linux操作系统培训

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1、,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,2007 VCOM Corporation,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Linux,操作系统培训,内容摘要,Linux,基础,Linux,常用操作命令,Linux,设备管理,Linux,文件管理,Linux,进程调度,Linux,多线程编程,Linux,进程间通信,Linux,基础,操作系统的概念,操作系统是管理计算机系统资源（软件和硬件）资源的系统软件，它为计算机提供方便，有效，安全，可靠的工作环境。主要包括：进程管理，存储器管理，设备管理，文件管理，作业管理等。,操作

2、系统的分类。,操作系统分为实时操作系统和非实时操作系统，又可以分为嵌入式操作系统和非嵌入式操作系统等。,linux,操作系统即可以作为准实时的操作系统使用，也可作为非实时操作系统使用，并且可以满足服务器操作系统的要求，在桌面操作系统领域也得到较大的发展。,所以，,linux,操作系统已经渗透到嵌入式领域、服务器领域、个人,pc,领域，成为目前应用领域最广的一种操作系统。,Linux,基础,Linux,系统的组成,整个,linux,系统由内核、设备驱动、各种运行时的库、,shell,及应用程序等组成,。,Linux,的启动过程。,在硬件上电之后，首先会有一个自举程序运行（在嵌入式领域成为,loa

3、der,在,pc,中成为,bios),然后自举程序在初始化必要的硬件（例如内存）之后将,linux,内核读取到内存中，然后跳转到内核的开始位置运行,linux,内核,.,linux,内核在进行必要的初始化设置工作和挂载根文件系统之后，会启动文件系统中的一个程序作为系统中的第一个进程，这个进程就是大名鼎鼎的,init,进程，,init,进程会，然后运行,etc,目录下的对应的,shell,脚本文件。,Linux,基础,Linux,内核的作用,内核是,Linux,操作系统的核心，它负责系统的文件管理、设备管理、进程管理、存储管理、网络协议，直接决定着系统的性能和稳定性。,linux,的版本号,通常

4、我们所说的,linux,的版本号，指的就是,linux,内核的版本号。版本号由三部分组成主版本号、次版本号、末版本号。例如：,2.6.19 2,为主版本号、,6,为次版本号、,19,为末版本号。同时可以通过版本号来确定,linux,的版本是稳定版本还是开发版本（次版本号奇数为开发版本，偶数为稳定版本）。,Linux,常用操作命令,命令,功能,ls,列出当前目录下有哪些文件和目录。（,ls l,为列出一个目录下的详细信息）,cd,进入一个目录。（,cd.,为进入上一级目录）,pwd,显示当前目录。,rm,删除一个文件或目录。（,rm r,为删除一个目录及该目录下的所有文件）,mkdir,创建一个

5、目录。,cp,拷贝一个文件。（,cp a b,把,a,文件拷贝成,b,文件）,du,列出目录占用磁盘空间的大小,rmdir,删除一个目录,find,在指定路径查找文件,Linux,常用操作命令,命令,功能,grep,在指定文件查找指定字符串,mv,移动文件或目录,chmod,改变文件权限指令,man,命令或函数帮助查询指令,top,查看,cpu,和内存使用情况的指令,ps,查看当前运行的进程的指令,pstree,查看进程树的指令,Linux,设备管理,Linux,上层应用与实际设备的关联,Linux,对于设备的管理是通过设备驱动程序来进行管理，采用设备文件的方式进行关联。每个设备文件都有设备类

6、型，主设备号、次设备号，在驱动程序中会注册这些设备号。这样当上层应用程序操作设备文件时，就会将请求通过,Linux,操作系统调用传递到驱动程序中，驱动程序控制硬件设备完成相应的操作。,Linux,设备文件一般在,/dev,目录下面。例如如下设备文件：,crw-rw-1 root uucp 4,64 12,月,8 09:57/dev/ttyS0,是指,/dev/ttyS0,为字符型设备，主设备号为,4,，次设备号为,64,。其实这就是,linux,系统中的串口,1,的设备文件。我们打开这个设备文件，然后写入数据，我们写入的数据就会从串口发送出去，我们读入数据，就会读取到从串口收到的数据。,如果我

7、们想控制串口的速率、校验位、码位的长度，我们只需要调用,ioctl,函数，然后传入相应的数据就可以了。,Linux,文件管理,Linux,系统中使用的文件类型,目前,linux,采用的文件系统有,ext3,文件系统，但是在嵌入式,linux,操作系统中更多的使用的是,jffs2,yaffs,和,nfs,网络文件系统。,Jffs2,文件系统是专为,nor flash,设计的文件系统，考虑到了,nor flash,的许多特性，同时具有压缩性能，一般可以达到,2,：,1,的压缩效果，但是在用于大于,128Mbytes,的,flash,时，效果不是太好。,Yaffs,文件系统是专为,nand flas

8、h,设计的文件系统，考虑到了,nand falsh,的许多的特性，但是不具有压缩性能，但其加载速度较快，使用于大容量存储的场合。,除去以上文件类型的不同之外，,linux,提供统一的,api,操作函数，来实现对文件系统的管理。另外，在,linux,中，在对一个设备上的文件进行操作时，需要首先挂载这个设备到文件系统中，才能操作这个设备上的文件。,在,linux,内核启动时，会默认挂载一个文件系统，这个就是根文件系统，此后所有的文件系统都是基于这个文件系统进行挂载，同时也可以卸载，但是根文件系统是不能卸载的。,挂载一个文件系统的命令如下：,mount t yaffs/dev/mtdblock0/m

9、nt,意思是说，把文件类型为,yaffs,的,mtdblock0,上的文件系统挂载到,/mnt,目录下,Linux,进程调度,Linux,调度算法,Linux,调度算法把,CPU,的时间划分为时期（,epoch,）。在一个单独的时期内，每个进程有一个指定的时间片，时间片持续时间从这个时期的开始计算。一般情况下，不同的进程有不同大小的时间片。时间片的值是在一个时期内，分配给进程的最大,CPU,时间部分。当一个进程用完它的时间片时，这个进程被抢占，并用另一个可运行进程代替它。当然，在同一时期内，一个进程可以几次被调度程序选中（只要它的时间片还没用完），例如，如果进程挂起自己，等待,I/O,，那么，

10、它还剩余一些时间片，并可以在同一时期内再度被选中。当所有的可运行进程都用完它们的时间片时，一个时期才结束；在这种情况下，调度程序的算法重新计算所有进程的时间片，然后，一个新的时期开始。,Linux,进程管理,Linux,进程的优先级,静态优先级（,Static priority,），这种优先级由用户赋给实时进程，范围从,1,到,99,，调度程序从不改变它。,动态优先级（,Dynamic prority,），这种优先级只应用于普通进程。实质上它是基本时间片由此也叫进程的基本优先级（,base priority,）与当前时期内的剩余时间片之和。,当然，实时进程的静态优先级总是高于普通进程的动态优先

11、级，只有当,TASK_RUNNING,状态没有实时进程时，调度程序才开始运行普通进程。,Linux,进程管理,Linux,进程的创建,在,Linux,中要使用,exec,函数族。系统调用,execve,（）对当前进程进行替换，替换者为一个指定的程序，其参数包括文件名（,filename,）、参数列表（,argv,）以及环境变量（,envp,）。,exec,函数族当然不止一个，但它们大致相同，在,Linux,中，它们分别是：,execl,，,execlp,，,execle,，,execv,，,execve,和,execvp,，下面我只以,execlp,为例，其它函数究竟与,execlp,有何区别

12、，请通过,manexec,命令来了解它们的具体情况。,一个进程一旦调用,exec,类函数，它本身就,死亡,了，系统把代码段替换成新的程序的代码，废弃原有的数据段和堆栈段，并为新程序分配新的数据段与堆栈段，唯一留下的，就是进程号，也就是说，对系统而言，还是同一个进程，不过已经是另一个程序了。（不过,exec,类函数中有的还允许继承环境变量之类的信息。）,Linux,线程管理,使用线程的优点,和进程相比，它是一种非常“节俭”的多任务操作方式（内存占用，启动时间，切换时间,),和进程相比，线程间的通信更加方便。,提高应用程序响应,使多,CPU,系统更加有效,改善程序结构，复杂问题简单化,Linux,

13、线程管理,多线程的例子,#include,#include,#include,#include,void thread(void),int i;,for(i=0;i3;i+),printf(This is a pthreadn);,usleep(100*1000);,int main(void),pthread_t id;,int i,ret;,ret=pthread_create(,if(ret!=0),printf(Create pthread error!n);,exit(1);,for(i=0;i3;i+),printf(This is the main processn);,usle

14、ep(100*1000);,pthread_join(id,NULL);,return(0);,Linux,线程管理,多线程的编译,APP=threadTest,$(APP):$(APP).c,gcc-Wall-o$(APP)$(APP).c-lpthread,clean:,rm$(APP),Linux,进程间通信,Linux,进程间通信的方法,管道、消息队列、共享内存、信号量、套接口、信号,Linux,进程间通信,管道,管道包括无名管道和有名管道两种，前者用于父进程和子进程间的通信，后者用于运行于同一台机器上的任意两个进程间的通信,无名管道,无名管道由,pipe,（）函数创建：,int pi

15、pe(int filedis2),；,参数,filedis,返回两个文件描述符：,filedes0,为读而打开，,filedes1,为写而打开。,filedes1,的输出是,filedes0,的输入。,Linux,进程间通信,无名管道的例子,#include,#include,#include,#include,#include,#define INPUT 0,#define OUTPUT 1,int main(),int file_descriptors2;,/*,定义子进程号*,/,pid_t pid;,char buf256;,int returned_count;,/*,创建无名管道*

16、,/,pipe(file_descriptors);,/*,创建子进程*,/,if(pid=fork()=-1),printf(Error in forkn);,exit(1);,Linux,进程间通信,无名管道的例子,if(pid=0),/*,执行子进程*,/,printf(child process.n);,/*,子进程向父进程写数据，关闭管道的读端*,/,close(file_descriptorsINPUT);,write(file_descriptorsOUTPUT,test data,strlen(test data);,exit(0);,else,/*,执行父进程*,/,printf(parent process.n);,/*,父进程从管道读取子进程写的数据，关闭管道的写端*,/,close(file_descriptorsOUTPUT);,returned_count=read(file_descriptorsINPUT,buf,sizeof(buf)-1);,if(returned_count0),printf(receive data from child is e