第3章 Linux 操作系统.ppt

第3章 Linux 操作系统 3.1 Linux概述 3.2 嵌入式Linux 3.3 嵌入式实时Linux 3.4 Linux系统的安装 3.5 Linux目录结构 3.6 Linux常见术语和常用命令 3.7 Linux下的C语言编程入门 3.1 Linux概述---Linux的起源 Linux也被称作UNIX克隆（UNIX clone）或UNIX风格的操作系统，是UNIX OS的一个版本； 在1990年，芬兰赫尔辛基大学的学生Linus Torvalds用汇编语言编写了一个在80386保护模式下处理多任务切换的程序，并从Minix得到启发，开发出0.0.1版本的Linux； Linux具有UNIX的全部特征，包括多任务、虚拟内存、共享库、需求装载、共享的写时复制程序执行、优秀的内存管理以及TCP/IP网络支持； Linux已成为Windows强劲对手。且不仅能够运行于PC平台，在嵌入式方面更显特色，逐渐可与Windows CE抗衡。 3.1.2 Linux概述--- Linux与GNU 当前流行的软件按照提供方式可分成三种模式： 商业软件（commercial software）； 共享软件（share software）； 自由软件（free software）； 开发者提供软件全部源代码，任何用户都有权利使用、拷贝、扩散、修改该软件，同时用户有义务将自己修改过的源代码公开。 1984年，哈佛大学学生Richard Stallman开发了一个完全基于自由软件的软件体系计划，称为GNU(Gnu’s Not Unix)，是免费软件基金会（FSF, Free Software Foundation）提供了一套应用程序，用来代替UNIX操作系统，并拟定了一份称为公共版权许可（GPL, General Public License）的文件。 GNU计划的宗旨是：消除对于计算机程序拷贝、分发、理解和修改的限制。也就是说，每一个人都可以在前人工作的基础上加以利用、修改和添加新内容，但必须公开源代码，允许其他人在此基础上继续工作。 Linus 发布Linux 1.0版是完全按照自由发布版权来做的，而后转向了GPL版权，该版权除了规定有自由软件的各项许可以外，还允许用户出售自己的程序拷贝，并从中获利。这一转变对于Linux 的发展至关重要。 3.1.3 Linux概述---Linux内核概况 1、 Linux内核在操作系统中的位置 2、Linux内核的抽象结构 3）虚拟文件系统（VFS，Visual File System）子系统隐藏了各种不同硬件的具体细节，为所有设备提供统一的接口。VFS可分为逻辑文件系统和设备驱动程序两部分。前者指Linux所支持的文件系统，如ext2、FAT等；后者指为某一种硬件所编写的驱动程序模块。 Linux还支持数十种不同的文件系统，是Linux较有特色的一部分。 4）网络子系统提供了对各种网络标准协议的存取和各种网络硬件的支持，可分为网络协议和网络设备驱动程序两部分。网络协议部分负责实现每一种可能的网络传输协议，网络设备驱动程序负责与具体的硬件设备进行通信，每种可能的硬件设备都有相应的设备驱动程序。 5）进程间通信（IPC，Interprocess Communication）子系统提供了进程间多种通信机制。多个进程为了能在同一项任务上协调工作，他们之间必须能够进行信息的交互。Linux支持许多不同形式的进程间通信机制，包括管道（pipe）、信号以及网络进程通信机制Sockets等。 3.1.4 Linux概述--- Linux内核的微型化 嵌入式应用对操作系统的要求是： 功能具有针对性，效率高，占用资源少，启动速度快，有些系统有实时性的要求等。 Linux是由许多体积小且性能高的微内核和系统组成。在内核代码完全公开的前提下，用户可根据自己应用的需要有针对性地对内核进行改造，完全可以低成本地设计和开发出真正满足自己需要的嵌入式系统。 通用做法是对Linux内核重新编译。由于Linux内核采用模块化地设计，内核开发人员在设计时把这些内核模块作为可选项，可以在编译系统内核时制定。 3.2 嵌入式Linux 商业嵌入式系统的共同特点： 具有专业性、各自地源代码不公开，使得每个系统上的应用软件不容易与其他系统兼容，软件的移植性较差，对各种设备的支持方面也存在问题，且价格昂贵。 嵌入式Linux（Embeded Linux）是指对Linux经过小型化剪裁后，能够固化在容量为几百KB到几十MB的存储器或单片机中，适用于特定嵌入式场合的专用Linux操作系统。 Linux应用于嵌入式系统的优势 1）开放源代码，软件资源丰富 2）内核功能强大 3）支持多种体系结构 4）完善的网络通