什么是操作系統

1.操作系統（Operation System，OS）

操作系統示意圖

沒有安裝操作系統的計算機，通常被稱為裸機。

· 如果想在裸機上運行自己所編寫的程序，就必須用機器語言書寫程序。
· 如果計算機上安裝了操作系統，就可以在操作系統上安裝支持的高級語言環境，用高級語言開發程序。

不同領域的主流操作系統

不同應用領域的主流操作系統

（1）桌面操作系統

· Windows系列 —— 用戶群體大
· macOS —— 適用于開發人員
· Linux —— 應用軟件少

（2）服務器操作系統

· Linux ——安全、穩定、免費、占有率高
· Windows server —— 付費、占有率低

（3）嵌入式操作系統

· Linux

（4）移動設備操作系統

· IOS
· Android （基于Linux）

虛擬機

虛擬機（Virtual Machine）指通過軟件模擬的具有完整硬件系統功能的、運行在一個完全隔離環境中的完整計算機系統。

· 虛擬系統通過生成現有操作系統的全新虛擬鏡像，具有真實操作系統完全一樣的功能。
· 進入虛擬系統后，所有操作都是在這個全新的獨立的虛擬系統里面進行，可以獨立安裝運行軟件，保存數據、擁有自己的獨立桌面、不會對真正的系統產生任何影響。
· 能夠在現有系統與虛擬鏡像之間靈活切換的一類操作系統。

操作系統的發展史

01.操作系統的發展簡史

1.1 Unix

1965年之前的時候，電腦并不像現在一樣普通，它可不是一般人能碰的起的，除非是軍事或者學院的研究機構，而且當時大型主機至多能提供30臺終端（30個鍵盤、顯示器），連接一臺電腦。

為了解決數量不夠用的問題

· 1965年左右由貝爾實驗室加入了MIT以及AT&T合作的計劃——該計劃要建立一套多使用者、多任務、多層次的MULTICS操作系統，想讓大型主機支持300臺終端。
· 1969年前后這個項目進度緩慢，資金短缺，貝爾實驗室退出了研究。
· 1969年從這個 項目退出的 K.T當時在實驗室無聊時，為了讓一臺空閑的電腦上能夠運行“星際旅行”游戲，在8月份左右趁著其妻子探親的時間，用了1個月的時間，使用匯編語言寫出了Unix操作系統的原型。
· 1970年，美國貝爾實驗室的K.T以BCPL原因為基礎，設計出很簡單且很接近硬件的B語言，并且他用B語言寫了第一個Unix操作系統。
· 1971年，同樣熱愛“星際旅行”的D.R為了能早點兒玩上游戲，加入了K.T的開發項目，合作開發了Unix，他的主要工作是改造B語言，因為B語言的跨平臺性較差。
· 1972年，D.R在B語言的基礎上 最終設計出了一種新的語言，這就是C語言。
· 1975年初，C語言的主體完成，K.T和D.R迫不及待地開始用它完全重寫了現在大名鼎鼎的Unix操作系統。

C語言

· 在把Unix移植到其他類型的計算機上使用時，C語言強大的移植性在此顯現
（機器語言和匯編語言都不具有移植性，為x86開發的程序，不可能在Alpha、SPARC和ARM等機器上運行。）

· 而C語言程序則可以使用在任意架構的處理器上，只要那種架構的處理器具有對應的C語言編譯器和庫，然后C源代碼編譯、連接成目標二進制文件之后即可運行。

Unix家譜

1.2 Minix

· 因為AT&T（通用電氣）的政策改變，在Version 7Unix退出之后，發布新的使用條款，將Unix源代碼私有化，在大學中不在能使用Unix源代碼。
· A.T教授為了能在課堂上教授學生操作系統運作的細節，決定在不使用任何AT&T的源代碼前提下，自行開發與Unix兼容的操作系統，以避免版權上的爭議。
· 以小型Unix之意，命名為Minix。

1.3 Linux

· 1991年L就讀于赫爾辛基大學期間，對Unix產生濃厚興趣，嘗試著在Minix上做一些開發工作。
· 因為Minix只是教學使用，因此功能并不強，L經常要用他的終端仿真器去訪問大學主機上的新聞組和郵件，為了方便讀寫和下載文件，他自己編寫了磁盤驅動程序和文件系統，這些在后來成為了Unix第一個內核的雛形，當時，他年僅21歲。
· L利用GNU上的bash當做開發環境，gcc當做編譯工具，編寫了Linux內核，一開始Linux并不能兼容Unix。
（即Unix上跑的應用程序不能在Linux上跑，應用程序與內核之間的接口不一致；一開始Linux只適用于386，后來經過全世界的網友的幫助，最終能夠兼容多種硬件。）

02.Linux內核及發行版

2.1Linux內核版本

· 內核是系統的心臟，是運行程序和管理像磁盤和打印機等硬件設備的核心程序，它提供了一個在裸設備與應用程序間的抽象層。
· Linux內核版本又分為穩定版和發行版，兩種版本是相互關聯、相互循環。
（穩定版：具有工業級強度，可以廣泛地應用和部署，新的穩定版相對于較舊的只是修正一些bug或加入一些新的驅動程序。）
（發行版：由于要實驗各種解決方案，所以變化很快。）

2.2Linux發行版本

· Unix發行版通常包含了包括桌面環境、辦公軟件、媒體播放器、數據庫等應用軟件。

Linux系統下的文件目錄結構

01.單用戶操作系統和多用戶操作系統

· 單用戶操作系統：用一臺計算機同一時間只能由一個用戶使用，一個用戶獨自享用系統的全部硬件和軟件資源。
（Windows XP之前的版本都是單用戶操作系統）
· 多用戶操作系統：指一臺計算機在同一時間可以由多個用戶使用，多個用戶共通享用系統的全部硬件和軟件資源。
（Unix和Linux的設計初衷就是多用戶操作系統）

02.Windows和Linux文件系統區別

2.1Windows下的文件系統

· 在Windows下，打開“計算機”，看到的是一個個的驅動器盤符。
· 每個驅動器都有自己的目錄結構，這樣形成了多個樹并列的情形。

2.2Linux下的文件系統

· 在Linux下，看不到驅動盤符，看到的是文件夾。
· Ubuntu沒有盤符這個概念，只有一個根目錄/，所有文件都在它下面。

2.3用戶目錄

位于/home/user，稱之為用戶工作目錄或家目錄。

2.4Linux主要目錄速查表

/：根目錄，一般根目錄下只存放目錄，在 linux 下有且只有一個根目錄，所有的東西都是從這里開始
當在終端里輸入 /home，其實是在告訴電腦，先從 /（根目錄）開始，再進入到 home 目錄

/bin、/usr/bin：可執行二進制文件的目錄，如常用的命令 ls、tar、mv、cat 等

/boot：放置 linux 系統啟動時用到的一些文件，如 linux 的內核文件：/boot/vmlinuz，系統引導管理器：/boot/grub

/dev：存放linux系統下的設備文件，訪問該目錄下某個文件，相當于訪問某個設備，常用的是掛載光驅mount /dev/cdrom /mnt

/etc：系統配置文件存放的目錄，不建議在此目錄下存放可執行文件，重要的配置文件有

/etc/inittab /etc/fstab /etc/init.d /etc/X11 /etc/sysconfig /etc/xinetd.d /home：系統默認的用戶家目錄，新增用戶賬號時，用戶的家目錄都存放在此目錄下

表示當前用戶的家目錄
~edu 表示用戶 edu 的家目錄

/lib、/usr/lib、/usr/local/lib：系統使用的函數庫的目錄，程序在執行過程中，需要調用一些額外的參數時需要函數庫的協助

/lost+fount：系統異常產生錯誤時，會將一些遺失的片段放置于此目錄下

/mnt: /media：光盤默認掛載點，通常光盤掛載于 /mnt/cdrom 下，也不一定，可以選擇任意位置進行掛載

/opt：給主機額外安裝軟件所擺放的目錄

/proc：此目錄的數據都在內存中，如系統核心，外部設備，網絡狀態，由于數據都存放于內存中，所以不占用磁盤空間，比較重要的文件有：/proc/cpuinfo、/proc/interrupts、/proc/dma、/proc/ioports、/proc/net/* 等

/root：系統管理員root的家目錄

/sbin、/usr/sbin、/usr/local/sbin：放置系統管理員使用的可執行命令，如 fdisk、shutdown、mount 等。與 /bin 不同的是，這幾個目錄是給系統管理員 root 使用的命令，一般用戶只能”查看”而不能設置和使用

/tmp：一般用戶或正在執行的程序臨時存放文件的目錄，任何人都可以訪問，重要數據不可放置在此目錄下

/srv：服務啟動之后需要訪問的數據目錄，如 www 服務需要訪問的網頁數據存放在 /srv/www 內

/usr：應用程序存放目錄

/usr/bin：存放應用程序 /usr/share：存放共享數據 /usr/lib：存放不能直接運行的，卻是許多程序運行所必需的一些函數庫文件 /usr/local：存放軟件升級包 /usr/share/doc：系統說明文件存放目錄 /usr/share/man：程序說明文件存放目錄

/var：放置系統執行過程中經常變化的文件

/var/log：隨時更改的日志文件 /var/spool/mail：郵件存放的目錄 /var/run：程序或服務啟動后，其 PID 存放在該目錄下

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Linux基础 —— 操作系统简介的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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