Linux后续学习纲要.ppt

LinuxLinux后续学习纲要后续学习纲要 南开大学 物理学院生物物理系 吴爱平 M020120 Linux安装配置中一些概念 系统安装的一般过程 收集计算机的相关硬件信息 用Linux的安装软盘或光盘开机 使用分区软件，如fdisk，建立Linux下的磁盘分区 安装Linux系统软件 配置相关硬件 用户帐号的建立 一些配置文件的修改 Linux的软盘启动 制作启动盘：mkbootdisk -device /dev/fd0 linux版本号 ; dd if=/path/imgfile of=/dev/fd0 基本文件系统结构, 至少含有以下目录：/dev, /proc, /bin, /etc, /lib, /usr, /tmp 最基本的应用程序，如sh, ls, cp, mv等 最低限度的配置文件，如rc, inittab, fstab等 设备：/dev/hd*, /dev/tty*, /dev/fd0 基本程序运行所需的库函数 Linux 的U盘启动 Linux的硬盘分区命名规则 设备命名 第一软驱（A:） 第二软驱（B:） 第一个硬盘（整个硬盘） 第一个硬盘（第一个主分区） 。 第一个硬盘（第四个主分区） 第一个硬盘（第一个逻辑分区） 第一个硬盘（第二个逻辑分区） 依此类推 第二个硬盘（整个硬盘） 第二个硬盘（第一个主分区） 依此类推 第一个SCSI硬盘（整个硬盘） 第一个SCSI硬盘（第一个主分区） 依此类推 /dev/fd0 /dev/fd1 /dev/hda /dev/hda1 /dev/hda4 /dev/hda5 /dev/hda6 /dev/hdb /dev/hdb1 /dev/sda /dev/sda1 硬盘分区原则 分区前，除了先弄清楚计算机担负的工作及硬盘的容 量有多大，还要考虑到以下几个问题： 是否使用lilo或grub引导，以及它们的版本号 是否限制用户可使用的磁盘空间大小 在系统中需要安装哪些软件 交换分区需要多大 系统是否有多个硬盘 另外，主要应考虑以下问题： 所用Linux版本，不同版本有一些不同的特征 作为工作站还是服务器 如果是服务器，开通服务对象的硬盘使用情况 关于日志记录的相关情况 编译内核 获得内核源程序，copy到/usr/src下，创建新目录如 linux-2.4.48等来放置解压缩的原文件 编译之前，建立和检查所有该有的链接，察看 /usr/include子目录 禁用旧的内核文件：make mrproper 配置内核：make config 或者 make menuconfig(必须安 装ncurses-dev和tk4-dev库) 或者 make xconfig(必须先 安装并配置X window) 编译内核：make zImage:make modules:make modules_install 等等（查看make文档） 多系统引导 Grub简介 GRUB: Grand Unified Boot Loader 功能：装入和引导内核，引导Linux系统 GRUB的技术特点： 支持多可执行文件格式 ，GRUB支持各种a.out格式和ELF格 支持不符合Multiboot标准的内核 ：主要 是FreeBSD， NetBSD，OpenBSD和linux。也能通过chainload间接引导非 开放的其他操作系统 支持操作系统模块装载 提供文本格式可手工修改的配置文件 菜单界面 灵活的命令行界面 多文件系统识别 ：能够透明地识别多种文件系统，现在能够 识别的文件系统有BSD FFS，DOS ，FAT16，FAT32，Minix fs和Linux ext2fs。而且这个范围仍然在扩展 Grub简介（续） 支持压缩文件的解压缩：能够解压缩被gzip压缩的文件，并且这个识 别和解压过程是自动的和对用户透明的，这个功能大大地减少了文 件的大小，减少了load的时间，这个功能对于软 盘上的系统尤其有 用。 可能有些内核模块在装载时就要求是压缩状态，这时解压此模 块可能会画蛇 添足，所以GRUB提供了另一个不进行解压缩的模块 装载命令 可以读取任何已安装的设备上的数据 ：支持读取软盘，硬盘上的数 据，不依赖于根设备上任何的设置 和磁盘定位的表示方法无关 能够使用BIOS所检测到的所有RAM：GRUB通常能够找到PC兼容 机上的全部RAM，它采用一种先进的BIOS查询技术 来找到所有的 内存空间 支持硬盘的LBA模式：GRUB通过支持LBA模式，突破1024柱面的 限制，能够访问8GB以外的全部硬盘空间 支持网络 ：虽然GRUB是一个基于磁盘的引导程序，但是它也支持 网络功能，你可以通过TFTP协议从网络上得到操作系统映象文件并 引导 GRUB的后继版本可能会包括一个内置的可编程语言来支持各种引导 参数 ，并且计划加入对非PC体系结构的支持 Linux下常用软件 刻录工具：Xcdroast, web CDwriter,Vcdtools 多媒体应用程序：FreeAmp, zzplayer, realplayer, winnap等 网络应用程序：HotJava, IglooFTP PRO, Kicq 绘图应用程序：Compupic, xv, ImageMagic 文件管理：Endeavor, Fm, Rox-Filer 系统工具：HDBENCH Clone, Kleandisk, Powertweak, Partition Image 虚拟工作机器：wine, Vmware 几个可能的学习方向 Linux系统细节研究 对应系统架构-硬件 CPU 内存 硬盘 总线 控制器与外设 地址空间 时钟 Linux内核组成 内核体系结构 存储管理 设备管理 进程和作业管理 网络系统 系统调用 Linux文件系统 Linux核心对文件系统的支持,虚拟文件系统（VFS）以 及Linux核心对实际文件系统的支持 第二代扩展文件系统（）和第三代扩展文件 系统（） 虚拟文件系统（） 注册文件系统 实际使用时安装文件系统 Linux日志系统 日志的主要功能：记录系统事件，审计和监测，实时 监测系统状态，监测和追踪侵入者等 日志文件系统比传统的文件系统安全，用独立的日志 文件跟踪磁盘内容的变化 日志文件的设计思想：跟踪文件系统的变化而不是文 件系统的内容 Ext3和ext2文件系统的对比 可供选择的其他Linux日志文件系统：SGI的xfs， Veritas的文件系统及卷管理，reiserfs, IBM的jfs等 日志小结 系统日志 对系统活动的详细审计，用于评估、审查系统的运行环境和各种 操作，大部分记录于/var/log中 系统登陆日志 保存每个用户的登陆记录，被存往/var/log/lastlog, /var/log/wtmp, /var/run/utmp等，以二进制格式保存用户登陆数据 Syslog日志记录 由syslogd进程守护，从本地或UDP端口514上监听syslog记录，可 以保存在本地文件中，也可将纪录发送到网络上的另一台主机中 其他日志 一些应用程序自己的日志记录方式，如系统安全设置 编程学习程序设计基础 程序是执行某个特定任务的计算机指令集合 编程语言 u 汇编语言 u C编程语言和编译器 u 连接程序：将几个目标模块和库过程连接起来形成单一程 序的应用 操作系统 核心数据结构 u 连接列表 u 散列表 u 抽象接口 Linux下的程序设计 脚本编程 Shell 正则表达式 Sed Perl Tcl/tk GNU C、C+ 编译器 GNU make 工具 GNU 的调试器 Linux下的图形化编程 RCS/CVS 版本控制系统 备份和恢复 数据丢失原因：硬件出错、软件问题、人为误操作或 自然灾害 备份的介质：软盘、硬盘、CD-ROM、磁带等 备份工具： tar , cpio , dump 备份方式：简单备份和多级备份 备份数据选择：如用户文件和系统配置文件，相关软 件的配置文件等 系统源码阅读 好处： 可以学习到很多编程的方法 可以提高自己把握大规模源代码的能力，有利于快速了解脉 络，熟悉细节以及程序架构 获得一些好的思想 阅读源码的方法和技巧 阅读源码的辅助工具 源码阅读方法（1） 阅读源代码的说明文档，比如README 阅读源程序之前仔细阅读 起说明注释作用的doc或者 docs文档目录 从makefile文件入手，分析源代码的层次结构，找出哪 个是主程序，哪些是函数包 从main函数入手，一步一步往下阅读，遇到可以猜测 出意思来的简单的函数，可以跳过。但是一定要注意 程序中使用的全局变量（如果是C程序），可以把关键 的数据结构说明拷贝到一个文本编辑器中以便随时查 找 源码阅读方法（2） 分析函数包（针对C程序），要注意哪些是全局函数， 哪些是内部使用的函数，注意extern关键字。对于变量 ，也需要同样注意。先分析清楚内部函数，再来分析 外部函数，因为内部函数肯定是在外部函数中被调用 的 需要说明的是数据结构的重要性：对于一个C程序来说 ，所有的函数都是在操作同一些数据，而由于没有较 好的封装性，这些数据可能出现在程序的任何地方， 被任何函数修改，所以一定要注意这些数据的定义和 意义，也要注意是哪些函数在对它们进行操作，做了 哪些改变 在阅读程序的同时，最好能够把程序存入到cvs之类的 版本控制器中去 Linux并行操作系统 Linux 在现代集群系统中的应用 硬件架构方案 软件组成 经典案例 NK-Star 嵌入式Linux操作系统 嵌入式Linux联盟 2003年2月包括Red Hat、MontaVista Software和IBM 等厂商成立嵌入式Linux联盟（The Embedded Linux Consortium, ELC），打算推动Linux在移动电话、 路 由器及其它设备当中的应用 NEC和索尼（Sony）都已经开始销售数字录像机等内嵌 Linux的消费电子产品。摩特罗拉（Motorola）大多数 的手机，也将改用Linux。IBM也正在开发Linux的掌上 电脑 嵌入式Linux系统实现方案 嵌入式系统的概念和信息电器的概念 Linux的特点、发展状况和开发环境 使用Linux进行嵌入式系统开发的便利 Linux的实时变种RTLinux的原理、实现 方案和编程方法 Linux网络设备驱动程序的分析和利用到嵌入 式系统中的方案 实现Linux和RT Linux的内核在线调试环境的 途径 Linux业界标准 2004年4月5日，信息产业部正式成立Linux标准工作组 Linux标准工作组目前已启动项目： Linux标准体系研究（得到国家863计划中文Linux和 办公软件相关标准与规范的支持） Linux应用编程界面（API）规范（国标项目，） Linux桌面操作系统技术要求规范（国标项目，） Linux服务器操作系统技术要求规范（国标项目，） Linxu用户界面规范（国标项目，） 实现自己的简单操作系统（1） 把握操作系统的最基本特性 编写操作系统开始是对BIOS控制，取出存储在ROM 里的程序，BIOS就会选择一个启动设备，并且读取该 设备的第一扇区(即启动扇区)，然后控制过程就会转移 到指定位置。启动设备可能是一个软盘、光盘、硬盘 ，或者其它所选择的设备。在此我们把软盘作为启动 设备。如果我们已经在软盘的启动扇区里写了一些代 码，这时它就被执行。因此，我们的目的很明确，就 是往软盘的启动扇区写一些程序 实现方案：使用8086汇编来写一个小程