01-linux简介

一、Linux发展简史
1、什么是嵌入式操作系统/strong>
        嵌入式操作系统（Embedded Operating System，简称EOS）：嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软、硬件可裁剪，适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用性计算机系统。
        嵌入式操作系统是一种用途广泛的系统软件，通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等。

不同于以Windows为代表的个人PC操作系统，以Linux为代表的嵌入式操作系统具有以下特性：
    1.专用性：
    嵌入式操作系统的个性化很强，其中的软件系统与硬件系统结合非常紧密，一般要针对特定的硬件进行系统开发移植，即使同一品牌、同一系列的产品也需要根据系统硬件的变化做出修改。
    2.可裁剪：
    嵌入式操作系统不要求其功能设计上过于复杂。由于嵌入式系统一般针对小型电子设备，系统资源有限，因此该产品非必要的功能需要尽可能的删减。
    3.高效可靠：
    高实时性是嵌入式操作系统的基本要求，而且软件代码也要求保证高质量与高可靠性。
    4.应用广泛
    5.需要开发工具和环境：
    嵌入式系统开发需要专用的开发工具与环境。由于其本身不具备自主开发能力，即使设计完成后用户通常也不能对程序某功能进行修改，必须借助一套专用的开发工具与环境才能进行开发。开发阶段有“主机”和“目标机”的概念，主机用于程序开发，目标机作为最后的执行机。开发阶段需要交替结合进行。

常见的嵌入式操作系统：Linux，Windows CE，VxWorks，Symbian，Android，Meego，chromeOS等

2、Linux系统简介
1）一切要从UNIX系统讲起
        1969年，AT&T公司（美国电话电 公司）的贝尔实验室与MIT合作开发了UNIX操作系统，旨在开发一个用于大型、并行、多用户的操作系统。最早由Ken Thompson、Dennis Ritchie（同时也是C语言创始人）和Douglas McIlroy三人负责研发。
1971年，Ken Thompson向学院申请了一台PDP-11/24机器（只有24K内存与500K磁盘），第一版的UNIX系统就诞生在这台电脑上。同时著名的fork()系统调用（开启多进程）也是在这一时间段出现的。
到了1973年，Ken Thompson与Dennis Ritchie深感使用汇编语言编写系统移植太过头疼，因此他们想采取高级编程语言完成UNIX系统的第三版。一开始他们试图使用Fortran但是失败了，后来Dennis Ritchie整合了BCPL语言形成B语言，然后在B语言的基础上进行大幅度的修改，这就是大名鼎鼎的C语言。于是Dennis Ritchie成功的使用C语言完成了UNIX第三版内核的开发。而C语言与UNIX系统的完美连体，很快就成为了世界的主导。
2）UNIX系统版本内讧战争
        20世纪70年代，AT&T开始注意到UNIX系统所带来的商业价值。公司的律师开始着手保护UNIX系统并让其成为了商业机密。从1979年的UNIXv7版本开始，UNIX禁止大学使用UNIX源码，包括在授课过程中学习与研究。1980年，UNIX分成了两个版本线，一个是Berkeley的BSD UNIX版本，另一个是AT&T的UNIX版本。竞争最终引发了UNIX的战争。
1982年，Joy创建了SUN公司并提供了SunOS系统，而随后几年AT&T则发布了UNIX System V的第一版。
3）Linux的横空出世
          林纳斯·本纳第克特·托瓦兹（Linus Benedict Torvalds, 1969年~ ），出生于芬兰赫尔辛基市，著名的电脑程序员、黑客。在《时代》周刊根据读者投票评选出的二十世纪100位最重要人物中，林纳斯居然排到了第15位，而从20世纪的最后几年就开始霸占全球首富称 的盖茨不过才是第17位。
1991年4月，Linus为了让自己寝室内的电脑运行与实验室的电脑一样的系统，开始研究minix（Unix系统的一个精简版）系统。
1991年的10月5日，林纳斯·托瓦兹在comp.os.minix新闻组上发布消息，正式向外宣布Linux内核的诞生（Freeminix-like kernel sources for 386-AT）。
1993年，大约有100余名程序员参与了Linux内核代码编写/修改工作，其中核心组由5人组成，此时Linux 0.99的代码大约有十万行，用户大约有10万左右。
1994年3月，Linux1.0发布，代码量17万行，采用GPL协议。

3、GNU与GPL
1）GNU
        GNU的英文全称是”GNU is Not Unix”（递归缩写，程序员的幽默），又称革奴计划，是由Richard Stallman在1983年9月27日公开发起的。它的目标是创建一套完全自由的操作系统。由于GNU在英文中原意为非洲牛羚，因此GNU计划的图标就是一个牛羚。
GNU计划下的著名软件有Linux系统、gcc编译器、make工程管理器、OpenOffice办公等
2）GPL
        GNU计划认为任何软件都应当以自由软件发布。要想让一款软件成为“自由软件”，必须使用自由软件许可证来发布。通常使用GPL（或与GPL兼容的）许可证发布。

GPL（GNU General Public License，GNU通用公共许可证）。GPL对GNU下的软件有以下要求：
1.它要求软件以源代码的形式发布，并规定任何用户能够以源代码的形式将软件复制或发布给别的用户。
2.如果用户的软件使用了受GPL保护的任何软件的一部分，那么该软件就继承了GPL软件，并因此而成为GPL 软件，也就是说必须随应用程序一起发布源代码。
3.GPL并不排斥对自由软件进行商业性质的包装和发行，也不限制在自由软件的基础上打包发行其他非自由软件。
4、脱颖而出的Linux系统——Ubuntu
Ubuntu（中译“乌班图”）是一个以桌面应用程序为主的Linux系统，其名称Ubuntu来自非洲南部祖鲁语的”Ubuntu”一词，意为“人性”“人道待人”“我的存在是因为大家存在”，是非洲的一种传统价值观，类似中国的“仁爱”“众生平等”。
Ubuntu由马克·舍特尔沃斯创立，其首个版本—4.10发布于2004年10月20日，它以Debian为开发蓝本。与Debian稳健的升级策略不同，Ubuntu每六个月便会发布一个新版，其中每年4月发布的为稳定版，10月发布的为测试版（不稳定版）。有些带有LTS字样意为长期支持版。
2014年2月20日，Ubuntu操作系统正式登陆魅族MX3国际版。

二、Linux体系结构
Linux系统大致分为Linux内核、Shell、文件系统、应用程序4大部分

1、内核
        内核是操作系统的核心，具有一个操作系统最基本的功能，它负责管理系统的进程、内存、设备驱动、文件和 络系统，直接决定系统的性能与稳定性。
Linux系统内核大概可分为：内存管理部分、进程管理部分、设备驱动管理部分、文件系统部分和 络管理部分等。

1.系统调用接口（System Call Interface，简称SCI）：系统调用提供了从用户空间到内核的函数调用。
2.进程管理（Process Management）：主要用于处理进程/线程虚拟化空间、创建、杀死、活动进程间资源共享等需求。
3.内存管理（Memory Management）：内核负责管理可用内存的方式，以及物理和虚拟映射所使用的硬件机制。
4.虚拟文件系统（Virtual File System，简称VFS）：虚拟文件系统是Linux内核中非常重要的组成部分，它提供了一个通用接口对象，隔离了系统调用接口与内核支持的文件系统，在二者之间提供了一个交换层，这样可以屏蔽不同文件系统中对不同文件读写操作的差异，简化程序开发。
5. 络堆栈（Network Stack）： 络系统的分层体系结构，例如传输控制协议（TCP/UDP）、 络协议（Internet Protocol，简称IP）等。
6.设备驱动（Device Drivers）：提供设备驱动程序，用于运转特定的硬件设备。
7.依赖体系结构代码（Arch）：Linux在运行时虽然采用独立的体系结构，但是有些元素必须考虑特定体系结构才能正常操作并提高效率。arch子目录内定义了内核源代码中依赖于体系结构的部分。例如对于典型的桌面操作系统，使用i386目录。
Linux内核用于控制进程、输入与输出、文件系统操作、内存管理等，并且Linux内核支持多用户、多任务模式。
/**********Linux版本 ***********/
查看当前计算机版本信息：uname -a
Linux的版本 有两种版本：
第一种：由三个数字组成：r.x.y
r：目前发布的内核主版本
x：偶数表示稳定版，奇数表示测试版
y：错误补丁修补次数
主版本 在内核结构有较大变化时才会变更。
例如2009年发布的2.6.27版，表示主版本为Linux2，稳定版，修订了27次
第二种：major.minor.patch-build.desc
1.major：主版本
2.minor：次版本 ，新增功能时会发生变化；偶数表示稳定版，奇数表示测试版
3.patch：对次版本的修订次数
4.build：表示编译（或构建）次数，每次编译可能对少量程序做优化修改但一般没有大的功能性变化
5.desc：描述当前版本的信息。例如一些内核版本中有SMP，表示多对称处理器（Symmetric MultiProcessing）。

Linux版本 简史：
0.02:1991年10月5日，Linus Torvalds将这个版本内核代码发布到了Minix新闻组，很快得到了反应。Linus在其他热心支持者的帮助下推出了第一个稳定工作版。
0.11:1991年12月8日，发布在Internet上，已经是可以正常运行的内核版本。
0.95:1992年3月8日，加入了虚拟文件系统
1.0:1994年3月14日，Linux核心开发团队正式组建，Linux用于也越来越多
2.0:1996年2月9日
2.6:2003年12月17日，与之前的相比，首次支持多处理器运算和64位计算，支持高效率处理本机POSIX的线程库（NPTL），改进了性能、安全、驱动程序等诸多方面。
有关不同内核版本信息与下载，可以去Linux内核官 https://www.kernel.org/查看更多信息。

2、Shell
Shell（中文翻译为“壳”，为了区别于Kernel“核”）是Linux内的一个命令行解释器，它为使用者提供使用界面，用户在Shell内输入指令，Shell接收用户的指令然后调用相关程序或指令。
另一方面，Shell又是一种程序设计语言。作为一门解释性语言，提供各种变量、参数、循环与分支等。
Shell基本上可以分为两大类
1）图形界面Shell：例如Gnome等
2）命令行式Shell：例如Bourne Shell（最早的Shell）、bash、csh以及Windows系统的cmd.exe等
有关Shell的具体介绍我们将在后续课程中讲解。
3、其他操作系统组件
Linux还包括图形用户界面（GUI）、应用程序管理、编程工具（例如GCC、Java eclipse等）、配置服务器等组件。这里就不一一介绍。

！！！注意！！！（这是一个悲伤的故事）
不要擅自修改该文件内容，即使想修改也请事先做好备份工作
修改完毕后，保存文件后执行apt-get update命令更新配置文件

APT提供一组命令供用户选择，以下是一些常见的命令：
//注意：大多数的apt命令都需要管理员权限运行，因此使用时常常与sudo一起使用
    apt-get：最常用，用于管理软件包，包括安装、更新、卸载等操作
    apt-cache：查询软件包信息
    apt-cdrom：安装CD-ROM内软件包
    ……
在这些命令中，我们最常用的是apt-get。apt-get本身并没有软件包管理功能，而是提供了一个软件包管理平台，在该平台上使用子命令来完成具体的操作任务。
1）apt-get命令格式：
apt-get 子命令 [可选指令] 软件包名
子命令：
    update：下载更新软件包列表信息
    upgrade：升级软件包到最新版本
    install：下载软件包并安装
    remove：卸载软件包
    autoremove：自动卸载不满足依赖关系的软件包
    source：下载源码
    clean：删除缓存内已下载的包
    check：检查系统中依赖关系的完整性
可选指令：
    -d：仅下载而不解压安装
    -f：修复系统中存在的软件包依赖性问题
    –purge：与remove一起使用，完全卸载软件包
    –reinstall：与install一起使用，重新安装该软件包
    -b：下载源码包后编译生成相应的软件包
    -y：对所有询问都做yes回答，apt在执行时不再进行任何提示
    -h：获取帮助信息
    -v：获取apt-get版本
当我们执行apt-get install命令后，APT就可以自动完成整个安装过程，而无需考虑软件包的版本、优先级、依赖关系等。
apt-get install安装软件大致分为4步：
1.扫描本地存放的列表，寻找镜像服务器上的软件包
2.进行软件包依赖性检查，找到支持该软件正常运行的所有软件包
3.从镜像服务器中下载相关软件包
4.安装软件并配置相关文件

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