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1.1 Linux概述

1.1.1 Linux的由来

Linux,全称GNU/Linux,是一种免费使用和自由传播的类UNIX操作系统,其内核由Linus Torvalds于1991年10月5日首次发布,它主要受到Minix和Unix思想的启发,是一个基于POSIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。它能运行主要的Unix工具软件、应用程序和网络协议。它支持32 位和64 位硬件。Linux继承了Unix以网络为核心的设计思想,是一个性能稳定的多用户网络操作系统。Linux有上百种不同的发行版,如基于社区开发的debian、ubuntu、archlinux,和基于商业开发的Red Hat Enterprise Linux、SUSE、Oracle Linux等。

1.1.2 Linux的发展历程

Linux操作系统的诞生、发展和成长过程始终依赖着五个重要支柱:Unix操作系统、MINIX操作系统、GNU计划、POSIX标准和Internet网络。

20 世纪80年代,计算机硬件的性能不断提高,PC的市场不断扩大,当时可供计算机选用的操作系统主要有Unix、DOS和macOS这几种。Unix价格昂贵,不能运行于PC;DOS显得简陋,且源代码被软件厂商严格保密;MacOS是一种专门用于苹果计算机的操作系统。此时,计算机科学领域迫切需要一个更加完善、强大、廉价和完全开放的操作系统。由于供教学使用的典型操作系统很少,因此AndrewS.Tanenbaum编写了一个操作系统,名为MINIX,目的是向学生讲述操作系统内部工作原理。MINIX虽然只是一个用于教学目的的简单操作系统,而不是一个强有力的实用操作系统,但最大的好处就是公开源代码。这使得全世界学计算机的学生都通过钻研MINIX源代码来了解电脑里运行的MINIX操作系统,芬兰赫尔辛基大学大学二年级的学生Linus Torvalds就是其中一个,在吸收了MINIX精华的基础上,Linus于1991年写出了属于自己的Linux操作系统,版本为Linux0.01,是Linux时代开始的标志。他利用Unix的核心,去除繁杂的核心程序,改写成适用于一般计算机的x86 系统,并放在网络上供大家下载,1994年推出完整的核心Version1.0,至此,Linux逐渐成为功能完善、稳定的操作系统,并被广泛使用,见表1.1。

表1.1 Linux核心发展一览表

1.1.3 Linux的主要特点

Linux的基本思想有两点:第一,一切都是文件;第二,每个文件都有确定的用途。其中第一条详细来讲就是系统中的所有都归结为一个文件,包括命令、硬件和软件设备、操作系统、进程等等对于操作系统内核而言,都被视为拥有各自特性或类型的文件。至于说Linux是基于Unix的,很大程度上也是因为这两者的基本思想十分相近。

Linux是一款免费的操作系统,用户可以通过网络或其他途径免费获得,并可以任意修改其源代码。这是其他的操作系统所做不到的。正是由于这一点,来自全世界的无数程序员参与了Linux的修改、编写工作,程序员可以根据自己的兴趣和灵感对其进行改变,这让Linux吸收了无数程序员的精华,不断壮大。

完全兼容POSIX1.0 标准,可以在Linux下通过相应的模拟器运行常见的DOS、Windows的程序。这为用户从Windows转到Linux奠定了基础。许多用户在考虑使用Linux时,就想到以前在Windows下常见的程序是否能正常运行,这一点就消除了他们的疑虑。

Linux支持多用户,各个用户对于自己的文件设备有自己特殊的权利,保证了各用户之间互不影响。多任务则是现代电脑最主要的一个特点,Linux可以使多个程序同时并独立地运行。

Linux同时具有字符界面和图形界面。在字符界面用户可以通过键盘输入相应的指令来进行操作。它同时也提供了类似Windows图形界面的X-Window系统,用户可以使用鼠标对其进行操作。在X-Window环境中就和在Windows中相似,可以说是一个Linux版的Windows。

Linux可以运行在多种硬件平台上,如具有x86、680x0、SPARC、Alpha等处理器的平台。此外Linux还是一种嵌入式操作系统,可以运行在掌上电脑、机顶盒或游戏机上。2001年1月份发布的Linux 2.4 版内核已经能够完全支持Intel 64 位芯片架构。同时Linux也支持多处理器技术。多个处理器同时工作,使系统性能大大提高。

1.1.4 Linux用途

系统内核的路由转发:Linux操作系统嵌入了TCP/IP协议栈,协议软件具有路由转发功能。路由转发依赖作为路由器的主机中安装多块网卡,当某一块网卡接收到数据包后,系统内核会根据数据包的目的IP地址,查询路由表,然后根据查询结果将数据包发送到另外一块网卡,最后通过此网卡把数据包发送出去。此主机的处理过程就是路由器完成的核心功能。

通过修改Linux系统内核参数ip_forward的方式实现路由功能,系统使用sysctl命令配置与显示在/proc/sys目录中的内核参数。首先在命令行输入:cat/proc/sys/net/ipv4/ip_forwad,检查Linux内核是不是开启IP转发功能。如果结果为1,表明路由转发功能已经开启;如果结果为0,表明没有开启。出于安全考虑,Linux内核默认是禁止数据包路由转发的。在Linux系统中,有临时和永久两种方法启用转发功能。

临时启用:此种方法只对当前会话起作用,系统重启后不再启用。临时开启的命令格式:sysctl–wnet.ipv4.ip_forward=1。

永久启用:此种永久性地启用IP转发功能,通过更改配置文件/etc/sysctl.conf中的语句行“net.ipv4.ip_forward=0”,修改为“net.ipv4.ip_forward=1”,保存配置文件后执行命令sysctl–p/etc/sysctl.conf,配置便立即启用。

开发工具:Linux已经成为工作、娱乐和个人生活等多个领域的支柱,人们已经越来越离不开它。在Linux的帮助下,技术的变革速度超出了人们的想象,Linux开发的速度也以指数规模增长。因此,越来越多的开发者也不断地加入开源和学习Linux开发的潮流当中。在这个过程之中,合适的工具是必不可少的,可喜的是,随着Linux的发展,大量适用于Linux的开发工具也不断成熟。

版本控制工具:如果正在开发一个大型项目,又或者参与团队开发,版本控制工具是必不可少的,它可以用于记录代码变更、提交代码以及合并代码。如果没有这样的工具,项目几乎无法妥善管理。

集成开发环境(Integrated Developmemt Envimnment,IDE)是包含一整套全面的工具、可以实现一站式功能的开发环境。

文本比较工具:有时候会需要比较两个文件的内容来找到它们之间的不同之处,它们可能是同一文件的两个不同副本(例如有一个经过编译,而另一个没有)。这种情况下,肯定不想要凭借肉眼来找出差异,而是想要使用像Med这样的工具。

嵌入式Linux:对Linux进行适当的修改和删减,并且能够在嵌入式系统上使用的系统,就是嵌入式Linux操作系统。具有如下的特点:

Linux系统是完全开放、免费的。正是开放性,它才能和其他系统互相兼容,进而实现信息的互联。而且它可以任意修改源代码,这是其他系统所不具备的。

Linux操作系统的显著优势是多用户和多任务。保证了多个用户使用互不影响;多任务独立开后,互不干扰,使得效率方面大大提高,可以充分把性能发挥出来。

设备是独立的。只要安装驱动程序,在驱动程序的支持和帮助下,任何用户都可以像使用文件一样,对任意设备进行使用和操作,这使得人们完全不用考虑设备存在的具体形式。

Linux服务器:Linux服务器主要应用在业务处理方面,在网络和计算机系统当中有广泛的应用,可以提供数据库管理和网络服务等内容,是一种性能非常高的和开源的服务器,在我国的计算机系统的客户端当中,有很多采用的就是Linux系统,其使用的范围非常广泛,用户体验反应较好。对于一些希望计算机应用性能比较高的单位而言,windows系统需要经常进行资源整合和碎片化管理,系统在配置的时候经常需要重新启动,这就无法避免产生停机的问题,然而Linux系统的处理能力非常强悍,具备不可比拟的稳定性特征,因而Linux系统就不用经常进行重启,Linux系统的变化可以在配置的过程中实现,所以Linux服务器出现故障的概率比较小,所以很多企业组织在计算机配置的过程中经常使用Linux系统,从而降低服务器发生崩溃的可能性,很多企业在配置Linux系统的时候,都是通过减少服务器的故障发生率,实现企业业务的高效运转。 rYhXFOs/nF7WTzLmFEVojJ7NyOfkrT9o+MJK5qGtFi5+gy9Q3H0eC3C2VLD6UXkT

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