《操作系统结课论文：浅析Linux操作系统的应用》8700字

操作系统结课论文：浅析Linux操作系统的应用摘要操作系统在当今的生活中已经是我们日常工作以及生活所避免不了的必需品。到目前为止，操作系统有很多很多种，最常用以及最常见的类似于我们熟悉的windows系统。除此之外还有一些很多专业技术人员在用的Linux操作系统。因为Linux操作系统的便捷和开源，因此该系统具有极大的安全性，被广泛运用于社会的多种场景。那么本篇文章就主要为大家介绍一下Linux操作系统的组成与应用领域以及Linux操作系统所起到的一些作用。来帮助大家具体了解一下Linux操作系统的应用。关键词：Linux操作系统；Linux内核；Linux应用领域目录TOC\o"1-3"\h\u3779第一章Linux操作系统介绍 15272第二章Linux操作系统的组成 1204742.1Linux内核 1235192.1.1系统内存管理 1204772.1.2软件程序管理 2303182.2GUN工具 3235982.3桌面环境 3152042.3.1KDE（KDesktopEnvironment，K桌面环境） 3228642.3.2GNOME（网络对象模型环境） 4179422.3.3Unity桌面 4148第三章Linux应用领域 444393.1服务器系统的应用 457033.2关于桌面系统的应用 4148483.3嵌入式系统的应用 5283353.4电子政务系统的应用 62752结论 717285参考文献 9第1章操作系统模式的相关介绍1.1Windows操作系统视窗操作系统是大家都熟悉的电脑操作系统，也是微软公司研发的电脑软件。这个操作软件经过了长期的演变发展，现阶段发行的win10系统十分完善。该操作系统的特征包括兼容许多的应用软件、人机互动性良好并具有较强的硬件适配性等。从1985年发行这个操作系统一直到现阶段，通过长期的发展已经趋于成熟，现在具有较强的稳定性，是如今电脑应用的主要操作系统。操作系统是人们借助电脑硬件进行互动的媒介，倘若人机操作性不好，那么就无法吸引更多的人进行应用。从手机方面来看，诺基亚品牌的手机可以统领市场的大半个江山，原因是其操作性系统具有极佳的互动性，后来诺基亚手机快速落败的原因还是由于其操作系统逐渐滞后所致。Windows操作系统是个人电脑的重要操作系统，其良好的人机操作性是关键因素。该操作系统具备比较优质的界面，窗口制作十分精美，并且操作方面便于学些，各代系统间进行了自然、较好的传承，其电脑资源管控具有很高的效率，因此取得了突出的成效。该视窗操作系统的突出特征之一就是硬件的适应性极好。该系统可以兼容许多硬件。其对硬件厂家自由、包容的研发环境，吸引了许多硬件厂家愿意和视窗操作系统协作，这反过来促进了Windows操作系统逐步改善、更新。并且硬件技术的进步，也使得操作系统功能不断扩张有了更高的可能性。同时，此操作系统兼容许多硬件的热插拔，为用户提供了极大便利，也被越来越多的用户所喜爱。1.2Mac操作系统MacOS是在苹果Macintosh系列计算机上运行的特定系统。其是率先在商用层面顺利运行的图形用户操作系统。macOS10.15beta4是当前比较新的系统版本，同时，网络上也有可以运行在PC上的Mac系统。Mac系统是在Unix内核基础上形成的图形化操作系统。通常状况下在一般PC不能设置的操作系统则是苹果自主研发的。苹果品牌的操作系统已发展至OS10，代码MacOSX，苹果机的大部分服务与特征均反映了该品牌的理念。在macOS中比较核心的功能是全屏幕窗口。所有的应用程序都能通过全屏模式运行。这不代表窗口模式会被取代，而是说今后有彻底实现网络计算的可能性，iLife11中的用户界面也体现了这一点。此类用户界面会使得计算机的应用大大简化，降低多个窗口导致的难题。其会让用户取得和iPad、iPhone客户完全一致的体验。计算体验也不会下降，并且苹果将有利于用户更加合理的对任务进行处理。1.3UNIX系统该系统从1969年开始涉足电脑领域已经经过了三十多年的发展。尽管现阶段市场上有竞争对手强劲的挑战，但其依旧是大巨型机及群集、笔记本电脑、中小型机、PC以及PC服务器、MPP、工作站等广泛使用的操作系统，即使到现在为止也没有一种操作系统能担负如此重任。并且基于此而诞生的开放系统标准还是截止到现在唯一的电脑运行系统标准，就算是对手亦或是如今还存在的专用的硬件系统中的相应操作系统，它的界面也是严格遵照POSIX或者其它类UNIX标准的。从结构方面来看，UNIX系统主要包括外围程序、核心程序，同时这二者相融合变成特定整体。核心部分包括了系统内的不同模块功能，也就是设备管理、处理机与进程管理、文件系统以及存储管理。核心程序具有简洁精干和精心设计的特征，所占用的空间极小，可以为系统的高效运行提供保障。外围部分主要有应用程序、系统的的用户界面以及使用程序，用户主要借助外围程序应用计算机。1.4ChromeOS操作系统这由谷歌研发的在PC基础上形成的操作系统。GoogleChromeOS作为在Linux基础上形成的特定开源操作系统，其是专门为上网本开发的比较轻的开源操作系统，谷歌已经将其源代码公开，应用ChromeOS的笔记本已于2010年后6个月开始推行。[1]2010年12月7日也就是我国时间12月8日谷歌公司举行了Chrome系列产品推广会，并正式公开了ChromeOS、ChromeWebstore。ChromeOS是在Linux基础上形成的一款开源操作系统，同样会有一些与Chrome

Browser较为相似的浏览器，每一个程序都对应的有一个分页。开发的三个关键点就是：(操作)简易、(执行)速度、(系统)安全开机速度很快，并通过上网本进行示范,从启动电源到到达界面的时间在3秒以下。每一个程序均是在网络WebApps的基础上运行。

第2章Linux操作系统的组成Linux是一种自由和开放源码的类UNIX操作系统。它主要受到Minix和Unix思想的启发，是一个基于POSIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。linux可划分为以下四部分：Linux内核、GNU工具、图形化桌面环境、应用软件。2.1Linux操作系统简介Linux操作系统的核心是由LinusTorvalds开发的内核，Linux内核之上的组件分为几个部分。BSDUNIX项目和XWindowsSystem项目，以及随后由程序员开发的应用程序[1]。Linux内核与GNU项目BSDUNIX和MIT的X11（XWindows）相结合，迅速形成并发展了整个Linux操作系统，构成了当今优秀的Linux系统。简单来说，Linux操作系统=Linux内核+GNU软件和系统软件+必要的应用程序。Linux是一个支持多用户、多任务、多进程、多CPU的完整系统，具有很高的系统稳定性、可靠性和安全性，以及GNOME、KDE等全图形用户界面，完全开发。它是一个完整的开发平台，具有C/C++、Java、Perl等平台。LSO提供强大的数据库平台和强大的网络服务。由于其各种优秀的特性，得到了IBM、Google、互联网等众多行业厂商的支持，作为开源操作系统，Linux操作系统是一个应用系统。越多人喜欢，它的优势就在于操作系统的开源。如果该软件基于GNU规则，您可以使用和修改其源代码。但是对于很多熟悉Windows操作系统的人来说，Linux的操作不够人性化，界面不够美观，影响了操作系统的普及，造成了一系列的困难。因此，在Linux操作系统上创建用于与人机界面进行实时通信的N-tools，将为刚接触Linux操作系统的用户带来极大的舒适感，让他们更好地学习网络编程和掌握应用程序。使用这些框架的应用程序是在Linux平台上设计和开发的。我通过结合在过去四年的大学学习中学到的知识来测试学习成果。2.2Linux内核Linux系统的核心是内核。内核控制着计算机系统上的所有硬件和软件。内核主要负责以下四个功能：系统内存管理、软件程序管理、硬件设备管理、文件系统管理。2.2.1系统内存管理操作系统内核的主要功能之一就是内存管理。内核不仅管理服务器上的可用物理内存，还可以创建和管理虚拟内存（即实际并不存在的内存）。内核通过硬盘上的存储空间来实现虚拟内存，这块区域称为交换空间（swapspace）。内核不断地在交换空间和实际的物理内存之间反复交换虚拟内存中的内容。这使得系统以为它拥有比物理内存更多的可用内存。内存存储单元按组划分成很多块，这些块称作页面（page）。内核将每个内存页面放在物理内存或交换空间。然后，内核会维护一个内存页面表，指明哪些页面位于物理内存内，哪些页面被换到了磁盘上。内核会记录哪些内存页面正在使用中，并自动把一段时间未访问的内存页面复制到交换空间区域（称为换出，swappingout）——即使还有可用内存。当程序要访问一个已被换出的内存页面时，内核必须从物理内存换出另外一个内存页面给它让出空间，然后从交换空间换入请求的内存页面。显然，这个过程要花费时间，拖慢运行中的进程。只要Linux系统在运行，为运行中的程序换出内存页面的过程就不会停歇。2.2.2软件程序管理Linux操作系统将运行中的程序称为进程。内核创建了第一个进程（称为init进程）来启动系统上所有其他进程。当内核启动时，它会将init进程加载到虚拟内存中。内核在启动任何其他进程时，都会在虚拟内存中给新进程分配一块专有区域来存储该进程用到的数据和代码。Linux系统可以通过调整启动运行级来控制整个系统的功能。通过将运行级从3调整成5，系统就可以从基于控制台的系统变成更先进的图形化XWindow系统。2.2.3文件系统管理Linux内核支持通过不同类型的文件系统从硬盘中读写数据。表1-1列出了Linux系统用来读写数据的标准文件系统。图2Linux文件管理系统2.3GUN工具除了由内核控制硬件设备外，操作系统还需要工具来执行一些标准功能，比如控制文件和程序。供Linux系统使用的这组核心工具被称为coreutils（coreutilities）软件包。GNUcoreutils软件包由三部分构成：处理文件的工具、操作文本的工具、管理进程的工具。2.4桌面环境2.4.1KDE（KDesktopEnvironment，K桌面环境）最初于1996年作为开源项目发布。它会生成一个类似于MicrosoftWindows的图形化桌面环境。KDE桌面允许你把应用程序图标和文件图标放置在桌面的特定位置上。单击应用程序图标，Linux系统就会运行该应用程序。单击文件图标，KDE桌面就会确定使用哪种应用程序来处理该文件。2.4.2GNOME（网络对象模型环境）GNOME是另一个流行的Linux桌面环境。GNOME于1999年首次发布，现已成为许多Linux发行版默认的桌面环境。2.4.3Unity桌面如果你用的是UbuntuLinux发行版，你会注意到它与KDE和GNOME桌面环境有些不一样。准确来说，这是因为负责开发Ubuntu的公司决定采用自己的一套叫作Unity的Linux桌面环境。Unity桌面得名于该项目的目标——为工作站、平板电脑以及移动设备提供一致的桌面体验。不管你是在工作站还是在手机上使用Ubuntu，Unity桌面的使用方式都是一样的。第3章Linux应用领域关于在领域以及它以及其它一些需要操作系统的领域内Linux的操作系统有以下几个应用领域来帮助我们的日常工作以及生活。3.1服务器系统的应用首先是价格低廉的服务器系统，对于部门来说，服务器的流畅以及不断的开发进步是极其重要的，因为部门对于人员信息的不断改进以及信息流的不断变化，都需要及时的控制和掌握，而Linux的服务器系统，由于有很多的开发者都在对Linux不断的巩固加强，所以，它相对于其它的网站来说，鲁尼斯的操作系统，还是非常有潜在价值的，而且它的开发，部分也非常的大，有很多地方还可以不断的进步，那么我们的系统在使用Linux，就可以很好的利用它的，不断开发这种条件，来不断的更新自己的信息库，。在今天Linux操作系统被广泛的用于服务器操作系统之中。目前我们知道的很多开发者群体以及开发者组织都在用这个操作系统，同时它对于一些网站的服务商来说也是最好的一个操作系统。主要还是因为它的价格低廉，用起来比较方便。3.2关于桌面系统的应用桌面系统是为很多人的办公带来非常大的便利，。而且Linux的桌面系统对外使用也是完全免费的，不收取任何一点费用。深一步地去分析Linux的桌面系统，它包括一些办公应用和多媒体应用，包括网络应用等方面，这些领域都是我们的部门所需要的，首先办公应用，关部门在日常工作以及办公室肯定少不了对办公应用的使用，而且需要平凡的，大面积的使用办公应用，它可以做到免费。Linux的桌面系统，这一点时就会很方便，我们的日常办公工作，其次关于Linux桌面系统的多媒体应用，也是非常的便捷和方便的，在关部门日常所需要的面部识别方面，它的多媒体应用可以把照片更加方便的去处理以及识别的，这些都可以为我们的部门提供更高的便捷，以及更高的效率。还有关于Linux系统的网络应用这方面，网络应用，对于目前的关系来说也是非常重要的一点，现在的网络变幻莫测，有很多的网络诈骗以及网络管理都需要部门的同步跟进，所以，网络应用等功能的大面积使用，也让关部门更加的，需要Linux这种操作系统来帮忙。其实最新发行的这一版本的Linux，在桌面这一方面有了很大的改进，尤其是在桌面的应用方面，与其它的操作系统来说，已经具有了很高的水平，跟以前相比更是有了更大的进步。目前的桌面系统，可以结合多个办公应用，来方便我们的日常办公以及工作所需要，然后还有它的多媒体应用，可以辅助我们日常的编辑视频，编辑音频以及照片的美化。同时它还附加有网络应用，等多方面功能的桌面系统，它将多个功能集为一体，成为新一代的Linux操作系统，最最关键的也是最受广大使用者欢迎的就是这个桌面操作系统它是免费使用的，这个也与Linux的价格低廉相呼应，受到广大使用者的喜欢。3.3嵌入式系统的应用嵌入式相信大家对这个名词已经不陌生了，在当下的计算机环境中，很多很多的移动设备包括固定设备都是嵌入式的。那么在嵌入式如今，这么流行的今天在这方面就能发挥它更好的一个作用。因为Linux的内核核心以及其它一些源代码方面都是完全公开的，很多的使用者以及开发者都可以共享一些源代码。所以大部分基于Linux的嵌入式系统，都大受欢迎，这也让基于Linux的嵌入式系统成本大大降低，相比于其它的一些嵌入式，更加受到观众的喜欢。而且Linux的嵌入系统完全不受其它因素的干扰，由于它的内核是公开透明，而且含量信息是非常丰富的，我们可以任意的在其后台中，拿到自己所需要的一些嵌入式。Linux操作系统的嵌入式系统，它主要应用于一些移动设备，也就是我们现在的手机和电脑，那么部门在使用这一功能时主要是针对一些利用手机以及电脑进行犯罪的人员，能更好的进行跟踪处理。随着目前，手机以及一些其它移动终端设备的使用量越来越高，Linux的嵌入式系统就会更加的普遍。使用它的人如果越来越多，那么对部门的调查就会越来越方便，它可以根据Linux的嵌入式系统来找到使用它的一些手机终端客户，进行定位以及信息筛选。这些都会帮助部门进行更高效率的工作。同时在进行一些部门的小程序开发时，完全可以用Linux的嵌入式系统，它是由全球各地的开发者共同研发的一个嵌入式系统，它的内核是完全透明公开的，对于是正常的使用者，还是对于部门这种安全系数较高的使用者来说，都有必要对Linux嵌入式系统进行一定的认知和了解，方便为以后的程序开发，作出重要基础。如果需要新的软件或者新的程序是我们的，部门就可以利用Linux的嵌入式系统来进行一些源代码的采用，这样就更方便的去开发一些东西。同时还可以不受其它任何因素的干扰下完成这种工作。目前我们所知道的两个最大的操作系统就是windows和Linux，在Linux逐渐变好，逐渐越来越优秀的趋势下，它已经完全可以与windows系统相抗衡。是随着Linux的不断增强，所有的使用者对该系统的态度都发生了非常大的转变，不仅仅是因为它的价格低廉，还有一大部分原因是由于它具有超高的安全性。所以在这两大优势的前提下，越来越多的人都更加喜欢Linux的操作系统，而且目前有一大部分的国家正在把一些电子政务系统想入那个平台倾斜，由于它的安全性更高，所以更受广大电子政务作者的喜爱，同时也证明了有更多的人对Linux系统的认可。3.4电子政务系统的应用为什么现在越来越多的国家会把电子政务转向Linux的操作系统平台？就是因为Linux的安全性太高了，那么这正是符合我们的系统所需要的一种操作系统，我们知道部门的工作是极其隐秘的。如果想要在部门采用一些操作系统，它的安全性必须达到最高，因为一旦部门的信息泄露就意味着该区域的大量人员信息被泄露，所以部门完全可以将Linux这种操作系统作为自己的基本操作系统，由于它有更高的安全性，而且使用更加简单方便。部门所需要东西的安全性，大家可想而知。因为这个工作单位含有大量的个人信息以及个人记录的，所以我们想要更高效，更安全的工作就必须要用Linux的系统，无论是它的电子政务也好，还是其它方面也好，都具有更高的安全性，复合我们部门的需求。08年8月1号国家部金盾工程部署中科，红旗Linux操作系统颁布了以下一个文件，大致介绍了一下国内领先的Linux厂商中科红旗软件技术有限公司，日前宣布了一个国家部金盾工程项目，采用了红旗Linux操作系统。这个操作系统为我们的部出入境管理局搭建了一个高效率，稳定以及安全的出入管理信息系统平台。大大实现了我国出入境管理，日前所想要的，加快速度，提高能力，强化管理的一个目标，同时它也大幅度提高了我国边防检查的力度，同时规范了执勤形状度以及全自动化水平，把我们的全国出入境管理业务的建设，推上了一个更高更新的台阶。第4章未来操作系统发展的预期为了跟上时代的步伐，操作系统也加快了发展的速度，这也使得软件的进步空间进一步拓展，许多软件公司也都依据自身的优势制定了发展的策略，例如，微软公司的.net以及Sun的Java就是比较有代表性的技术。4.1微软的.net计划微软公司制定的.net计划与自身的操作系统密切相关，进一步对系统的基础服务进行改进、创新；最大程度把中间件与网络平台的服务升级成操作系统服务。Sun在操作系统中纳入了J2EE技术，例如在操作系统中应用中间件研发设计了TrustedSolaris8等。现阶段，Linux的网络化服务的兼容性还有待提升，大部分网络化的改善多数是借助补丁模式来完成的，和微软的WindowsServer2003进行比较还存在相应差距。4.2操作系统内核将呈现出多平台统一的趋势以往的操作系统内核应用的是模块化设计科技，仅可以在固定平台上使用。由于模块化和组件化技术的逐步完善，操作系统内核将会升级成多平台统一发展的模式，例如WindowsXP借助组件技术能灵便的进行改进与拓展，不仅有兼容桌面系统的Professional版本，还有兼容嵌入式系统的WindowsXPEmbedded，让视窗操作系统内核技术充分实现了统一。Linux中的2.6内核版本也进一步强化了对多平台统一的驱动，该内核版本不用客户展开繁复的裁剪与修改就能够有效实现嵌入式Linux，并且此内核也能兼容DataCenterLinux。4.3功能会逐步增加，形成平台环境操作系统功能逐步增加的原因主要包括这两个：第一，逐步满足用户的相应需求；第二，新技术的不断产生。与首版相比，MacOSX10.2的功能共增加150多项。这些拓展的功能并非所有用户都能使用到，但操作系统是规范的套装软件应当满足各个用户的相应需求，因此系统会逐步扩展，功能也在逐步增加，不断延伸出由研发工具发展至系统工具然后到应用软件的特定平台环境。4.4技术发展趋势和软件构件技术密切相融合，兼容现代软件研发模式，以进行软件的工业化生产。当前的构件技术主要有CORBA与J2EE和.NET等。在研发中间件的过程中会更多的使用到相应的开源技术，比如Linux、Apache、Tomcat、Eclipse和OpenSSL以及Jboss等。可支持移动计算等数项设备，确立全新的基于协调技术的软件协同模式。以往的交易中间件和消息中间件已成了先进的应用服务器中至关重要的部分，并且不断延伸至操作系统内核。数据集成、应用服务器、Web服务、门户、EAI厂商逐步把中间件的相应功能拓展至产品中；微软.NET以及GXA会逐步挤压非JAVA的中间件空间。4.5应用发展趋势更多的垂直应用领域会通过中间件技术对系统进行设计与研发，有安全、消息和交易等，以期减少研发成本、压缩研发周期。针对应用层面有效应对安全控制、可靠性保障、名字服务与效率保障和负载均衡以及并发控制等问题，以期满足企业级的使用标准，对应用研发进行简化处理。逐步拓展在各平台基础上的开发接口，为领域应有标准以及研发环境提供支持。4.6嵌入式系统和软件技术发展趋势建立行业标准；平台建立使用软件为嵌入式。嵌入式系统作为将应用当做核心的系统，肯定不会仅有一种平台，但其会借鉴PC的先进经验，确立各个行业的标准。行业的统一标准的特点包括：便于维护与协作生产、设计技术共享以及构件兼容等，是提升行业性产品优势的有效途径。迈向行业开发系统之路、创建行业性的嵌入式研发平台是推动嵌入式软件科技发展的一种有效路径。通过应用的多个要求，未来各行各业将会对其嵌入式操作系统、嵌入式支撑软件以及嵌入式中间件等行业标准进行明确。嵌入式软件研发工具未来会朝着编译优化、高度集成、可视化建模、具备系统设计、仿真与验证功能的趋势发展。嵌入式软件开发工具作为嵌入式支持软件的重点，其适用性、集成度和嵌入式系统的研发效率密切相连。嵌入式软件开发工具的演变和台式机或者主机系统软件研发工具的发展相比长期处于滞后状态。在今后的数年中，由于市场需求的不断变化，会有更多的包含多窗口图形化用户界面、支持面向对象程序开发方式以及C/S体系架构的嵌入式开发工具在市场中出现。嵌入式软件研发工具未来会朝着编译优化、高度集成、可视化建模、具备系统设计、仿真与验证功能的趋势发展。结论Linux可以走到今天，一定有它的优点所在。目前为止使用者都明白，该操作系统的高效性以及它的灵活性，是最吸人眼球的，Linux的设计结构是模块化的，那么这样就使得它不仅仅能在一些价格昂贵的工作站台上去运行，更能在一些比较廉价的PC机上，来实现全部的工作特性。充分发挥其有多任务多用户的能力。这个操作系统软件中不仅有一个完整的Linux操作系统，其还自带了一些类似于文本编辑器以及语言编译，等日常应用软件来供我们的日常生活以及工作所用，同时它也包括多窗口管理器。所以Linux的操作系统整体来说，比较符合我们日常所需要的操作系统所有的需求。这也使得它能在当今互联网高速发展的今天，