Linux 操 作 系 统 潘 建 瑜 华 东 师 范 大 学 数 学 系 jypan@math.ecnu.edu.cn
Linux 操 作 系 统 教 材 : 以 课 堂 讲 义 为 主 上 课 时 间 : 周 五 5 6 7 第 三 教 学 楼 231 上 机 时 间 : 周 五 5 6 7 数 学 楼 200B 机 房 ( 暂 定 于 第 3 7 10 13 16 18 周 ) 课 程 主 页 : http://math.ecnu.edu.cn/~jypan/linux/ 答 疑 时 间 : 周 四 下 午 15:30-17:00 数 学 楼 213
Linux 操 作 系 统 参 考 书 目 (Reference) Linux 系 统 管 理 完 全 手 册 N. Wells 著, 王 景 新 等 译, 清 华 大 学 出 版 社,2006 Red Hat Linux 实 用 指 南 M.G. Sobell 著, 孙 天 泽 等 译, 电 子 工 业 出 版 社,2004 Linux 与 Unix Shell 编 程 指 南 D. Tansley 著, 张 春 萌 等 译, 机 械 工 业 出 版 社,2000 RedHat Linux 服 务 器 配 置 与 应 用 林 慧 琛 等 编 著, 人 民 邮 电 出 版 社,2006
学 习 要 求 按 时 上 课 认 真 听 讲 上 机 多 练 习 阅 读 参 考 书 思 考, 讨 论, 提 问 I hear and I forget, I see and I remember, I do and I understand -- Confucius 成 绩 评 定 : 平 时 40%, 期 末 60% No Pains, No Gains
主 要 内 容 Linux 介 绍 安 装 与 配 置 Linux 基 础 Linux 文 件 系 统 Shell 与 进 程 文 件 编 辑 器 vi 的 使 用 Linux 文 本 过 滤 与 正 则 表 达 式 Linux Shell 编 程 Linux 系 统 管 理 与 服 务 器 配 置
计 算 机 的 诞 生 和 发 展 ENIAC:1946 年, 第 一 台 电 子 计 算 机 在 美 国 诞 生 Electronic Numerical Integrator And Computer 1946 年 2 月 14 日 在 宾 西 法 尼 亚 大 学 诞 生 占 地 170m 2,30 T,170 KW, 18000 个 电 子 管,6000 个 开 关,7000 个 电 阻, 10000 个 电 容,50 万 条 电 线 组 成 5000 次 加 法 / 秒 或 500 次 乘 法 / 秒 使 用 时 全 城 电 灯 变 暗 一 刻 钟 就 得 更 换 零 件
计 算 机 的 发 展 电 子 管 时 代 :1946-1957 ( 第 一 代 ) 采 用 电 子 管 作 为 基 本 逻 辑 部 件, 体 积 大, 耗 电 量 大, 寿 命 短, 可 靠 性 大, 成 本 高 采 用 电 子 射 线 管 作 为 存 储 部 件, 容 量 很 小, 后 来 外 存 储 器 使 用 了 磁 鼓 存 储 信 息, 扩 充 了 容 量 没 有 操 作 系 统, 只 能 用 机 器 语 言 和 汇 编 语 言 编 程 主 要 用 于 科 学 研 究 和 工 程 计 算
计 算 机 的 发 展 晶 体 管 时 代 :1958-1964( 第 二 代 ) 采 用 晶 体 管 作 为 基 本 逻 辑 部 件, 体 积 减 小, 重 量 减 轻, 功 耗 降 低, 成 本 下 降, 可 靠 性 和 运 算 速 度 均 得 到 提 高 普 遍 采 用 磁 盘 / 磁 鼓 作 为 外 存 储 器 开 始 有 了 系 统 软 件 ( 监 控 程 序 ), 提 出 了 操 作 系 统 概 念, 以 批 处 理 方 式 操 作, 出 现 了 Fortran 等 高 级 语 言 开 始 用 于 商 业 大 学 教 学 和 政 府 机 关
计 算 机 的 发 展 中 小 规 模 集 成 电 路 时 代 :1965-1969( 第 三 代 ) 采 用 中 小 规 模 集 成 电 路, 体 积 更 小, 重 量 更 轻, 耗 电 更 省, 寿 命 更 长, 成 本 更 低, 运 算 速 度 更 快 采 用 半 导 体 存 储 器 作 为 主 存, 使 存 储 容 量 和 存 取 速 度 有 了 大 幅 度 的 提 高 出 现 分 时 操 作 系 统, 多 用 户 可 共 享 计 算 机 软 硬 件 资 源, 在 程 序 设 计 方 面 上 采 用 了 结 构 化 程 序 设 计, 为 研 制 开 发 更 加 复 杂 的 软 件 提 供 了 技 术 上 的 保 证
计 算 机 的 发 展 大 规 模 集 成 电 路 时 代 :1970- ( 第 四 代 ) 采 用 大 规 模 超 大 规 模 集 成 电 路, 使 计 算 机 体 积, 重 量, 成 本 均 大 幅 度 降 低, 出 现 了 个 人 电 脑 存 储 器 集 成 度 越 来 越 高, 容 量 越 来 越 大 ; 外 存 储 器 引 进 了 光 盘 出 现 了 各 种 优 秀 的 操 作 系 统, 软 件 产 业 高 度 发 达, 计 算 机 技 术 与 通 信 技 术 相 结 合, 出 现 了 计 算 机 网 络
发 展 趋 势 发 展 趋 势 巨 型 化 -- 超 级 计 算 机 天 文 军 事 仿 真 等 领 域, 大 规 模 海 量 数 据 微 型 化 : 各 种 仪 器 仪 表 家 电 笔 记 本 电 脑 智 能 手 机 等 网 络 化 网 络 已 经 成 为 人 们 日 常 生 活 中 不 可 缺 少 的 一 部 分 智 能 化 部 分 地 代 替 人 的 脑 力 劳 动 生 物 计 算 机 光 子 计 算 机 超 导 计 算 机 等
操 作 系 统 计 算 机 离 不 开 软 件 计 算 机 软 件 大 致 可 分 为 两 类 系 统 软 件 管 理 计 算 机 资 源, 并 为 应 用 软 件 提 供 一 个 统 一 的 平 台 应 用 软 件 在 系 统 软 件 的 基 础 上 实 现 用 户 所 需 要 的 各 种 功 能 操 作 系 统 是 最 基 本 的 系 统 软 件
什 么 是 操 作 系 统 操 作 系 统 (Operating System, 简 称 OS) 传 统 上 是 负 责 对 电 脑 硬 件 直 接 控 制 及 管 理 的 系 统 软 件 操 作 系 统 的 功 能 一 般 包 括 处 理 器 管 理 存 储 管 理 文 件 管 理 设 备 管 理 和 作 业 管 理 等 当 多 个 程 序 同 时 运 行 时, 操 作 系 统 负 责 规 划 以 优 化 每 个 程 序 的 处 理 时 间 对 计 算 机 系 统 而 言, 操 作 系 统 是 对 所 有 系 统 资 源 进 行 管 理 的 程 序 的 集 合 ; 对 用 户 而 言, 操 作 系 统 提 供 了 对 系 统 资 源 进 行 有 效 利 用 的 简 单 抽 象 的 方 法
常 见 操 作 系 统 介 绍 Unix 1969 在 AT&T Bell 实 验 室 诞 生 从 此 以 后 其 优 越 性 不 可 阻 挡 的 占 领 网 络 大 部 分 重 要 网 络 环 节 都 是 Unix 构 造 MS-DOS 1981 年 由 微 软 公 司 为 IBM 个 人 电 脑 开 发 的 是 一 个 单 用 户 单 任 务 的 操 作 系 统 1985 至 1995 年 间 占 据 微 机 操 作 系 统 的 统 治 地 位 Mac OS 1984 年 由 苹 果 公 司 推 出, 是 一 套 运 行 于 苹 果 电 脑 上 的 操 作 系 统 Mac OS 是 首 个 在 商 用 领 域 成 功 的 图 形 用 户 界 面 但 只 能 运 行 在 苹 果 公 司 自 己 的 电 脑 上
常 见 操 作 系 统 介 绍 Windows 第 一 个 版 本 由 微 软 公 司 发 行 于 1985 年, 是 一 个 为 个 人 电 脑 和 服 务 器 用 户 设 计 的 操 作 系 统, 现 已 占 据 个 人 电 脑 操 作 系 统 的 垄 断 地 位 Linux 出 现 于 1991 年, 是 一 套 免 费 使 用 和 自 由 传 播 的 类 Unix 操 作 系 统, 在 源 代 码 上 兼 容 绝 大 部 分 Unix 标 准, 是 一 个 支 持 多 用 户 多 进 程 多 线 程 实 时 性 较 好 的 且 稳 定 的 操 作 系 统 FreeBSD 是 一 种 运 行 在 Intel 平 台 上 可 以 自 由 使 用 的 Unix 系 统 出 现 年 月 为 1993 年
UNIX 介 绍 UNIX 是 一 个 真 正 稳 健 实 用 强 大 的 操 作 系 统, 但 由 于 众 多 厂 商 在 其 基 础 上 开 发 了 有 自 己 特 色 的 UNIX 版 本, 所 以 版 本 众 多 如 AIX (IBM) HP-UX (HP) Solaris(SUN) Irix (SGI) 等 UNIX 是 服 务 器 中 小 型 机 工 作 站 大 巨 型 机 及 集 群 全 系 列 通 用 的 操 作 系 统, 但 不 能 用 于 Intel 平 台 以 UNIX 为 基 础 形 成 的 开 放 系 统 标 准 (POSIX) 也 是 迄 今 为 止 唯 一 的 操 作 系 统 标 准, 从 此 意 义 上 讲,UNIX 不 只 是 一 种 操 作 系 统 的 专 用 名 称, 而 成 了 当 前 开 放 系 统 的 代 名 词 UNIX 可 用 于 科 学 计 算 工 程 应 用 网 络 通 信 等 UNIX 有 版 权 限 制, 不 是 免 费 的
GNU/Linux 介 绍 当 前 流 行 的 软 件 按 其 提 供 方 式 可 以 划 分 为 三 种 商 业 软 件 (Commercial software) 共 享 软 件 (Shareware) 自 由 软 件 (Freeware Free software) GNU - GNU is Not Unix 1983 年 由 R. Stallman 组 织 开 发 的 一 个 完 全 基 于 自 由 软 件 的 软 件 体 系 计 划, 并 拟 定 了 一 份 普 遍 公 共 许 可 (General Public License, 简 称 G P L) GNU 计 划 的 宗 旨 是 : 消 除 对 于 计 算 机 程 序 拷 贝 分 发 理 解 和 修 改 的 限 制
GNU/Linux 介 绍 Linux 是 一 套 免 费 使 用 和 自 由 传 播 的 类 Unix 操 作 系 统, 这 个 系 统 是 由 全 世 界 各 地 的 成 千 上 万 的 程 序 员 设 计 和 实 现 的 其 目 的 是 建 立 不 受 任 何 商 品 化 软 件 的 版 权 制 约 的 全 世 界 都 能 自 由 使 用 的 Unix 兼 容 产 品 Linux 以 它 的 高 效 性 和 灵 活 性 著 称 它 能 够 在 个 人 计 算 机 上 实 现 全 部 的 Unix 特 性, 具 有 多 任 务 多 用 户 的 能 力, 完 全 符 合 POSIX 标 准 Linux 支 持 多 种 硬 件 平 台, 包 括 低 端 的 个 人 计 算 机 和 高 端 的 超 级 并 行 计 算 机 系 统 Linux 系 统 具 有 强 大 的 网 络 功 能
Linux 的 诞 生 由 于 版 权 问 题,UNIX 的 源 码 不 适 用 于 教 学, 为 此 1987 年 著 名 的 荷 兰 计 算 机 科 学 家 A. Tanenbaum 专 门 写 了 个 简 化 的 类 UNIX 系 统 MINIX (mini-unix 的 意 思 ) 来 给 入 门 者 学 习 Linux 最 早 由 一 位 名 叫 Linus Torvalds 的 芬 兰 赫 尔 辛 基 大 学 的 学 生 开 发, 他 的 目 的 是 设 计 一 个 替 代 Minix 的 操 作 系 统, 这 个 操 作 系 统 可 用 于 386 486 或 奔 腾 处 理 器 的 个 人 计 算 机 上, 并 且 具 有 Unix 操 作 系 统 的 全 部 功 能 Linux 第 一 个 内 核 于 1991 年 发 布
Linux 系 统 受 喜 爱 的 原 因 它 属 于 自 由 软 件, 用 户 不 用 支 付 任 何 费 用 就 可 以 获 得 它 和 它 的 源 代 码, 并 且 可 以 根 据 自 己 的 需 要 对 它 进 行 必 要 的 修 改, 无 约 束 地 继 续 传 播 它 具 有 Unix 的 全 部 功 能, 任 何 使 用 Unix 操 作 系 统 或 想 要 学 习 Unix 操 作 系 统 的 人 都 可 以 从 Linux 中 获 益
Linux 的 主 要 特 点 开 放 性 系 统 遵 循 世 界 标 准 规 范, 完 全 符 合 POSIX 标 准 多 用 户 系 统 资 源 可 以 被 不 同 用 户 使 用, 每 个 用 户 对 自 己 的 资 源 有 特 定 的 权 限, 互 不 影 响 多 任 务 计 算 机 可 同 时 执 行 多 个 程 序, 且 各 个 程 序 的 运 行 互 相 独 立 良 好 的 用 户 界 面 Linux 同 时 向 用 户 提 供 了 字 符 界 面 和 图 形 界 面, 给 用 户 呈 现 一 个 直 观 易 操 作 交 互 性 强 的 友 好 的 图 形 化 界 面
Linux 的 主 要 特 点 设 备 独 立 性 Linux 把 所 有 外 部 设 备 统 一 当 作 文 件 来 看 待, 任 何 用 户 都 可 以 象 使 用 文 件 一 样, 操 纵 使 用 这 些 设 备 丰 富 的 网 络 功 能 完 善 的 内 置 网 络 是 Linux 一 大 特 点 可 靠 的 安 全 系 统 Linux 采 取 多 种 安 全 技 术 措 施, 为 网 络 多 用 户 环 境 中 的 用 户 提 供 了 必 要 的 安 全 保 障 良 好 的 可 移 植 性 Linux 是 一 种 可 移 植 的 操 作 系 统, 能 够 在 从 微 型 计 算 机 到 大 型 计 算 机 的 任 何 环 境 中 和 任 何 平 台 上 运 行
Linux 系 统 的 组 成 内 核 : 内 核 是 系 统 的 核 心, 是 运 行 程 序 和 管 理 各 种 硬 件 设 备 的 核 心 程 序 Shell:Shell 是 Linux 系 统 的 用 户 界 面, 提 供 了 用 户 与 内 核 进 行 交 互 操 作 的 一 种 接 口, 是 命 令 语 言 解 释 器 文 件 系 统 : 文 件 系 统 是 文 件 存 放 在 磁 盘 等 存 储 设 备 上 的 组 织 方 法 Linux 支 持 多 种 文 件 系 统, 如 EXT2 EXT3 FAT NTFS ISO9660 NFS SMB 等 应 用 软 件 : 标 准 的 Linux 发 行 版 都 有 一 整 套 的 应 用 程 序 集, 包 括 文 本 编 辑 器 编 程 语 言 X Window 办 公 套 件 Internet 工 具 数 据 库 等
Linux 发 展 简 史 1991 年,Linus Torvalds 发 布 了 大 约 有 一 万 行 代 码 的 Linux 0.01 版 本 1992 年, 大 约 有 1000 人 在 使 用 Linux, 值 得 一 提 的 是, 他 们 基 本 上 都 属 于 真 正 意 义 上 的 hacker 1993 年, 大 约 有 100 余 名 程 序 员 参 与 了 Linux 内 核 代 码 编 写 和 修 改 工 作, 源 代 码 增 加 到 约 十 万 行, 用 户 大 约 10 万 左 右 1994 年,Linux 1.0 发 布, 代 码 17 万 行, 很 多 系 统 管 理 员 开 始 在 自 己 的 操 作 系 统 环 境 中 尝 试 Linux 1995 年, 此 时 的 Linux 可 在 Intel Digital 和 Sun SPARC 处 理 器 上 运 行, 用 户 量 也 超 过 了 50 万, 介 绍 Linux 的 Linux Journal 杂 志 也 发 行 了 超 过 10 万 册
Linux 发 展 简 史 1996 年,Linux 2.0 内 核 发 布, 此 内 核 有 大 约 40 万 行 代 码, 并 可 以 支 持 多 个 处 理 器 此 时 的 Linux 已 经 进 入 了 实 用 阶 段, 全 球 大 约 有 350 万 人 使 用 1997 年 夏, 大 片 泰 坦 尼 克 号 在 制 作 特 效 中 使 用 的 160 台 Alpha 图 形 工 作 站 中, 有 105 台 采 用 了 Linux 操 作 系 统 1998 年 是 Linux 迅 猛 发 展 的 一 年 1 月, 小 红 帽 (RedHat) 高 级 研 发 实 验 室 成 立 Mozilla 代 码 发 布, 成 为 Linux 图 形 界 面 上 的 王 牌 浏 览 器 Google 现 身, 采 用 的 是 Linux 服 务 器 Intel 和 Netscape 宣 布 投 资 红 帽 软 件, 这 被 业 界 视 作 Linux 获 得 商 业 认 同 的 信 号
Linux 发 展 简 史 1999 年 IBM 宣 布 与 Redhat 公 司 建 立 伙 伴 关 系, 以 确 保 Redhat Linux 可 以 在 IBM 机 器 上 的 正 常 运 行 第 一 届 LinuxWorld 大 会 召 开,IBM Compaq Novell 和 Oracle 宣 布 投 资 Redhat 公 司 2000 年 拓 林 思 公 司 宣 布 了 推 出 中 国 首 家 Linux 工 程 师 认 证 考 试, 使 得 Linux 系 统 管 理 员 水 平 得 到 权 威 机 构 的 资 格 认 证 国 内 的 联 想 和 联 邦 推 出 了 幸 福 Linux 家 用 版 ; 中 科 院 与 新 华 科 技 合 作 发 展 红 旗 Linux
Linux 发 展 简 史 2002 年 是 Linux 企 业 化 的 一 年, 内 核 开 发 者 宣 布 新 的 Linux 系 统 支 持 64 位 的 计 算 机 2003 年 1 月,NEC 宣 布 将 在 其 手 机 中 使 用 Linux 操 作 系 统, 代 表 着 Linux 成 功 进 军 手 机 领 域 2003 年 11 月,IBM 注 资 Novell 收 购 SuSE, 同 时 Redhat 停 止 RedHat Linux 的 开 发, 转 而 支 持 Fedora Project 2004 年 3 月,SGI 宣 布 成 功 实 现 了 Linux 操 作 系 统 支 持 256 个 Itanium 2 处 理 器
Top 500 世 界 上 最 快 的 500 台 超 级 计 算 机 http://www.top500.org Operating system Family share for 06/2008
常 见 Linux 发 行 版 本 RedHat Linux Red Hat 公 司 创 建 于 1994 年, 是 全 球 最 大 的 开 源 技 术 厂 家, 其 产 品 也 是 全 世 界 应 用 最 广 泛 的 Linux 公 司 总 部 位 于 美 国 北 卡 罗 来 纳 州, 在 全 球 拥 有 多 个 分 部 Red Hat 是 目 前 唯 一 公 开 上 市 的 开 放 源 代 码 厂 商, 也 是 唯 一 能 构 成 微 软 竞 争 对 手 的 开 源 软 件 公 司 Red Hat 的 培 训 及 认 证 被 认 为 是 Linux 认 证 的 标 准 Certification 杂 志 的 最 新 调 查 显 示,RHCE(Red Hat 认 证 工 程 师 ) 认 证 被 公 认 为 总 体 质 量 最 高 的 国 际 IT 认 证
常 见 Linux 发 行 版 本 RedHat Linux( 续 ) Red Hat Linux 的 最 终 版 本 是 9 Red Hat 公 司 于 2003 年 9 月 底 宣 布, 将 原 有 的 Red Hat Linux 开 发 计 划 与 Fedora Linux 计 划 整 合 成 新 的 Fedora Project Fedora Project 将 由 Red Hat 公 司 赞 助, 以 社 群 主 导 和 支 持 的 方 式, 开 发 Linux 发 行 版 Fedora Core 目 前 最 高 版 本 为 Fedora 9 (2008.05)
Fedora 7 截 图
Fedora 7 截 图
Fedora 7 截 图
Fedora 8 截图
Fedora 8 截 图
常 见 Linux 发 行 版 本 Debian Debian Project 诞 生 于 1993 年, 它 的 目 标 是 提 供 一 个 稳 定 容 错 的 Linux 版 本 Debian 以 其 稳 定 性 著 称 Mandrake / Mandriva Mandriva 创 立 于 1998 年, 它 的 目 标 是 尽 量 让 工 作 变 得 更 简 单, 给 人 们 提 供 了 一 个 优 秀 的 图 形 安 装 界 面 SuSE 由 德 国 人 开 发 出 来, 一 直 致 力 于 创 建 一 个 连 接 数 据 库 的 最 佳 Linux 版 本
常 见 Linux 发 行 版 本 Ubuntu Ubuntu 是 一 个 相 对 较 新 的 发 行 版, 每 六 个 月 更 新 一 次, 被 誉 为 对 硬 件 支 持 最 好 最 全 面 的 Linux 发 行 版 之 一 Ubuntu 含 义 : 与 全 世 界 分 享, 与 全 人 类 相 连 的 信 念 Ubuntu 的 版 本 号 由 发 布 的 年 份 和 月 份 组 成, 首 次 发 布 是 在 2004 年 10 月, 版 本 为 4.10 当 前 版 本 于 2008 年 4 月 发 布, 因 此 版 本 号 为 8.04 有 人 认 为 Ubuntu 越 来 越 象 Windows
Ubuntu 截 图
Ubuntu 截 图
Ubuntu 截 图
常 见 Linux 发 行 版 本 Red Flag Linux 中 科 红 旗 公 司 推 出 的 中 文 桌 面 Linux 发 行 版, 目 前 最 高 版 本 为 5.0 TurboLinux TurboLinux 公 司 是 以 推 出 高 性 能 服 务 器 而 著 称 的 Linux 厂 商, 在 美 国 有 很 大 的 影 响 它 是 亚 洲 占 市 场 最 大 的 商 业 版 本, 在 中 国 日 本 和 韩 国 都 取 得 了 巨 大 的 成 功 蓝 点 Linux 由 深 圳 蓝 点 软 件 技 术 公 司 开 发 其 它 参 见 课 程 主 页