Linux操作系统基础 扒拉的ppt.docx 第一章
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2023-03-04
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第1章 Linux 操作系统基础
1.1 Linux 操作系统概述
1991 年，芬兰赫尔辛基大学的学生 Linus Torvalds 设计了免费使用和源代码开放的自由操
作系统：Linux。
其设计理念来自于 UNIX 操作系统，目的是能够在 x86 处理器系统上运行并可以自由地对
其进行完善。
Linus Torvalds 所编写的 Linux 是只有 10000 行代码的核心程序，并将源代码放到了 FTP
站点上免费下载。
他本来想把这个系统命名为 freax，表达的是自由（ free） 和奇异（freak），再附上“X”这
个常用的字母，体现 Unix-like 的系统。
1.1.2 Linux 操作系统主要构成
Linux 系统采用分层结构设计，分别由硬件交互层、内核层、操作系统接口
层和应用层组成，如图 1.1 所示。
硬件交互层由管理外围设备的软件组成，这些外围设备包括终端控制器、磁盘
和磁带控制器、存储设备控制器等。硬件交互层处于 Linux 结构的底层，为内
核层提供基础。
内核层是 Linux 系统的核心，主要包括进程管理子系统和文件子系统。 进程管
理子系统是核心层中的主要部分，承担处理机管理和存储器管理功能。处理机
管理负责进程控制、进程通信、进程调度；存储器管理负责内存储器管理和虚
拟存储器管理。 文件子系统在核心层中实现文件管理功能，并通过文件管理实
现输入/输出设备应用。文件子系统主要包括文件管理，高速缓冲机制。文件管
理实现了文件存储空间的分配、磁盘块管理、文件的存取控制。高速缓冲机制
加快了对字符设备和块设备的访问速度，提高了系统性能。
操作系统接口层包括三部分：Shell、窗口系统和系统调用。 Shell 也称为外
壳，是 Linux 系统的命令解释器。终端用户通过 Shell 以命令方式或 Shell 程
序方式使用内核提供的系统环境，与一般系统的命令解释器不同的是 Linux 系
统的 Shell 还具有程序语言能力，是一种结构化程序，用户可以利用 Shell 编
制脚本程序，完成一些程序开发功能。这是 Linux 系统一个最突出的优势。 窗
口系统是操作系统提供给应用的图形接口，用户和程序员可以借助于图形接口
应用操作系统。现在，Linux 操作系统使用最多的图形窗口系统被称为公用桌
面环境（CDE：Common Desk Environment），是遵循 X 协议的 X-Window 窗口系
统。 系统调用是 Linux 提供给应用程序的使用接口，在程序员的应用程序中可
以用函数调用方式使用系统调用，相当于在用户主程序中通过系统调用进入核
心，直接使用系统资源。
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