Linux學習--第一天--什么是操作系統？

第一章 什么是Linux

1.1 什么是Linux

1.1.1 計算機：計算的輔助工具

計算機必須要有的組件：

輸入單元：如鼠標、鍵盤、卡片閱讀器機，等等。

中央處理器(CPU)：含有算術邏輯、控制、記憶等單元。

輸入單元：如屏幕、打印機等。

“比較完整的操作系統”應該包含兩個組件，一個是“核心與其提供的接口工具

”，另一個是“利用核心提供的接口工具所開發的軟件

”。

整個硬件是由核心

來管理的，如果核心不能識別硬件，那么將無法使用該硬件設備。

從定義來看，只要能讓計算機硬件正確地運行，就算是操作系統了。所以，操作系統其實就是核心與其提供的接口工具。如上所述，因為最基本的核心缺乏與用戶溝通的友好界面，所以在目前，一般提到的操作系統，都會包含核心與相關的用戶應用軟件。

核心就是“Kernel”，它是操作系統最底層的東西，每個操作系統都有自己的核心，由它來掌管整個硬件資源的工作狀態。

核心為了實現用戶所需要的正確運算結果，必須要管理的事項有以下幾項：

系統調用接口(System Call Interface)

：通過這個接口，程序開發人員可以輕松地與核心溝通，進一步利用硬件資源。

進程控制(Process Control)

：在多任務環境中，一臺計算機可能同時有很多的作業等待CPU運算處理，核心這時必須能夠控制這些作業并有效地分配CPU的資源。

內存控制(Memory Management)

：控制整個系統的內存；如果內存不足，核心還能夠提供虛擬內存的功能。

文件系統管理(File System Management)

：文件系統的管理，例如數據的輸入/輸出(I/O)及不同文件格式的支持等，如果核心不能識別某個文件系統，那么將無法使用該文件格式的文件。

設備驅動程序(Device Drivers)

：如上所述，硬件管理是核心的主要工作之一，當然，設備驅動程序就是核心需要做的事情。”可加載模塊“功能可以將驅動程序編輯成模塊，而不需要重新編譯核心。

Linux由于是開放源代碼的操作系統，所以其程序代碼可以修改成合適在各種機器上運行，也就是說，Linux具有“可移植性”。

Thompson的這個文件系統有兩個重要的概念：

所有程序或系統設備都是文件；

不管是創建編輯器，還是附屬文件，所寫的程序只有一個目的，而且要有效地完成目標。

計算機僅認識0/1數據，但人類不認識它們。人類對于純文字的數據(就是所謂的ASCII文件格式)比較有感覺。但偏偏計算機又不認識ASCII格式文字。為此，就會有很多所謂的“編譯器”來輔助我們編寫程序。我們一般使用文字編輯器以ASCII純文字格式來編寫程序，在通過所謂的“編譯器(compiler)”將剛剛完成的文本文件“編譯”成為計算機認識的二進制文件(binary file)，讓計算機認識且可以執行程序。

為什么有時候我同時打開兩個文件(如A文件和B文件)所花的時間，要比打開A文件后再打開B文件的時間還要多？因為如果同時打開的話，CPU就必須要在兩個作業之間不停地切換，而切換的動作會耗去一些CPU時間。所以，在一個CPU上同時啟動兩個以上的作業，要比一個一個地執行還要耗時。這這是為什么現在CPU開發商要在一個芯片中整合兩個CPU的原因，也是為什么在運行情況比較復雜的服務器上，需要比較多的CPU的原因。

要實現多任務(multitasking)環境，除了硬件(主要是CPU)具有多任務的特性外，操作系統也要支持這項功能。一些不具有多任務特性的操作系統，想要同時執行兩個程序時不可能的。除非先執行的程序執行完畢，否則，后面的程序不可能主動執行。在多任務操作的系統中，每個程序執行時，都會有一個最大CPU使用時間；若該作業運行的時間超過這個CPU使用時間，就會取消其運行，而再度進入核心作業的任務分配中，等待下一次的CPU運行。這有點像在開記者會，主持人(CPU)會問“誰要發問？”一群記者(作業)就會舉手，一般先舉手的自然就先允許發問，之后，主持人又會問一次誰要發問，當然，所有人(包括剛剛那個記者)都可以舉手。多任務環境對對于復雜的工作情況幫助很大。

1.2 Linux的特性

類UNIX可以說是目前服務器類型的操作系統的統稱。因為不論是FreeBSD、BSSD、Sun UNIX、HP UNIX、Red Hat Linux、Mandrake Linux等，都是由同一祖先Thompson所編寫的UNIX而來，因此，這些都是統稱為類UNIX的操作系統。

1.2.1 Linux系統有如下特性

自由與開發

：由于Linux基于GPL(General Public License)架構，因此它是自由軟件，即任何人都可以自由地使用或修改其中的源碼。

配置要求低

：性能高。

功能強大而穩定

：Linux功能不比一些大型的UNIX工作站低。

獨立工作

：Linux操作系統使用了很多軟件套件，這些套件軟件都在Linux操作系統上進行了開發與測試。

1.2.2 Linux的優點

穩定的系統

：Linux是基于UNIX概念而開發出來的操作系統，具有與UNIX系統相似的程序接口和操作方式，繼承了UNIX穩定且有效率的特點。

免費或少許費用

：基于GPL基礎的產物。

安全性、漏洞的快速修補

：開源。

多任務、多用戶

：與Windows系統不同，Linux主機上可以同時允許多人上線工作，并且資源分配較為公平，比起Windows的單人、假多任務系統要穩定得多。這種多用戶、多任務是類UNIX系統相當不錯的功能。您可以在一個Linux主機上規劃出不同等級的用戶，而且每個用歐冠胡登錄系統時的工作環境都可以不同。您還可以允許不同的用戶在同一個時間登錄主機，以便同時使用主機的資源。

用戶與組的規劃

：在Linux機器中，文件的屬性可以分為”可讀、可寫、可執行“來定義一個文件的適用性，這些屬性可以分為3個種類，分別是文件擁有者、文件所屬用戶組、其他非擁有者與用戶組。這對于項目計劃或則其他計劃開發人員具有相當良好的系統保密性。

相對而言資源耗費較少

：性能好。

適合需要小核心程序的嵌入式系統

：Linux用很少的程序代碼就可以實現一個完整的操作系統。

1.2.3 Linux還有待改進的地方

沒有特定的支持廠商，圖形界面還不夠友好；

1.2.4 其他相關信息：

遵照標準

POSIX規范。Linux Standard Base(LSB),File system Hierarchy Standard(FHS)。

服務器、工作站、終端

服務器(Server)

：提供Internet一種以上網絡服務的主機。

工作站(Workstation)

：工作站可以視為這樣的機器，僅提供給一組特定人員進行數值分析、科學研究。當然，更廣義的定義是，只要是沒有對Internet提供網絡服務的，那就是工作站。

終端(Terminal)

：簡單而言，就是最終用戶(end-user)的那臺計算機。不過，更狹義地說，”終端“本身應該不具備任何可以工作的軟件，終端一定要連上服務器之后，才能進行各項工作。

創作挑戰賽新人創作獎勵來咯，堅持創作打卡瓜分現金大獎

總結

以上是生活随笔為你收集整理的linux操作系统学什么,Linux学习-第一天-什么是操作系统的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。