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1、网网络工程工程专业核心核心课程程 Linux 操作系操作系统华东交通大学 喻岗1 操作系操作系统综述述目标什么是操作系统操作系统提供的服务字符用户界面和图形用户界面讨论各种类型的操作系统什么是Linux?1.1 引言引言现代计算机系统层次结构图1.2 操作系操作系统的两种属性的两种属性1、自下而上看、自下而上看,操作系操作系统统可以看成一个以高效、公平、有序和可以看成一个以高效、公平、有序和安全的方式分配和回收系安全的方式分配和回收系统资统资源（硬件和源（硬件和软软件）的件）的软软件。件。2、自上而下看，操作系、自上而下看，操作系统统可以看成一个把用可以看成一个把用户户和复和复杂杂的硬件的硬件
2、资资源隔离开的源隔离开的软软件。某种意件。某种意义义上上说说，操作系，操作系统统提供了一个比提供了一个比实实际际机器机器简单简单得多的虚得多的虚拟拟机机给给用用户户。3、本、本课课程采用第二种方式。程采用第二种方式。1.2 文字和文字和图形用形用户界面界面用户主要用键盘输入命令给操作系统，这一操作系统采用的就是字符用户界面（character user interface,CUI;或Command Line Interface,CLI)用户主要用鼠标输入命令给操作系统，这一操作系统采用的就是图形用户界面（GUI）GUI和和CUI比比较较：GUI容易操作，灵活性低，运行速度慢；容易操作，灵活性低
3、，运行速度慢；CUI系系统统效率高，用效率高，用户对户对系系统统享有完全的控制享有完全的控制权权。但是。但是CUI操作操作比比较较有挑有挑战战性。性。Linux基本操作界面是字符界面。基本操作界面是字符界面。Linux系系统统可以运行可以运行Xwindow系系统统，可以提供，可以提供GUI界面。界面。1.3 操作系操作系统的的类型型单用户、单进程：这类操作系统在同一时间只允许一个用户使用，并且每次只能运行一个进程。DOS，WINDOWS3.1。单用户、多进程：这类操作系统在同一时间只允许一个用户使用，同时运行多个进程。windows98，windows2000专业版。多用户、多进程：这类操作系
4、统在同一时间允许多个用户使用，每个用户同时运行多个进程。Linux、UNIX、Windows系列Server版本。1.4 Linux家族家族1991年年10月芬月芬兰兰一个一个21岁岁的大学生在新的大学生在新闻组闻组上上发发布了一个消布了一个消息：息：Im doing a(free)operating system(just a hobby,wont be big and professional like GNU)for 386(486)AT clones.这个发展不到30年的类UNIX操作系统引发了一场革命。Linux现现在是一个操作系在是一个操作系统统家族，有家族，有诸诸多的多的发行版行
5、版。我们通过视频对Linux历史将做一个回顾。1.5 小小结操作系统是运行在计算机系统硬件上的，用于管理系统软硬件资源的一种软件。它还给用户提供一台更易于交互的简单虚拟机。操作系统提供的基本服务是保证程序执行的安全性和高效性。Linux系系统统是多用是多用户户、多、多进进程、交互式的分程、交互式的分时时操作系操作系统统。多用户、多进程系统通过把系统资源在同时运行的进程之间进行切换以达到提高资源利用率的目的。GUI和和CUI(CLI)。Linux基本界面是字符界面。基本界面是字符界面。现现在所有的在所有的Linux系系统统商商业业版都提供了版都提供了GUI。1.6 提提问和和习题什么是操作系统操
6、作系统分哪大三类？如何区别它们？准确地说明什么是分时操作系统。说出命令行界面和图形用户界面优缺点各一作业：1、应用程序界面（API）和应用程序用户界面（AUI）各有那些部分组成；2、举出Linux家族中5种流行的成员；3、举出6种能运行Linux的计算机平台。2 Linux历史史Linux发发展的背景展的背景Linus Torvalds对对Linux发发展的作用展的作用Linux主要主要发发行版行版Linux内核的内核的发发展展历历史史操作系统发展的方向一些Web资源2.1 引言引言怎么读Linux links在用于信息共享的Internet上，打开常用的搜索引擎，输入linux histor
7、y,按GO就可以。其中一个：linux资资源源2.1 开放源代开放源代码大教堂和小集市：以资源的公开共享为推动力，采用集体协作化过程，开发重要的软件系统在很大程度上与另一种秘而不宣，个性化的非开放源代码开发过程分庭抗礼。在一个封闭的环境里，仅仅依靠个人智慧的开发者注定落后于那些知道如何创造出一种开放的不断发展的环境。小集市的形成条件：第一，必须存在支持源代码共享的中介。对Linux而言，是Internet；第二，必须有一种方式衔接项目的各个环节，对Linux而言，是归档站点。第三，必须激励人们参与项目开发活动。2.2 Linus TorvaldsLinus成功的要点：1、拥有众多合作开发者的支
8、持；2、利用Internet进行有效的合作。2.3 Linux发行版行版Linux发发行版行版现现在有在有250多种。多种。Linux支持从大型支持从大型64位位处处理器体系理器体系结结构的构的Internet服服务务器，到小器，到小型嵌入式型嵌入式处处理器，甚至一理器，甚至一块块手表。手表。请大家下课后，调查并了解主要的发行版。2.4 内核内核第一个Linux内核版本是V0.01,1991年9月发布。当时虚拟内存子系统乏善可陈，设备驱动寥寥无几，文件系统和minix相同，没有联网功能现在的稳定内核版本请参看网站。可以运行在包括intelX86、sun SPARC、Alpha、Ultra、M8
9、6k、PowerPC等多种不同的体系上。支持市场上常见的设备，众多的文件系统。对网络的支持堪称典范。2.5 Linux的流行的流行全世界的大多数网站服务器上都在使用Unix或者象Linux这样的类Unix操作系统。现在出现了运行Linux的手机。从格陵兰岛到南极洲，从毛里塔尼亚到俄罗斯，到处有Linux的身影。2.6 未来的未来的发展展Linux开始作开始作为计为计算机的算机的预预装操作系装操作系统统出出现现Linux对对64位的位的计计算机的支持比一些商算机的支持比一些商业业操作系操作系统统更快更好。更快更好。Linux的的GUI的的发发展更好。展更好。Linix下的下的应应用用软软件更多更
10、好。件更多更好。2.7 Web资源源网络上提供很多和本课程相关的资源。Linux的的free精神在文档方面也同精神在文档方面也同样样体体现现。大部分资源是英文的。2.8 小小结Linux的的发发展源于一种特定的展源于一种特定的软软件开件开发发模式模式开开发发源代源代码码。Linux由由Linus在在1991年开年开发发。请同学们在课后到网络上深入了解本章涉及的相关内容。2.9 课后作后作业目前Linux内核最稳定的版本编号和最新的版本编号。读一下大教堂和小集市。总结两种软件开发模式的优缺点。找到Linux文档项目网站。读网站的宣言。用自己的话说一下这个项目的目的。下载相关的FAQ、HOWTO和
11、man文档供以后参考。了解一下UNIX的历史。了解UNIX和Linux的关系。了解一下MINIX。掌握掌握Linux路径路径第三章第三章 开始开始Linux之旅之旅目的：复习现代计算机系统硬件结构了解Linux操作系统的结构了解如何登录和退出Linux掌握几个重要的系统设置掌握几个对初学者有用的命令3.1 计算机系算机系统硬件硬件现代计算机由几个子系统组成：内存主存、中央处理器（CPU）、外存、输入输出设备。3.1.1 内存内存内存是存储信息的空间。这个空间分成一个个存储单元。通常一个单元就是一个字节（byte）。1字节由8位组成。内存的作用主要是存储正在执行的程序，或者进程。内存的特点是可读
12、写。关电后所有的信息丢失。做一个Linux服务器，内存的需求是很大的。3.1.2 CPUCPU是是计计算机的大算机的大脑脑。每种CPU都有自己的语言，称作指令集。CPU被分成两部分，控制被分成两部分，控制单单元，元，执执行行单单元。元。CPU还还包含一些被它当作草稿本用的存包含一些被它当作草稿本用的存储单储单元，叫做元，叫做CPU寄存寄存器。每个寄存器大小相同器。每个寄存器大小相同现现在的在的CPU通常是通常是32位或者位或者64位。位。在下载Linux发行版的时候，要注意AMD64,X86_64都是指64位版本。3.1.3 磁磁盘磁盘是计算机系统和应用程序的存储场所。磁盘的特点非易失。但是速
13、度比内存慢。硬盘读取的速度决定于延迟时间和寻道时间。硬盘盘片高速旋转决定延迟时间。磁头横向移动读取数据决定寻道时间。Linux对对磁磁盘盘的的标标注：注：sda，sdb对分区的标注：sda1,sdb2，sdb53.1.3 磁磁盘MBR，主引，主引导记录导记录(Master Boot Record)MBR 只支持在只支持在2TB以下以下(超超过过 2TB 的只能管理的只能管理 2TB)的硬的硬盘盘中中创创建建4个分区表个分区表项项，要，要获获得更多分区，需要次得更多分区，需要次级结级结构构扩扩展分区。展分区。扩扩展分区可以再次被分成一个或多个展分区可以再次被分成一个或多个逻辑逻辑磁磁盘盘。EFI
14、，可，可扩扩展固件接口展固件接口(Extensible Firmware Interface)，由英，由英特特尔尔(Intel)公司提出的一种替代公司提出的一种替代 BIOS 的升的升级级方案。方案。分区必须是GPT，全局唯一标识磁盘分区表(GUID Partition Table)，GUID，全局唯一标识符(Globally Unique Identifier)。GUID 分区表(GPT)是作为 Extensible Firmware Interface(EFI)计划的一部分引入的。当然，你也可以在 BIOS 的PC中使用 GPT 分区。3.2 Linux软件体系件体系结构构3.2.1 设备
15、驱动程序程序层设备驱动程序层负责和各种各样的硬件设备交互。它用独立的程序和每一种设备交互。用户命令或者程序需要执行硬件相关的操作时，这些程序代表内核执行。用户不能把它们当命令执行。3.2.2 Linux内核内核Linux内核包含真正的操作系内核包含真正的操作系统统。Linux内核主要功能：内核主要功能：进进程管理、文件管理、内存管理、磁程管理、文件管理、内存管理、磁盘盘管理。管理。内核还完成其他的工作保证公平、有序、安全地使用计算机。3.2.3 系系统调用接口用接口系统调用接口包含进入内核代码的切入点。所有的系统资源都被内核管理。出于安全的考虑，用户进程不能随意访问内核。为了能让用户进程能使用
16、系统资源，Linux提供了一些方法或者函数调用，称作系统调用。几十个系统调用允许用户操纵进程、文件和其他系统资源。3.2.4 语言函数言函数库函数库是一组已经预先写好和测试过的可以被程序员用来开发软件的函数。函数库为程序员节约了大量的时间。3.2.5 Linux shellLinux shell是从登是从登录录开始运行并且解开始运行并且解释输释输入命令的程序。入命令的程序。后面的内容将详细介绍。3.2.6 应用程序用程序典型的Linux系统发行版包括大量的应用程序。应用程序层包括可以获得的所有的应用程序（工具、命令和实用程序）。3.3 登登录和退出（和退出（1）Linux系系统统是多用是多用户
17、户、多、多进进程和交互的程和交互的计计算算环环境。多用境。多用户户表示表示多个用多个用户户可以同可以同时时使用同一个系使用同一个系统统。为为了区了区别别多个用多个用户户，必，必须须要有登要有登录录和退出。和退出。登录类型：基于文本界面和图形界面。登录的三个基本方式：1）局域网）局域网连连接；接；2）因特网）因特网连连接；接；3）独立）独立连连接。接。连接主机后登录的方法：1）输入用户名；2）输入密码。连接主机使用的软件主要是ssh、putty。3.3 登登录和退出（和退出（2）登录后出现shell提示符。shell提示符只是来自计算机的一条消息，告诉你系统准备接受在提示符后面输入的命令了。命令
18、行输入命令的一般语法结构：$command -option(s)command argument(s)中的内容都不是必须的。要点：0、$是提示符号，有$和#两种，#表示超级权限。1、command是正确的Linux命令，小写-option(s)是选项，一个或者多个定制命令动作command argument(s)是命令的对象。2、命令和选项、命令对象之间必须用空格隔开。3.3 登登录和退出（和退出（3）演示命令ls;ls-a;ls-la;退出：1）ctrlD：2）exit3.4 改正命令行改正命令行输入入错误几个重要的组合键ctrl+u 删删除当前行除当前行ctrl+c 终终止当前命令止当前命
19、令backspace 或者或者 ctrl+h 删删除字符除字符ctrl+actrl+e3.5 重要的一些系重要的一些系统设置置bash的配置文件有四个。的配置文件有四个。bash会在用会在用户户登登录时录时，读读取下列四个取下列四个环环境配置文件：境配置文件：全局环境变量设置文件：/etc/profile、/etc/bashrc。用户环境变量设置文件：/.bash_profile、/.bashrc。读取顺序：/etc/profile、/.bash_profile、/.bashrc、/etc/bashrc。3.5 系系统设置修改注意事置修改注意事项除非你知道自己在做什么，不要轻易修改上述文件。即
20、使要修改，一定要做备份$cp .bashrc .bashrc_bak发现改错了，把备份恢复过来$mv.bashrc_bak.bashrc环境变量的改变在下一次登录后发生作用3.6 对初学者有用的几个命令初学者有用的几个命令强调：linux的大小写敏感修改密码 passwd获得帮助 man passwdman pwdman-S2 readman-k passwd获得命令的简要描述whatis3.6.1 修改密修改密码passwd密码的设定不要少于6个字符，不能是单词，大小写字母数字标点符号混用比较好。3.6.2 获得帮助得帮助man帮助手册的格式一般有七个部分：名字、概要、描述、文件列表、相关信
21、息、错误警告、已知bug.第一个用法 man command-list第二个用法 man-k keyword-listman-S2 read 直接指定章直接指定章节节。简单帮助 command-h 或 command-help简单描述 whatis command-list3.6.3 找用找用户和和获得系得系统有关信息有关信息whoamihostnameunamewhodmesguseradd和和adduser3.7 小小结计算机系统由硬件和软件组成。请大家了解典型计算机系统的主要硬件。linux系系统统的构成的构成AUI是是shell和和应应用用层层；API是是语语言言库库和系和系统调统调用
22、用linux是多用是多用户户多多进进程的操作系程的操作系统统。用。用户户必必须须登登录录和退出保和退出保证证系系统统的安全和用的安全和用户户文件的完整。文件的完整。常用命令必须掌握ctrl+D,cp,exit,ls,man,mv,passwd,uname,whatis,whereis,who,whoami 等等3.8 提提问和作和作业浏览今天提到的所有命令的帮助文件。翻翻adsl猫的使用手册，试试telnet登录adsl猫。第四章第四章 Linux shell了解什么是linux shell；了解常用的shell掌握几个命令了解shell中的元字符4.1 引言引言登录linux后系统启动一个程
23、序和用户交互叫shell。作用是执行通过键盘输入的命令。shell也叫命令解释器。shell常用的有：常用的有：Bash,TC shell,Z shellshell命令分内部命令和外部命令命令分内部命令和外部命令.ctrl+D退出退出shell.外部命令需要去文件目录里面查找.命令 echo$path 或者echo$PATH 查看搜索目录.PATH=$PATH:/bin 增加搜索目增加搜索目录录4.2 各种各各种各样的的Linux shell4.2.2 哪种哪种shell好好shell之之间间关系关系:sh bash,sh ksh zsh,sh csh tcsh大多数linux有bash和tc
24、sh.介绍常用内置命令:alias bind cd echo eval history jobs kill logout pwd set wait4.2.3 shell的启的启动文件和文件和环境境变量量shell启启动动文件中有文件中有shell的初始化的初始化设设置置.环环境境变变量的初始量的初始值值.环境变量:EDITOR ENV HOME MAIL PATH PS1(prompt),pwd,TREMBash 依次搜索依次搜索/etc/profile/.bash_profile/.bash_login/.profile常用的启动文件介绍.4.3 一些有用的多用途命令一些有用的多用途命令下面
25、介绍常用的命令4.3.1 创建和建和显示目示目录pwdmkdirrmdircd cd cd/home/tianchongls4.3.2 显示文件示文件cattacmorelesstail4.3.3 打印文件打印文件lprlpr-Plpr-n4.3.4 显示日示日历calncal4.3.5 单向向实时消息消息write username terminalwho4.3.7 为命令命令创建假名建假名aliasunaliasunalias-a4.3.8 显示系示系统运行运行时间uptime4.4 shell元字符元字符除了字母和数字,大部分的其他字符对shell都有特殊含义.*?例子 lpr-Pspr
26、 09azAZ.html4.5 小小结shell是什么是什么PATHshell的种的种类类常用的命令.元字符第五章第五章 编辑文本文件文本文件目的：为什么要用文本文件编辑工具编辑简单文件或者超短文件的工具picovi使用方法使用方法定制vi5.1 引言引言linux是文本是文本驱动驱动的操作系的操作系统统，文本，文本编辑编辑器非常重要。器非常重要。本章讨论的都是全屏编辑器。正在编辑的文本都在内存的一块临时区域里，叫做编辑器缓冲区。本章讨论的编辑器的操作都是通过按键命令实现的。实践证明：vi和emacs可以处理非常复杂的编辑任务。5.2 使用使用nano编辑文件文件在比较早的系统里是pico编辑
27、器。最新的系统里都是nano编辑器。pico（nano）可以高效的）可以高效的编辑编辑短小文件。短小文件。5.2.1 使用使用nano创建建简单文件文件命令行输入pico启动演示创建文件保存文件和退出编辑器。5.2.2 常用功能常用功能-h 列出列出选项选项-m 允允许许在在GUI下用鼠下用鼠标标-o dir 设设置当前操作目置当前操作目录录.命令区的 表示CTRL的组合键.ctrl+o 和和ctrl+x5.2.3 常用按常用按键命令和光命令和光标移移动命令命令ctrl+shift+6 标记标记开始开始J 使每行排使每行排满满K 剪切剪切选选中文档中文档o 保存文本保存文本,r读读取文档取文档
28、U粘粘贴贴V下翻下翻 Y 上翻一上翻一页页W 在文本里面在文本里面查查找找5.2.4 剪切剪切/粘粘贴/查找找先标记,+shift+6KUw5.3 使用使用vi/vim 编辑编辑文件文件vi拥拥有文字有文字处处理器的几乎所有特性理器的几乎所有特性.vi比比pico复复杂杂.缓冲区这个概念非常重要,临时存储正在编辑的文本.存放文本的空间是主缓冲区.通用缓冲区存储最近剪切复制的文本.5.3.1 shell脚本文件脚本文件演示创建一个shell脚本.5.3.2 编辑文件文件/保存文件保存文件/退出退出vi+n file第第n行开始行开始编辑vi+/foo file从出从出现foofoo字符串开始字符
29、串开始编辑5.3.3 vi命令格式和操作模式命令格式和操作模式键盘命令格式：#1operation#2 target进入插入模式：a A c C i I o O R s S插入模式进入命令模式：esc命令模式下 x X d u p P ZZ最后一行模式:r filename :q:w 5.3.4 光光标标移移动动和和编辑编辑命令命令字符移动：上下 jk 左右h l单词移动：w b e行内：0$句：（）段落：页：ctrl+f ctrl+b特别的：n回车 n空格 nG G搜索找到特定行：？搜索 n N重复搜索5.3.5 复制复制/粘粘贴贴/替替换换复制 y 粘贴 py2w 4yb yy或者或者Y
30、5p:s/yugang/rjgc/:s/yugang/rjgc/g:1,10s/big/small/g:%s/men/women/g5.3.6 设设置置vi环环境境:set 参数参数：set ai:set ic:set nu:set nonu/etc/vim/vimrc5.3.7 从从vi中中执执行行shell命令命令执行命令 :!shell命令命令例 :!pwd :!ls5.3.8 gvimlinux 环境下启动GUI vi 意义不大。windows下面安装gvim。5.4 emacs编辑编辑器器emacs是是linux中最复中最复杂杂，可定制化最高的，可定制化最高的编辑编辑器，器，简简直是
31、一个直是一个小操作系小操作系统统。Xemacs是是GUI的的emacs5.5 命令行命令行编辑编辑修改历史命令后不需要回到最后执行，只要回车。tab 和 tab tabctrl a 和和 ctrl ehistory n5.6 小小结结本章介绍了四种编辑器。最常见的功能：移动光标，复制，粘贴，删除，查找，替换，插入文件，等等。7 文件和文件系文件和文件系统结统结构构目标linux中的文件概念中的文件概念linux中的文件中的文件类类型型linux中的文件属性中的文件属性linux中的路径名的概念中的路径名的概念文件系统的用户视图浏览文件系统linux系系统统内部的文件表示内部的文件表示标准文件文
32、件相关的命令7.1 引言引言用户需要了解linux系统中的文件概念，文件如何组织和管理的。在系统中如何表示的。本章不涉及操作系统课程中文件系统如何实现的内容。本章的文件系统都是指本地文件系统，不涉及网络文件系统的介绍。7.2 Linux 文件概念文件概念Linux操作系操作系统统的一个的一个显显著特点是它使用的文件概念。著特点是它使用的文件概念。Linux的文件使所有的的文件使所有的资资源有了一个源有了一个统统一的表示。一的表示。Linux，一个文件是一个字，一个文件是一个字节节序列。序列。所有的东西（网卡，磁盘，键盘，打印机，普通文件）或者目录都被看成一个文件，因为它们都是字节系列。Linu
33、x中所有的中所有的输输入入输输出出设备设备都被当作文件看待。都被当作文件看待。7.3文件文件类类型型Linux中支持中支持5种文件种文件类类型：型：简单/普通文件；目录；符号（软）链接；特殊文件（设备）；命令管道（FIFO）。7.3.1 简单简单/普通文件普通文件简单/普通文件简称普通文件。用来在辅助存储设备（如磁盘）上存储信息和数据。包括程序代码、图片、声音、图像等等各种文件。Linux不区别对待这些文件，它把它们都当作一个字节序列。只有使用和处理文件的程序才会根据文件的内容赋予相应的含义。Linux不不对对任何文件的命名任何文件的命名规则规则作作强强制的制的规规定。后定。后缀缀名或者名或者
34、扩扩展名展名对对Linux系系统统没有任何意没有任何意义义。Linux系系统统中的中的应应用程序可能用程序可能对对后后缀缀名有要求。比如名有要求。比如C编译编译器要器要求求C语语言的源文件以言的源文件以.c为为后后缀缀名。名。7.3.2 目目录录目录可以包括其他的文件或者目录。别的系统也叫文件夹。任何操作系统中，目录文件都是一组目录项组成。区别在于目录项的内容。Linux系系统统中，一个目中，一个目录项录项的的结结构是由构是由Inode号和文件名号和文件名组组成的。成的。每个文件有唯一的Inode号。7.3.3 连连接文件接文件后面的11章会重点讨论连接的概念。当创建一个已经存在的文件的符号连
35、接时，系统就创建一个连接文件。连接文件指向已存在的文件，允许重命名已存在的文件，不用复制其内容而实现对它的共享。7.3.4 特殊文件特殊文件特殊文件也叫虚拟设备文件。用来访问硬件设备，包括硬盘、键盘、光驱、打印机。每一硬件至少和一个特殊文件相关联。命令或应用程序通过访问特殊文件来访问相应硬件设备。特殊文件分两种：字符特殊文件和块特殊文件。字符特殊文件对应面向字符的设备，如键盘。块特殊文件面向块的设备，如磁盘。特殊文件一般放在/dev下面。这个目录包含所有的设备文件。应用程序和命令读写设备文件的方式和普通文件相同。这样Linux做到了设备无关性。例：通过网络使用Linux系统的虚拟终端。7.3.
36、5 命令管道命令管道(FIFO)Linux有一些机制允有一些机制允许进许进程程间进间进行通信，叫行通信，叫进进程程间间通信机制，通信机制，简简称称IPC，是客，是客户户服服务务器模型的关器模型的关键键。3种常用的种常用的IPC：管道：管道,命令管道命令管道(FIFOs),sockets管道是一块内核态内存，允许两个进程进行相互通信。这两个进程运行在同一台计算机上，并且相互关联。FIFO是一个文件。允是一个文件。允许许同一台同一台计计算机上的两个算机上的两个进进程程进进行通信，行通信，这这两个两个进进程不必相互关程不必相互关联联。socket是内核是内核态态内存上的一个数据内存上的一个数据结结构
37、，运行在不同构，运行在不同计计算机上算机上的的进进程可以使用程可以使用socket进进行通信。行通信。这部分内容请结合网络编程的书进一步学习。7.4 文件系文件系统结统结构构对于操作系统的文件系统结构，有三个问题需要讨论：从用户的角度，系统中的文件是如何组织的。文件是如何存储在辅助存储设备上的（通常是硬盘）文件是如何操作的（读，写）。7.4.1 文件系文件系统统的的组织组织Linux文件系文件系统统是一个是一个层层次次结结构。构。文件系统结构从一个主目录开始，称为根目录。根目录下面有任意多个文件和子目录。7.4.2 主目主目录录和当前工作目和当前工作目录录登录Linux以后，首先进入一个特殊的
38、目录，称为主目录，或者登录目录。可以指代主目录。当前目录叫当前工作目录。可以用“.”来表达。当前目录的父目录（或者叫上一层目录）用.表达。7.4.3 绝对绝对路径和相路径和相对对路径路径在层次文件系统中文件和目录都通过路径表示。路径有三种方式：从根目录开始；从当前目录开始；从用户主目录开始。从根目录开始叫做绝对路径。例/home/tianchong从当前目录或者用户主目录开始叫做相对路径。进入用户主目录后，用./linuxsir/foo/bar/foobar2找到文件。或者/linuxsir/foo/bar/foobar2Linux用用户户不要关心文件在哪个磁不要关心文件在哪个磁盘盘分区。多个
39、磁分区。多个磁盘盘分区可以分区可以装装载载在同一文件系在同一文件系统统中，把它中，把它们们当作目当作目录访问录访问。文件直接用路。文件直接用路径径访问访问就象它就象它们们同在一个文件系同在一个文件系统统中。中。7.4.4 一些一些标标准目准目录录和文件和文件根据1994年发布的文件系统标准，所有的linux文件系统都有标准的文件和目录结构。根目录/bin：包含供用：包含供用户户使用的使用的Linux命令。要么是可命令。要么是可执执行文件，要么行文件，要么是其他目是其他目录录下可下可执执行文件的符号行文件的符号连连接。接。/boot：存放启：存放启动动Linux系系统统的所有文件。包括核心的所有
40、文件。包括核心/dev:存放存放设备设备文件。文件。/etc:存放系存放系统统配置文件。重点介配置文件。重点介绍绍/etc/passwd/home:用用户户的主目的主目录录/lib:各种各种编编程程语语言言库库/var:存放易存放易变变数据。网数据。网页页，邮邮件，打印件，打印临时临时文件。文件。7.4.4 一些一些标标准目准目录录和文件和文件/lost+found:系系统统fsck工具工具检查检查到的到的丢丢失文件。失文件。/mnt:主要用来主要用来临时临时装装载载文件系文件系统统，系，系统统管理管理员员通通过过mount完完成装成装载载工作。工作。/opt:用来安装附加用来安装附加软软件包
41、。件包。/proc:存放存放进进程和系程和系统统的信息。的信息。/root:超超级级用用户户的主目的主目录录。sbin：包括：包括/sbin,/usr/sbin,/usr/local/sbin存放存放应应用用软软件和一件和一些通用命令。些通用命令。/usr:是是Linux系系统统中最大的目中最大的目录录之一。之一。/usr/src源代源代码码。/usr/man帮助文件，帮助文件，/usr/X11R6存放存放X系系统统。/usr/share可以可以被不同的平台共享的文件。被不同的平台共享的文件。/etc/passwd每行的格式login_name:X:user_ID:group_ID:user_
42、info:home_directory:login_shelluser_ID:整数，范围0-65535。0就是超级用户。0-99系统保留group_ID:整数，范围0-65535。0-99系统保留.login_shell:用户登录后打开的shell。如果无效则用户无法登录系统。7.5 文件和文件文件和文件结结构命令构命令创建删除目录 mkdir rmdir 确定当前目录的绝对路径：pwd浏览Linux文件系统 cd删除文件 rm 连目录带文件删除 rm-r 不管3721连目录带文件删除 rm-rfls-a 显显示示隐隐藏文件藏文件.文件文件ls-i 确定文件的确定文件的inode号号ls-F
43、后面加上符号：可后面加上符号：可执执行文件，目行文件，目录录/，符号，符号连连接接 7.5 文件和文件文件和文件结结构命令构命令ls-l 第一个字段的第一个字母：普通文件普通文件 b块块特殊文件特殊文件 c字符特殊文件字符特殊文件 d 目目录录 l连连接文件接文件 p 命令管道（命令管道（FIFO）第一个字段的其他字母：所有者、组、他人的权限第二个字段：连接数第三、四个字段：所有者和所有者的组第五个：文件大小 file file-list 把file-list中的文件分类。7.6 Linux中的文件表示和存中的文件表示和存储储文件属性信息都存储在inode数据结构中。创建文件时，系统在inod
44、e列表中为文件分配一个唯一的inode。inode列表又叫i-list。Linux在内存中把所有打开的文件的在内存中把所有打开的文件的inode保存在一保存在一张张inode表表上。上。i-list和和inode都是以都是以inode号号进进行索引的。行索引的。inode随文件改随文件改变变而更新。而更新。inode的内容包括的内容包括link count,file Mode,user ID,time created,time last updated,filelocate on disk.7.7 标标准文件和文件描述符准文件和文件描述符对于每个执行的命令，Linux系统都会自动打开三个文件。
45、分别是标准输入，标准输出，标准报错输出stdin,stdout,stderr。这些文件默认对于命令执行的终端。即：shell使得命令从键盘获得输入，把输出和出错信息输出到显示器上。这些默认文件可以重定向到其他文件。输入重定向符是.文件描述符：一个进程打开的每个文件都有一个整数和它对应，0,1,2对应 stdin,stdout,stderr。Linux允允许许改改变标变标准文件。准文件。这这种方法叫种方法叫输输入入输输出和出和错误错误重定向。重定向。7.8 文件末尾文件末尾标记标记每个Linux文件都有一个文件末尾标记(eof)，表示文件结束.对于存储的文件，末尾标记通常是一个小的负整数，比如-
46、1.输入文件是键盘时，Linux文件末尾标记是CTRL+D.所以，有的Linux命令从键盘读入时CTRL+D表示输入结束。创建文件时候，文件末尾标记由文件编辑器自动生成。7.10 提提问问和和习题习题linux文件的概念文件的概念linux支持文件支持文件扩扩展名展名吗吗？特殊文件是什么？什么是IPC？画出你的Linux系统分层结构图。root和和/home的的inode号各是多少？号各是多少？8 文件安全文件安全目标Linux的三种安全机制的三种安全机制Linux文件的用文件的用户户的的类类型型Linux文件的基本操作文件的基本操作改变访问权限8.1 引言引言Linux是一个多用是一个多用户
47、户的操作系的操作系统统，带带来的一个来的一个问题问题是安全。系是安全。系统统的各种的各种资资源如何保源如何保证证不被破坏。不被破坏。本章重点讨论文件的保护。三种策略：一是给每个用户登录名和密码，只要密码不让别人知道;二是文件加密；三是通过设定访问特权保证文件只被特定的人访问，而且只能执行规定的操作。8.2 基于密基于密码码的保的保护护第一种安全机制是通过密码保护用户的文件。这个机制有赖于密码的安全。破解的手段：1）用户本人告诉他人。2）猜测；3）暴力破解。对付办法通常是：密码长，无序，夹杂标点符号。8.3 基于文件加密的保基于文件加密的保护护第二种安全机制是基于文件的加密。用加密软件将原始内容
48、加密。读取时同样的方法解密。8.4 基于基于权权限的文件保限的文件保护护第三种是通过访问权限的设定保护文件。这种机制是Linux的主要安全机制。必要条件：用户的分类；访问权限的分类；访问操作的分类。8.4.1 用用户户分分类类Linux每个用每个用户户都至少属于一个都至少属于一个组组。通常情况下，一个用。通常情况下，一个用户户只只属于一个属于一个组组。文件的使用者可以是文件的所有者，也可以是同组成员，也可以是其他用户。记录分组情况的文件是/etc/group所有的Linux系统都有一个特殊的用户，超级用户。可以访问所有文件，不论文件的权限。UID=0，用户名是root。8.4.2 文件操作文件
49、操作/访问权访问权限的分限的分类类Linux系系统统中，文件有中，文件有3种种权权限，限，读读，写，写，执执行（行（r，w，x）用户是3类，所有者u，组g，其他o。文件访问权限共九种情况。Linux系系统统在文件在文件inode种共用种共用9位二位二进进制来表示所有制来表示所有3种用种用户户和和他他们对该们对该文件的文件的权权限。用八限。用八进进制就是制就是000777.从左到右分从左到右分别别是是ugo的的权权限。限。r=4,w=2,x=1。8.5 读读取和更改文件的取和更改文件的访问访问特特权权本节讨论如何改变文件的访问特权如何设置用户对文件的访问权限。8.5.1 读读取文件的取文件的访问
50、访问特特权权ls-l各列含各列含义义x执执行行权权限限对对目目录录的含的含义义是可以是可以检检索；普通文件是可以索；普通文件是可以执执行。行。计算文件的权限值。8.5.2 改改变变文件的文件的访问访问特特权权chmod(ugoa)(+-=)(rwxugolst)filechmod(000777)file-R选项选项8.5.3 默默认认的文件的文件访问访问特特权权创建一个文件或者目录时，默认的权限设定是通过 umaskumask maskmask就是掩就是掩码码新建文件访问权限=默认权限-掩码一般umask 022,这样新建文件的权限？更严格是umask 077这样新建文件的权限？8.6 特殊特