4.1 Linux之初识Linux

Linux系统和Windows系统最大的区别就是图形化界面操作和用途上有所差异，除了这两点，两者有异曲同工之妙，在国内， Linux 系统更多的是应用于服务器上，而桌面操作系统更多使用的是 Windows，也就是说Linux与Windows一样，同样也是操作系统只是在使用以及应用上有所差异，其他都是一样的；
因为Linux也是操作系统

4.1.1 操作系统

操作系统(Operation System, OS)，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、操作网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。

操作系统作为接口的示意图:

如上图所示，在操作系统的最上层是用户，中间层是操作系统（里面可能装了很多的应用程序），最下层是硬件的支撑，包含CPU/内存/硬盘等

这就是一个完成的操作系统结构图

主流操作系统按照应用领域的划分

1、桌面操作系统

• Window 系列
  • 用户群体大
• macOS
  • 细节处理的更好, 没有windows软件丰富, 价格高
• Linux
  • 应用软件少

2、服务器操作系统

• Linux

  • 安全、稳定、免费
  • 占有率高

• Windows Server

  • 付费
  • 占有率低

3、嵌入式操作系统

​ Linux

4、移动设备操作系统

• IOS
• Android (基于Linux)
• 华为鸿蒙(基于linux)

4.1.2 Linux发展历程

1984年，Andrew S.Tanenbaum 开发了用于教学的Unix系统，命名为Minix，但是仅仅用于教学
1989年，Andrew S.Tanenbaum将Minix系统运行于x86的pc平台
1990年，芬兰赫尔辛基大学学生Linus Torvalds首次接触Minix系统
1991年，Linus Torvalds开始在Minix上编写各种驱动程序等操作系统内核组件
1991年年底，Linus Torvalds公开了Linux内核源码0.02版，仅仅是内核
1994年，Linux 1.0版本发行，Linux转向GPL版权协议
至此，Linux开始盛行开来…

Linux 内核最初是由李纳斯•托瓦兹（Linus Torvalds）在赫尔辛基大学读书时出于个人爱好而编写的，当时他觉得教学用的迷你版 Unix操作系统 Minix 太难用了，于是决定自己开发一个操作系统。

第 1 版本于 1991 发布，当时仅有 10 000 行代码。

李纳斯•托瓦兹没有保留 Linux 源代码的版权，公开了代码，并邀请他人一起完善 Linux。与 Windows 及其他有专利权的操作系统不同，Linux 开放源代码，任何人都可以免费使用它。

据估计，现在只有 2% 的 Linux 核心代码是由李纳斯•托瓦兹自己编写的，虽然他仍然拥有 Linux 内核（操作系统的核心部分），并且保留了选择新代码和需要合并的新方法的最终裁定权。现在大家所使用的 Linux，我更倾向于说是由李纳斯•托瓦兹和后来陆续加入的众多 Linux 好者共同开发完成的。

Unix

Unix 操作系统由肯•汤普森（Ken Thompson）和丹尼斯•里奇（Dennis Ritchie）发明。它的部分技术来源可追溯到从 1965 年开始的 Multics 工程计划，该计划由贝尔实验室、美国麻省理工学院和通用电气公司联合发起，目标是开发一种交互式的、具有多道程序处理能力的分时操作系统，以取代当时广泛使用的批处理操作系统。

Unix是一个强大的多用户、多任务操作系统。于1969年在AT&T的贝尔实验室开发。Unix 的商标权由国际开放标准组织（The Open Group）所拥有。Unix操作系统是商业版，需要收费，价格比Microsoft Windows正版要贵一些。

4.1.3 Linux简介

4.1.3.1 什么是 Linux

Linux是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统，是一个基于POSIX和Unix的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。它能运行主要的Unix工具软件、应用程序和网络协议。它支持32位和64位硬件。Linux继承了Unix以网络为核心的设计思想，是一个性能稳定的多用户网络操作系统。

Linux 的标志和吉祥物是一只名字叫做Tux(它克斯)的企鹅，Linux是基于Unix的。

Linux是一种自由和开放源码的操作系统，存在着许多不同的Linux版本，但它们都使用了Linux内核。Linux可安装在各种计算机硬件设备中，比如手机、平板电脑、路由器、台式计算机

Linux不仅系统性能稳定，而且是开源软件。其核心防火墙组件性能高效、配置简单，保证了系统的安全。在很多企业网络中，为了追求速度和安全，Linux操作系统不仅仅是被网络运维人员当作服务器使用，Linux既可以当作服务器，又可以当作网络防火墙是Linux的 一大亮点。

Linux与其他操作系统相比 ，具有开放源码、没有版权、技术社区用户多等特点 ，开放源码使得用户可以自由裁剪，灵活性高，功能强大，成本低。尤其系统中内嵌网络协议栈 ，经过适当的配置就可实现路由器的功能。这些特点使得Linux成为开发路由交换设备的理想开发平台。

4.1.3.2 Linux的特点

基本思想

Linux的基本思想有两点：

第一：一切都是文件

第二：每个软件都有确定的用途

其中第一条详细来讲就是系统中的所有都归结为一个文件，包括命令、硬件和软件设备、操作系统、进程等等对于操作系统内核而言，都被视为拥有各自特性或类型的文件。至于说Linux是基于Unix的，很大程度上也是因为这两者的基本思想十分相近

完全免费

Linux是一款免费的操作系统，用户可以通过网络或其他途径免费获得，并可以任意修改其源代码。这是其他的操作系统所做不到的。正是由于这一点，来自全世界的无数程序员参与了Linux的修改、编写工作，程序员可以根据自己的兴趣和灵感对其进行改变，这让Linux吸收了无数程序员的精华，不断壮大。

完全兼容POSIX1.0标准

这使得可以在Linux下通过相应的模拟器运行常见的DOS、Windows的程序。这为用户从Windows转到Linux奠定了基础。许多用户在考虑使用Linux时，就想到以前在Windows下常见的程序是否能正常运行，这一点就消除了他们的疑虑。

多用户、多任务

Linux支持多用户，各个用户对于自己的文件设备有自己特殊的权利，保证了各用户之间互不影响。多任务则是现在电脑最主要的一个特点，Linux可以使多个程序同时并独立地运行。

良好的界面

Linux同时具有字符界面和图形界面。在字符界面用户可以通过键盘输入相应的指令来进行操作。它同时也提供了类似Windows图形界面的X-Window系统，用户可以使用鼠标对其进行操作。在X-Window环境中就和在Windows中相似，可以说是一个Linux版的Windows。

支持多种平台

Linux可以运行在多种硬件平台上，如具有x86、680x0、SPARC、Alpha等处理器的平台。此外Linux还是一种嵌入式操作系统，可以运行在掌上电脑、机顶盒或游戏机上。2001年1月份发布的Linux 2.4版内核已经能够完全支持Intel64位芯片架构。同时Linux也支持多处理器技术。多个处理器同时工作，使系统性能大大提高。

优点

1)Linux由众多微内核组成，其源代码完全开源；

2)Linux继承了Unix的特性，具有非常强大的网络功能，其支持所有的因特网协议，包括TCP/IPv4、 TCP/IPv6和链路层拓扑程序等，且可以利用Unix的网络特性开发出新的协议栈；

3)Linux系统工具链完整，简单操作就可以配置出合适的开发环境，可以简化开发过程，减少开发中仿真工具的障碍，使系统具有较强的移植性；

4.1.4 Linux和Unix区别

1、开源情况

Unix 是商业化的，而 Linux 是开源的，是免费、公开源代码的。

2、硬件适用

Unix 系统大多是与硬件配套的，也就是说，大多数Unix系统如AIX、HP-UX等是无法安装在 x86 服务器和个人计算机上的，而 Linux则可以运行在多种硬件平台上。

可以先学习Linux后再学习Unix，因为Linux可以方便的在虚拟机上运行，防止新手的误操作。

3、本质不同

Linux是开放源代码的自由软件，用户对前者有很高的自主权，在实际的的开发是处在一个完全开放的环境之中；

而Unix是对源代码实行知识产权保护的传统商业软件，用户的开发完全是处在一个黑箱之中，只有相关的开发人员才能够接触的产品的原型；

Unix 诞生于 20 世纪 60 年代末，Windows 诞生于 20 世纪 80 年代中期，Linux 诞生于 20 世纪 90 年代初，可以说 Unix是操作系统中的"老大哥"，后来的 Windows 和 Linux 都参考了 Unix

4.1.5 Linux和Windows区别

目前国内 Linux 更多的是应用于服务器上，而桌面操作系统更多使用的是 Windows。主要区别如下

比较	Windows	Linux
界面	界面统一，外壳程序固定所有 Windows 程序菜单几乎一致，快捷键也几乎相同	图形界面风格依发布版不同而不同，可能互不兼容。GNU/Linux 的终端机是从 Unix传承下来，基本命令和操作方法也几乎一致。
驱动程序	驱动程序丰富，版本更新频繁。默认安装程序里面一般包含有该版本发布时流行的硬件驱动程序，之后所出的新硬件驱动依赖于硬件厂商提供。对于一些老硬件，如果没有了原配的驱动有时很难支持。另外，有时硬件厂商未提供所需版本的 Windows 下的驱动，也会比较头痛。	由志愿者开发，由 Linux 核心开发小组发布，很多硬件厂商基于版权考虑并未提供驱动程序，尽管多数无需手动安装，但是涉及安装则相对复杂，使得新用户面对驱动程序问题（是否存在和安装方法）会一筹莫展。但是在开源开发模式下，许多老硬件尽管在Windows下很难支持的也容易找到驱动。HP、Intel、AMD 等硬件厂商逐步不同程度支持开源驱动，问题正在得到缓解。
使用	使用比较简单，容易入门。图形化界面对没有计算机背景知识的用户使用十分有利。	图形界面使用简单，容易入门。文字界面，需要学习才能掌握。
学习	系统构造复杂、变化频繁，且知识、技能淘汰快，深入学习困难。	系统构造简单、稳定，且知识、技能传承性好，深入学习相对容易。
软件	每一种特定功能可能都需要商业软件的支持，需要购买相应的授权。	大部分软件都可以自由获取，同样功能的软件选择较少。

Windows与Linux在其他方面的不同

开放性

所谓的开放性就是Linux 操作系统是开放源码系统，可以对其程序进行编辑修改。而微软的Windows 系统是受微软版权保护，就是只能微软内部进行开发及修改。

文件格式不同

Windows 操作系统内核是NT，而Linux 是 shell；

另外，windows 硬盘文件格式是fat32或NTFS，而Linux 需要的文件格式是ext2或ext3，该操作系统还多一个SWAP格式的交换分区

免费与收费

在中国，对个人用户Windows 和Linux 都是免费的，对公用户Windows 需要收费，Linux 是免费的。

技术支持

Windows 较普及。Linux 需要深度的Linux 版块支持。

安全性

Linux 相对Windows 来说安全性更高。

开源

开源就是指对外部开放软件源代码。Linux 开源，而Windows并不开源。

使用习惯

Windows 放弃了dos的字符模式，主攻图形界面，让桌面系统更易用。Linux 字符模式运行的更好，图形界面还只是附带品，可有可无。

软件与支持

Windows 下可以运行绝大部分软件、玩99.999％的游戏、硬件厂商近乎100%的支持。Linux 下可直接运行的软件数量和win下比起来就是1和99的区别，而且目前选择Linux 的人基本不会考虑玩游戏，同时Linux 正期待更多硬件厂商的支持

4.1.6 Linux发行商和常见发行版

Linux发行版是由个人，自由组织，以及商业机构和志愿者组织编写。它们通常包括了其他的系统软件和应用软件，以及一个用来简化系统初始安装的安装工具，和让软件安装升级的集成管理器。大多数系统还包括了像提供GUI界面的XFree86之类的曾经运行于BSD的程序。
一个典型的Linux发行版包括：Linux内核，一些GNU程序库和工具，命令行shell，图形界面的桌面环境，如KDE或GNOME，并包含数千种从办公套件，编译器，文本编辑器到科学工具的应用软件

Linux发行版的某些版本是不需要安装，只需通过CD或者可启动的USB存储设备就能使用的版本，他们称为LiveCD。

Linux的版本号分为两部分：内核版本和发行版本。

1．Linux的内核版本
内核版本指的是在Linus Torvalds领导下的开发小组开发出的系统内核的版本号，通常，内核版本号的第二位是偶数表示是稳定的版本，如2.6.25；是奇数表示有一些新的东西加入，是不稳定的测试版本，如2.5.6。Linux操作系统的核心就是它的内核，Linus Torvalds和他的小组在不断地开发和推出新内核。

任务：进程调度、内存管理、配置管理虚拟文件系统、提供网络接口以及支持进程间通信。像所有软件一样，Linux的内核也在不断升级。

2．Linux的发行版本
一个完整的操作系统不仅仅只有内核，还包括一系列为用户提供各种服务的外围程序。外围程序包括GNU程序库和工具，命令行shell，图形界面的X Window系统和相应的桌面环境，如KDE或GNOME，并包含数千种从办公套件，编译器，文本编辑器到科学工具的应用软件。所以，许多个人、组织和企业，开发了基于GNU/Linux的Linux发行版，他们将Linux系统的内核与外围应用软件和文档包装起来，并提供一些系统安装界面和系统设置与管理工具， 这样就构成了一个发行版本。
实际上，Linux的发行版本就是Linux内核再加上外围的实用程序组成的一个大软件包而已。相对于操作系统内核版本，发行版本的版本号是随发布者的不同而不同，与Linux系统内核的版本号是相对独立的，例如：RedHat EnterpriseLinux 5.2的操作系统内核是Linux-2.6.18。
Linux的发行版本大体可以分为两类：

一类是商业公司维护的发行版本

一类是社区组织维护的发行版本，前者以著名的RedHatLinux为代表，后者以Debian为代表

以下为Linux的主流版本：

目前市面上较知名的发行版有：Ubuntu、RedHat、CentOS、Debian、Fedora、SuSE、OpenSUSE、Arch Linux、SolusOS 等

以下是主要的发行版本

1、Debian 介绍

Debian名字的由来----DebianGNU/Linux是由一个叫做伊恩·默多克（IanMurdock）在1993年发起的，他的名字以Ian开头，他太太的名字Debra开头三个字母是Deb。

Debian是社区类Linux的典范，是迄今为止最遵循GNU规范的Linux系统。Debian最早由 Ian Murdock于1993年创建，分为三个版本分支： stable(服务器版), testing(稳定版) 和unstable(测试版)。

2、Ubuntu介绍

Ubuntu严格来说不能算一个独立的发行版本，Ubuntu是基于Debian的unstable版本加强而来，可以这么说，Ubuntu就是一个拥有Debian所有的优点，以及自己所加强的优点的近乎完美的 Linux桌面系统。

共分三个版本:

• 基于Gnome的Ubuntu，
• 基于KDE的Kubuntu以。
• 基于Xfc的 Xubuntu。

特点是界面非常友好，容易上手，对硬件的支持非常全面，是最适合做桌面系统的Linux发行版本。稳定性，其实都差不多，难易度嘛，

Ubuntu 默认桌面环境采用 GNOME，一个 Unix和 Linux 主流桌面套件和开发平台。

Ubuntu的版本和发布号
Ubuntu的版本号是由该次发布的年份和月份组成，并未反映其实际版本。我们的首次发布是在2004年10月，因此该版本为4.10。当前版本(DapperDrake)于2006年6月发布，因此版本号为6.06 LTS。

3、Redhat

可能这是最著名的Linux版本了，Red Hat Linux已经创造了自己的品牌，越来越多的人听说过它。Red Hat在1994年创业，当时聘用了全世界500多名员工，他们都致力于开放的源代码体系。
Red Hat Linux是公共环境中表现上佳的服务器。它拥有自己的公司，能向用户提供一套完整的服务，这使得它特别适合在公共网络中使用。这个版本的Linux也使用最新的内核，还拥有大多数人都需要使用的主体软件包。
Red Hat Linux的安装过程也十分简单明了。它的图形安装过程提供简易设置服务器的全部信息。磁盘分区过程可以自动完成，还可以选择GUI工具完成，即使对于 Linux新手来说这些都非常简单。选择软件包的过程也与其他版本类似；用户可以选择软件包种类或特殊的软件包。系统运行起来后，用户可以从Web站点和 Red Hat那里得到充分的技术支持。我发现Red Hat是一个符合大众需求的最优版本。在服务器和桌面系统中它都工作得很好。Red Hat的唯一缺陷是带有一些不标准的内核补丁，这使得它难于按用户的需求进行定制。 Red Hat通过论坛和邮件列表提供广泛的技术支持，它还有自己公司的电话技术支持，后者对要求更高技术支持水平的集团客户更有吸引力

4、Fedora

Fedora和Redhat这两个Linux的发行版放联系很密切。Redhat 自9.0以后，不再发布桌面版的，而是把这个项目与开源社区合作，于是就有了Fedora 这个 Linux 发行版。Fedora项目是由 Red Hat 赞助，由开源社区与 Red Hat 工程师合作开发的项目统称。Fedora 的目标，是推动自由和开源软件更快地进步。

特点：
１、 Fedora 是一个开放的、创新的、前瞻性的操作系统和平台，基于 Linux。它允许任何人自由地使用、修改和重发布，无论现在还是将来。可运行的体系结构包括x86(即i386),x86_64 和PowerPC！
２、Fedora 可以说是Redhat 桌面版本的延续，只不过是与开源社区合作。

３、Fedora 是一个独立的inux发行版本的操作系统。

5、centos

CentOS（Community ENTerprise Operating System）是来自于Red Hat Enterprise Linux依照开放源代码规定释出的源代码所编译而成。由于出自同样的源代码，因此有些要求高度稳定性的服务器以CentOS替代商业版的Red Hat Enterprise Linux使用（我会告诉你，以为企业想省钱，运维要靠这个东西来赚钱嘛，国内运维主流是CentOS剩下版本很少）。两者的不同，在于CentOS并不包含封闭源代码软件，CentOS 是一个基于Red Hat Linux 提供的可自由使用源代码的企业级Linux发行版本。每个版本的CentOS都会获得十年的支持（通过安全更新方式）。新版本的 CentOS 大约每两年发行一次，而每个版本的 CentOS 会定期（大概每六个月）更新一次，以便支持新的硬件。这样，建立一个安全、低维护、稳定、高预测性、高重复性的 Linux 环境

6、Slackware介绍

Slackware 由PatrickVolkerding(帕特里克.沃克登)创建于1992年。算起来应当是历史最悠久的Linux发行版。尽管如此，Slackware仍然深入人心（大部分都是比较有经验的 Linux老手）。Slackware稳定、安全，所以仍然有大批的忠实用户。由于Slackware尽量采用原版的软件包而不进行任何修改，所以制造新 bug的几率便低了很多。Slackware的版本更新周期较长（大约1年），但是新版本的软件仍然不间断的提供给用户下载。

7、openSUSE介绍

SUSE是德国最著名的Linux发行版，在全世界范围中也享有较高的声誉。SUSE自主开发的软件包管理系统也大受好评。SUSE于2003年年末被Novell收购。SUSE在收购之后的发布显得比较混乱，比如9.0版本是收费的，而10.0版本（也许由于各种压力）又免费发布。这使得一部分用户感到困惑，也转而使用其它发行版本。最近还跟微软扯到了一起。但是瑕不掩瑜，SUSE仍然是一个非常专业、优秀的发行版。

openSUSE 项目是由Novell公司资助的全球性社区计划，旨在推进 Linux 的广泛使用。这个计划提供免费的openSUSE 操作系统。这里是一个由普通用户和开发者共同构成的社区，我们拥有一个共同的目标—创造世界上最好用的 Linux 发行版。openSUSE 是 Novell 公司发行的企业级 Linux 产品的系统基础。

openSUSE 项目是由Novell 发起的开源社区计划。 旨在推进 Linux 的广泛使用。提供了自由简单的方法来获得世界上最好用的 Linux 发行版，SUSE Linux。openSUSE 项目为 Linux 开发者和爱好者提供了开始使用 Linux 所需要的一切。

8、中国大陆的Linux发行版

红旗Linux(RedflagLinux) ，冲浪Linux(Xteam Linux) ，蓝点Linux ， GNU/Linux，OpenDesktop等等 。

9、 台湾地区的Linux发行版

鸿奇Linux

目前最著名的发行版本：Debian，ubuntu、OpenSuse(原Suse)、CentOS、fedora等。国内比较著名的红旗Linux版本

对于上面的知识我们做下重点总结

• redhat：目前，全球最大的linux发行厂商，功能全面、稳定。
  • Redhat 被 IBM 收购!
• ubuntu：目前，是linux桌面操作系统做的最好的。
• centos：免费版的redhat，centos 基于 redhat 发行版基础之上，再重新编译发布的版本。
  • 目前 centos 已经被 Redhat 公司收购，但是依然免费

4.1.7 Linux 应用领域

今天各种场合都有使用各种 Linux 发行版，从嵌入式设备到超级计算机，并且在服务器领域确定了地位。在企业级开发中，我们通常使用Linux作为我们的服务器。

比如：服务器系统Web应用服务器、数据库服务器、接口服务器、DNS、FTP等等；

嵌入式系统路由器、防火墙、手机、PDA、IP 分享器、交换器、家电用品的微电脑控制器等等，高性能运算、计算密集型应用Linux有强大的运算能力。

目前 Linux 不仅在家庭与企业中使用，并且在政府中也很受欢迎。

• 巴西联邦政府由于支持 Linux 而世界闻名。
• 有新闻报道俄罗斯军队自己制造的 Linux 发布版的，做为 G.H.ost 项目已经取得成果。
• 印度的 Kerala 联邦计划在向全联邦的高中推广使用 Linux。
• 中华人民共和国为取得技术独立，在龙芯处理器中排他性地使用 Linux。
• 在西班牙的一些地区开发了自己的 Linux 发布版，并且在政府与教育领域广泛使用，如 Extremadura 地区的 gnuLinEx 和 Andalusia 地区的 Guadalinex。
• 葡萄牙同样使用自己的 Linux 发布版 Caixa Mágica，用于 Magalh?es 笔记本电脑和 e-escola 政府软件。
• 法国和德国同样开始逐步采用 Linux。

4.1.8 Linux之CentOS

CentOS，是基于 Red Hat Linux 提供的可自由使用源代码的企业级 Linux 发行版本；是一个稳定，可预测，可管理和可复制的免费企业级计算平台

主要特点:

1.主流： 目前的Linux操作系统主要应用于生产环境，主流企业级Linux系统仍旧是RedHat或者CentOS
2.免费： RedHat 和CentOS差别不大，CentOS是一个基于Red Hat Linux 提供的可自由使用源代码的企业级Linux发行版本
3.更新方便：CentOS独有的yum命令支持在线升级，可以即时更新系统，不像RED HAT那样需要花钱购买支持服务！