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第三章 Linux操作系统基础
学习目的
让学生了解Linux操作系统的相关概念：Linux操作系统的定义、Linux操作系统的组成、Linux操作系统的主要版本、Linux操作系统的运行模式、发展，以及Linux操作系统的主要版本和运行模式。使学生具有上机操作Linux系统的能力。
学习要求
了解：通用命令格式，简单键盘命令，联机帮助系统，用户账号管理。Linux和其他操作系统的比较，Linux的主要版本。
理解：操作系统的基本结构和功能特征。
掌握**😗* 正确使用Linux操作系统的方法，特别是掌握以命令行的形式来使用Linux操作系统功能的方法和特点。
学习方法
本章重在让学生理解Linux操作系统的基本概念。需要学生课后上机多实践敲打Linux操作系统常见命令来加深对Linux操作系统的理解。
概念和原理
3.1 Linux操作系统简介
3.1.1 Linux操作系统的概念
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。
3.1.2 Linux操作系统的组成
Linux操作系统由Linux内核，Linux Shell，Linux文件系统，Linux应用程序四大主要部分组成。
▪ 内核是操作系统的核心，提供了操作系统最基本的功能。
▪ Shell是系统的用户界面，提供了用户与内核进行交互操作的一种接口。
▪ 文件系统是文件存放在磁盘等存储设备上的组织方法。
▪ 标准的Linux系统一般都有一套称为应用程序的程序集，即Linux应用程序。
3.1.3 Linux操作系统的主要版本
Linux操作系统主要分为内核版本以及发行版本，其具体内容如下
（1）Linux的内核版本：
Linux内核使用主要分为两种不同的版本编号方式。第一种方式用于1.0版本之前（包括1.0）。第二种方式用于1.0之后到2.6，数字由三部分“A.B.C”，A代表主版本号，B代表次主版本号，C代表较小的末版本号。
（2）Linux的发行版本
Linux的发行版本实质在于Linux核心加上外围的实用程序组成的一个大软件包。
把SUSE、RedHat、Ubuntu、Slackware等直接称呼为Linux是不确切的，它们是Linux的发行版本。更确切地说，应该称为“以Linux为核心的操作系统软件包”。
3.1.4 Linux操作系统的运行模式
在大多数的linux发行版本中，一共有七种运行方式/模式(runlevel)，用数字0-6表示，分别为：
0.表示关机模式(不要把默认模式设置成0)
1.表示单用户模式。
2.表示多用户模式。
3.表示命令行模式。
4.表示暂未被使用的模式，以后有可能会被使用。
5.表示桌面模式。
6.表示重启模式(不要把默认模式设置成6)
这七种运行方式通常是由系统管理员在使用init命令时，根据系统管理任务的需要来指定的。
3.2 Linux操作系统的发展
(1) 诞生
(2) GNU/Linux
(3) 发布
(4) 发展历程
(5) Linux重要人物
3.3 Linux操作系统的功能特征
(1) Linux操作系统的功能特征
- 开放性：
遵循开放系统互连(OSI)国际标准。
- 多用户：
Linux支持多用户，操作系统资源可以被不同用户使用，每个用户对自己的资源(例如：文件、设备)具有特定的权限，这样可以保证每个用户之间互不影响。
- 多任务：
Linux可以使多个程序同时并独立地运行。计算机同时执行多个程序，而同时各个程序的运行互相独立。
- 良好的用户界面：
Linux向用户提供了两种界面：字符界面和图形界面。
- 设备独立性：
操作系统把所有外部设备统一当作文件来看待，只要安装驱动程序，任何用户都可以像使用文件一样，操纵和使用这些设备。Linux是具有设备独立性的操作系统，内核具有高度适应能力。
- 提供了丰富的网络功能：
完善的内置网络是Linux操作系统的一大特点。
- 可靠的安全系统：
Linux采取了许多安全技术措施，包括对读、写控制，带保护的子系统，审计跟踪，核心授权等，这为网络多用户环境中的用户提供了必要的安全保障。
- 良好的可移植性：
将Linux操作系统从一个平台转移到另一个平台使它仍然能够按照其自身的方式运行。
(2) Linux核心特征—多用户、多进程管理的实现方式
- 账户管理：
系统依据账户ID来区分每个用户的文件、进程、任务，给每个用户提供特定的工作环境（如用户的工作目录、Shell版本以及XWindow环境的配置等），使每个用户的工作都能独立不受干扰地进行。
- 权限管理：
Linux将使用系统资源的人员分为4类：超级用户、文件或目录的属主、属主的同组人和世界上的其他人员。对每类用户分别分配对文件和目录的不同的访问权限。
- 进程管理：
进程控制是Shell的一个特性，使用户能在多个独立进程间进行切换。例如，用户可以挂起一个正在运行的进程，稍后再恢复其运行。bash记录所有启动的进程并保持对所有已启动的进程的跟踪，在每一个正在运行的进程生命期内的任何时候，用户可以任意地挂起进程或重新启动进程恢复运行。
(3) Linux与其他操作系统之间的对比
- 从发展背景角度看
Linux是从一个比较成熟的操作系统发展而来的，而其他操作系统，如Windows NT等，都是自成体系，无对应的相依托的操作系统。
- 从使用费用角度看
Linux是一种开放、免费的操作系统，而其他操作系统是封闭的，有偿使用的操作系统。
3.4 Linux操作系统的基本操作
3.4.1 Linux操作系统的基本操作
▪ 通用命令格式：$ 命令名 [-命令任选项] [命令参数]
▪ 命令行更正和程序终止：
- 当命令行输入错误时, 在还未键入换行符时, 可用 Backspace 键或ctrl+h 键删除前面字符, 再键入正确的字符。
- 当要删除一整行时, 按下ctrl+u。
- 当要强行终止当前正在运行的程序时, 可按ctrl+C、Del 或 Break键来完成。
(1) 用户登陆和退出
- 用户登陆系统
▪ 超级用户的用户名为root，密码在安装系统时已设定，当用户正确地输入用户名和口令后，就能合法地进入系统。
▪ 普通用户在建立了普通用户账号以后就可以进行登录了。
▪ 不论是超级用户还是普通用户需要退出系统时，在Shell提示符下键入exit命令即可
- 用户退出
▪ exit
▪ logout
▪ Ctrl+d
- 切换用户
▪ su root
临时切换到root用户，需要输入密码，切换后环境变量不变，取得root的部分权限，且只能使用当前用户path路径中的命令，不能使用root用户path路径中的独有命令
▪ su - root
切换为root用户，需要输入密码，切换后环境变量改变，几乎可以不受限制的做任何事
▪ su - username
(2) 账号管理
- 增加用户：useradd 选项 用户名
-c comment，指定一段注释性描述。
-d 目录，指定用户主目录，如果此目录不存在，则同时使用-m选项，可以创建主目录。
-g 用户组，用来指定这个用户默认的用户组。
-G 用户组，一般配合‘-a’来完成向其它组添加。
-s Shell文件，指定用户的登录Shell。
-u 用户号，指定用户的用户号，如果同时有-o选项，则可以重复使用其他用户的标识号。
- 删除用户：userdel 选项 用户名
常用的选项是-r，它的作用是把用户的主目录一起删除。
- 修改用户：usermod 选项 用户名
▪ 常用的选项包括-c,-d,-m,-g,-G,-s,-u以及-o等，这些选项的意义与useradd命令中的选项一样，可以为用户指定新的资源值。
▪ 修改用户账号就是根据实际情况更改用户的有关属性，如用户号、主目录、用户组、登录Shell等。
▪ 需要注意的是，useradd命令用于在添加新用户时指定用户信息，而usermod命令用于修改已经存在的用户的用户信息。
(3) 简单键盘命令
图3-1 简单键盘命令
(4) 联机手册
联机手册命令man可向用户提供系统中各种命令、系统调用、库函数和重要系统文件的详细说明，包括名字、使用语法、功能描述、应用实例和相关参考文件等。其命令格式如下：
$ man [选项] 命令
-f: 查看命令拥有哪个级别的帮助
-k: 查看和命令相关的所有帮助
重点
（1）Linux的基本结构和功能特征；（2）多用户多进程在程序开发中的表现和模式。
难点
Linux操作系统的基本操作。
习题
1.Linux操作系统的功能特征有哪些？
答：1) 开放性2) 多用户3) 多任务4) 良好的用户界面5) 设备独立性6) 提供了丰富的网络功能7) 可靠的安全系统8) 良好的可移植性。
2.请简述什么是 Linux?
答：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。
3.Linux 操作系统的运行模式包含哪些?
答：在大多数的linux发行版本中，一共有七种运行方式/模式(runlevel)，用数字0-6表示，分别为：
0.表示关机模式(不要把默认模式设置成0)
1.表示单用户模式。
2.表示多用户模式。
3.表示命令行模式。
4.表示暂未被使用的模式，以后有可能会被使用。
5.表示桌面模式。
6.表示重启模式。
原创声明
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作者： [ libin9iOak ]
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