Linux操作系統(tǒng)的功能、特性及安裝

1、指導(dǎo)教師陳凱文湖南理工學(xué)院信息學(xué)院操作系統(tǒng)課程論文題目：Linux操作系統(tǒng)的功能、特性及安裝課程名稱操作系統(tǒng)考查學(xué)期10學(xué)年第二學(xué)期考查方式課程論文-姓名文斌學(xué)號14082300 xxx專業(yè)通信工程成績摘要:本文比較詳細(xì)地闡述了Linux操作系統(tǒng)的產(chǎn)生、發(fā)展,總結(jié)了它的特點(diǎn),并在剖析它的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上對其部分功能進(jìn)行了評價,同時介紹了它的一些實(shí)際應(yīng)用,最后介紹了Linux的安裝。關(guān)健詞：操作系統(tǒng)、Linux、Liniux的安裝引言十二年前Linux還只是少數(shù)計算機(jī)高手和黑客手中的玩具，然而時至今日，任何人都不能否定它的地位和價值。Linux已經(jīng)漸漸被大家接受和認(rèn)可，成為新一代的操作系統(tǒng)。Linu

2、x操作系統(tǒng)的歷史并不短,但它的飛速發(fā)展也只是近十二三年的事情。很多人當(dāng)了解到處于火熱發(fā)展勢頭的操作系統(tǒng)的產(chǎn)生是一個芬蘭人個人努力的結(jié)果時,常常會很吃驚。Linux這一系統(tǒng)功能強(qiáng)大,尤其是作為網(wǎng)絡(luò)中的各種服務(wù)器,它更是有著許多天生的優(yōu)點(diǎn)。我們將在介紹它的產(chǎn)生與發(fā)展及其特點(diǎn)的基礎(chǔ)之上,分析它的結(jié)構(gòu),并根據(jù)其結(jié)構(gòu)闡述它的功能特性和應(yīng)用。最后,我們將詳細(xì)介紹Linux的安裝。一、Linux的產(chǎn)生與發(fā)展Linux是芬蘭赫爾辛基大學(xué)高才生LinusBenedictTorvalds在1991年4月編寫出來的。Linux內(nèi)核的創(chuàng)建是由芬蘭赫爾辛基的LinusTorvalds個人努力完成的。1991年底，Lin

3、usTorvalds首次在Internet上發(fā)布T基于Intel386體系結(jié)構(gòu)Linux源代碼,許多大專院校的學(xué)生和科研機(jī)構(gòu)的研究人員紛紛把它作為學(xué)習(xí)和研究的對象。他們不斷改進(jìn)Linux版本，不斷地為Linux增加新的功能Linux逐漸成為一個基本穩(wěn)定、可靠、功能比較完善的操作系統(tǒng)，由于Linux操作系統(tǒng)從產(chǎn)生直至現(xiàn)在的發(fā)展一直在Internet這個搖籃中，伴隨著網(wǎng)絡(luò)概念的不斷膨脹,“網(wǎng)絡(luò)一代”的迅速崛起，它急速地發(fā)展著。Linux誕生后的幾個月里，Torvalds在不斷地聽取試用者的反饋的同時，仍然潛心于不斷地改進(jìn)程序，使其功能更強(qiáng)大、性能更穩(wěn)定。到了1991年底，已經(jīng)陸續(xù)推出了0.02版、

4、0.03版、0.1版、0.11版。也許由于Torvalds從小深受其祖父（一名統(tǒng)計學(xué)教授，Torvald少年時代學(xué)習(xí)的電腦啟蒙者）和信仰共產(chǎn)主義的父親的影響，加上本身淡泊金錢的個性，所以盡管當(dāng)時Torvalds已欠了大約五千美元的學(xué)生貨款，但在開始發(fā)布源代碼時，他就制定了這樣的版權(quán)規(guī)則：（1）任何人可以免費(fèi)使用該操作系統(tǒng)，但不得將其作為商品出售；（2）任何人可以對該操作系統(tǒng)進(jìn)行修改，但必須將其修改以源代碼的形式公開；（3）如果不同意以上規(guī)定，任何人無權(quán)對其進(jìn)行復(fù)制或從事任何行為。軟件按其分發(fā)方式可以劃分為三種模式，即商業(yè)軟件（CommercialSoftware）、共享軟件（ShareSoft

5、ware）和自由軟件（FreeSoftware）。商業(yè)軟件的代表是美國微軟公司（Microsoft）的Windows操作系統(tǒng)，用戶必須先購買商業(yè)軟件許可證才能使用軟件，并且不能得到軟件的源代碼，也不能對軟件進(jìn)行任何逆向工程以得到源代碼，即使軟件存在缺陷用戶也無權(quán)對軟件進(jìn)行任何修改或改進(jìn)，否則將被認(rèn)為侵犯版權(quán)。共享軟件在分發(fā)時，用戶可以先試用后付費(fèi)，通常不提供軟件源代碼，如果超過試用期沒有購買而仍使用，將被認(rèn)為侵犯版權(quán)，目前許多通過網(wǎng)絡(luò)分發(fā)銷售的軟件都采用這種方式，著名的軟件有代理服務(wù)器軟件WinGate。自由軟件在分發(fā)時必須向用戶公開源代碼，通常用戶可以通過某種途徑（如網(wǎng)絡(luò)下載）免費(fèi)得到其分發(fā)

6、版，但用戶如果付費(fèi)的話將得到完善的服務(wù)和文檔。自由軟件的出現(xiàn)給人們帶來很多的好處。首先，免費(fèi)的軟件可給用戶節(jié)省相當(dāng)一筆費(fèi)用。其次，源代碼公開和可自由修改吸引了眾多的開發(fā)者參與軟件的查錯與改進(jìn)，使自由軟件更加完善，同時還可以在改進(jìn)自由軟件的基礎(chǔ)上開發(fā)出更符合用戶要求的應(yīng)用軟件。目前人們非常熟悉的一些軟件如Linux、OpenOffice、Perl、Apache、Gnome、GCC等大量軟件實(shí)際上都是自由軟件的經(jīng)典之作。顯然，Torvalds在Linux誕生時確定的版權(quán)規(guī)則體現(xiàn)了開放源代碼運(yùn)動的基本思想，在Linux誕生的初期有力地促進(jìn)了它的傳播、發(fā)展、完善，吸引網(wǎng)絡(luò)上越來越多的程序高手（這些人常

7、常被稱作黑客）加入到Linux的測試、開發(fā)中來。但是，由于這里的版權(quán)規(guī)則禁止銷售Linux,實(shí)際上又阻礙了Linux的推廣、傳播，因?yàn)檐浖职l(fā)需要時間、精力、物質(zhì)、資金的投入，如果一味禁止分發(fā)者獲得回報，必然阻礙Linux的推廣和傳播，使得Linux最終局限在計算機(jī)軟件愛好者的小范圍內(nèi)傳播，無法到達(dá)普通計算機(jī)用戶手中。不久，Linux的機(jī)遇又出現(xiàn)了。Torvalds有機(jī)會聆聽了自由軟件運(yùn)動之父RichardStallman（理查德斯托曼，生于1953年）的一次演講，促使他考慮轉(zhuǎn)向GUN的GPL。RichardStallman是自由軟件運(yùn)動的精神領(lǐng)袖、GNU計劃以及自由軟件基金會（FreeSof

8、twareFoundation）的創(chuàng)立者、著名黑客。他最大的成就是為自由軟件運(yùn)動創(chuàng)立了道德、政治以及法律框架，因而被譽(yù)為當(dāng)今自由軟件的斗士、偉大的理想主義者。GNU計劃是由RichardStallman在1983年9月27日公開發(fā)起的，它的目標(biāo)是創(chuàng)建一套完全自由的操作系統(tǒng)。為保證GNU軟件可以自由地“使用、復(fù)制、修改和發(fā)布”，所有GNU軟件必須遵守GNU通用公共許可證（GNUGeneralPublicLicense，簡稱GNUGPL），GNUGPL創(chuàng)造性地提出了“反版權(quán)”（即Copyleft）的概念，這是一個不同于商業(yè)軟件的“版權(quán)所有”（即Copyright）的法律概念，GNUGPL并不是為了

9、否認(rèn)版權(quán)，也不禁止分發(fā)軟件時收取費(fèi)用或取得利潤。其核心思想是任何人發(fā)布一個遵守GNUGPL的軟件時，不管是收費(fèi)的還是免費(fèi)的，都必須將發(fā)布者具有的一切權(quán)利給予軟件的接受者，必須保證軟件接受者能同時收到或通過其他途徑得到源程序，并且將GNUGPL附加在軟件的版權(quán)聲明中，使軟件接受者知道自己有這樣的權(quán)利。GNUGPL本身也是受法律保護(hù)的版權(quán)聲明。從0.12版本開始，Torvalds把GNUGPL作為Linux的版權(quán)聲明，把Linux奉獻(xiàn)給了自由軟件，奉獻(xiàn)給了GNU，從而鑄就了包括Linux在內(nèi)的自由軟件今天的輝煌。從此，Linux走上迅速發(fā)展的康莊大道。Linux誕生于網(wǎng)絡(luò)，發(fā)展于網(wǎng)絡(luò)，從一開始就吸

10、引了越來越多的開發(fā)人員加入到Linux內(nèi)核開發(fā)社區(qū)中來，請讓我們快速地回顧一下的Linux發(fā)展歷史：1991年9月17日，LinusTorvalds在新聞組comp.os.minix發(fā)表了LinuxV0.01，約有一萬行代碼。1992年，全世界大約有1000個左右的人使用Linux，并有不少人提供初期的代碼上載和評論。1993年，大約由100多個程序員參與內(nèi)核代碼修改，內(nèi)核核心由5人組成，V0.99約有十萬行代碼。1993年底，Linux全球用戶數(shù)約在10萬左右。1994年3月14日，Linux1.0問世，約有17萬行代碼。1995年，Linux全球用戶數(shù)超過50萬，Linux已可在Intel

11、、Digital和SunSPARC處理器上運(yùn)行，LinuxJournal雜志已發(fā)行了10萬冊。內(nèi)核發(fā)展到1.2,約由25萬行代碼。1996年6月，Linux內(nèi)核2.0發(fā)布，可支持多個處理器，約由40萬行代碼。Linux全球用戶數(shù)約在350萬左右。1997年夏，制作電影泰坦尼克號所用的160臺Alpha圖形工作站中，有105臺采用了Linux操作系統(tǒng)。今天，Linux經(jīng)歷了12年的風(fēng)風(fēng)雨雨，這位曾經(jīng)被嘲笑為“黑客的玩具”、“軟件小丑”，軟件業(yè)“下等公民”正在重新定義電腦世界的新規(guī)則。今天，已經(jīng)很少有哪所大學(xué)或大型培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的計算機(jī)專業(yè)沒有Linux課程，已經(jīng)很少有哪家軟件連鎖店不銷售Linux的軟

12、件，已經(jīng)很少有專業(yè)的計算機(jī)報刊不談Linux，望著書店里琳瑯滿目的Linux書籍，難怪美國的商業(yè)周刊2003年初曾驚呼：“Linux時代來臨了！”。再讓我們看看全球計算機(jī)業(yè)巨頭們對Linux的態(tài)度或評論吧！現(xiàn)在，全球的計算機(jī)產(chǎn)業(yè)的巨頭們紛紛感受到了Linux的魅力：在IBM、惠普戴爾、Oracle、英特爾這些巨頭的支持下，Linux的應(yīng)用走向了克萊斯勒公司、湯姆-海菲戈、NEC、華爾街證券機(jī)構(gòu)這些全球經(jīng)濟(jì)巨頭。3年前，在服務(wù)器市場Linux幾乎是空白，但是到2003年，在全球509億美元的服務(wù)器市場，Linux已經(jīng)占據(jù)了13.7%的份額，據(jù)IDC的數(shù)據(jù)，到2006年Linux更是將占據(jù)全球服務(wù)

13、器市場25.5%的份額，將一躍成為全球第二大服務(wù)器操作系統(tǒng)。另據(jù)2003年12月24日ZDNet報道：“Linux桌面操作系統(tǒng)從2000年底Linux的占市場份額1.5%升到2.8%，幾乎增長了2倍，到今年年底將超過蘋果的MacOS（占市場份額的2.9%），成為第二大最流行的操作系統(tǒng)?！毙酒瑯I(yè)巨頭英特爾在設(shè)計芯片時，也開始為Linux度身定制，這使Linux性能得到更高的發(fā)揮，進(jìn)一步刺激了企業(yè)用戶的需求。IBM公司更是在幾年前就投入了10億美元，支持linux發(fā)展。它對Linux傾注了巨大的熱情，從大型主機(jī)到英特爾服務(wù)器，直至手表型計算機(jī)，IBM都采用了Linux系統(tǒng)。2002年第四季度，IB

14、M的Linux服務(wù)器銷售額也突破了1.6億美元。Linux在消費(fèi)電器領(lǐng)域取得了一席之地。2003年7月，全球消費(fèi)類最電子產(chǎn)品的巨頭索尼、日立、NEC、飛利浦、三星、夏普、三菱電氣和東芝宣布成立消費(fèi)類電子產(chǎn)品Linux論壇，這是一個修改和改善應(yīng)用在消費(fèi)類電子產(chǎn)品中的操作系統(tǒng)的論壇。2003年12月，三星公司推出一款支持中文、英文的高端Linux智能手機(jī)，這款手機(jī)型號為SCH-i519,如圖1.2所示，該產(chǎn)品首先在中國發(fā)布，支持中國聯(lián)通的CDMA20001x網(wǎng)絡(luò)。另外，索尼的PS游戲平臺和ViVo攝像機(jī)都采用了Linux技術(shù)。IBM、惠普、戴爾、Oracle、英特爾對Linux青睞有加，投入巨資為

15、其提供全方位的支持，這使得企業(yè)用戶猶如吃了定心丸，可以放心使用Linux和開放式軟件而不必冒太大的風(fēng)險。據(jù)高盛公司最新調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,39%的大型企業(yè)公司都采用了Linux技術(shù)，預(yù)計未來幾年內(nèi)還會保持高速增長。二、Linux的特點(diǎn)1、符合國際通用標(biāo)準(zhǔn)2、強(qiáng)大的兼容性能3、擁有先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)特性4、擁有真正的多用戶、多任務(wù)能力5、動態(tài)鏈接能力三、Linux系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能特性Linux操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與Unix操作系統(tǒng)相差不多,主要包括內(nèi)核和核外程序兩部分。核外程序包括各種語言的處理程序和其他系統(tǒng)程序。用戶經(jīng)過自編并經(jīng)過編譯、連接處理而形成的各種可執(zhí)行目標(biāo)程序也屬于核外程序。核內(nèi)程序大致分成存儲管理、進(jìn)

16、程管理、設(shè)備管理和文件系統(tǒng)管理等幾部分。Linux和Unix樣采用各種系統(tǒng)調(diào)用來實(shí)現(xiàn)核外程序向內(nèi)核調(diào)用的支持。參見圖1所示。在Linux系統(tǒng)中，進(jìn)程沒有絕對的優(yōu)先權(quán)，也就是說一個進(jìn)程不能停止另一個進(jìn)程來運(yùn)行它自己。每個進(jìn)程根據(jù)自己是否需要等待某些系統(tǒng)資源,或時間片是否用來決定是否放棄所占用的CPU。在Linux操作系統(tǒng)中，沒有一個專門的系統(tǒng)進(jìn)程處理進(jìn)程調(diào)度等事宜。Linux的進(jìn)程調(diào)度操作由schedule()函數(shù)執(zhí)行。這是一個只在內(nèi)核態(tài)運(yùn)行的函數(shù)，函數(shù)代碼為所有進(jìn)程所共享。schedule()函數(shù)的功能主要分成如下3個部分:喚醒收到信interruptibletask、通過計算選擇優(yōu)先權(quán)挑選出

17、下一個占用CPU的就緒進(jìn)程和進(jìn)程切換，schedule()函數(shù)還要完成其他一些功能，如執(zhí)行tq-scheduler任務(wù)隊(duì)列中的處理函數(shù)，執(zhí)行bottomhalf隊(duì)列中的任務(wù)，設(shè)置定時器等。schedule()函數(shù)的執(zhí)行可以由進(jìn)程自身調(diào)用，也可因其他外界因素而引發(fā)Linux系統(tǒng)的存儲管理采用了頁式管理機(jī)制。每一個進(jìn)程都有一個比實(shí)際物理空間大得多的進(jìn)程虛擬空間。通過虛擬是地址的映射，系統(tǒng)來管理整個進(jìn)程地址空間，Linux的地址分配策略比較注重實(shí)效性，只有在使用中必要時才進(jìn)行地址的分配?？梢哉f，這事一種效率與速度的折中策略。Linux文件系統(tǒng)繼承了Unix系統(tǒng)各種強(qiáng)大的文件系統(tǒng)功能特性，并采用了經(jīng)過

18、篩選和提高的EXT2文件系統(tǒng)，而且Linux采用了被稱為虛擬文件系統(tǒng)(VFS)的接口層來提高系統(tǒng)對各種文件系統(tǒng)操作的透明度，因而它的文件系統(tǒng)具有非常優(yōu)越的特性。四、linux系統(tǒng)的應(yīng)用1、Linux可以作為普通的工作站操作系統(tǒng),原有的SCO和SVR4程序以及MSDOS和Windows程序都可以在此類工作站中通過掛接模擬器和仿真器來運(yùn)行。2、Linux可以使基于Intel系列芯片的計算機(jī)或者AlphaAPX、PowerPC、MIPs及SParc系列芯片的計算機(jī)成為網(wǎng)絡(luò)工作站和X終端或X服務(wù)器。3Linux可以作為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，如文件服務(wù)器(可以設(shè)置成網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)NFS)、打印服務(wù)器或者網(wǎng)關(guān)服務(wù)器等

19、。4、作為Internet的產(chǎn)物,hnux可以提供WWW、E一mail、FTP、Usenet等許多功能，也可以通過整個Internet發(fā)布消息。與調(diào)制解調(diào)器配合,Linux就可以變成!nternet訪Iq接入點(diǎn)。5、由于Linux的結(jié)構(gòu)和功能與Unix的相似性，因而Linux可以作為Unix的開發(fā)平臺和學(xué)習(xí)環(huán)境。而且由于商家的支持,Linux的開發(fā)環(huán)境已經(jīng)越來越趨于理想了。五、windows下硬盤安裝Linux及安裝注意事項(xiàng)第一步：用PQMagic(也可用其它分區(qū)工具)為Linux的安裝劃分出一塊未分配硬盤空間第二步：下載鏡像文件；第三步：把鏡像文件放入一個FAT32分區(qū)盤的根目錄(例如G:)

20、,將此鏡像文件解壓，isoLinux目錄下的兩個文件vmlinuz和initrd.img也拷到G:；第四步：下載wingrub并安裝；第五步:打開wingrub，點(diǎn)擊tools-partionlist查看FAT32分區(qū)盤(G盤)在wingrub中的名稱(例如(hd0,6),并記??；第六步：點(diǎn)擊tools-installgrub，SystemDrive選擇C盤，BootFrom選擇boot.ini，title輸入Leopard(自定義)，timeout輸入10,點(diǎn)擊instal1,點(diǎn)叉關(guān)閉wingrub；第七步：在C盤下找到wingrub剛才生成的目錄grub，用記事本打開其中的文件menu.l

21、st并將其修改如下：timeout10titleLinuxFC6at(hd0,6)root(hd0,6)kernel(hd0,6)/vmlinuzinitrd(hd0,6)/initrd.imgtitleWindowsXPat(hd0,0)root(hd0,0)makeactivechainloader+1注：LinuxFC6可自行定義，(hd0,0)表示第一塊硬盤的第一個分區(qū)，(hd0,6)表示第一塊硬盤的第七個分區(qū)注意：切記(hd0,6)逗號后面不能有空格，否則會以后會遇到Unrecognizeddevicesring錯誤；第八步：重啟計算機(jī)，開機(jī)時有兩個選項(xiàng)：WindowsXPProfe

22、ssional和Leopard，選擇后者；然后又看到兩個選項(xiàng)LinuxFC6和WindowsXP,選擇前者就進(jìn)入了LinuxFedoraCore的安裝界面；第九步：在安裝過程中有以下幾點(diǎn)要注意1、選擇從硬盤安裝(選項(xiàng)為HardDrive)2、選擇鏡像文件所在位置時會出現(xiàn)掛載點(diǎn)列表形如/dev/sda1/dev/sda5/dev/sda6/dev/sda7若不知道選哪個就一個一個試，不是的會提示失敗，是的話就能看到鏡像文件FC-6-i386-DVD.iso3、選擇時區(qū)時，去掉選項(xiàng)“系統(tǒng)時鐘僅用UTC”前的勾，原因把鼠標(biāo)放在復(fù)選框上就會看到4、軟件定制時默認(rèn)選項(xiàng)是“稍后定制”，若選擇“現(xiàn)在定制”則需要配置網(wǎng)