的進程抽象并提供措施以便一個進程可

11、以創(chuàng)建、銷毀、同步和保護其他進程。類似的，資源管理程序涉與創(chuàng)建合適的抽象來代表一個進程可能請求的實體（并在資源不可得時阻塞它們的執(zhí)行）。除抽象外，資源管理程序必須提供一個進程用來請求、獲得和釋放資源的接口。Linux核負責處理進程調(diào)度的程序（像核中的所有其他部分一樣）只有在一個進程或者因為系統(tǒng)調(diào)用或者因為中斷開始以管態(tài)執(zhí)行時才能執(zhí)行。Linux中父進程通過fork()系統(tǒng)調(diào)用創(chuàng)建一個新的任務/進程。當然，execve()系統(tǒng)調(diào)用也將極大的影響進程描述符的容，因為這樣會加載進程并執(zhí)行一個與調(diào)用execve()時所執(zhí)行程序不同的程序。Linux核還包括一個系統(tǒng)調(diào)用clone()來支持線程。Linu

12、x的調(diào)度程序負責在存中選擇處于TASK_RUNNING狀態(tài)的進程，為之分配CPU。schedule()核函數(shù)可以通過中斷來調(diào)用，它也作為ret_from_sys_call代碼塊的一部分來調(diào)用，所以它總是作為一個與用戶進程或中斷相關的任務來運行。Linux中使用兩種不同的同步機制，一種在核代碼自身部，另一種為用戶進程提供同步機制。核中的同步主要是保證在當前核代碼處于臨界部分時不會產(chǎn)生中斷。外部同步機制是基于事件模型。用戶可以通過以下四種方式使用核來執(zhí)行IPC：管道（和命名管道），System V IPC，System V共享存，套接字。保護機制有兩種形式：地址空間隔離和文件保護。4存儲管理Lin

13、ux使用請求分頁虛擬存模型作為存管理設計的基礎。在該模型中，每個進程分配其自身的虛擬地址空間。進程引用虛擬地址，系統(tǒng)在訪問存地址之前將每個這種引用映射成一個主（也稱為物理）存地址。核和硬件一起保證了虛擬存地址的容被放入到物理存，并且保證相應的虛擬地址在被進程引用時綁定到正確的物理存。存管理程序履行如下一些常見職責：·以物理存頁框為單位進行塊的分配和回收。·保護機制以單頁為基礎。·存共享基于頁。·通過存層次，在輔存和主存之間向前向后移動頁面來自動控制移動。虛擬地址空間被劃分成段：3GB的用戶段和1GB的核段。每個核和用戶段又進一步劃分為代碼段和數(shù)據(jù)段。每當

14、進程執(zhí)行時，它的狀態(tài)包括一個段選擇器。如果進程在用戶空間執(zhí)行，那么段選擇器被設置為user；如果在核段執(zhí)行，則選擇器被設置為kernel。缺頁處理。當進程引用一個缺頁時，存儲管理程序?qū)⒃擁搹妮o存拷貝到主存中。裝入一頁到存頁框中時，存儲管理程序首先試圖通過調(diào)用一個部核函數(shù)_get_free_pages()來為進程獲得一塊新的頁框。如果沒有可用的塊，頁面管理程序試圖釋放空間。首先是否存在可以從緩沖區(qū)中回收的塊，下一步試圖回收為System V共享存保留的頁框。如果仍不能滿足塊請求，頁面管理程序就開始通過使用近似的全局最近最少使用（LRU）替代算法查看所有分配用于容納虛擬地址空間的用戶空間部分的頁框

15、。從物理存中移出一個頁面時，頁面管理程序需要查看它是否是臟（dirty）的。地址變換。Linux超越當今的CPU和存管理單元（MMU）定義了一個獨立于體系結(jié)構的存儲模型，因此它包含沒有用于i386實現(xiàn)的部件。在通用模型中，一個虛擬地址通過三級映射變換為物理地址。一個虛擬地址j被劃分為4個部分：·頁目錄偏移，j.pgd·頁中間目錄偏移，j.pmd·頁表偏移，j.pte·頁偏移，j.offset如果將一個頁面加載到物理存中，虛擬地址j對應的物理地址i由下式?jīng)Q定：i = PTE ( PMD ( PGD ( j.pgd ) + j.pmd ) + j.pte )

16、 + j.offset這里PTE代表頁表，PMD代表頁中間目錄表，PGD代表頁目錄表。由于i386微處理器和兼容的MMU沒有足夠的硬件支持完整的三級變換過程，所以在這種體系結(jié)構中只實現(xiàn)了兩級變換。這是通過將每個中間目錄減少到一個表項來實現(xiàn)的。5設備管理在Linux中有兩種基本的設備管理方法可用：·采用輪詢判斷何時設備完成了一個操作。·采用中斷。設備驅(qū)動程序和設備通過使用主從碼字來引用。主碼（主設備號）與每個Linux核將使用的設備驅(qū)動程序相關聯(lián)。從碼（從設備號）用于在使用特定設備驅(qū)動程序的物理設備之間進行區(qū)分。UNIX設備傳統(tǒng)上分成塊設備和字符設備。緩沖被用于塊設備而不是字

17、符設備。Linux保持了這種基本區(qū)別，但兩種設備類型API之間的差別比UNIX系統(tǒng)中要小得多。當機器引導時，設備驅(qū)動程序通常被注冊到操作系統(tǒng)中。一個核函數(shù)被用于注冊設備。設備驅(qū)動程序的API與文件管理程序的文件操作API一樣。UNIX試圖將每一種設備視為一個文件。6文件管理Linux文件管理程序定義了一個單一的文件部視圖，應用程序用它來讀取和修改寫在所有存儲設備上的文件。每類存儲設備在它的文件管理程序中實現(xiàn)一樣的視圖。Linux文件管理程序設計為讓應用程序使用一組由POSIX所指定的固定函數(shù)來操作文件：open()、close()、lseek()、read()、write()、ioctl()等

18、等。文件管理程序中一個與文件系統(tǒng)獨立的部分處理普通工作，如檢查訪問權限和決定何時需要讀寫磁盤塊。另一部分處理所有與文件系統(tǒng)相關的工作，如判斷塊在磁盤上的定位和指導設備驅(qū)動程序讀寫特定塊。兩部分結(jié)合起來使得在處理磁盤上的文件時，Linux在API級別提供了一組固定的操作，即使文件使用Windows OS、MINIX或其他操作系統(tǒng)寫入。Linux文件管理程序API建立在虛擬文件系統(tǒng)（VFS）輸出的抽象文件模型上。VFS執(zhí)行與系統(tǒng)獨立的文件操作，操作系統(tǒng)設計人員對VFS提供了擴展以完成所有需要的與文件系統(tǒng)相關的操作。VFS的核心是轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換（switch）為用戶空間程序提供了標準文件管理程序API并

19、建立部接口，該接口由支持MS-DOS、MINIX、Ext2等文件的不同文件系統(tǒng)翻譯程序所使用。通過實現(xiàn)一個新的文件系統(tǒng)相關（翻譯程序）的部件可以提供對一種新文件系統(tǒng)的支持。一個VFS文件描述符稱為一個inode。當文件打開時，每個與系統(tǒng)相關的文件翻譯程序?qū)⑼獠棵枋龇娜蒉D(zhuǎn)換為VFS inode格式。相反，文件關閉時，部inode的容被用于更新外部文件描述符。VFS也支持目錄，所以它假設外部文件目錄至少包含每個存儲于該目錄文件的名字和其文件描述符的地址。裝載文件系統(tǒng)。具有可移動介質(zhì)存儲設備的計算機，每次介質(zhì)裝入或移出時必須改變系統(tǒng)的文件結(jié)構。VFS采用傳統(tǒng)的UNIX機制，允許這些文件系統(tǒng)能結(jié)合到

20、系統(tǒng)的目錄層次。mount命令用于向現(xiàn)存的目錄層次添加一個新的文件系統(tǒng)，用新的文件系統(tǒng)的根結(jié)點代替以前裝載文件系統(tǒng)的一個目錄來實現(xiàn)。打開文件。為了打開一個文件，文件管理程序在存儲系統(tǒng)上搜索指定的路徑名。搜索可能是一個擴展的過程。如果搜索碰到一個安裝點，那么它從一種文件系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到另一種文件系統(tǒng)并繼續(xù)搜索。因此搜索可能從，如一個Ext2文件系統(tǒng)開始，但最終在一個MS-DOS文件系統(tǒng)中找到文件。對于成功打開的文件，在進程的文件描述符表中創(chuàng)建一表項，該表項指向打開文件表中一個叫做文件結(jié)構的表項。文件結(jié)構表項在主存中創(chuàng)建以后，它引用VFS的inode。讀寫文件。當文件打開時，創(chuàng)建struct file的

21、一個實例。在該文件中，字段：struct file_operation *f_ops;指定read()、write()、lseek()、select()等函數(shù)的入口點，它們用于執(zhí)行與系統(tǒng)相關的文件I/O操作。同時包含的還有一組在inode中指定的默認file_operations，這樣如果任何特定文件操作沒有在f_ops列表中指定，那么將使用來自默認列表中的函數(shù)。這些實例的實質(zhì)目標是在用戶空間和輔存之間移動信息。一個文件被組織為連續(xù)的字節(jié)流，使用緩沖的方法可以極大的提高系統(tǒng)的性能。Linux試圖使用最大限度的存來提供I/O緩沖區(qū)。7了解Linux的更多信息Linux不斷的發(fā)展，有許多優(yōu)秀的可利

22、用的信息源。下面列出一些可能對你有幫助的站點：·Linux文檔工程（/mdw/Linux.html）是有關Linux各方面文檔的在線收集。·Beck, et al.1998的書Linux Kernel Internals的第2版描述了2.0版核的組織并解釋了Linux單個部分是如何設計的細節(jié)。·Vahalia2000的有關UNIX部結(jié)構、Bach1996的有關UNIX System V部結(jié)構和McKusick, et al.1996的有關BSD4.4部結(jié)構的書描述了傳統(tǒng)UNIX系統(tǒng)是如何構建的。學習Linux部結(jié)構的人必須閱讀源代碼。

23、完整的源代碼瀏覽站點lxr.linux.no/source對此有幫助。另外，應該在實驗室的機器上有一份源代碼的拷貝。它可能被放在文件系統(tǒng)層次的任何地方，但通常的路徑在/usr/src/linux上。也就是說，linux是包含所有源代碼子樹的根目錄。下面是一些有用的資源：·./Linux的官方·中國Linux論壇·.fanqiang./永遠的Unix·./Kernel新手上路·./Linux文檔項目·.linuxjournal./Linux雜志·.google

24、.去搜索你要的東西吧:)四、實驗步驟實驗一安裝Red Hat Linux8.0本實驗使用圖形化、基于鼠標的安裝程序，從網(wǎng)絡上定制安裝Red Hat Linux。所討論的課題如下：·逐漸熟悉安裝程序的用戶界面；·啟動安裝程序；·選擇安裝方法；·安裝中的配置步驟（語言、鍵盤、鼠標、分區(qū)等等）；·結(jié)束安裝。1圖形化安裝程序用戶界面如果你從前使用過圖形化用戶界面（graphical user interface，GUI），你對這一過程會比較熟悉；你只需使用鼠標在屏幕間翻閱，點擊按鈕，或者輸入文本字段。你還可以使用Tab和Enter鍵在安裝中瀏覽各屏幕。

25、注：如果不想使用GUI安裝程序，你可以使用文本模式的安裝程序。要啟動文本模式安裝程序，使用以下引導命令：boot: text本實驗不提供文本模式安裝步驟的介紹。關于虛擬控制臺的表示。Red Hat Linux安裝程序不僅僅提供了安裝進程的對話框。除了提供從shell提示下輸入命令的方法外，它還提供了幾種不同類型的診斷消息。安裝程序在五個虛擬控制臺中顯示這些消息，你可以用一個組合鍵在其間切換。這些虛擬控制臺在你安裝Red Hat Linux中遇到問題時會對你很有幫助。安裝中在系統(tǒng)控制臺上顯示的消息可以幫助你準確地找到問題的癥結(jié)所在。關于虛擬控制臺的列表，所用的切換鍵組合，以與它們顯示的容，請參閱

26、表-1。一般來說，除非你試圖診斷安裝問題，你沒有理由離開默認的控制臺（第七號虛擬控制臺）。表-1 控制臺，組合鍵，和容控制臺組合鍵容1Ctrl-Alt-F1安裝對話框2Ctrl-Alt-F2shell提示3Ctrl-Alt-F3安裝日志（安裝程序的消息）4Ctrl-Alt-F4與系統(tǒng)相關的消息5Ctrl-Alt-F5其他消息7Ctrl-Alt-F7X圖形化顯示2啟動安裝程序要開始安裝，你必須首先引導安裝程序。請確定你已具備安裝中將會用到的所有資料。注意，偶爾，某些硬件在安裝中需要一個驅(qū)動程序盤。驅(qū)動程序盤為安裝程序不支持的硬件添加支持。你可以使用下列任何介質(zhì)來引導安裝程序（這要根據(jù)你的系統(tǒng)所能

27、支持的而定），本實驗引導盤，從網(wǎng)絡上進行安裝：·可引導的光盤 你的機器支持可引導的光盤驅(qū)動器，并且你想執(zhí)行網(wǎng)絡或硬盤驅(qū)動器安裝。·引導盤 你的機器不支持可引導的光盤驅(qū)動器，并且你想從一個本地光盤、網(wǎng)絡或硬盤驅(qū)動器上安裝。將引導盤插入到你的計算機的第一個軟盤驅(qū)動器，然后重新引導（或使用光盤來引導，如果你的計算機支持的話）。你可能需要改變你的BIOS設置來允許你從軟盤或光盤中引導。片刻之后，一個包含 boot: 提示的屏幕就會出現(xiàn)。這個屏幕包括了許多不同的引導選項。每個引導選項還有一個或多個與之關聯(lián)的幫助屏幕。要訪問幫助屏幕，按在屏幕底部列出的恰當?shù)墓δ苕I。在你引導安裝程序的時

28、候，請留意兩個問題：·當你看到了 boot: 提示后，如果在一分鐘不采取任何行動，安裝程序會自動開始。要禁用這項功能，按幫助屏幕上的功能鍵之一。·如果你按了幫助屏幕上的功能鍵，在幫助屏幕從引導介質(zhì)中被讀取時會出現(xiàn)稍微的延遲。正常情況下，你只需按 Enter 鍵來引導。請留意引導消息以便查看 Linux 核是否檢測到了你的硬件。如果你的硬件被正確地檢測到，請繼續(xù)到下一個部分。如果它沒有正確地檢測到你的硬件，你可能會需要在專家模式下重新開始安裝。3選擇一種安裝方法你想使用何種安裝方法？可用的安裝方法如下所列：·光盤如果你有一個光盤驅(qū)動器和 Red Hat Linux

29、光盤，你可以使用這種方法。你將需要一個引導盤或一個可引導的光盤。·硬盤驅(qū)動器如果你已將 Red Hat Linux ISO 映像復制到本地硬盤驅(qū)動器中，你可以使用這種方法。你將需要一個引導盤。·NFS 映像如果是從一個 NFS 服務器中使用 ISO 映像或 Red Hat Linux 的鏡像映像來安裝，你可以使用這種方法。你將需要一個網(wǎng)絡驅(qū)動程序盤。另，NFS 安裝也可以在 GUI 模式中執(zhí)行。本實驗可采用這種模式進行安裝。·FTP如果你從一個 FTP 服務器中直接安裝，使用這種方法。你將需要一個網(wǎng)絡驅(qū)動程序盤。本實驗也可采用這種模式進行安裝。·如果你從

30、一個 （萬維網(wǎng)）服務器中直接安裝，使用這種辦法。你將需要一個網(wǎng)絡驅(qū)動程序盤。4通過NFS安裝NFS對話框（圖-1）只有在你從NFS服務器中安裝時才會出現(xiàn)（如果你使用網(wǎng)絡驅(qū)動程序盤提供了驅(qū)動程序，并且在安裝方法中選擇了NFS 映像的話）。輸入你的 NFS 服務器的域名或 IP 地址。譬如，如果你是從 redhat. 域的 eastcoast 主機上安裝的話，在NFS 服務器 字段中輸入 eastcoast.redhat.。接下來，輸入導出目錄的名稱。如果 NFS 服務器導出的是 Red Hat Linux 安裝樹的鏡像，輸入包含 RedHat 目錄的目錄（如果你不知道該目錄的路徑，請向?qū)嶒炛笇?/p>

31、員咨詢）。譬如，如果你的 NFS 服務器包含目錄 /mirrors/redhat/i386/RedHat，請輸入 /mirrors/redhat/i386。接下來，你會看到歡迎對話框。FTP安裝類似，這里不再贅述。圖-1 NFS 設置對話框5安裝中的配置接下來的步驟可能與本大綱有少許不一致，你可以根據(jù)屏幕提示進行操作。如果遇到問題，請向?qū)嶒炛笇藛T資訊。5.1 歡迎使用 Red Hat Linux歡迎屏幕不提示你做任何輸入。點擊下一步按鈕來繼續(xù)。5.2 使用鼠標來選擇你想在安裝中使用的語言選擇恰當?shù)恼Z言會在稍后的安裝中幫助你定位時區(qū)配置。安裝程序?qū)噲D根據(jù)你在這個屏幕上所指定的信息來定義恰當

32、的時區(qū)。當你選定了語言后，點擊下一步來繼續(xù)。5.3 鍵盤配置使用鼠標來選擇你要在本次安裝中和今后用作系統(tǒng)默認的鍵盤布局類型（例如，美國英語式）。選定后，點擊下一步來繼續(xù)。5.4 鼠標配置為你的系統(tǒng)選擇正確的鼠標類型。如果你找不到確切的匹配，選擇你確定會與你的系統(tǒng)兼容的鼠標類型。選定后，點擊下一步來繼續(xù)。5.5 選擇安裝還是升級如果安裝程序在你的系統(tǒng)上檢測到從前安裝的 Red Hat Linux 版本，升級檢查屏幕就會自動出現(xiàn)。如果你想執(zhí)行升級，選擇升級現(xiàn)有安裝。如果你想對要在系統(tǒng)上升級的軟件包有更大程度上的控制，請確定選擇定制要升級的軟件包。要在你的系統(tǒng)上執(zhí)行 Red Hat Linux 的新

33、安裝，選擇執(zhí)行 Red Hat Linux 的新安裝，然后點擊下一步。本實驗在機器上執(zhí)行Red Hat Linux的新安裝。5.6 安裝類型選擇你要執(zhí)行的安裝類型。Red Hat Linux 允許你選擇最符合你需要的安裝類型。你的選項有個人桌面、工作站、服務器、定制、和升級。本實驗選擇定制，選定后，點擊下一步來繼續(xù)。5.7 磁盤分區(qū)設置分區(qū)允許你將硬盤驅(qū)動器分隔成獨立的區(qū)域，每個區(qū)域都如同是一個單獨的硬盤驅(qū)動器。如果你運行不止一個操作系統(tǒng)，分區(qū)將特別有用。在這個屏幕上，你可以選擇自動分區(qū)，或者使用 Disk Druid 來手工分區(qū)。自動分區(qū)允許你不必親自為驅(qū)動器分區(qū)而執(zhí)行安裝。如果你對在系統(tǒng)上

34、分區(qū)信心不足，建議你不要選擇手工分區(qū)，而是讓安裝程序自動為你分區(qū)。要手工分區(qū)，選擇 Disk Druid 分區(qū)工具。5.8 自動分區(qū)自動分區(qū)在有關哪些數(shù)據(jù)要從系統(tǒng)中刪除（若適用）這一方面允許你有控制權?？晒┠氵x擇的選項有：刪除系統(tǒng)所有的 Linux 分區(qū)選擇該選項來只刪除 Linux 分區(qū)（在從前安裝 Linux 時創(chuàng)建的分區(qū)）。這將不會影響你的硬盤驅(qū)動器上可能會有的其它分區(qū) （例如：VFAT 或 FAT32 分區(qū)）。刪除系統(tǒng)的所有分區(qū)選擇這一選項來刪除你的硬盤驅(qū)動器上的所有分區(qū)（這包括由其它操作系統(tǒng)如 Windows 9x/NT/2000/ME/XP 所創(chuàng)建的分區(qū)或 NTFS 分區(qū)）。保存所

35、有的分區(qū)，使用現(xiàn)有的空閑空間選擇這一選項來保留你當前的數(shù)據(jù)和分區(qū)，假設你的硬盤驅(qū)動器上有足夠的可用空閑空間的話。使用你的鼠標來選擇你想安裝 Red Hat Linux 的硬盤驅(qū)動器。如果你有兩個或兩個以上硬盤驅(qū)動器，你應該選擇包含本次安裝的硬盤驅(qū)動器。沒有被選擇的硬盤驅(qū)動器，與其中的數(shù)據(jù)，將不會受到影響。要評審并對自動分區(qū)創(chuàng)建的分區(qū)做一些必要的改變，選擇評審選項。選擇評審后，點擊下一步來向前移動，你將會看到在 Disk Druid 中為你創(chuàng)建的分區(qū)。如果它們沒有滿足你的需要，你還能夠?qū)@些分區(qū)進行修改。當你選好之后，點擊下一步來繼續(xù)。本次實驗采用手動分區(qū)方式，來體會一下為硬盤分區(qū)的感覺。5.9

36、 為你的系統(tǒng)分區(qū)這一步，你必須告訴安裝程序要在哪里安裝 Red Hat Linux。這是通過在將要安裝 Red Hat Linux 的一個或多個磁盤分區(qū)上定義掛載點來做到的。這時，你可能還需要創(chuàng)建或刪除分區(qū)（請參見圖-2）。圖-2 用 Disk Druid 來分區(qū)安裝程序使用的分區(qū)工具是 Disk Druid。除了某些較隱晦的情況外，Disk Druid 能夠為典型的安裝處理其分區(qū)要求。實驗中，首先刪除所有已存在的分區(qū)，無論是Linux的分區(qū)還是其他系統(tǒng)的分區(qū)。然后，在硬盤上創(chuàng)建至少兩個分區(qū)，它們是：根分區(qū)，掛載點為 / ，文件系統(tǒng)類型為ext3或者ext2；交換分區(qū)，掛載點為 /swap ，

37、文件系統(tǒng)類型swap。以下是一個推薦的分區(qū)方案：·一個交換分區(qū)（至少 32 MB）交換分區(qū)用來支持虛擬存。換一句話說，當沒有足夠的存來貯存你的系統(tǒng)正在處理的數(shù)據(jù)時，這些數(shù)據(jù)就被寫入交換區(qū)。你的交換分區(qū)的最小值應該相當于你的計算機存的兩倍和32 MB中較大的一個值。·一個 /boot 分區(qū)（100 MB）這個掛載在 /boot 上的分區(qū)包含操作系統(tǒng)的核（允許你的系統(tǒng)引導 Red Hat Linux），以與其它幾個在引導過程中使用的文件。鑒于多數(shù) PC BIOS 的限制，創(chuàng)建一個較小的分區(qū)來貯存這些文件是較佳的選擇。對大多數(shù)用戶來說，100 MB引導分區(qū)應該是足夠了。·

38、;一個根分區(qū)（1.7-5.0 GB）這是“/”（根目錄）將被掛載的位置。在這個設置中，所有文件（除了貯存在 /boot 分區(qū)上的以外）都位于根分區(qū)上。一個大小為 1.7 GB 的根分區(qū)可以容納與個人桌面或工作站相當?shù)陌惭b（只剩極少空閑空間），而一個大小為 5.0 GB 的根分區(qū)將會允許你安裝每一個軟件包。5.10 引導裝載程序配置為了要不使用引導盤來引導你的系統(tǒng)，你通常需要安裝一個引導裝載程序。引導裝載程序是計算機啟動時所運行的第一個軟件，它的責任是載入操作系統(tǒng)核軟件并把控制轉(zhuǎn)交給它，然后，核軟件再初始化剩余的操作系統(tǒng)。安裝程序為你提供了兩個引導裝載程序：GRUB 和 LILO。·G

39、RUB（GRand Unified Bootloader）是一個默認安裝的功能強大的引導裝載程序。GRUB 能夠通過連鎖載入另一個引導裝載程序來載入多種免費和專有操作系統(tǒng)（連鎖載入是通過載入另一個引導裝載程序來載入 DOS 或 Windows 之類不被支持的操作系統(tǒng)的機制）。·LILO (LInux LOader) 是用于 Linux 的靈活多用的引導裝載程序。它并不依賴于某一特定文件系統(tǒng)，能夠從軟盤和硬盤引導 Linux 核映像，甚至還能夠引導其它操作系統(tǒng)。如果你不想把 GRUB 安裝為引導裝載程序，點擊改變引導裝載程序。然后，你便可以選擇安裝 LILO 或干脆不安裝引導裝載程序。

40、本實驗采用LILO作為引導程序，所以，請點擊改變引導裝載程序，改變引導程序為LILO。每個可引導分區(qū)都被列出，包括被其它操作系統(tǒng)使用的分區(qū)。包含你的系統(tǒng)根文件系統(tǒng)的分區(qū)將有一個Red Hat Linux（GRUB）或 linux（LILO）標簽。其它分區(qū)也可以有引導標簽。如果你想添加或改變其它被安裝程序檢測到的分區(qū)的標簽，單擊該分區(qū)來選擇它，選定后，你可以點擊 編輯 按鈕來改變引導標簽。在你想要的引導分區(qū)旁邊選擇默認來選擇你默認的可引導 OS。你選定了默認引導映像后，安裝才會繼續(xù)?，F(xiàn)在，你已選定了要安裝的引導裝載程序，你還可以決定要在哪里安裝引導裝載程序。你可以在下面兩個位置之一安裝引導裝載程

41、序：·主引導記錄（MBR）這是我們推薦安裝引導裝載程序的地方，除非 MBR 已經(jīng)在啟動另一個操作系統(tǒng)的引導裝載程序，如 System Commander。MBR 是你的硬盤驅(qū)動器上的一個特殊區(qū)域，它會被你的計算機的 BIOS 自動載入，并且是引導裝載程序控制引導進程的最早地點。如果你在 MBR 上安裝引導裝載程序，當你的機器引導時，GRUB（或 LILO）會呈現(xiàn)一個引導提示。然后你便可以引導 Red Hat Linux 或其它任何你配置要引導的操作系統(tǒng)。·你的引導分區(qū)的第一個扇區(qū)如果你已在系統(tǒng)上使用另一個引導裝載系統(tǒng)的話，我們推薦這個位置。在這種情況下，你的另外的引導裝載系

42、統(tǒng)會首先取得控制權。然后你可以配置它來啟動 GRUB（或 LILO），繼而引導 Red Hat Linux。如果你的系統(tǒng)只將使用 Red Hat Linux，你應該選擇 MBR。對于帶有 Windows 95/98 的系統(tǒng)來說，你也應該把引導裝載程序安裝到 MBR，因此它可以引導兩個操作系統(tǒng)。本實驗將引導程序裝在MBR中。強制使用 LBA32 (通常不需要)選項允許你的 /boot 分區(qū)超過 1024 柱面限制。如果你的系統(tǒng)支持使用 LBA32 擴展來引導超過 1024 柱面限制的操作系統(tǒng)，并且你想把 /boot 分區(qū)放置在 1024 柱面之外，你應該選擇該選項。如果你想給引導命令添加默認選項

43、，請把它們輸入到 核參數(shù) 字段中。你輸入的任何選項將會在每次引導時被傳遞給 Linux 核。5.11 網(wǎng)絡配置如果你沒有網(wǎng)絡設備，你將看不到這個屏幕。如果你有網(wǎng)絡設備但還沒有配置聯(lián)網(wǎng)（譬如，從你創(chuàng)建的網(wǎng)絡驅(qū)動程序盤中引導，并在提示時輸入了你的網(wǎng)絡信息），你現(xiàn)在就有機會來配置它。安裝程序會自動檢測到你擁有的任何網(wǎng)絡設備，并把它們顯示在網(wǎng)絡設備列表中。選定網(wǎng)絡設備后，點擊編輯。從彈出的編輯接口屏幕上，你可以選擇通過 DHCP 來配置網(wǎng)絡設備的 IP 地址和子網(wǎng)掩碼（若沒有選擇 DHCP ，則手工配置），你可以選擇在引導時激活該設備。如果你選擇了引導時激活，你的網(wǎng)絡接口就會在引導時被啟動。如果你沒有

44、 DHCP 客戶的訪問權，或者你不能肯定這里該提供什么信息，請和你的網(wǎng)絡管理員聯(lián)系。5.12 防火墻配置Red Hat Linux 為增加系統(tǒng)安全性提供了防火墻保護。防火墻存在于你的計算機和網(wǎng)絡之間，用來判定網(wǎng)絡中的遠程用戶有權訪問你的計算機上的哪些資源。一個正確配置的防火墻可以極增加你的系統(tǒng)安全性。請為你的系統(tǒng)選擇恰當?shù)陌踩墑e。5.13 語言支持的選擇你的系統(tǒng)上可以安裝并支持多種語言。你必須選擇一種語言作為你的默認語言。當安裝結(jié)束后，你的系統(tǒng)中將會使用默認語言。如果你選擇安裝了其它語言，你可以在安裝后改變你的默認語言。如果你只打算在系統(tǒng)上使用一種語言，只選擇那種語言將會節(jié)省大量磁盤空間。默

45、認語言是你在安裝中選擇要使用的語言。要在你的系統(tǒng)上使用多種語言，具體指定要安裝的語言，或者選擇在你的 Red Hat Linux 系統(tǒng)上安裝所有可用語言。5.14 時區(qū)配置你可以通過選擇你的計算機的物理位置，或者指定你的時區(qū)和通用協(xié)調(diào)時間（UTC）間的偏移來設置你的時區(qū)。5.15 設置根口令設置根與其口令是安裝過程中最重要的步驟之一。你的根與用在 Windows NT 機器上的管理員類似。根被用來安裝軟件包，升級RPM，以與執(zhí)行多數(shù)系統(tǒng)維護工作。作為根用戶登錄可使你對系統(tǒng)有完全的控制權。安裝程序會提示你為你的系統(tǒng)設置一個根口令。你必須輸入一個根口令。如果根口令沒有被輸入，安裝程序?qū)⒉辉试S你繼續(xù)

46、。5.16 驗證配置如果你執(zhí)行的是個人桌面、工作站、或服務器安裝，請?zhí)较乱还?jié)。如果你不必設置網(wǎng)絡口令的話，你可以跳過這一部分。本實驗跳過這一部分。5.17 軟件包組的選擇當分區(qū)被選定并按配置格式化后，你便可以選擇要安裝的軟件包了。除非你選擇的是定制安裝，安裝程序?qū)詣訛槟氵x擇多數(shù)軟件包。你可以選擇根據(jù)功能歸類的軟件包組（譬如，X 窗口系統(tǒng)、編輯器）；單個軟件包；或者兩者的組合。要選擇一個軟件包組，點擊它旁邊的復選箱。本實驗軟件包的一些配置情況如下：· Desktop組：選擇X Windows System， GNOME Desktop Environment和KDE Deskto

47、p Environment任選一個即可；· Applications組：加上Editors，其他任意；· Servers組：都可以不選；· Development組：選擇Development Tools，其他任意；· System組：任意，不用選Printing Support。5.18 準備安裝你應該看到一個為你安裝 Red Hat Linux 做準備的屏幕。當你重新引導系統(tǒng)后，一份完整的安裝日志可在 /root/install.log 中找到，以備今后參考。要取消安裝進程，按你的計算機的重啟按鈕，或者使用 Control-Alt-Delete 組合

48、鍵來重啟你的機器。5.19 安裝軟件包到了這一步，在所有軟件包被安裝之前你將不必進行任何操作。安裝的快慢要依據(jù)你所選擇的軟件包數(shù)量和你的計算機速度而定。5.20 創(chuàng)建引導盤要創(chuàng)建一引導盤，在你的磁盤驅(qū)動器插入一空白的、格式化了的磁盤，然后點擊下一步。強烈建議你創(chuàng)建一引導盤。如果由于某種原因，你的系統(tǒng)無法使用 GRUB、LILO、或第三方的引導裝載程序來正確引導，引導盤將會使你能夠正確地引導你的 Red Hat Linux 系統(tǒng)。如果你不想創(chuàng)建引導盤，請確定在點擊下一步按鈕前選擇相應的選項。如果你使用引導盤來引導你的系統(tǒng)（而不是 GRUB 或 LILO），無論何時你對核做了些改變（包括安裝一個新

49、核）后，你都應確定創(chuàng)建一新的引導盤。5.21 視頻卡配置安裝程序現(xiàn)在將會給你一個視頻卡列表，以供你選擇。如果你決定要安裝 X 窗口系統(tǒng)軟件包，你現(xiàn)在就有機會為你的系統(tǒng)配置一個 X 服務器。如果你的視頻卡沒有出現(xiàn)在列表中，這說明 X 可能不支持它。然而，如果你對你的視頻卡有技術上的了解，你可以選擇沒列出的卡，然后試圖通過匹配視頻卡的視頻芯片與 X 服務器來配置它。下一步，輸入在你的視頻卡上安裝的視頻存數(shù)量。如果你不能肯定，請閱讀你的視頻卡文檔。選擇多于可用的存不會損壞你的視頻卡，但是 X 服務器可能不會正確啟動。如果你斷定你選擇的數(shù)值是不正確的，你可以點擊恢復原值按鈕來返回到建議的設置。如果你寧

50、愿安裝后再配置 X 或干脆不安裝，你還可以選擇跳過 X 配置。5.22 X 配置顯示器和定制為了完成 X 配置，你必須配置你的顯示器并定制你的 X 設置。(1) 配置你的顯示器安裝程序會給你提供一個顯示器列表。你既可以使用自動為你檢測到的顯示器，也可以在這個列表中另選一個。如果你的顯示器沒有在列表中出現(xiàn)，選擇最恰當?shù)耐ㄓ眯吞枴Ｈ暨x擇通用顯示器，安裝程序會建議一個水平和垂直頻率圍。這些數(shù)值通常在你的顯示器文檔中可以找到，也可從你的顯示器的銷售商或制作商處得到。請核對你的文檔以確保這些數(shù)值被正確設置了。安裝程序為你的系統(tǒng)建議的水平和垂直頻率圍也顯示在顯示器列表之下。如果你斷定你所選的顯示器或頻率數(shù)

51、值不正確，你可以點擊恢復原值按鈕來返回到建議的設置中。當顯示器配置完畢后，點擊下一步。(2) 定制配置為你的 X 配置選擇正確的色彩深度和分辨率。如果你執(zhí)行的是定制或服務器安裝，你還可以選擇在安裝結(jié)束后，你要將系統(tǒng)引導入文本還是圖形化環(huán)境。除非你有特殊需要，推薦你引導入圖形化環(huán)境（與 Windows 環(huán)境相似）。如果你選擇要引導入文本環(huán)境，你將會看到一個命令提示（與 DOS 環(huán)境相似）。個人桌面和工作站安裝會自動引導入圖形化環(huán)境。6安裝完成祝賀你！你的 Red Hat Linux 安裝現(xiàn)已完成！安裝程序會提示你做好重新引導系統(tǒng)的準備。如果安裝介質(zhì)（磁盤驅(qū)動器的磁盤或光盤驅(qū)動器的光盤）在重新引導

52、時沒有被自動彈出，請記住取出它們。如果你沒有安裝并配置一個引導裝載程序，你現(xiàn)在將需要使用你在安裝過程中創(chuàng)建的引導盤。計算機正常的通電序列完成后，你應該看到圖形化的引導裝載程序提示，在這里，你可以做以下的事情：·按 Enter 鍵導致默認的引導項目被引導。·選擇一個引導標簽，接著按 Enter 鍵導致引導裝載程序引導與該引導標簽相對應的操作系統(tǒng)。·什么都不做引導裝載程序的超時時間過后（默認為五秒），引導裝載程序?qū)詣右龑J的引導項目。做引導 Red Hat Linux 的恰當選擇。你應該看到一行行的信息往上卷。最終，你應該看到一個 login: 提示或 GUI

53、登錄屏幕（如果你安裝了 X 窗口系統(tǒng)并選擇要自動啟動它的話）。在你第一次啟動了 Red Hat Linux 機器時，你會看到設置代理屏幕。它會引導你進行 Red Hat Linux 配置。使用這個工具，你可以設置系統(tǒng)時間和日期；安裝軟件；在 Red Hat 網(wǎng)絡上注冊系統(tǒng)等等。設置代理讓你能夠一開始就配置環(huán)境，因此你可以馬上就得心應手地使用 Red Hat Linux 系統(tǒng)。二、編譯Linux核本實驗將告訴你什么是Linux核，什么是模塊以與如何編譯、安裝一個新的核。實驗將帶領你經(jīng)歷核完整的編譯過程，并在你的機器上安裝一個最新穩(wěn)定版本的Linux核。本實驗討論的課題如下：·核入門&#

54、183;查找并下載源代碼·配置核·編譯和安裝核·啟動配置1核入門1.1 核就是.Linux！當你聽到”Linux”這個詞時你想到了什么？當我聽到它時，我通常會想到一個完整的Linux軟件包和其中所有包含的程序。但是，你也許會驚奇地發(fā)現(xiàn)，從技術上而言，Linux是一個核，而且只是一個核。其余我們所通常稱之為”Linux”（例如一個 shell 和編譯器）的部分實質(zhì)上只是整個軟件包的一部分，它們從技術上而言是與Linux（核）是分開的。當許多人使用”Linux”這個詞來表達“基于Linux軟件包”時，每個人都會同意Linux核是每個軟件包的心臟。1.2 與硬件接口Li

55、nux核的重要職責是與你系統(tǒng)中的硬件直接接口。核提供了一個在裸機與應用程序間的抽象層。例如，程序本身不需要了解你的主板芯片集或磁盤控制器的細節(jié)了它們可以在更高層次上讀寫磁盤。1.3 抽象CPULinux核還提供了在你系統(tǒng)處理器上的一層抽象允許多個程序看起來在同時運行。Linux通過允許多個UNIX進程一起運行而核負責將處理器在其間分享。一個Linux核可以支持一個或多個CPU而你正在使用的核可能是“可支持單處理器”（UP-aware）或“可支持對稱多處理器”（SMP-aware）。如果你碰巧有一塊SMP主板，但你使用的是一個UP核，Linux將無法“看到”你多余的處理器！要解決這個問題，你需要

56、為你的硬件編譯一個特定的SMP核。當前，SMP核也可運行在單處理器系統(tǒng)上，但會有少許的性能影響。1.4 抽象 I/O核也負責處理非常需要的任務抽象所有形式的I/O操作。想象一下這個后果，如果每個程序需要與你的特定硬件直接操作，當你更換磁盤控制器后，你的所有程序?qū)o法運行了！幸運的是，Linux核遵循UNIX的模型提供了一個簡單的磁盤I/O抽象，而每個程序都能使用它。這樣，你的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)將不用擔心是運行在一個IDE硬盤上、一個SCSI RAID陣列或一個NFS文件系統(tǒng)上了。1.5 網(wǎng)絡為中心Linux的一個出名之處是它健壯的網(wǎng)絡功能，尤其是TCP/IP支持。如果你猜測TCP/IP棧是實現(xiàn)在Lin

57、ux核，那你就對了！核為需要在網(wǎng)絡上發(fā)送數(shù)據(jù)的程序提供了一個易用、高層次的接口。在這后面，Linux核與你的以太網(wǎng)卡或Modem直接接口，而且處理底層的Internet通訊細節(jié)操作。1.6 優(yōu)秀的網(wǎng)絡支持Linux一系列優(yōu)點中出色的一點是所有有用的功能都能包含在核中，尤其是與網(wǎng)絡相關的。例如，你可以配置一個核來允許你整個的家庭網(wǎng)絡通過你Linux上的Modem訪問因特網(wǎng)這被稱為IP Masquerading，或IP NAT。另外，Linux核可以被配置為載出或安裝（mount）基于網(wǎng)絡的NFS文件系統(tǒng)，使得其他在你LAN上的UNIX機器與你的Linux系統(tǒng)輕松共享數(shù)據(jù)。1.7 啟動，第一部分當你開啟你基于Linux的系統(tǒng)時，核被一個引導工具，例如LILO，從硬盤載入存。在此時，核接管了你的系統(tǒng)控制。它所作的第一件事是探測