Linux操作系统概述
一、什么是Linux
简单地说，Linux是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统，它主要用于基于Intel x86系列CPU的计算机上。这个系统是由全世界各地的成千上万的程序员设计和实现的。其目的是建立不受任何商品化软件的版权制约的、全世界都能自由使用的Unix兼容产品。
Linux的出现，最早开始于一位名叫Linus Torvalds的计算机业余爱好者，当时他是芬兰赫尔辛基大学的学生。他的目的是想设计一个代替Minix（是由一位名叫Andrew Tannebaum的计算机教授编写的一个操作系统示教程序）的操作系统，这个操作系统可用于386486或奔腾处理器的个人计算机上，并且具有Unix操作系统的全部功能，因而开始了Linux雏形的设计。
Linux以它的高效性和灵活性著称。它能够在PC计算机上实现全部的Unix特性，具有多任务、多用户的能力。Linux是在GNU公共许可权限下免费获得的，是一个符合POSIX标准的操作系统。Linux操作系统软件包不仅包括完整的Linux操作系统，而且还包括了文本编辑器、高级语言编译器等应用软件。它还包括带有多个窗口管理器的X-Windows图形用户界面，如同我们使用Windows NT一样，允许我们使用窗口、图标和菜单对系统进行操作。
Linux之所以受到广大计算机爱好者的喜爱，主要原因有两个，一是它属于自由软件，用户不用支付任何费用就可以获得它和它的源代码，并且可以根据自己的需要对它进行必要的修改，无偿对它使用，无约束地继续传播。另一个原因是，它具有Unix的全部功能，任何使用Unix操作系统或想要学习Unix操作系统的人都可以从Linux中获益。
二、为什么使用Linux
由于Linux是一套具有Unix全部功能的免费操作系统，它在众多的软件中占有很大的优势，为广大的计算机爱好者提供了学习、探索以及修改计算机操作系统内核的机会。
操作系统是一台计算机必不可少的系统软件，是整个计算机系统的灵魂。一个操作系统是一个复杂的计算机程序集，它提供操作过程的协议或行为准则。没有操作系统，计算机就无法工作，就不能解释和执行用户输入的命令或运行简单的程序。大多数操作系统都是由一些主要的软件公司支持的商品化程序，用户只能有偿使用。如果用户购买了一个操作系统，他就必须满足供应商所要求的一切条件。因为操作系统是系统程序，用户不能擅自修改或试验操作系统的内核。这对于广大计算机爱好者来说无疑是一种束缚。
要想发挥计算机的作用，仅有操作系统还不够，用户还必须要有各种应用程序的支持。应用程序是用于处理某些工作（如字处理）的软件包，通常它也只能有偿使用。每个应用程序的软件包都为特定的操作系统和机器编写。使用者无权修改这些应用程序。使用Linux，可以将操作系统变成一种操作环境。
由于Linux是一套自由软件，用户可以无偿地得到它及其源代码，可以无偿地获得大量的应用程序，而且可以任意地修改和补充它们。这对用户学习、了解Unix操作系统的内核非常有益。学习和使用Linux，能为用户节省一笔可观的资金。Linux是目前惟一可免费获得的、为PC机平台上的多个用户提供多任务、多进程功能的操作系统，这是人们要使用它的主要原因。就PC机平台而言，Linux提供了比其他任何操作系统都要强大的功能，Linux还可以使用户远离各种商品化软件提供者促销广告的诱惑，再也不用承受每过一段时间就升级之苦，因此，可以节省大量用于购买或升级应用程序的资金。
Linux不仅为用户提供了强大的操作系统功能，而且还提供了丰富的应用软件。用户不但可以从Internet上下载Linux及其源代码，而且还可以从Internet上下载许多Linux的应用程序。可以说，Linux本身包含的应用程序以及移植到Linux上的应用程序包罗万象，任何一位用户都能从有关Linux的网站上找到适合自己特殊需要的应用程序及其源代码，这样，用户就可以根据自己的需要下载源代码，以便修改和扩充操作系统或应用程序的功能。这对Windows NT、Windows98、MS-DOS或OS／2等商品化操作系统来说是无法做到的。
Linux为广大用户提供了一个在家里学习和使用Unix操作系统的机会。尽管Linux是由计算机爱好者们开发的，但是它在很多方面上是相当稳定的，从而为用户学习和使用目前世界上最流行的Unix操作系统提供了廉价的机会。现在有许多CD-ROM供应商和软件公司（如RedHat和TurboLinux）支持Linux操作系统。Linux成为Unix系统在个人计算机上的一个代用品，并能用于替代那些较为昂贵的系统。因此，如果一个用户在公司上班的时候在Unix系统上编程，或者在工作中是一位Unix的系统管理员，他就可以在家里安装一套Unix的兼容系统，即Linux系统，在家中使用Linux就能够完成一些工作任务。
Linux的发展
一、 Linux纵览
Linux一般有四个主要部分：内核、Shell、文件结构和实用工具。
1 Linux内核。内核是系统的心脏，是运行程序和管理像磁盘和打印机等硬件设备的核心程序。它从用户那里接受命令并把命令送给内核去执行。
2 Linux Shell。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。它接收用户输入的命令并把它送入内核去执行。
实际上Shell是一个命令解释器，它解释由用户输入的命令并且把它们送到内核。不仅如此，Shell有自己的编程语言用于对命令的编辑，它允许用户编写由shell命令组成的程序。Shell编程语言具有普通编程语言的很多特点，比如它也有循环结构和分支控制结构等，用这种编程语言编写的Shell程序与其他应用程序具有同样的效果。
Linux提供了像Microsoft Windows那样的可视的命令输入界面——X Window的图形用户界面（GUI）。它提供了很多窗口管理器，其操作就像Windows一样，有窗口、图标和菜单，所有的管理都是通过鼠标控制。现在比较流行的窗口管理器是KDE和GNOME。
每个Linux系统的用户可以拥有他自己的用户界面或Shell，用以满足他们自己专门的Shell需要。
同Linux本身一样，Shell也有多种不同的版本。目前主要有下列版本的Shell：Bourne Shell：是贝尔实验室开发的。BASH：是GNU的Bourne Again Shell，是GNU操作系统上默认的shell。KornShell：是对Bourne SHell的发展，在大部分内容上与Bourne Shell兼容。C Shell：是SUN公司Shell的BSD版本。
3 Linux文件结构。文件结构是文件存放在磁盘等存储设备上的组织方法。主要体现在对文件和目录的组织上。目录提供了管理文件的一个方便而有效的途径。我们能够从一个目录切换到另一个目录，而且可以设置目录和文件的权限，设置文件的共享程度。
使用Linux，用户可以设置目录和文件的权限，以便允许或拒绝其他人对其进行访问。Linux目录采用多级树形结构，下图表示了这种树形等级结构。用户可以浏览整个系统，可以进入任何一个已授权进入的目录，访问那里的文件。
Linux的目录结构
文件结构的相互关联性使共享数据变得容易，几个用户可以访问同一个文件。Linux是一个多用户系统，操作系统本身的驻留程序存放在以根目录开始的专用目录中，有时被指定为系统目录。
内核，Shell和文件结构一起形成了基本的操作系统结构。它们使得用户可以运行程序，管理文件以及使用系统。此外，Linux操作系统还有许多被称为实用工具的程序，辅助用户完成一些特定的任务。
4 Linux实用工具。标准的Linux系统都有一套叫做实用工具的程序,它们是专门的程序，例如编辑器、执行标准的计算操作等。用户也可以产生自己的工具。实用工具可分三类:编辑器：用于编辑文件。过滤器：用于接收数据并过滤数据。交互程序：允许用户发送信息或接收来自其他用户的信息。Linux的编辑器主要有：Ed、Ex、Vi和Emacs。Ed和Ex是行编辑器，Vi和Emacs是全屏幕编辑器。Linux的过滤器（Filter）读取从用户文件或其他地方的输入，检查和处理数据，然后输出结果。从这个意义上说，它们过滤了经过它们的数据。Linux有不同类型的过滤器，一些过滤器用行编辑命令输出一个被编辑的文件。另外一些过滤器是按模式寻找文件并以这种模式输出部分数据。还有一些执行字处理操作，检测一个文件中的格式，输出一个格式化的文件。过滤器的输入可以是一个文件，也可以是用户从键盘键入的数据，还可以是另一个过滤器的输出。过滤器可以相互连接，因此，一个过滤器的输出可能是另一个过滤器的输入。在有些情况下，用户可以编写自己的过滤器程序。
交互程序是用户与机器的信息接口。Linux是一个多用户系统，它必须和所有用户保持联系。信息可以由系统上的不同用户发送或接收。信息的发送有两种方式，一种方式是与其他用户一对一地链接进行对话，另一种是一个用户对多个用户同时链接进行通讯，即所谓广播式通讯。
二、 Linux的发展
Linux是专门为个人计算机所设计的操作系统。它最早是由Linus Torvalds设计的。当时Linux是他的一项个人研究项目，其目的是为Minix用户设计一个比较有效的Unix PC版本。Linus Torvalds称它为Linux。Minix是由Andrew Tannebaum教授开发的，发布在Internet上，免费给全世界的学生使用。Minix具有较多Unix的特点，但与Unix不完全兼容，Linus打算为Minix用户设计一个较完整的Unix PC版本，于1991年发行了Linux 011版本，并将它发布在Internet上，免费供人们使用。
以后几年，其他的Linux爱好者根据自己的使用情况，综合现有的Unix标准和Unix系统中应用程序的特点，修改并增加了一些内容，使得Linux的功能更完善。
Linux设计了与所有主要的窗口管理器的接口，提供了大量Internet工具，如FTP，TELNET和SLIP等。
Linux提供比较完整的程序开发工具，最常用的是C++编译器和调试器。
尽管Linux拥有了Unix的全部功能和特点，但它却是最小、最稳定和最快速的操作系统。在最小配置下,它可以运行在仅4MB的内存上。
Linux是在Internet开放环境中开发的,它由世界各地的程序员不断完善，而且免费供用户使用。尽管如此，它仍然遵循商业Unix版本的标准，因为前几十年里，Unix版本大量出现，电子电气工程协会（IEEE）开发了一个独立的Unix标准，这个新的ANSI Unix标准被称为计算机环境的可移植性操作系统界面（PSOIX）。这个标准限定了Unix系统如何进行操作，对系统调用也做了专门的论述。PSOIX限制所有Unix版本必须依赖大众标准，现有大部分Unix和流行版本都是遵循POSIX标准的，而Linux从一开始就遵循POSIX标准。
Linux与其他操作系统的区别
一、Linux特性
Linux操作系统在短短的几年之内得到了非常迅猛的发展，这与Linux具有的良好特性是分不开的。Linux包含了Unix的全部功能和特性。简单地说，Linux具有以下主要特性：
1开放性
开放性是指系统遵循世界标准规范，特别是遵循开放系统互联（OSI）国际标准。凡遵循国际标准所开发的硬件和软件，都能彼此兼容，可方便地实现互联。
2多用户
多用户是指系统资源可以被不同用户各自拥有使用，即每个用户对自己的资源（例如：文件、设备）有特定的权限，互不影响。Linux和Unix都具有多用户的特性。
3多任务
多任务是现代计算机的最主要的一个特点。它是指计算机同时执行多个程序，而且各个程序的运行互相独立。Linux系统调度每一个进程平等地访问微处理器。由于CPU的处理速度非常快，其结果是，启动的应用程序看起来好像在并行运行。事实上，从处理器执行一个应用程序中的一组指令到Linux调度微处理器再次运行这个程序之间只有很短的时间延迟，用户是感觉不出来的。
4良好的用户界面
Linux向用户提供了两种界面：用户界面和系统调用。Linux的传统用户界面是基于文本的命令行界面，即shell，它既可以联机使用，又可存在文件上脱机使用。shell有很强的程序设计能力，用户可方便地用它编制程序，从而为用户扩充系统功能提供了更高级的手段。可编程Shell是指将多条命令组合在一起，形成一个Shell程序，这个程序可以单独运行，也可以与其他程序同时运行。
系统调用给用户提供编程时使用的界面。用户可以在编程时直接使用系统提供的系统调用命令。系统通过这个界面为用户程序提供低级、高效率的服务。
Linux还为用户提供了图形用户界面。它利用鼠标、菜单、窗口、滚动条等设施，给用户呈现一个直观、易操作、交互性强的友好的图形化界面。
5设备独立性
