Linux9.3.2

Linux系统的概述

计算机主要由软件和硬件组成。
硬件主要有：CPU，储存器，I/O设备等
软件主要有：系统软件（操作系统），应用软件，支撑软件。

1. 系统软件：系统软件是指控制和协调计算机及外部设备,支持应用软件开发和运行的系统，是无需用户干预的各种程序的集合，主要功能是调度，监控和维护计算机系统；负责管理计算机系统中各种独立的硬件，使得它们可以协调工作。系统软件使得计算机使用者和其他软件将计算机当作一个整体而不需要顾及到底层每个硬件是如何工作的。
2. 应用软件：应用软件是和系统软件相对应的，是用户可以使用的各种程序设计语言，以及用各种程序设计语言编制的应用程序的集合，分为应用软件包和用户程序。应用软件包是利用计算机解决某类问题而设计的程序的集合，供多用户使用。应用软件是为满足用户不同领域、不同问题的应用需求而提供的那部分软件。 它可以拓宽计算机系统的应用领域，放大硬件的功能。
3. 支撑软件：支撑软件是支持其他软件的编制和维护的软件。随着计算机应用的发展，软件的编制和维护在整个计算机系统中所占的比重已远远超过硬件，从提高软件的生产率，保证软件的正确性、可靠性和维护性来看，支撑软件在软件开发中占有重要地位。广义地讲，可以把操作系统看作支撑软件，或把支撑软件看作是系统软件的一部分。

操作系统

操作系统的概述：操作系统是管理计算机硬件与软件资源的计算机程序，同时也是计算机系统的内核与基石。操作系统需要处理如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入设备与输出设备、操作 络与管理文件系统等基本事务。操作系统也提供一个让用户与系统交互的操作界面。
操作系统的功能：
1：储存管理（内存分配，地址映射，内存保护，内存扩充）
2：进程和处理机管理（作业和进程调度，进程控制，进程通信）
3：文件管理（文件储存空间的管理，文件操作的一般管理，目录管理，文件的读写管理和取存控制）
4：设备管理（缓冲区管理，设备分配，设备驱动，设备无关性）
5：用户接口（图形用户接口GUI，命令行接口，程序接口）

操作系统的类型

分为五种：批处理系统，分时系统，实时系统， 络操作系统，分时操作系统

1. 批处理系统，又名批处理操作系统。批处理是指用户将一批作业提交给操作系统后就不再干预，由操作系统控制它们自动运行。这种采用批量处理作业技术的操作系统称为批处理操作系统。批处理操作系统分为单道批处理系统和多道批处理系统。批处理操作系统不具有交互性，它是为了提高CPU的利用率而提出的一种操作系统。
2. 分时操作系统 ，“分时”的含义：分时是指多个用户分享使用同一台计算机。多个程序分时共享硬件和软件资源。分时操作系统是指在一台主机上连接多个带有显示器和键盘的终端，同时允许多个用户通过主机的终端，以交互方式使用计算机，共享主机中的资源。分时操作系统是一个多用户交互式操作系统。分时操作系统，主要分为三类：单道分时操作系统，多道分时操作系统，具有前台和后台的分时操作系统。分时操作系统将CPU的时间划分成若干个片段，称为时间片。操作系统以时间片为单位，轮流为每个终端用户服务。
3. 实时系统一个实时系统是指计算的正确性不仅取决于程序的逻辑正确性，也取决于结果产生的时间，如果系统的时间约束条件得不到满足，将会发生系统出错。所谓“实时”，是表示“及时”，而实时系统是指系统能及时响应外部事件的请求，在规定的时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时任务协调一致的运行。实时系统（Real-time system,RTS）的正确性不仅依赖系统计算的逻辑结果，还依赖于产生这个结果的时间。实时系统能够在指定或者确定的时间内完成系统功能和外部或内部、同步或异步时间做出响应的系统。因此实时系统应该在事先定义的时间范围内识别和处理离散事件的能力；系统能够处理和储存控制系统所需要的大量数据。
4. 络操作系统 ，是一种能代替操作系统的软件程序，是 络的心脏和灵魂，是向 络计算机提供服务的特殊的操作系统。借由 络达到互相传递数据与各种消息，分为服务器及客户端。
   而服务器的主要功能是管理服务器和 络上的各种资源和 络设备的共用，加以统合并控管流量，避免有瘫痪的可能性，而客户端就是有着能接收服务器所传递的数据来运用的功能，好让客户端可以清楚的搜索所需的资源。
   5 分时操作系统分时操作系统是使一台计算机采用时间片轮转的方式同时为几个、几十个甚至几百个用户服务的一种操作系统。把计算机与许多终端用户连接起来，分时操作系统将系统处理机时间与内存空间按一定的时间间隔，轮流地切换给各终端用户的程序使用。由于时间间隔很短，每个用户的感觉就像他独占计算机一样。分时操作系统的特点是可有效增加资源的使用率。例如UNIX系统就采用剥夺式动态优先的CPU调度，有力地支持分时操作。

Linux系统的历史和现状

Linux的历史上世纪六十年代时，大部份计算机都是采用批处理的方式（也就是说，当作业积累一定数量的时候，计算机才会进行处理）。那时，我们熟知的美国电话及电 公司（AT&T）、通用电器公司（G.E.）及麻省理工学院（MIT）计划合作开发一个多用途、分时及多用户的操作系统，这个操作系统被命名为MULTICS。
但是这个项目由于太过复杂，整个目标过于庞大，糅合了太多的特性，进展太慢，几年下来都没有任何成果，而且性能都很低。于是到了1969年2月，贝尔实验室决定退出这个项目。
贝尔实验室中的有个叫Ken Thompson的人，他为MULTICS这个操作系统写游戏了个叫“Space Travel”的游戏，在MULTICS上经过实际运行后，他发现游戏速度很慢而且耗费昂贵 —— 每次运行会花费75美元。退出这个项目以后。他为了让这个游戏能玩，所以他找来Dennis Ritchie为这个游戏开发一个极其简单的操作系统。这就是后来的Unix。（值得一提的是，当时他们本想在DEC-10上写，后来没有申请到，只好在实验室的墙角边找了一台被人遗弃的Digital PDP-7的迷你计算机进行他们的计划，这台计算机上连个操作系统都没有，于是他们用汇编语言仅一个月的时间就开发了一个操作系统的原型）他们的同事Brian Kernighan非常不喜欢这个系统，嘲笑Ken Thompson说：“你写的系统好真差劲，干脆叫Unics算了。”Unics的名字就是相对于MULTICS的一种戏称，后业改成了Unix。于是，Unix就在这样被游戏和玩笑创造了，当时是1969年8月。也就是这一年，Linux之父Linus Torvalds在芬兰出生了。
1971年，Ken Thompson写了充分长篇的申请 告，申请到了一台PDP-11/24的机器。于是Unix第一版出来了。在一台PDP-11/24的机器上完成。这台电脑只有24KB的物理内存和500K磁盘空间。Unix占用了12KB的内存，剩下的一半内存可以支持两用户进行Space Travel的游戏。而著名的fork()系统调用也就是在这时出现的。

1. 超级计算机和服务器领域Linux都是王者。
2. 嵌入式系统：嵌入式系统，是一种“完全嵌入受控器件内部，为特定应用而设计的专用计算机系统”，根据英国电气工程师协会（ U.K. Institution of Electrical Engineer）的定义，嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备。与个人计算机这样的通用计算机系统不同，嵌入式系统通常执行的是带有特定要求的预先定义的任务。由于嵌入式系统只针对一项特殊的任务，设计人员能够对它进行优化，减小尺寸降低成本。嵌入式系统通常进行大量生产，所以单个的成本节约，能够随着产量进行成百上千的放大。
   嵌入式系统是用来控制或者监视机器、装置、工厂等大规模设备的系统。国内普遍认同的嵌入式系统定义为：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。通常，嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上，所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含操作系统，但大多数嵌入式系统都是由单个程序实现整个控制逻辑。嵌入式系统的核心是由一个或几个预先编程好以用来执行少数几项任务的微处理器或者单片机组成。与通用计算机能够运行用户选择的软件不同，嵌入式系统上的软件通常是暂时不变的；所以经常称为“固件”。
   3.云计算系统
   4.桌面系统：电脑操作系统指的是在计算机上借助硬件运行并完成计算（应用）的软件，在桌面操作系统诞生之前，最有名的操作系统就是DOS，但是DOS的操作界面十分不友好，仅仅是代码而已，为此，微软公司推出了它们的第一个图形界面操作系统-windows 1.0，尽管只有256色，但是在当时已经够吸引人了，直到今天mac os、windows、linux三足鼎立的局面。操作系统按应用领域来划分，有桌面操作系统、服务器操作系统和嵌入式操作系统3种。桌面操作系统是其中应用最为广泛的系统。

Linux系统的特点

1．模块化程度高
　　Linux的内核设计非常精巧，分成进程调度、内存管理、进程间通信、虚拟文件系统和 络接口五大部分；其独特的模块机制可根据用户的需要，实时地将某些模块插入或从内核中移走，使得Linux系统内核可以裁剪得非常小巧，很适合于嵌入式系统的需要。
　　2．源码公开
　　由于Linux系统的开发从一开始就与GNU项目紧密地结合起来，所以它的大多数组成部分都直接来
自GNU项目。任何人、任何组织只要遵守GPL条款，就可以自由使用Linux
源代码，为用户提供了最大限度的自由度。这一点也正投嵌入式系统所好，因为嵌入式系统应用千差万别，设计者往往需要针对具体的应用对源码进行修改和优化，
所以是否能获得源代码
对于嵌入式系统的开发是至关重要的。加之Linux的软件资源十分丰富，每种通用程序在Linux上几乎都可以找到，并且数量还在不断增加。这一切就使设
计者在其基础之上进行二次开发变得非常容易。另外，由于Linux源代码公开，也使用户不用担心有“后闸”等安全隐患。
　　同时，源码开放给各教育机构提供极大的方便，从而也促进了Linux的学习、推广和应用。
　　3．广泛的硬件支持
　　Linux能支持x86、ARM、MIPS、ALPHA和PowerPC等多种体系结构的微处理器。目前已成功地移植到数十种硬件平台，几乎能运行在所有流行的处理器上。
　　由于世界范围内有众多开发者在为Linux的扩充贡献力量，所以Linux有着异常丰富的驱动程序资源，支持各种主流硬件设各和最新的硬件技术，甚至可在没有存储管理单元MMU 的处理器上运行，这些都进一步促进了Linux在嵌入式系统中的应用。
　　4．安全性及可靠性好
　　内核高效稳定。Linux内核的高效和稳定已在各个领域内得到了大量事实的验证。
　　Linux中大量 络管理、 络服务等方面的功能，可使用户很方便地建立高效稳定的防火墙、路由器、工作站、服务器等。为提高安全性，它还提供了大量的 络管理软件、 络分析软件和 络安全软件等。
　　5．具有优秀的开发工具
　　开发嵌入式系统的关键是需要有一套完善的开发和调试工具。传统的嵌入式开发调试工具是在线仿真器（In Circuit Emulator，ICE），它通过取代目标板的微处理器，给目标程序提供一个完整的仿真环境，从而使开发者能非常清楚地了解到程序在目标板上的工作状态，便于监视和调试程序。在线仿真器的价格非常高，而且只适合做非常底层的调试。如果使用的是嵌人式Linux，一旦软硬件能支持正常的串口功能，即使不用在线仿真器，也可以很好地进行开发和调试工作，从而节省了一笔不小的开发费用。嵌入式Linux为开发者提供了一套完整的工具链（Tool Chain），能够很方便地实现从操作系统到应用软件各个级别的调试。
　　6．有很好的 络支持利文件系统支持
　　Linux从诞生之日起就与Internet密不可分，支持各种标准的Internet 络协议，并且很容易移植到嵌入式系统当中。目前，Linux几乎支持所有主流的 络硬件、 络协议和文件系统，因此它是NFS的一个很好的平台。
　　另一方面，由于Linux有很好的文件系统支持（例如，它支持Ext2、FAT32、romfs等文件系统），是数据各份、同步和复制的良好平台，这些都为开发嵌入式系统应用打下了坚实的基础。
　　7．与UNIX完全兼容
　　目前，在Linux中所包含的工具和实用程序，可以完成UNIX的所有主要功能。
　　但由于Linux不是为实时而设计的，因而这就成了Linux在实时系统中应用的最大遗憾。不过，目前有众多的自由软件爱好者正在为此进行不懈的努力，也取得了诸多成果。

Linux命令

systemctl retart 服务名称 重启
systemctl start 服务名称 启动
systemctl stop 服务名称 停止
systemctl enable 服务名称 加入到启动项
sysremctl status 服务名称 查看服务状态