文档介绍：第一章 Linux编程环境介绍
本章概要
Linux基础知识
Linux编程基本概念
Linux编程介绍
11/21/2018
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§ Linux基础知识
多用户多任务操作系统
Linux的组成
Linux的安装
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一、多用户多任务操作系统
所有操作系统共有的传统特性:
文件管理
程序运行
用户交互
Linux系统像所有的UNIX版本一样,增加了两个特性:
多任务系统同时执行多个任务
多用户几个用户可以同时登录系统,每个人都可以通过自己的终端与系统交互
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为了理解操作系统的工作,我们键入一个简单的命令:
$ls
Mail c images perl docs tcl
$
$ 符号是注册Shell(如果是bash的话)输出的一个提示符。它意味着正在等待用户键入命令。
键入ls,键盘驱动程序会识别出这些字符被敲入了,键盘驱动程序将它传送给Shell
命令ls被传送给Shell,由它寻找一个具有相同名字的可执行映像来处理该命令。Shell在/bin/ls找到映像,然后调用内核(kernel)服务,把ls可执行映象装入虚拟内存中并开始执行。
ls映象调用内核的文件子系统来查找有什么文件存在,文件系统可能使用缓存的文件系统信息或利用磁盘设备驱动程序从磁盘上读取该信息,它甚至可能引起网络驱动程序同一个远程机器交换信息以获取本系统访问的远程文件的细节(文件系统可以通过网络文件系统即NFS远程安装)。
操作系统抽象了系统的真实硬件,提供给用户及其应用程序一个虚拟机器。
不管该信息通过什幺方式得到,ls将输出该信息,由图形驱动程序在屏幕上显示出来。
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内存管理/存储器管理
在资源有限的情况下,比如存储器,操作系统需要做的很多事情就是冗余。
操作系统的许多基本技巧之一就是使少量的物理存储器用起来就像许多存储器一样。这些表面上的大量的存储器就是虚拟内存储器,其思想是系统上运行的软件被“欺骗”,认为自己在大量的存储器中运行。
系统把存储器分成容易处理的页面,在运行时,把这些页面交换到内存上,因为有多进程的存在,所以软件感觉不到这一点。
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进程
一个进程可以被想象成一个运行的程序,每个进程都是一个运行特定程序的独立实体。如果我们查看一下Linux系统上的进程,就会发现有许多进程。
键入查看进程命令ps将显示下列进程:
$ps PID TTY STAT MAND 158 pRe 1 0:00 _bash 174 pRe 1 0:00 sh /usr/x11R6/bin/startx 175 pRe 1 0:00 xinit /usr/x11R6/lib/x11/xinit/xinitrc
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进程
机器上大多数情况下只有一个CPU,操作系统使用多进程或调度,把每个进程依次运行一段很短的时间,这一段时间就是时间片(time-slice)。
当一个进程崩溃或出错时不会影响到其他进程。操作系统通过给每个进程一个独立的、只有它自己能访问的地址空间来达到保护进程的目的。
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设备驱动程序
设备驱动程序构成Linux内核的主要部分。像操作系统的其他部分一样,它们在高特权的环境下操作,如果它们出错可能引起灾难。
设备驱动程序管理操作系统及其控制的硬件设备之间的交互。
例如,文件系统在写文件块到IDE磁盘上时使用一个通用块设备接口。驱动程序进行细节操作和设备相关的操作。设备驱动程序针对它们驱动的特定的控制器芯片。
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文件系统
Linux像UNIX一样,系统使用逻辑上独立的文件系统而不是实际的设备标识符(如驱动器名或驱动器号)来进行文件访问。这和MS-DOS及Windows系统不同。在后者下,我们可以看到单独的驱动器,但Linux不是这样。
Linux的每个新文件系统都被安装到根文件系统的某个目录上(如/mnt/cdrom),这样这个新文件系统就被合并到单一的根文件系统树中。
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