Linux基础教程(1)操作系统基础课件全集

1.2 操作Leabharlann 统接口操作系统在整个软件系统中处于中心地位，负责控 制、管理计算机的所有软件、硬件资源，它屏蔽了 很多具体的硬件细节，对计算机用户提供统一、良 好的界面（或称为接口，interface）。本节介绍操 作系统的接口界面，下一节主要介绍操作系统的管 理功能。在计算机层次结构中，操作系统通过接口 向上层用户提供各种服务，而上层用户通过操作系 统接口来访问硬件。 操作系统提供的接口可以根据服务对象的不同而划 分为两类：一是程序级的接口，提供给程序员使用， 即系统调用；二是作业级的接口，提供给用户使用， 即操作命令。
Linux是在日益普及的Internet上迅速形成和不断完 善的操作系统。Linux操作系统高效、稳定，适应 多种硬件平台，而最具有魅力的是它遵循GPL（GNU General Public License， GNU通用公共许可证， 见附录），整个系统的源代码可以自由获取，并且 在GPL许可的范围内自由修改、传播，这就为学习、 应用、开发操作系统及其他软件提供了良好的基础 和较高的起点。 本章首先介绍操作系统的概念、功能及其结构，接 着介绍Linux系统的基本特征、发展现状，并以此 为基础，讨论现代操作系统的一般特点和发展趋势。
与分时系统相对应，还有一种实时(real time)操作 系统，控制计算机对外来信息进行快速处理，要求 系统在允许的时间范围之内做出响应。 同时具有多道批处理、分时、实时处理功能，或者 其中两种以上功能的系统，称为通用操作系统。 Linux操作系统就是具有内嵌网络功能的多用户分 时系统。它兼有多道批处理和分时处理功能，是一 个典型的通用处理系统。 一方面强调分布式计算和处理，另一方面强调物理 上跨越不同的主机系统、逻辑上紧密耦合构成统一 完整的操作系统平台，这样的系统就是分布式操作 系统(distributed operating system)。这是当前 操作系统发展的一个方向。
1.1 操作系统简介
1.1.1 操作系统概念 一种非形式的定义如下：操作系统是计算机系统中 的一个系统软件，它是这样一些程序模块的集合— —它们管理和控制计算机系统中的硬件和软件资源， 合理地组织计算机工作流程，以便有效地利用这些 资源为用户提供一个功能强大、使用方便和可扩展 的工作环境，从而在计算机与用户之间起到接口作 用。
第10章 第11章 第12章 第13章 第14章 第15章
第1部分
Linux操作系统
第1章 操作系统概述
1.1 操作系统简介 1.2 操作系统接口 1.3 操作系统功能 1.4 操作系统结构 1.5 Linux操作系统介绍 1.6 Linux的内核特征 1.7 Linux的发展及展望 1.8 小结 习题
操作系统是计算机系统的基本系统软件。软件系统 中操作系统是所有软件的核心。操作系统负责控制、 管理计算机的所有软件、硬件资源，是惟一直接和 硬件系统打交道的软件，是整个软件系统的基础部 分，同时还为计算机用户提供良好的界面。因此， 操作系统直接面对所有硬件、软件和用户，它是协 调计算机各组成部分之间、人机之间关系的重要软 件系统。
当前，计算机微型化和专业化趋势已成事实。这两 种发展趋势都产生了一个共同的需求，即嵌入式软 件。嵌入式软件也需要操作系统平台的支持，这样 的操作系统就是嵌入式操作系统。嵌入式软件系统 的规模小，相应地，其操作系统的规模也小。 嵌入式软件的应用平台之一是各种电器，这样的系 统面向普通家庭和个人用户，由于快速发展的网络 市场，使得家用电器的市场比传统的计算机市场大 很多。因此，嵌入式软件可能成为21世纪信息产业 的支柱之一，嵌入式操作系统也必将成为软件厂商 争夺的焦点，成为操作系统发展的另一个热门方向。
最初的批处理系统中，计算机内存中仍然只有一个 程序在运行，总体系统的效率仍然没有发挥出来。 解决这个问题的措施称为多道技术。多道程序设计 技术使得在内存中有多个程序，保证系统的处理器 总是处于工作状态，极大地提高了系统的利用率。 多道技术开始使用在批处理系统中，称为多道批处 理系统，这样的系统效率高，但是，在脱机批处理 情况下，高效带来的问题是用户对自己作业的控制 程度降低。针对这个问题的方案是分时技术。分时 系统把处理机的运行时间分成时间片，按照时间片 轮流把处理机分配给每一个联机用户。由于每一个 时间片很短，宏观上来看，所有用户同时操作计算 机，各自独立控制自己的作业。
整个计算机系统可以认为是按照一定规则分层构建 的，我们可以使用图1.1来示意性地描述这种层次 结构。
图1.1 计算机系统层次结构示意图
1.1.2 操作系统发展简介 操作系统是随着计算机硬件的发展，围绕着如何提 高计算机系统资源的利用率和改善用户界面的友好 性而形成，发展和不断成熟完善的。 随着计算机硬件的发展，计算机的计算速度越来越 快，其高速的数据处理与低速的手工操作之间的矛 盾日益突出，传统的手工操作是系统的最大制约因 素，昂贵的计算机硬件资源得不到有效的利用。一 个重要的技术是批处理，专门的操作人员把用户提 交的任务按照一定的类别、顺序组织起来，形成作 业序列，这些作业成批地在专门的监督程序控制之 下自动执行。这里的监督程序就是操作系统的雏形。
普通用户使用操作系统，是把操作系统当作一个资 源管理者，通过系统提供的系统命令和界面操作等 工具，以某种易于理解的方式完成系统管理功能， 有效地控制各种硬件资源，组织自己的数据，完成 自己的工作并和其他人共享资源。 对于程序员来讲，操作系统提供了一个与计算机硬 件等价的扩展或虚拟的计算平台。操作系统提供给 程序员的工具除了系统命令、界面操作之外，还有 系统调用，系统调用抽象了许多硬件细节，程序可 以以某种统一的方式进行数据处理，程序员可以避 开许多具体的硬件细节，提高程序开发效率，改善 程序移植特性。
清华大学计算机基础教育课程系列教材
汤荷美 董渊 李莉 程志锐 编著
Linux基础教程（1） 操作系统基础
总 目 录
第1部分 Linux操作系统
操作系统概述 处理机管理 存储管理 调度 设备 文件系统
第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章
第2部分
操作系统命令及shell编程
第7章 Linux基本命令 第8章 使用vi编辑文件 第9章 shell编程 第3部分 系统管理 Linux系统软件的获取和安装 账号管理 文件系统管理 TCP/IP网络管理 备份与恢复 XWindow及Genie应用程序