linux是什么？Linux快速简易入门

Linux 是一个操作系统平台。我们常用的操作系统称为 .当然，也有很多朋友用苹果电脑，苹果电脑使用的系统就叫做macOS。也许你也听说过一个叫做 Unix 的系统。 Unix是比Linux更老的系统，多用于服务器领域。 Linux也用于服务器领域。知名BAT公司（百度、阿里、腾讯）等一线互联网公司99%的服务器都是Linux。每个人都使用 Linux 操作系统。

Linux的起源

说起Linux的历史，有很多故事，但总觉得记不住太多，甚至放弃了学习Linux的想法，所以这里只简单介绍一下Linux的起源。

在 Linux 诞生之前，它是 Unix 的世界。只是当时 Unix 还不是免费的。要使用它，您必须先购买许可证，这在当时非常昂贵，很少有人买得起。

在这样的背景下，很多电脑爱好者都渴望拥有一款便宜或者免费的操作系统供大家学习学习。 1983 年，一位计算机界的伟人发起了一个项目，旨在构建一个完全免费的操作系统。这个项目被称为 GNU 项目。所谓完全自由，是指所有加入 GNU 项目的软件必须可以自由使用、自由更改和自由分发。也就是说，软件发布必须发布其源代码。这个源代码别人可以自由使用，可以随意修改，但是修改后的代码必须要发布。当然，光说是不够的。必须有明确规定的许可协议来限制您如何自由使用它。这套规定就是著名的 GPL 协议。

GNU 项目启动后，支持者众多，在此期间产生了很多伟大的软件，如 vi、Emacs、GCC 等。但遗憾的是，从来没有一个比这更完美的操作系统。直到 1991 年，芬兰大学生 Linus 才根据自己的兴趣开发了一个类 Unix 操作系统。一经推出，便受到了广大爱好者的追捧。这个系统是Linux。 1994 年，Linux 加入 GNU 项目，并在 GPL 协议下发布。从此，GNU/Linux 真正实现了构建完全免费操作系统的愿景。

Linux系统

如果您以前从未接触过 Linux，可能不清楚为什么会有这么多不同的 Linux 发行版。在查看 Linux 软件包时，您一定会被 和 GNU 等术语弄糊涂。第一次进入 Linux 世界会感觉不太舒服。在我们开始学习命令和脚本之前，我们将为您揭开 Linux 系统的神秘面纱。

Linux可以分为以下四个部分：

每个部分在Linux系统中都有自己的功能。但就个别部分而言，它并没有多大作用。图 1 是基本结构的框图，显示了各个部分如何协同工作以形成整个 Linux 系统。下面我们详细介绍这四个部分，然后概述它们如何协同工作，形成一个完整的 Linux 系统。

图1 Linux系统

深入了解 Linux 内核

Linux 系统的核心是内核。内核控制计算机系统上的所有硬件和软件，在需要时分配硬件并根据需要执行软件。

Linus 还是赫尔辛基大学的学生时就开发了 Linux 内核的第一个版本。起初他只是想模仿一个Unix系统，因为当时Unix操作系统在很多大学里都很流行。

Linus 完成开发工作后，将 Linux 内核发布到互联网社区，并征求改进建议。这个简单的举动引发了计算机操作系统领域的一场革命。很快，Linus 就收到了来自世界各地的学生和专业程序员的各种建议。

如果任何人都可以修改内核代码，那么就会出现彻底的混乱。为简单起见，Linus 充当所有改进建议的看门人。提议的代码是否可以合并到内核中完全取决于 Linus。时至今日，这个概念还在Linux内核代码的开发中使用，不同的是现在是由一群开发者完成，而不是由Linus一个人完成。

内核主要负责以下四个功能：

让我们在下面进一步探索这些功能。

1.系统内存管理

操作系统内核的主要功能之一是内存管理。内核不仅管理服务器上可用的物理内存，还创建和管理虚拟内存（即实际不存在的内存）。

内核通过硬盘上的存储空间来实现虚拟内存。这个区域称为交换空间。内核不断在交换空间和实际物理内存之间交换虚拟内存的内容。这使得系统认为它拥有比物理内存更多的可用内存（如图 2 所示）。

图2 Linux系统内存映射

内存存储单元被分成称为页的块。内核将每个内存页面放在物理内存或交换空间中。然后内核维护一个内存页表，指示哪些页在物理内存中，哪些页被交换到磁盘。

内核会跟踪哪些内存页正在使用，并自动将一段时间未访问的内存页复制到交换空间的区域（称为swap out，out）——即使还有可用内存。当程序要访问已换出的内存页时，内核必须从物理内存中换出另一页内存为其腾出空间，然后从交换空间中换入请求的内存页。显然，此过程需要时间并减慢正在运行的进程。只要Linux系统在运行，为运行程序换出内存页面的过程就不会停止。

2.软件程序管理

Linux 操作系统将正在运行的程序称为进程。进程可以在前台运行，在屏幕上显示输出，也可以在后台运行，隐藏在幕后。内核控制着 Linux 系统如何管理系统上运行的所有进程。

内核创建第一个进程（称为 init 进程）来启动系统上的所有其他进程。当内核启动时，它会将 init 进程加载到虚拟内存中。当内核启动任何其他进程时，它会在虚拟内存中为新进程分配一个专用区域来存储该进程使用的数据和代码。

一些 Linux 发行版使用表来管理进程以在系统启动时自动启动。在 Linux 系统上，此表通常位于特殊文件 /etc/ 中。

其他系统（例如流行的 Linux 发行版）使用 /etc/init.d 目录，并将启动或停止应用程序的脚本放在此目录中。这些脚本通过 /etc/rcX.d 目录中的 entry* 启动，其中 X 代表运行级别。

*这些条目实际上是指向 /etc/init.d 目录中启动脚本的符号链接。

Linux操作系统的init系统采用运行级。运行级别决定 init 进程运行 /etc/ 文件或 /etc/rcX.d 目录中定义的某些类型的进程。 Linux 操作系统有 5 个引导运行级别。

在运行级别 1，仅启动基本系统进程和控制台终端进程。我们称之为单用户模式。单用户模式通常用于在系统出现问题时执行紧急文件系统维护。显然，在这种模式下，只有一个人（通常是系统管理员）可以登录系统来操作数据。

标准启动运行级别为 3。在此运行级别，大多数应用程序（例如网络支持程序）都会启动。 Linux 中另一个常见的运行级别是 5。在此运行级别系统启动图形 X 系统，允许用户通过图形桌面窗口登录系统。

Linux系统可以通过调整启动运行级别来控制整个系统的功能。通过将运行级别从 3 调整为 5，系统可以从基于控制台的系统转变为更高级的图形 X 系统。

3.硬件设备管理

内核的另一个职责是管理硬件设备。 Linux 系统需要与之通信的任何设备都需要在内核代码中包含其驱动程序代码。驱动程序代码充当应用程序和硬件设备之间的中间人，允许在内核和设备之间交换数据。在 Linux 内核中插入设备驱动代码有两种方式：

以前，插入设备驱动程序代码的唯一方法是重新编译内核。每次向系统添加新设备时，都必须重新编译内核代码。随着 Linux 内核支持越来越多的硬件设备，这个过程变得越来越低效。幸运的是，Linux 开发人员设计了一种更好的方法来将驱动程序代码插入到正在运行的内核中。

开发人员提出了内核模块的概念。它允许将驱动程序代码插入到正在运行的内核中，而无需重新编译内核。同时，当设备不再使用时，内核模块也可以从内核中移除。这种方法极大地简化和扩展了 Linux 上硬件设备的使用。

Linux 系统将硬件设备视为称为设备文件的特殊文件。设备文件分为 3 类：

字符设备文件是指在处理数据时一次只能处理一个字符的设备。大多数类型的调制解调器和终端都是作为字符设备文件创建的。块设备文件是指在处理数据时可以一次处理大块数据的设备，比如硬盘。

网络设备文件是指使用数据包发送和接收数据的设备，包括各种网卡和特殊的环回设备。这个环回设备允许 Linux 系统使用常见的网络编程协议与自己进行通信。

Linux 为系统上的每个设备创建一个称为节点的特殊文件。所有与设备的通信都是通过设备节点完成的。每个节点都有唯一的一对值，供 Linux 内核识别。值对由主编号和次编号组成。类似的设备被分组在相同的主要设备编号下。次设备号用于标识主要设备组下的特定设备。

4.文件系统管理

与其他一些操作系统不同，Linux 内核支持通过不同类型的文件系统从硬盘读取和写入数据。除了许多自己的文件系统外，Linux 还支持从其他操作系统（如 Linux）使用的文件系统中读取和写入数据。内核必须在编译时支持所有可能的文件系统。表 1 列出了 Linux 系统用于读取和写入数据的标准文件系统。

表格文件系统

Linux 服务器访问的所有硬盘驱动器必须使用表 1 中列出的文件系统类型之一进行格式化。

Linux 内核使用虚拟文件系统（File，VFS）作为接口与每个文件系统进行交互。这为 Linux 内核提供了与任何类型的文件系统进行通信的标准接口。当每个文件系统被挂载和使用时，VFS 会在内存中缓存信息。

GNU 工具

操作系统除了通过内核控制硬件设备外，还需要工具来执行一些标准功能，例如控制文件和程序。当 Linus 创建 Linux 系统内核时，没有可用的系统工具。对他来说幸运的是，在开发 Linux 内核的同时，一群人正在互联网上共同开发一套模仿 Unix 操作系统的标准计算机系统工具。

GNU 组织（GNU 代表 GNU's Not Unix）开发了一套完整的 Unix 工具，但没有运行它们的内核系统。这些工具是在称为开源软件（open，OSS）的软件概念下开发的。

开源软件的理念让程序员可以开发软件并免费分发。任何人都可以使用、修改或将软件集成到自己的系统中，而无需支付任何许可费用。将 Linus 的 Linux 内核与 GNU 操作系统工具相结合，形成了一个完整、功能丰富的免费操作系统。

虽然 Linux 内核和 GNU 工具的组合通常被称为 Linux，但您也会在 上看到一些 Linux 纯粹主义者将其称为 GNU/Linux 系统，以向 GNU 组织的贡献致敬。

1.核心 GNU 工具

GNU 项目的主要目的是为 Unix 系统管理员设计一个类 Unix 环境。这一目标促使该项目移植了许多常见的 Unix 系统命令行工具。 Linux 系统使用的一组核心工具称为（核心）包。

GNU 软件包由三部分组成：

这三个主要工具组中的每一个都包含一些对 Linux 系统管理员和程序员至关重要的工具。

2.外壳

GNU/Linux shell 是一种特殊的交互式工具。它为用户提供了一种启动程序、管理文件系统中的文件以及在 Linux 系统上运行的进程的方法。 shell 的核心是命令行提示符。命令行提示符是 shell 中负责交互的部分。它允许您输入文本命令，然后在内核中解释和执行。

shell 包含一组内部命令，可用于执行复制文件、移动文件、重命名文件、显示和终止系统上运行的程序等操作。 Shell 还允许您在命令行提示符下输入程序的名称，并将程序名称传递给内核以启动它。

您还可以将多个 shell 命令放入一个文件中以作为程序执行。这些文件称为 shell 脚本。您在命令行上执行的任何命令都可以放入 shell 脚本并作为一组命令执行。这有助于创建需要多个命令协同工作的工具。

在 Linux 系统上，通常有多个 Linux shell 可用。不同的shell有不同的特性，有些更适合创建脚本，有些更适合管理进程。所有 Linux 发行版的默认 shell 是 bash shell。 bash shell 是由 GNU 项目开发的，作为标准 Unix shell 的替代品，即 shell（以其创建者命名）。 bash shell的名字是一个与shell拼写对战的文字游戏，又叫shell。

表 2 列出了 Linux 中常见的几种不同的 shell。

表壳

大多数 Linux 发行版包含多个 shell，但它们通常使用其中一个作为默认 shell。如果您的 Linux 发行版包含多个 shell，请随意尝试不同的 shell，看看哪一个满足您的需求。

Linux 桌面环境

在 Linux 的早期（1990 年代初期），只有一个简单的 Linux 操作系统文本界面可用。此文本界面允许系统管理员运行程序、控制程序执行以及在系统中移动文件。

随着 的流行，计算机用户不再满足于使用老式的文本界面。这推动了 OSS 社区的更多开发活动，Linux 图形桌面环境应运而生。

完成工作的方法不止一种，Linux 一直以它而闻名。在图形桌面上更是如此。 Linux 有多种图形桌面可供选择。下面介绍了一些比较流行的桌面。

1.X 系统

有两个基本元素决定了视频环境：显卡和显示器。为了在计算机上显示精美的图片，Linux 软件需要知道如何与两者进行通信。 X软件是图形显示的核心部分。

X 软件是一个底层程序，直接与 PC 上的显卡和显示器交互。它控制 Linux 程序如何在计算机上显示漂亮的窗口和图形。

Linux 不是唯一使用 X 的操作系统，它有适用于不同操作系统的版本。在 Linux 世界中，实现 X 的包不止一个。

最受欢迎的软件包之一是 .它提供 X 系统的开源实现，并支持目前市场上的许多新显卡。

另外两个 X 软件包也越来越受欢迎。 Linux 发行版使用实验软件； Linux 发行版为其桌面环境开发了 Mir 显示服务器。

第一次安装 Linux 发行版时，它会检测显卡和显示器，然后创建一个包含必要信息的 X 配置文件。在安装过程中，您可能会注意到安装程序会检测一次显示器以确定支持的视频模式。有时这会导致显示器黑屏几秒钟。今天有这么多不同类型的显卡和显示器，这个过程可能需要一段时间才能完成。

core X 软件可以生成图形显示环境，仅此而已。虽然这对于运行独立应用程序来说已经足够了，但在日常 PC 使用中却不是很有用。它没有供用户操作文件或打开程序的桌面环境。为此，您需要建立在 X 系统软件之上的桌面环境。

2.KDE 桌面

KDE（K，K 桌面环境）最初是作为一个开源项目于 1996 年发布的。它生成一个类似于 .如果您是用户，KDE 集成了您熟悉的所有功能。图 1-3 显示了在 Linux 发行版上运行的 KDE 4 桌面。

图 Linux 系统上的 KDE 4 桌面

KDE 桌面允许您将应用程序图标和文件图标放置在桌面上的特定位置。单击应用程序图标，Linux 系统将运行该应用程序。单击文件图标，KDE 桌面将确定使用哪个应用程序来处理文件。

桌面底部的水平条称为面板，由以下四部分组成。

所有面板功能都与您在上面看到的类似。除了桌面功能之外，KDE 项目还开发了许多在 KDE 环境中运行的应用程序。

3.GNOME 桌面

GNOME（GNU 模型，GNU 网络对象模型环境）是另一种流行的 Linux 桌面环境。 GNOME 于 1999 年首次发布，已成为许多 Linux 发行版的默认桌面环境（尽管 Red Hat Linux 是最常用的）。

尽管 GNOME 决定不使用 的标准外观，但它仍然集成了许多用户习惯的功能：

图 4 显示了 Linux 发行版使用的标准 GNOME 桌面。

图 Linux 系统上的 GNOME 桌面

不甘示弱 KDE，GNOME 开发人员还开发了许多集成到 GNOME 桌面的图形程序。

4.Unity 桌面

如果您使用的是 Linux 发行版，您会注意到它与 KDE 和 GNOME 桌面环境有些不同。确切地说，这是因为负责开发的公司决定使用自己的 Linux 桌面环境 Unity。

Unity 桌面的名称来源于该项目的目标 - 为工作站、平板电脑和移动设备提供一致的桌面体验。无论您是在工作站还是手机上使用 Unity 桌面，它的工作方式都是相同的。图 5 显示了 14.04 LTS 中的 Unity 桌面。

在 Linux 系统上绘制 Unity 桌面

5.其他桌面

图形桌面环境的缺点是它们会占用大量系统资源才能正常运行。在早期，Linux 的标志和卖点之一是它可以在无法运行较新的 桌面的较旧、功能较弱的 PC 上运行。然而，随着 KDE 和 GNOME 桌面环境的流行，情况发生了变化。运行 KDE 或 GNOME 桌面占用的内存资源与 最新的桌面环境一样多。

如果您的电脑已经使用了几年，请不要气馁。 Linux 开发人员联手将 Linux 带回其根源。他们开发了一些低内存开销的图形桌面应用程序，这些应用程序提供了在旧 PC 上完美运行的基本功能。尽管这些图形桌面环境没有为它们设计大量的应用程序，但它们仍然可以运行许多基本的图形程序并支持文字处理、电子表格、数据库、图形和多媒体等功能。

表 3 列出了一些轻量级 Linux 图形桌面环境，它们可以在规格较少的 PC 和笔记本电脑上运行。

表 3 其他 Linux 图形桌面

这些图形桌面环境不像 KDE 或 GNOME 桌面那样精美，但它们提供了适量的基本图形功能。图 6 显示了 Puppy Linux antiX 发行版使用的 JWM 桌面外观。

图 Linux 发行版使用的 JWM 桌面

如果您的 PC 较旧，请尝试基于上述桌面环境之一的 Linux 发行版，看看效果如何，您可能会感到惊喜。

Linux 发行版

到目前为止，您已经了解了组成一个完整 Linux 系统所需的 4 个关键组件，那么您可能正在考虑如何将它们组合成一个 Linux 系统。幸运的是，有人已经为您完成了这项工作。

我们将完整的 Linux 系统包称为发行版。有许多不同的 Linux 发行版可以满足可能存在的各种计算需求。大多数发行版都是为特定的用户组量身定制的，例如商业用户、多媒体爱好者、软件开发人员或普通家庭用户。每个定制发行版都包含支持特定功能所需的各种软件包，例如面向多媒体爱好者的音频和视频编辑软件、面向软件开发人员的编译器和集成开发环境 (IDE)。

不同的 Linux 发行版通常分为 3 类：

让我们探索这些不同类型的 Linux 发行版，然后展示每种类型的 Linux 发行版的一些示例。

1.核心 Linux 发行版

核心 Linux 发行版包含内核、一个或多个图形桌面环境，并预编译了几乎所有可用的 Linux 应用程序。它提供了一站式完整的 Linux 安装。表 4 列出了一些比较流行的核心 Linux 发行版。

表 4 核心 Linux 发行版

在 Linux 的早期，发行版是作为软盘堆栈发布的。您必须下载文件集，然后将它们复制到软盘上。通常使用 20 个或更多的软盘来创建一个完整的发行版！不用说，这是一个痛苦的过程。

如今，大多数家用计算机都内置了 CD 和 DVD 驱动器，Linux 发行版使用一组 CD 或一张 DVD 分发。这大大简化了 Linux 的安装过程。

但是，新手在安装核心 Linux 发行版时，仍然经常会遇到各种问题。为了满足 Linux 用户的所有用例，一个发行版必须包含许多应用程序。它可以用于从高端数据库服务器到普通游戏的所有内容。鉴于 Linux 上可用的应用程序数量，一个完整的发行版通常需要至少 4 张 CD。

虽然发行版中过多的可选配置非常适合 Linux 极客，但对于新手来说却是一场噩梦。大多数发行版会在安装过程中询问一系列问题，以决定默认加载哪些应用程序、连接到 PC 的硬件以及如何配置硬件设备。新手经常被这些问题所困扰，因此，他们经常要么加载了太多的程序，要么加载的程序不够多，后来才发现计算机没有按照他们预期的方式工作。

幸运的是，对于新手来说，安装 Linux 有更简单的方法。

特定用途的 Linux 发行版

出现了一个新的 Linux 发行版子群。它们通常基于主流发行版，但仅包含主流发行版中用于特定目的的一小部分应用程序。

除了提供特定的软件（例如仅供商业用户使用的办公应用程序）外，自定义发行版还试图通过自动检测和自动配置常用硬件来帮助新手安装 Linux。这使得 Linux 安装过程变得更加轻松和愉快。

表 5 列出了一些特定用途的 Linux 发行版及其特色。

这些只是一些特殊用途的 Linux 发行版。有数百个这样的发行版，并且在互联网上一直在添加新成员。无论您的专长是什么，您都可以找到专为您打造的 Linux 发行版。

表 5 特定用途的 Linux 发行版

许多特殊用途的 Linux 发行版都基于 Linux。它们使用相同的安装文件，但只打包了整个系统的一小部分。

2.Linux

Linux 世界中一个相对较新的现象是可引导的 Linux CD 发行版的出现。它显示了未安装 Linux 系统的外观。大多数现代 PC 都可以从 CD 启动，而不必从标准硬盘驱动器启动。基于此，一些 Linux 发行版创建包含 Linux 示例系统（称为 Linux）的可引导 CD。由于单张CD的容量有限，这个示例并不是一个完整的Linux系统，但令人惊讶的是，您可以自己添加各种软件。因此，您可以从 CD 启动您的 PC 并运行您的 Linux 发行版，而无需在硬盘上安装任何东西。

这是体验各种 Linux 发行版而又不会弄乱您的 PC 的好方法。只需插入 CD 即可启动！所有 Linux 软件都将直接从 CD 运行。你可以从网上下载各种Linux，烧录，体验一下。

表 6 列出了一些可用的流行 Linux。

表格发布

您可以在此表中看到熟悉的面孔。许多特定用途的 Linux 发行版都有相应的 Linux 版本。例如，某些 Linux 发行版允许直接从 .这使您可以从 CD 启动，首先体验 Linux 发行版，然后根据需要将其安装到硬盘上。这个功能使用起来非常方便。

就像所有好事一样，Linux 也有一些缺点。应用程序运行速度较慢，因为所有内容都是从 CD 访问的，并且当与旧的、速度较慢的 PC 和光驱配对时，它甚至更慢。此外，由于无法将数据写入 CD，因此对 Linux 系统所做的任何修改都将在重新启动后失败。

不过，有一些 Linux 改进有助于解决其中的一些问题。这些改进包括：

一些 Linux，例如 Puppy Linux，只包含最少数量的 Linux 系统文件。当 CD 启动时，启动脚本将它们直接复制到内存中。这允许在 Linux 启动后立即从光驱中取出 CD。这不仅使程序运行得更快（因为程序从内存中运行得更快），而且还释放了 CD 驱动器，以便使用 Puppy Linux 附带的软件翻录音频 CD 或播放视频 DVD。

其他 Linux 使用不同的方法，也允许您在引导后从光驱中取出 CD。此方法将核心 Linux 文件作为一个文件复制到硬盘上。 CD 启动后，系统将查找该文件并从中读取系统文件。 dyne:bolic Linux 使用这种技术，我们称之为对接。当然，在从 CD 启动之前，您必须将系统文件复制到硬盘。

一种非常流行的技术是将 Linux 会话数据存储在一个普通的 USB 记忆棒（也称为闪存或闪存驱动器）上。几乎每个 Linux 都可以识别插入的 USB 记忆棒（即使它在下面格式化）并从中读取和写入文件。这允许您启动 Linux，使用 Linux 应用程序创建文件，将这些文件存储在 U 盘上，然后使用该应用程序（或另一台计算机上）访问这些文件。这太酷了！

总结

本文探讨了 Linux 系统及其工作原理。 Linux 内核是系统的核心，控制着内存、程序和硬件之间的交互。 GNU 工具也是 Linux 系统的重要组成部分。我们还讨论了 Linux 系统中的最后一个组件：Linux 桌面环境。随着时间的推移，一切都变了。今天的 Linux 可以支持各种图形桌面环境。

本文还探讨了各种 Linux 发行版。 Linux 发行版是将 Linux 系统的不同部分集合到一个易于安装的软件包中。 Linux 发行版的范围从包含各种软件的成熟 Linux 发行版到仅包含特定功能的软件包的专用发行版。 Linux 是一个让您无需将其安装到硬盘驱动器即可体验 Linux 的发行版。

郑重声明：本文版权归原作者所有，转载文章仅出于传播更多信息之目的。如果作者信息标注有误，请尽快联系我们修改或删除，谢谢。