操作系统透视:从历史沿革到现代应用,剖析Linux与网站服务架构

简介: 操作系统透视:从历史沿革到现代应用,剖析Linux与网站服务架构



操作系统

操作系统:是一个人与计算机硬件的中介,是一种控制和管理整个计算机系统的硬件和软件资源的系统软件

操作系统,英文名称 Operating System,简称 OS,是计算机系统中必不可少的基础系统软件,它是应用程序运行以及用户操作必备的基础环境支撑,是计算机系统的核心。

操作系统的作用是管理和控制计算机系统中的硬件和软件资源,例如,它负责直接管理计算机系统 的各种硬件资源,如对 CPU、内存、磁盘等的管理,同时对系统资源供需的优先次序进行管理。

操作系统还可以控制设备的输入、输出以及操作网络与管理文件系统等事务。 同时,它也负责对计算 机系统中各类软件资源的管理。例如各类应用软件的安装、运行环境设置等。下图给出了摄作系统 与计算机硬件、软件之间的关系示意图

windows

MicrosoftWindows摄作系统是美国微软公司研发的一套损作系统,它问世于1985年,起初仅仅是Microsoft.DOS模拟环境,后续的系统版本由于微软不断的更新升级,不但易用,也当前应用最广泛的操作系统

Windows采用了图形化模式GUI,比起从前的Dos需要输入指令使用的方式,更为人性化。

随着计算机硬件和软件的不断升级,微软的 Windows也在不断升级,从架构的16位、32位再到64位,系统版本从最初的 Windows1.0到大家熟知的 Windows95、 Windows98、 Windows2000、 Windows XPWindows Vista、 Windows7、Windows8、Windows8.1、Windows 10和 Windows Server服务器企业级操作系统,不断持续更新,微软一直在致力于Windows操作系统的开发和完善

优点:占据个人电脑操作系统大部分市场除了IT以外),应用多,美观,娱乐性强,在服务器领域也有windows部分市场。

缺点:专业版收费,系统占用资源多,易中毒,安全性较低。

macos

macos(Os X2016年改名为 macOS) 是苹果公司开发的图形用户界面操作系统,为苹果 Macintosh 电脑专属,自2002 年起在所有的 Mac 电脑上预装

优点:界面美观、用户体验很好。

缺点:系统收费 (等于买macbook送系统),更像Linux,小白使用起来稍有难度。

Linux

目前全球服务端操作系统主要是Linux,也占据部分IT人员的个人电脑系统(ubuntu)。

Linux系统有N多分支,如centos,redhat,ubuntu,Android (安卓系统)

优点:系统稳定,资源低消耗,安全性更高,适合专业IT人员,开放源代码(不是免费)。

缺点: 需要专业性学习后方可使用。 (也有很多的图形化版系统,如面版ubuntu,其实macos也是linux的一。

服务器搭建网站

基本就是 linux系列的,nginx,apache(软件的名字)

windows,IIS 服务器

关于解释器的流程

curl -I命令

curl -I 是一个用于发送 HTTP HEAD 请求的命令行工具。它可以用来检查网站的响应头信息,例如内容类型、缓存控制、链接等。

以下是一个简单的示例代码来使用 curl -I 命令:

curl -I <URL>

<URL> 替换为你想要检查的网站地址。运行该命令后,你将会看到类似以下的输出:

这是服务器对 HEAD 请求的响应,其中包含了一些重要的响应头信息。你可以根据需要进一步解析和处理这些信息。

名词解释

dos

是磁盘操作系统(英文::Disk Operating System)的缩写,是个人计算机上的一类操作系统。windows下的命令行终端

bash/terminal,(终端)

是linux,下的一个软件,作用是执行用户输入的命令,进行翻译执行,返回结果

nginx/apache(Linux平台下的)

(web server,名字web 服务器,在linux系统下的一个软件,用于部署web网站的,该软件运行在服务器上[操作系统中]),这和硬件服务器是一个东西吗 软件、硬件的概念

iis(Windows平台下的)

(intemnet information Server,互联网信息服务) 是一种Web (网页) 服务组件,其中包括Web服务器、FTP服务器、NNTP 服务器和SMTP服务器,分别用于网页浏览、文件传输、新闻服务和邮件发送等方面,它使得在网络(包括互联网和局域网) 上发布信息成了一件很容易的事

GUI(图形化管理接口,比如windows可视化页面)

Linux与bsd系统诞生

什么是Linux

Linux类似Windows,也就是款操作系统软件

Linux是一套开放源代码程序的、可以自由传播的类Unix操作系统软件,且支持多用户、多任务且支持多线程、多CPU的操作系统

Linux主要用在服务器端、嵌入式开发和个人PC桌面中,服务器端是重中之重。我们熟知的大型、超大型互联网企业(百度,Sina,淘宝等)都在使用 Linux 系统作为其服务器端的程序运行平台,全球及国内排名前十的网站使用的主流系统几乎都是 Linux 系统。

从上面的内容可以看出,Linux 操作系统之所以如此流行,是因为它具有如下一些特点:

  • 是开放源代码的程序软件,可自由修改:
  • Unix系统兼容,具备几乎所有Unix的优秀特性:
  • 可自由传播,无任何商业化版权制约:
  • 适合 Intel等 x86 CPU 系列架构的计算机,可植性很高

Unix的历史

Unix系统在1969年的AT&T的贝尔实验室诞生,20世纪70年代,它逐步盛行,这期间,又产生了一个比较重要的分支,就是大约 1977 年诞生的 BSD(Berkeley Software Distribution)系统。

从BSD 系统开始,各大厂商及商业公司开始了根据自身公司的硬件架构,并以 BSD 系统为基础进行Unix 系统的研发,从而产生了各种版本的 Unix 系统

  • SUN公司的Solaris
  • IBM公司的AIX
  • HP公司的HP UN仪

BAT 百度,淘宝,腾讯,早期的时候,用的也都是国外的技术,oracle,AIX小型机系统 互联网开源技术,还没那么流行,还没那么多

下图给出了 Unix 系统诞生、发展的时间及版本分支介绍,供读者参考。

在上图中可以看到,Linux 系统,诞生于 1991 年左右,因此,可以说 Linux 是从 Unix 发展而来的。

Linux 之父:林纳斯,托瓦兹

Unix操作系统的革命

  • 70 年代中后期,由于各厂商及商业公司开发的 Unix 及内置软件都是针对自己公司特定硬件的,因此在其他公司的硬件上基本上无法直接运行。
  • 70年代末,Unix又面临了突如其来的被AT&T回收版权的重大问题,特别是要求 禁止对学生群体提供unix系统源码 。
  • 在80年代初期,同样是之前Unix系统版权和源代码限制的问题,使得大学授课Unix系统束缚很多,因此一位名为 Andrew Tanenbaum(谭宁邦)的大学教授为了教学开发了 Minix 操作系统。
  • 1984年,Richard Stallman斯托曼发起了开发自由软件的运动,且成立自有软件基金会 (Free SoftwareFoundation,FSF)和GNU项目。

GNU项目

当时发起这个自由软件运动和创建 GNU 项目的目的其实很简单,就是想开发一个类似 Unix 系统、 并且是自由软件的完整操作系统,也就是要解决 70 年代末 Unix 版权问题以及软件源代码面临闭源的问题,

这个系统叫做 GNU 操作系统

这个GNU 系统后来没有流行起来。现在的 GNU 系统通常是使用 Linux 系统的内核,以及使用了GNU项目贡献的一些组件加上其它相关程序组成,这样的组合被称为 GNu/Linux 操作系统

理查德斯托曼,基于unix,发起了自由软件运动,开发了一个BSD系统(但是后来没有发展起来,开发了一些grep;awk这样的)

林纳斯托瓦兹,开发出了第一版linux系统+BSD系统的一些软件,诞生出了如今的 BSD/linux

Linux系统诞生

林纳斯托瓦兹介绍

看过linus的采访片,他说自己是宅男代表,希望成为爱迪生那样的人,脚踏实地,天才是%1的灵感加上99%的汗水,这句话能给与我们力量。

并且他开发linux是为了自己的研究,开源后,没想到后来火遍全世界,到后来全世界的开发者都有参与到linux源码的维护中,难以管理,他又开发出了git去管理linux的源码。然后git又火遍了全世界,这就是大佬吗。

Linux 系统的诞生开始于芬兰赫尔辛基大学的一位计算机系的学生,名字为 Linus Torvalds。

Linux 的标志和吉样物为一只名字叫作Tux的企鹅-Torvalds”Unix,下图所示

Linux Torvalds 林纳斯·托瓦兹1988年进入赫尔辛基大学选读计算机科学,他在学校接触到Unix这个操作系统,当时的Unix只提供16个终端,早期的计算机只有运算功能,终端提供输入输出,光是等待Unix的时间就很长,林纳斯这样的大神就决定自己开发一个操作系统!

Linux系统发展历程

1)1984 年,Andrew S.Tanenbaum 开发了用于教学的 Unix 系统,命名为 MINIX

2)1989 年,Andrew s.Tanenbaum 将 MINIX 系统运行于x86 的 PC 计算机平台

3)1990年,芬兰赫尔辛基大学学生LinusTorvalds首次接触MINIX系统

4)1991年,LinusTorvalds开始在MINIX上编写各种驱动程序等操作系统内核组件。

5)1991 年底,Linus Torvalds 公开了 Linux 内核源码 0.02 版(http://www.kernel.org),注意,这里公开的Linux 内核源码并不是我们现在使用的 Linux系统的全部,而仅仅是 Linux 内核 kernel部分的代码。

6)1993 年,Linux 1.0 版发行,Linux 转向 GPL (开源)版权协议

7)1994 年,Linux 的第一个商业发行版 Slackware 问世

8)1996年,美国国家标准技术局的计算机系统实验室确认Linux版本 1.2.13(由 Open Linux 公司打包)符合 POSIX标准。

9)1999 年,Linux 的简体中文发行版问世

10)2000 年后,Linux 系统日趋成熟,涌现大量基于 Linux 服务器平台的应用,并广泛应用于基于ARM 技术的嵌入式系统中

Linux发展历程中相关人物

我们一定要向前辈们致以深深地敬意,没有他们,就没有今天的 Linux 优秀系统存在了(下图所示)。

什么是开源

开源软件=自由软件=(不是说免费的)

完全免费的,送给你一样

https://wwwgnu.org/philosophy /free-sw.zh-cn.html "自由软件"尊重用户的自由,并且尊重整个社区(linux运维社区) (python开发者社区)

粗略来讲,一个软件如果是自由软件,这意味着用户可以自由地运行,拷贝,分发,学习,修改并改进该软件。

开源自由软件,这个行为有好有坏,好处是你的产品够牛,你放开源代码给全世界的人用(github,.com),越来越多的人使用你的源码,以及给你提交建议,做软件的bug修复,更新,使得软件越来越强大。但也不排除,有人会把你的源代码,改吧改吧,成为他自己的东西,再去贩卖。

举个例子,开玩笑的讲,国内一些所谓的大厂,富有最先进想法的一些创业公司,比如人工智能的落地应用,他们的软件产品,需要国外最先进的论文提供开发思路,比如有人说,国外的波士顿狗,一旦源代码公布,国内就会出现一万种波士顿狗。

Linux特点

Linux 系统之所以受到广大计算机爱好者的喜爱,主要原因有两个:

  • Linux 属于自由软件,用户不用支付任何费用就可以获得系统和系统的源代码,并且可以根据自己的需要对源代码进行必要的修改,无偿使用,无约束地自由传播。
  • Linux 具有 Unix 的全部优秀特性,任何使用 Unix 操作系统或想要学习 Unix 操作系统的人,都可以通过学习 Linux 来了解 Unix,同样可以获得 Unix 中的几乎所有优秀功能,并且Linux 系统更开放,社区开发和全世界的使用者也更活跃。

Linux的应用领域

与Windows 操作系统软件一样,Linux 也是一个操作系统软件

但与 Windows 不同的是,Linux 是一套开放源代码程序的,并可以自由传播的类 UNIX 操作系统软件,随着信息技术的更新变化,Linux 应用领域已趋于广泛

如今的 IT服务器领域是 inux 、 UNIX、 Windows 三分天下,Linux 系统可谓是后起之秀,尤其是近几年,服务器端 Linux 操作系统不断地扩大着市场份额,每年增长势头迅猛,并对 Windows 及UNIX 服务器市场的地位构成严重的威胁。

Linux 作为企业级服务器的应用十分广泛,利用 Linux 系统可以为 企业构架 www服务器、数据库服务、负载均衡服务器 、邮件服务器 、DNS 服务器 、代理服务器(透明网关)、路由器 等,不但使 企业降低了运营成本,同时还获得了 Linux 系统带来的 高稳定性 和 高可。

关于网站代理架构图解

随着 Linux 在服务器领域的广泛应用,从近几年的发展来看,该系统已经渗透到了电信、金融、政 府、教育、果行、石油等各个行业,同时各大硬件厂商也相继支持 Linux 操作系统。

这一切都在表 明,Linux 在服务器市场的前 是光明的。

同时,大型、超大型互联网企业(百度、新浪、淘宝等)都在使用 Linux 系统作为其服务器端的程序运行平台,全球及国内排名前十的网站使用的几乎都是Linux 系统,Linux 已经逐步渗透到 各个领域的企业里。

嵌入式 Linux 系统应用领域

由于 Linux 系统开放源代码,功能强大、可靠、稳定性强、灵活,而且具有极大的伸缩性,再加上 它广泛支持大量的微处理器体系结构、硬件设备、图形支持和通信协议,因此,在嵌入式应用的领 域里,从因特网设备(路由器、交换机、防火墙、负载均衡器等)到专用的控制系统(自动售货机、手 机、PDA、各种家用电器等),Linux 操作系统都有很广阔的应用市场

特别是经过这几年的发展, 它已经成功地跻身于主流嵌入式开发平台。

例如,在 智能手机领域, Android Linux 已经在智能手机 开发平台牢牢地占据了一席之地。

个人桌面Linux应用领域

所谓个人桌面系统,其实就是我们在办公室使用的个人计算机系统,例如: ndos xP、Windows 7.MAC 等。Linux 系统在这方面的支持也已经非常好了,完全可以满足日常的办公及家 用需求,例如:

  • 浏览器上网浏览(例如:Firefox 浏览器);
  • 办公室软件(OpenOfice,兼容微软 Office 软件)处理数据;
  • 收发电子邮件(例如:ThunderBird 软件);
  • 实时通信(例如:QQ 等);
  • 文字编辑(例如:vi、vim、emac);
  • 多媒体应用。

虽然Linux个人桌面系统的支持已经很广泛了,但是在当前的桌面市场份额还远远无法与 Windows系统竞争,这其中的障碍可能不在于 Linux 桌面系统产品本身,而在于用户的使用观念、操作习惯 和应用技能,以及警经在Windows上开发的软件的移植问题。

希望对你有帮助!加油!

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