LINUX的内核

Linux课程安排§学时：24（上课）+6（实验）§内容：概述常用命令及网络配置Shell内核编译内核模块系统调用Linux下的程序设计基础文件系统参考书目：(1)Linux实用教程.刘兵等.中国水利水电出版社；(2)边学边干——linux内核指导.李善平等.浙江大学出版社.(3)Linux操作系统原理与应用.陈莉君等.清华大学出版社.(4)RedHatLinux9.0基础教程.黄丽娜.清华大学出版社.第一章Linux操作系统概述单/微内核操作系统Linux操作系统组成和目录结构Linux的特点Linux内核什么是Unix/Linux操作系统Linux版本初学者常见问题历史悠久的Unix起始于1969由AT&TBell实验室的MULTICS项目；Unix是现代操作系统的代表：安全、可靠、强大的计算能力，主要被用于工作站和小型机上，是高端的操作系统；存在的问题:（1）庞大。（2）价格昂贵；（3）不适用于PC机；（4）版本之间差异较大。如:SunOS专为Sun工作站设计，AIX专为IBM工作站设计。Linux之父-LinusTorvalds芬兰、赫尔辛基大学、1990；建立在Minix的基础上，Minix是PC上的Unix的雏形；然后写驱动程序、文件系统、任务切换程序，从而形成一个操作系统雏形；1991年,Linus将它放在ftp上共享,并命名为Linux，Linux因此而得名。Linux得以流行的原因之一－－遵循POSIX标准POSIX表示可移植操作系统接口(PortableOperatingSystemInterface)；POSIX是在Unix标准化过程中出现的产物；POSIX1003.1标准定义了一个最小的Unix操作系统接口；任何操作系统只有符合这一标准，才有可能运行Unix程序。Linux的肥沃土壤－GNUGNU是GNUIsNotUnix的递归缩写，是自由软件基金会的一个项目；GNU项目产品包括emacs编辑器、著名的GNUC和Gcc编译器等，这些软件叫做GNU软件；GNU软件和派生工作均适用GNU通用公共许可证，即GPL(GeneralPublicLicense),GPL是开源软件的法规，它允许软件作者拥有软件版权，但授予其他任何人以合法复制、发行和修改软件的权利；Linux的开发使用了众多的GNU工具。Linux发布版＝linux内核＋GNU工具+自由软件开放与协作的开发模式Linux是由全世界的软件爱好者以互联网为纽带，通过bbs，电子邮件等通信方式同时参与的软件开发项目；世界各地软件爱好者集体智慧的结晶；提供源代码，遵守GPL；经历了各种各样的测试与考验，软件的稳定性好；开发人员凭兴趣去开发，热情高，具有创造性。自由而奔放的黑马－Linux诞生于学生之手成长于Internet壮大于自由而开放的文化Linux的特点开放性:是指系统遵循世界标准规范，特别是遵循开放系统互联国际标准(OSI)；多用户:可被多个用户使用，且互不影响；多任务：可同时执行多个程序；良好的用户界面:(1)shell;(2)系统调用；(3)X-Windows；设备独立性:所有外部设备被看作文件，能够容纳任意多的设备；Linux的特点丰富的网络功能:(1)支持Internet;(2)文件传输；(3)远程访问。可靠的系统安全:安全措施很多，包括对设备和文件的读写，审计跟踪，核心授权；良好的可移植性:能够在微机到大型计算机的任何平台上运行；对硬件要求很低。Linux对硬件的要求1.CPULinux对CPU要求很低，完全支持现在主流Intel、AMD处理器。2.内存Linux可以在小内存下工作，理论上最低限为2MB。3.硬盘驱动器及硬盘空间Linux支持所有MFM和IDE驱动器，及大多数RLL和ESDI驱动器。Linux对硬件的要求随着Linux系统的不断发展，它对硬盘容量的要求也越来越大，而且不同版本、不同厂商的Linux系统对硬盘容量的要求不同，在安装时请注意查看安装说明。为了安装Linux还必须分出一个交换分区，这是Linux所必需的。•4.显示器如果仅仅用于文本模式，Linux支持所有显示器。讲究效率的单模块操作系统进程管理内存管理设备管理文件管理模块之间可以互相调用的单模块结构讲究效率的单内核操作系统单内核也叫集中式操作系统。整个系统是一个大模块，可以被分为若干个逻辑模块，即处理器管理、存储器管理、设备管理和文件管理；模块之间直接调用函数，除了函数调用的开销外，没有额外开销；庞大的操作系统有数以千计的函数；复杂的调用关系势必导致操作系统维护的困难。追求简洁的微内核操作系统文件服务器客户进程进程服务器内存服务器…微内核只包含同步原语、简单的进程调度以及进程间通信机制等功能；将操作系统的服务功能模块（如：内存管理）从内核中分离出来，内核只保留少量最基本的功能。追求简洁的微内核操作系统内核与各个服务器之间通过通信机制进行交互，这使得微内核结构的效率大打折扣；内核发出请求，服务器做出应答；各个服务器模块的相对独立性，使得其维护相对容易，占用内存小；Linux属于单内核体系结构，引入“模块”弥补缺陷。LINUX的内核：内核是系统的核心，是运行程序和管理像磁盘和打印机等硬件设备的核心程序。LINUXSHELL:Shell是系统的用户界面，提供了用户与内核进行交互操作的一种接口。LINUX文件系统:Linux文件系统是文件存放在磁盘等存储设备上的组织方法。Linux能支持多种目前流行的文件系统，如EXT2、EXT3、FAT、VFAT、ISO9660、NFS、SMB等。LINUX应用系统：标准的Linux系统都有一整套称为应用程序的程序集，包括文本编辑器、编程语言、XWindow、办公套件、Internet工具、数据库等。LINUX的组成LINUX目录结构binbootdevetchomelibmntprocrootsbintmpusrvar/根目录张三李四王五123BinetclibLINUX目录结构/bin:在这个目录下找到linux常用的命令；/boot:存放的都是系统启动时要用到的程序；/dev:包含了访问所有linux系统中使用的外部设备的端口，就像访问文件一样；/etc:存放了系统管理时要用到的各种配置文件和子目录,如网络配置等，是linux中最重要的目录；/home:用来存放用户的主目录;/lib:用来存放系统动态连接共享库的,轻易别修改；LINUX目录结构/mnt:在一般情况下为空，可以临时将别的文件系统挂在这个目录下;/proc:可以在这个目录下获取系统信息;/root:是超级用户的主目录;/sbin:用来存放系统管理员可执行的命令文件;/tmp:存放不同程序执行时产生的临时文件;/usr:用户的很多应用程序和文件都存放在这个目录下;/var:包括系统一般运行时要改变的数据.每个系统是特定的，这个目录下面的内容经常改变。Linux内核Linus领导下的开发小组开发出的系统内核是所有Linux发布版本的核心；内核开发人员一般在百人以上，任何自由程序员都可以提交自己的修改工作，但只有领导者才有权将这些工作合并到核心发布版本中；采用邮件列表来进行项目管理、交流、错误报告；有大量的用户进行测试，正式发布的代码质量高。整个系统的核心－内核硬件系统调用接口应用程序进程1应用程序进程2应用程序进程3Linux内核用户进程内核子系统系统调用Linux版本（1）内核版本•Linux内核版本号主要由3个部分构成：主版本号、次版本号、次次版本号。主版本号和次版本号共同构成了当前核心版本号，次次版本号表示对当前版本的修订次数，次版本号为偶数表示稳定版本，否则为开发测试版本。•例如：Kernel2.0.30，这里“2”就是主版本号，“0”是次版本号，“30”是次次版本号，它表示对内核2.0版本的第30次修订。Linux内核版本树0.01Linux（第一版）0.13版|产品化版本实验版本1.0.01.1.0(1.0.0的拷贝)1.0.X(修改)1.1.X(增加新功能，进行测试)…1.1.95(成为1.2.0)Linux内核版本树（2）发行版本发行版本是各个公司推出的版本，它们与核心版本是各自独立发展的。下面列出6种常见的Linux发行版本。①RedHatLinux:是最成熟也是目前最流行的一种Linux发布版；②SlackwareLinux:是最早出现的发布版之一，但软件不如redhat多；③TurboLinux:主要正对于具体不同的应用；Linux内核版本树④BludePointLinux是由Devin、Samuel、hahalee三个中国内核黑客通过互联网联手合作的杰作，在互联网上深受中国Linux爱好者的好评。它最主要的特点是：内核级的汉化，有许多自己的东西。⑤Xterm是由北京冲浪公司制作的Linux发行版，可以算得上中国最早的Linux发行版。它的最大特点是：用户界面好，进入门槛低，适合初学Linux人试用。除此外还有：OpenLinux;Debian;SuSELinux等Linux内核源代码分析工具Linux超文本交叉代码检索工具Windows平台下的源代码阅读工具SourceInsight“内核之旅”网站电子杂志栏目是关于内核研究和学习的资料第一期“走入Linux世界”涉猎了操作系统的来龙去脉后与大家携手步入Linux世界。下载代码，亲手搭建实验系统。初学者常见问题linux的安装；windows操作系统中的硬盘的自动挂载；双系统情况下启动界面的恢复；挂载设备中中文文件名、目录名的显示；Linux中Win硬盘的自动挂载修改/etc/fstab文件，增加内容（具体的参数依据你的系统的参数来定），如：/dev/hda1/mnt/winC–tntfsdefaults,-oiocharset=cp93600/dev/hda5/mnt/winD–tvfatdefaults,-oiocharset=cp93600/dev/hda6/mnt/winE–tvfatdefaults,-oiocharset=cp93600/dev/hda7/mnt/winF–tntfsdefaults,-oiocharset=cp93600/dev/hda8/mnt/winG–tvfatdefaults,-oiocharset=cp93600注：该文件最好用vi编辑器打开。Linux的引导程序Linux的引导程序修复1.把机器设置为光驱启动，即从LINUX安装盘启动2.等安装界面出来后，按F5键，进入linuxrescue模式。然后在boot下输入linuxrescue回车3.一系列键盘以及几项简单的配制，过后就［继续］了4.然后会进入一个shell，sh#5.执行下面两条命令就可以了#chroot/mnt/sysimage6.改变你的根目录#grub-install/dev/hda安装grub到mbrLinux引导程序Linux引导程序的修改--grub修改/boot/grub/grub.conf。假设你的/boot/grub/grub.conf是这样子的：default=0timeout=10splashimage=(hd0,7)/grub/splash.xpm.gztitleredhatlinux(2.4.18-14)root(hd0,7)kernel/vmlinuz-2.4.18-14roroot=label=/initrd/initrd-2.4.18-14.imgtitledosrootnoverify(hd0,0)chainloader+1那么你的grub会默认启动redhatlinux(2.4.18-14)这个系统，把default=0改