项目一认识Linux操作系统

任务一 ：  查找UNIX和Linux系统的基本概况

UNIX简介 ：UNIX操作系统（尤尼斯），是一个强大的多用户、多任务操作系统，支持多种处理器架构，按照操作系统的分类，属于分时操作系统，最早由KenThompson、Dennis Ritchie和Douglas McIlroy于1969年在AT&T的贝尔实验室开发。目前它的商标权由国际开放标准组织所拥有，只有符合单一UNIX规范的UNIX系统才能使用UNIX这个名称，否则只能称为类UNIX（UNIX-like）。

UNIX特性

UNIX系统是一个多用户，多任务的分时操作系统。
UNIX的系统结构可分为三部分：操作系统内核（是UNIX系统核心管理和控制中心，在系统启动或常驻内存），系统调用（供程序开发者开发应用程序时调用系统组件，包括进程管理，文件管理，设备状态等），应用程序（包括各种开发工具，编译器，网络通讯处理程序等，所有应用程序都在Shell的管理和控制下为用户服务）。
UNIX系统大部分是由C语言编写的，这使得系统易读，易修改，易移植。
UNIX提供了丰富的，精心挑选的系统调用，整个系统的实现十分紧凑，简洁。
UNIX提供了功能强大的可编程的Shell语言（外壳语言）作为用户界面具有简洁，高效的特点。
UNIX系统采用树状目录结构，具有良好的安全性，保密性和可维护性。
UNIX系统采用进程对换（Swapping）的内存管理机制和请求调页的存储方式，实现了虚拟内存管理，大大提高了内存的使用效率。
UNIX系统提供多种通信机制，如：管道通信，软中断通信，消息通信，共享存储器通信，信号灯通信。

诞生：

1965年时，贝尔实验室（Bell Labs）加入一项由通用电气（General Electric）和麻省理工学院（MIT）合作图1－1　PDP－7计算机的计划；该计划要建立一套多使用者、多任务、多层次（multi－user、multi－processor、multi－level）的MULTICS操作系统。直到1969年，因MULTICS计划的工作进度太慢，该计划被停了下来。当时，Ken Thompson（后被称为UNIX之父）已经有一个称为"星际旅行"的程序在GE－635的机器上跑，但是反应非常慢，正巧被他发现了一部被闲置的PDP－7（Digital的主机），Ken Thompson和Dernis Ritchie就将"星际旅行"的程序移植到PDP－7上。而这部PDP－7（如图1－1所示）就此在整个计算机历史上留下了芳名。[1] MULTICS其实是"Multiplexed Information and Computing Service"的缩写，在1970年时，那部PDP－7却只能支持两个使用者，当时，Brian Kernighan就开玩笑地称他们的系统其实是："UNiplexed Information and Computing Service"，缩写为"UNICS"，后来，大家取其谐音，就称其为"UNIX"了。1970年可称为"UNIX元年"。

流行：

1971年，Ken Thompson写了充分长篇的申请报告，申请到了一台PDP-11/24的机器。于是Uni
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x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。到了1973年的时候，Ken Thompson 与Dennis Ritchie感到用汇编语言做移植太过于头痛，他们想用高级语言来完成第三版，对于当时完全以汇编语言来开发程序的年代，他们的想法算是相当的疯狂。一开始他们想尝试用Fortran，可是失败了。后来他们用一个叫BCPL（Basic Combined Programming Language）的语言开发，他们整合了BCPL形成B语言，后来Dennis Ritchie觉得B语言还是不能满足要求，于是就改良了B语言，这就是今天的大名鼎鼎的C语言。于是，Ken Thompson 与Dennis Ritchie成功地用C语言重

Unix写了Unix的第三版内核。至此，Unix这个操作系统修改、移植相当便利，为Unix日后的普及打下了坚实的基础。而Unix和C完美地结合成为一个统一体，C与Unix很快成为世界的主导。Unix的第一篇文章 “The UNIX Time Sharing System”由Ken Thompson和Dennis Ritchie于1974年7月的 The Communications of the ACM发表。这是UNIX与外界的首次接触。结果引起了学术界的广泛兴趣并对其源码索取，所以，Unix第五版就以“仅用于教育目的”的协议，提供给各大学作为教学之用，成为当时操作系统课程中的范例教材。各大学公司开始通过Unix源码对Unix进行了各种各样的改进和扩展。于是，Unix开始广泛流行。Linux简介：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操作系统诞生于1991 年10 月5 日（这是第一次正式向外公布时间）。Linux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、视频游戏控制台、台式计算机、大型机和超级计算机。严格来讲，Linux这个词本身只表示Linux内核，但实际上人们已经习惯了用Linux来形容整个基于Linux内核，并且使用GNU工程各种工具和数据库的操作系统。

任务二：总结Linux系统的最初十年Linux 操作系统的诞生创始人林纳斯·托瓦兹、发展和成长过程始终依赖着五个重要支柱：UNIX 操作系统、MINIX 操作系统、GNU计划、POSIX 标准和Internet 网络。1981 年IBM公司推出微型计算机IBM PC。1991年，GNU计划已经开发出了许多工具软件，最受期盼的GNU C编译器已经出现，GNU的操作系统核心HURD一直处于实验阶段，没有任何可用性，实质上也没能开发出完整的GNU操作系统，但是GNU奠定了Linux用户基础和开发环境。1991年初，林纳斯·托瓦兹开始在一台386sx兼容微机上学习minix操作系统。1991年4月，林纳斯·托瓦兹开始酝酿并着手编制自己的操作系统。1991 年4 月13 日在comp.os.minix 上发布说自己已经成功地将bash 移植到了minix 上，而且已经爱不释手、不能离开这个shell软件了。1991年7月3日，第一个与Linux有关的消息是在comp.os.minix上发布的（当然此时还不存在Linux这个名称，当时林纳斯·托瓦兹的脑子里想的可能是FREAX，FREAX的英文含义是怪诞的、怪物、异想天开等）。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-likekernel 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，当时是按照完全自由免费的协议发布，随后正式采用GPL协议。1995年1月，Bob Young创办了RedHat（小红帽），以GNU/Linux为核心，集成了400多个源代码开放的程序模块，搞出了一种冠以品牌的Linux，即RedHat Linux,称为Linux"发行版"，在市场上出售。这在经营模式上是一种创举。1996年6月，Linux 2.0内核发布，此内核有大约40万行代码，并可以支持多个处理器。此时的Linux 已经进入了实用阶段，全球大约有350万人使用。1998年2月，以Eric Raymond为首的一批年轻的"老牛羚骨干分子"终于认识到GNU/Linux体系的产业化道路的本质，并非是什么自由哲学，而是市场竞争的驱动，创办了"Open Source Intiative"（开放源代码促进会）"复兴"的大旗，在互联网世界里展开了一场历史性的Linux产业化运动。2001年1月，Linux 2.4发布，它进一步地提升了SMP系统的扩展性，同时它也集成了很多用于支持桌面系统的特性：USB，PC卡（PCMCIA）的支持，内置的即插即用，等等功能。2003年12月，Linux 2.6版内核发布，相对于2.4版内核2.6在对系统的支持都有很大的变化。2004年的第1月，SuSE嫁到了Novell，SCO继续顶着骂名四处强行“化缘”， Asianux， MandrakeSoft也在五年中首次宣布季度赢利。3月，SGI宣布成功实现了Linux操作系统支持256个Itanium 2处理器。

Linux主要特性    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。[3] 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。[4] 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。[4] 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。[4] 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。[4] 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Intel 64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。

Linux和UNIX的最大的区别：                                                                                                                                        前者是开发源代码的自由软件，而后者是对源代码实行知识产权保护的传统商业软件。这应该是他们最大的不同，这种 不同体现在用户对前者有很高的自主权，而对后者却只能去被动的适应；这种不同还表现在前者的开发是处在一个完全开放的环境之中,而后者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。

Linux 的源头要追溯到最古老的UNIX。1969年，Bell实验室的Ken Thompson开始利用一台闲置的 PDP-7计算机开发了一种多用户，多任务操作系统。很快，Dennis Richie加入了这个项目，在他们共同努力下诞生了最早的UNIX。Richie受一个更早的项目——MULTICS的启发，将此操作系统命名为 Unix。早期UNIX是用汇编语言编写的，但其第三个版本用一种崭新的编程语言C重新设计了。C是Richie设计出来并用于编写操作系统的程序语言。 通过这次重新编写，Unix得以移植到更为强大的 DEC PDP-11/45与11/70计算机上运行。后来发生的一切，正如他们所说，已经成为历史。Unix从实验室走出来并成为了操作系统的主流，现在几乎每 个主要的计算机厂商都有其自有版本的Unix.

Linux起源于一个学生的简单需求。Linus Torvalds,Linux的作者与主要维护者，在其上大学时所买得起的唯一软件是Minix. Minix是一个类似Unix，被广泛用来辅助教学的简单操作系统。Linus 对Minix不是很满意，于是决定自己编写软件。他以学生时代熟悉的Unix作为原型， 在一台Intel 386 PC上开始了他的工作。他的进展很快，受工作成绩的鼓舞，他将这项成果通过互连网与其他同学共享，主要用于学术领域。有人看到了这个软件并开始分发。每当 出现新问题时，有人会立刻找到解决办法并加入其中，很快的， Linux成为了一个操作系统。值得注意的是Linux并没有包括Unix源码。它是按照公开的POSIX标准重新编写的。Linux大量使用了由麻省剑 桥免费软件基金的GNU软件，同时Linux自身也是用它们构造而成。

另外两大区别：

1） UNIX系统大多是与硬件配套的，而Linux则可运行在多种硬件平台上.

2） UNIX是商业软件，而Linux是自由软件，免费、公开源代码的.

UNIX(5万美圆)而Linux免费

任务三 ：研究Linux的特点、优势及发行版本

1.阐述Linux系统的特点（子任务一）

（1）稳定性：linux操作系统的架构完全沿袭了UNIX的系统架构，所以先天就具有成熟稳定的特点，在这方面Windows系列操作系统是无法比的。（2）安全性：可以说一个操作系统的架构就已经预先决定了它的安全性。linux系统在设计的时候就是针对多用户环境的，所以对系统文件，用户文件都做了明确的区分，每个文件都有不同的用户属性。作为一个普通用户，通常只能读写自己的文件，而对一般的系统文件只能读取而不能改动，一些敏感的系统文件甚至连读却都是禁止的。这种设计从根本上保证了系统的安全，即使一个用户文件出现了问题，也不会殃及整个系统。（3）软件安装便利性：对于计算机初级用户来说，软件安装时个大问题。在Windows平台下，如果你不知道软件应该如何安装，通常只要一直用鼠标单击下一步按钮就可以完成安装。在linux平台下，软件安装的便利性方面曾衣服落后于Windows，但是 APT和YUM的出现使得这种局面得到了彻底的改观，用户只要告诉安装程序自己需要安装什么软件，安装程序就会自动去下载这个程序，然后自行安装，最后等待用户开始运行它。从这个意义上讲，linux已经超越了windows软件的安装方式，进一步降低了用户的参与程度，方便用户。（4）资源消耗：由于内核小，因此它可以支持多种电子产品，如Android手机，PDA等，资源消耗很少。2.分析Linux系统的优势（子任务二）（1）linux系统所有组件的源代码都是自由的：程序的源代码是开放的，任何人都可以读，可以修改，唯一的限制就是，修改后的程序必须连同源代码也一起发布。对于开发者而言可以通过大量的经典程序的源代码，迅速提高自己的编码水平，在需要的时候可以修改源代码来适应自己的需要。（2）linux系统能有效性保护学习成果：linux的系统架构源于UNIX，这个架构从1969年诞生至今一直沿用，在可以预见的未来它仍然会使用下去。同时主力的开发语言一直是C语言，编辑器仍然是历史悠久的vi。虽然现在你可以使用任何一种语言来linux系统贡献代码，但是它们的作用都是辅助性的，C语言作为这个古老系统的核心语言的地位没有发生变化。二Windows平台则远远没有这么乐观。编程语言从古老的Basic到后来的VB,C++到现在的C#，几年就一换，开发工具更是令人眼花缭乱，让人无从选择。无论你选择了那种语言，那种开发工具，两三年后你都不得不学习性工具的使用，新平台的特点，一埂上微软变幻莫测的脚步。只有过来人才能体会到做Windows平台开发的艰辛和无奈。
（3）Linux系统就业前景：从行业角度来看，随着中国互联网的高速发展、网站规模越来越来大、架构越来越复杂，企业对专职网站运维工程师、网站架构师的需求，特别是对有经验的优秀运维人才需求量大。从技术角度来看，Linux运维工程师技术含量及要求会越来越高，同时也是对公司应用、架构最了解最熟悉的人、越来越得到重视。网站运维将成为一个融合多学科(网络、系统、开发、安全、应用架构、存储等)的综合性技术岗位，给大家提供一个很好的个人能力与技术广度的发展空间。从职业发展角度来看，由于运维岗位所接触的知识面非常广阔，更容易培养或发挥出个人某些方面的特长或爱好，如内核、网络、开发、数据库等方面，可以做得非常深入精通、成为这方面的专家。从各大招聘网站统计数据来看：初级Linux运维工程师月薪6000左右;中级Linux运维工程师月薪10000左右;高级Linux运维工程师月薪20000左右。运维的前景和公司的业务、规模是密切相关的，业务发展越好，公司规模越大，运维的价值也会变大。

3.总结linux系统的发行本（子任务三）（1）  linux的发行版本可以大体分为两类，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RedHat为代表，后者以Debian为代表。（2）找出几个比较经典的Linux发行版本的下载地址： Debian ISO映像文件地址：http://www.debian.org/CD/http-ftp/       Ubuntu ISO映像文件地址：http://www.ubuntu.org.cn/getubuntu/download/
       Gentoo镜像文件地址：http://www.gentoo.org/main/en/where.xml       红帽企业级Linux测试版DVD ISO映像文件下载地址：https://idp.Redhat.com/idp/
      OpenSuse12.3DVD ISO映像文件地址：http：//software.opensuse.org/123/en
      CentOS 6.4 DVD ISO映像文件下载地址: https://www.centos.org/download/
      Arch Linux ISO映像文件地址：https://www.archlinux.org/download/。
4.Linux运维职业生涯规划：  （1）发展前景： linux人才已成为IT职场紧缺人才，未来5年我国linux人才缺口将达到120万。IT从业人员的平均薪水同比涨幅2%，二linux人员的薪水同比涨幅为5%，linux高级架构师平均年薪20万元。 （2）规划学习内容： 在互联网时代，设备和IT技术更新永无止境。作为一个Linux运维人员你无法阻止技术的更新，但是我们可以有“工欲善其事，必先利其器”的觉悟，脚踏实地走自己的道，修自己的行。Linux运维人员主要划分为：初级、中级和高级三个等级，不同级别的Linux运维人员需要掌握的技能不同。一个行业要想熟练，甚至精通要花上5到10年的时间，做一件事重在转移，即使现在不会，只要每天进步一步一点点，每天实践一点点，改变一点点，相信未来会更好，只有专注才能成功。初级linux运维工程师应学习：留下基础和架构，linux命令使用和管理，linux磁盘及文件系统管理，linux平台RAID和LVM网络和TCP/IP协议，linux企业级YUM软件管理，linux脚本和进行恒管理，linux精简系统和内核管理，linux系统安装和常见故障排除。中级linux运维工程师应学习：linux安全加固常用加密协议，linux域名解析DNS和DHCP服务，linux基础Web服务，linux企业级应用LAMP架构，linux邮件服务企业级应用，linux企业级文件共享服务，linux企业Windows跨域共享，企业级安全Iptbles配置与管理，linux认证和防护机制。高级linux运维工程师应学习：M有SQL数据库配置与管理，linux集群Lvs 技术，linux企业搞可用服务集群，linux企业高可用技术。资深linux运维工程师应学习：顶级MySQL主从复制，企业级Nginx基础，负载，读写分离，负载均衡HAproxy和Varnish，Tomcat负载均衡，调优，linux架构师高级系统调优策略，XEN和KVM云计算虚拟化技术，OpenStack企业私有云，运维必备Python语法，企业级大型监控系统Zabbix，运维自动化Puppet。-对于一个计算机小白的话，入门很不容易。首先科普一下计算机的组成和工作原理、处理器的体系结构及原理、存储器、I/O设备、内存原理和文件系统等。通过这些的学习至少能够让我对计算机有一个基本的认识，如果能更深入的理解这方面的知识对于日后对Linux系统调优起着不可取代的作用。可以试着做一次服务器的设备选型，去了解更多关于硬件的知识。