01Linux以及操作系统概述

课程目标

1.了解现代操作系统的整体构成及发展历史 2.了解Linux操作系统及其分支版本 3.直观上理解服务器端与桌面端版本的区别

课程实验

1.通过对CentOS和Ubuntu的演示，直观理解Linux与Windows的异同

课堂引入

本章内容主要为大家详细讲解Linux操作系统(以下简称Linux)的基本情况。业界客户端目前大多采用Windows系统(以下简称Windows)，而服务器端大多数使用的是Linux，可见其学习的重要性。究其根源主要是由于其开源免费、安全性高、支持多用户、支持关闭任意不需要的功能和对硬件资源要求低等因素。同时，[inux也是众多开源产品首先支持的平台，也是实际意义上的服务器和云平台的标准，包括众多安全设备，其内置的也是Linux操作系统(如防火墙、路由器、交换机、IDS和IPS、网闸等产品)，对于网络安全的学习来说，起着至关重要的作用。

授课进程

一、操作系统的作用

1、五大基本功能

（1）进程和线程的管理：进程线程的状态，控制，同步互斥，通信调度等

（2）存储管理：分配/回收、地址转换，存储保护等等

（3）文件管理：文件目录，文件操作，磁盘空间，文件存储控制

（4）设备管理：设备驱动，分配回收，缓冲技术等

（5）用户接口：系统命令，编程接口

2、三个作用

（1）资源的管理者

（2)向用户提供各种服务

（3）对硬件机器的扩展

内核（kernel）就是操作系统的本身：就是用来解决五大基本功能的，内核之外的我们称之为壳（shell），壳之外的就是我们称之为的就是应用程序application

3、操作系统的应用场景

（1）嵌入式设备：如POS机，单反相机，游戏机，智能设备等等

（2）移动端设备：如手机，平板电脑等等

（3）个人桌面电脑：如上网本，游戏本，笔记本电脑，台式机等

（4）服务器：如云服务器，PC服务器，刀片服务器，小型机等等

（5）超级计算机：各类超级计算机《大型服务器等等

二、Linux的发展历史

1、Unix

1965年，MIT、贝尔实验室和美国通用电气公司合作准备搞个超级操作系统，取了个霸气的名字:Multics(Multiplexed Informationand Computing System)，多路复用信息和计算机系统。能让多个人可以同时干很多事，也叫多用户多任务操作系统。 1969年项目Multics 进展缓慢被迫停止，项目成员Ken Thompson 和 Dennis Ritchie没活干就准备打游戏，然后找了一台破旧的电脑准备玩以前开发的游戏，在称植的过程中实现了一个简单的操作系统，也就是Unix，到了1970年这个系统基本可以运行了，所以1970年也称为Unix元年，Unix 时间戳从 1970 年1月1日开始计算和 Unix 诞生的时间有莫大关系。 Unx 一经出现，引起了众人的关注，很多人找 Thompson 和 Ritchie 要 Unix 的源代码。那是个开放的时代，那是个相互学习研究的时代，把程序的源码分享给别人是很平常的事。一份份的 Unix 源码被流传到各个实验室、学校、公司。当时主要两个分支，一个是贝尔实验室的Unix，还有一个是伯克利分校的BSD(macos前身)。到了1983年，贝尔实验室的母公司AT&T想利用Unix赚钱，不在开发Unix的源码，BSD这边不想着急赚钱想开发源码，所以只能修改源码，然后就引发了官司。在这种混乱的局面下，出现了一个人理查德·斯托曼(Richard Mathew stallman)博士，他要向这个世风日下、令人沮丧的时代挑战他要还一个开源、免费的系统与人世间。

他雄心勃勃地提出了一项伟大的计划，GNU(GNU's not Unix)计划。Not Unix，不是 Unix，是自由的、免费的、开源的、像 Unix - 样好用的系统。

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Unix操作系统后来经过完善和演化，形成了4个主要发行版本:IBM公司的AIX，Sun公司的Solaris(已被Oracle收购)，HP公司的 HP-UX，以及FreeBsD.
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2、Linux

1991 年，Linus iorvalds 尚是芬兰赫尔辛基大学的一名学生，他在学校学操作系统的课程，他也想搞个操作系统玩玩。他当时已经在使用 Gnu 项目的 Bash、GCC 等软件。受 GNU 的影响，把他自己开发的一个简陋的操作系统内核放到了互联网上。

这个内核系统就是Linux,Linuss Unix,Linus的Unix。名字并非Linus所取，他一贯的风格是取个调侃的名字，但当时管理员说Linux挺好，名字就这么定了。 Linux放到网上后引起了多人的兴趣，他们陆续通过互联网加入到Linux开发过程中。1993年，大约有100多名程序员参与了Linux内核代码。这时已经是互联网的时代，他们不用相识，不用谋面，通过网络讨论，通过网络协作，推进着Linux。 Limus(inus)后来坦言，他开发Linux时不了解还有FreeBSD等项目，如果知道了可能他就不会动手写Linux了。那时各种BSD系统正存官言的阴影笼罩下，某种程度了也促进了Linux的发展。2004年，他被《时代周刊》评为世界最有影响力的人之一。

万物皆可文件

三、Linux发行版本

下图图标不足以描述Linux的强大的分支和发行厂商，Linux是当今开源社区最为活跃的，市场的占有率最高的操作系统，没有之一。

目前的主流分支主要有三套：

1、Redhat公司发布的Redhat Linux，后续分化为:面向企业客户的RHEL，面向个人客户的Fedora，而后RHEL双继续分支出CentOs,也就是我们今天最为主流的服务器开源操作系统，也是本次课程的学习重要。 2、Debian公司发布的Debian Linux，由此行生了大名鼎鼎的Ubuntu Linux(分个人版和服务器版)，在Ubuntu的源代码基础上，又衍生了Kali Linux，Kali Linux操作系统上安装了很多网络安全攻防必备的工具。 3、国产Linux发行版本:中标麒麟、银河麒麟、统信UOS、深度操作系统、华为鸿蒙操作系统、阿里云的ALIOS等

四、Linux应用场景

1、服务器操作系统

如今的 IT 服务器领域是 linux、UNIX、Windows 三分天下，Linux 系统可谓后起之秀，特别是"互联网热”以来，[inux 在服务器端的市场份额不断扩大，每年增长势头迅猛，开始对 Windows 和 UNIX 的地位构成严重的威胁，已经成为事实上的服务器标准。互联网产业的迅猛发展，促使云计算、大数据产业的形成并快速发展，云计算、大数据作为一个基于开源软件的平台，[inux占据了核心优势;据Linux基金会的研究，86%的企业已经使用Linux操作系统进行云计算、大数据平台的构建，目前，[inux已开始取代Unix成为最受青睐的云计算、大数据平台操作系统。

2、移动端智能操作系统

Android操作系统采用Linux内核，并进行了开源，我们可以免费获取和修改Android的源代码(AOSP:Android Open SourceProject)，其中华为鸿蒙的手机版操作系统便是基于AOSP项目源码进行了的优化和改进版本，其核心均是Linux操作系统。同时，Linux操作系统和Android操作系统也广泛应用于各类智能设备和物联网设备中，比如智能影响、智能手表、智能家居、无人机、医疗器械、车联网、安防等各个领域，也包括更早期的嵌入式操作系统，很多设备也是采用简化版的Linux操作系统内核。

3、云大物智移及智能制造

Linux操作系统及其定制版本和衍生版本，广泛应用于云计算、大数据、物联网、人工智能、移动互联网及工业制造领域，无处不在。

五、Linux与Windows

(1)Linux的应用场景跟Windows及MacOS正好形成了互补关系，但是也有交叉，目前也有很多工程师使用Linux(主要是Ubuntu)作为日常办公使用，而Windows Server版本也有很多企业作为服务器使用，依赖于微软的完整产业链，也获得了不少客户的青睐, (2)与Windows和MacOS一样，Linux发行版本也提供了自己的桌面环境，如KDE、GNOME等，用户也可以像操作Windows和MacC一样，通过鼠标来操作和控制Linux。但是通常在服务器端的安装环境中，默认不建议安装桌面，而是全部通过命令行进行使用，以提性能和安全性。 (3)在网络安全领域，Linux是主流，Windows是配角。