計算機三級考試知識點(diǎn)：Linux網(wǎng)絡(luò )操作系統
Linux是一套免費使用和自由傳播的類(lèi)Unix操作系統，是一個(gè)基于POSIX和UNIX的多用戶(hù)、多任務(wù)、支持多線(xiàn)程和多CPU的操作系統，同時(shí)也是計算機三級考試的重要內容，小編整理了相關(guān)知識點(diǎn)，一起來(lái)復習下吧：
計算機三級考試知識點(diǎn)：Linux網(wǎng)絡(luò )操作系統1
1.Linux的發(fā)展概況
Linux最初是芬蘭赫爾辛基大學(xué)的大學(xué)生 Linus B.Torvalds在1991年發(fā)明設計的。Linux是一個(gè)免費的軟件包。Linux雖和UNIX操作系統類(lèi)似，但不是UNIX的變種。
2.Linux的特點(diǎn)
Linux和其他傳統網(wǎng)絡(luò )操作系統相比，最大的區別是：Linux開(kāi)放源代碼。與傳統操作系統相比， Linux操作系統的有以下8個(gè)特點(diǎn)：
�、貺inux軟件是自由軟件，具有開(kāi)放性。它符合國際標準，容易實(shí)現互聯(lián)，安裝及維護成本低。
�、贚inux支持多用戶(hù)、多任務(wù);在同一時(shí)間內可以有多個(gè)用戶(hù)使用自己的資源而互不影響;多個(gè)任務(wù)相互獨立運行，系統可調度每個(gè)進(jìn)程平等訪(fǎng)問(wèn)CPU。
�、跮inux能把CPU的性能發(fā)揮到極限，具有出色的高速度。
�、躄inux具有良好的用戶(hù)界面，包括用戶(hù)命令界面、系統調用界面和圖形用戶(hù)界面。其中，圖形用戶(hù)界面有KDE和GNOME兩種。
�、軱inux具有豐富的網(wǎng)絡(luò )功能，在通信和網(wǎng)絡(luò )方面優(yōu)于其他操作系統。
�、轑inux采取了許多安全措施，包括對讀寫(xiě)進(jìn)行權限控制、帶保護的子系統、審計跟蹤、核心授權等。
�、週inux具有可移植性，能在微型計算機和大型計算機的任何環(huán)境和任何平臺上運行。
�、郘inux具有標準的兼容性。符合POSIX標準，支持所有相關(guān)的ANSI、IS0、IETF、W3C等業(yè)界標準。也符合X/OPEN標準，具有完全自由的X Window實(shí)現，另外對工業(yè)標準的支持也做得非常好。
3.Linux的組成
Linux操作系統由四部分組成：內核、外殼、文件系統和應用程序。
�、賰群耍簝群�(kernel)是運行程序和管理像磁盤(pán)、打印機等硬件設備的核心程序。
�、谕夂耍和夂�(shell)是系統的用戶(hù)界面，提供了用戶(hù)與內核進(jìn)行交互操作的接口。實(shí)際上 Shell是一個(gè)命令解釋器，解釋用戶(hù)命令，送到內核執行。
�、畚募到y：它支持目前流行的多種文件系統，如FAT、VFAT、EXT2、EXT3、IS09660、 NFS、SMB等。
�、軕贸绦颍簶藴实腖inux系統都有一套應用程序的程序集。
4.Novell公司的'SUSE Linux
SUSE Linux Enterprise 11是Nove11公司的下一代企業(yè)Linux平臺，其性能特點(diǎn)如下。
�、偬摂M化技術(shù)。②關(guān)鍵業(yè)務(wù)數據中心技術(shù)。③UNIX移植。④互操作能力。⑤桌面創(chuàng )新。⑥綠色IT。
5.RedHat公司的Linux
Red Hat Enterprise Linux是紅帽企業(yè)版，最新版本Red Hat Enterprise Linux 5，其性能特點(diǎn)如下。
�、僮詣�(dòng)化戰略。紅帽企業(yè)Linux是紅帽Linux自動(dòng)化戰略的一個(gè)核心組件，該戰略可以創(chuàng )建一個(gè)用于自動(dòng)化的基礎框架，包括虛擬化、身份管理、高可用性等功能。
�、诮档拖到y管理成本。
�、厶峁└偷目傮w成本。
�、芫哂袕V泛的開(kāi)源生態(tài)系統。
�、菁t帽企業(yè)Linux是目前最靈活、最常見(jiàn)的服務(wù)器操作系統環(huán)境。
�、奁髽I(yè)Linux可以提供業(yè)內最高水平的性能和完整的虛擬化功能。
�、哕浖捶⻊�(wù)。通過(guò)軟件即服務(wù)或云計算部署，用戶(hù)可以將自己的計算資源向數據中心之外擴展。
�、奂t帽企業(yè)基于Linux的應用可以幫助ISV預封裝應用，將其作為完整的解決方案發(fā)布。
6.綜述
一般來(lái)說(shuō)，軟件分為商業(yè)軟件、共享軟件和自由軟件3類(lèi)。Micosoft公司的WindOWS、Novell公司的N&Ware以及各大公司的UNIX都是商業(yè)軟件。過(guò)去Novell是局域網(wǎng)常用的操作系統，但現在被Windows逐步代替。
Linux是自由軟件，除Red Hat,SUSE外，還有Turbo Linux、Stampede Linux、Open Linux、 Debian Linux、Linux Pr0等版本。它們共同特點(diǎn)是：
�、倬哂型陚涔δ艿脑闯绦�、參考文檔、安裝手冊和功能強大的開(kāi)發(fā)工具。
�、谔峁⿵姶蟮木W(wǎng)絡(luò )應用支持。
�、鄄捎脠D形化或命令行的用戶(hù)界面。
�、苡袕姶蟮木庉嬈�、GNU的文書(shū)編輯/開(kāi)發(fā)程序等。
�、莘细鲊镜鼗膽昧晳T。
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一、Linux的產(chǎn)生
Linux是一種計算機操作系統，通常被稱(chēng)為類(lèi)Unix系統，這是因為L(cháng)inux和Unix有著(zhù)很深的淵源。
在計算機非常昂貴的年代，只有在大學(xué)或大型企業(yè)中才能夠接觸到計算機，人們非常希望多個(gè)用戶(hù)能同時(shí)連接到一臺計算機并同時(shí)使用它。于是，計算機科學(xué)家開(kāi)始研究分時(shí)系統。分時(shí)系統是將CPU的運行時(shí)間分為很小的時(shí)間片，多個(gè)用戶(hù)任務(wù)可以通過(guò)交替占有時(shí)間片的方式實(shí)現快速交互使用CPU。由于時(shí)間片是很短的一段時(shí)間，以至于每個(gè)用戶(hù)任務(wù)、每個(gè)用戶(hù)好像在獨占CPU，獨占整個(gè)計算機系統。在研究人員的不懈努力下，1969年，AT&T公司貝爾實(shí)驗室開(kāi)發(fā)出了Unix系統。
1986年，芬蘭赫爾辛基大學(xué)的Andrew Tanenbaum教授為了給學(xué)生講授《計算機操作系統》課程，開(kāi)發(fā)出了Minix系統，這是Unix的一個(gè)變體。1991年，Andrew Tanenbaum教授的學(xué)生Linus Torvalds，由于對課堂上使用的Minix系統不太滿(mǎn)意，于是開(kāi)始在386 PC機上試著(zhù)改進(jìn)Minix系統。
1991年8月，Linus Torvalds在comp.os.minix新聞組貼上了以下這段話(huà)：“你好，所有使用minix的人，我正在為386(486)AT做一個(gè)免費的操作系統，只是為了愛(ài)好，……”
Linus最初為自己的這套系統取名為freax，他將源代碼放在了芬蘭的一個(gè)FTP站點(diǎn)上供大家下載。該站點(diǎn)的管理員認為這個(gè)系統是Linus的Minix系統，因此建立了一個(gè)名為L(cháng)inux的文件夾來(lái)存放它。于是，Linus的'“愛(ài)好”就成了今天微軟的頭號對手，功能強大且價(jià)格低廉的Linux操作系統。
1993年底94年初，Linux 1.0終于誕生了！
Linux1.0已經(jīng)是一個(gè)功能完備的操作系統，而且內核寫(xiě)得緊湊高效，可以充分發(fā)揮硬件的性能，在4M內存的80386機器上也表現得非常好，至今人們還在津津樂(lè )道于此。
Linux的 和 是一只名字叫做 的 ，Linux的是Linus Torvalds所有的。這是由于在 ，一個(gè)名字叫做William R. Della Croce的律師開(kāi)始向各個(gè)Linux發(fā)布商發(fā)信，聲明他擁有Linux 的所有權，并且要求各個(gè)發(fā)布商支付版稅，這些發(fā)行商集體進(jìn)行上訴，要求將該注冊商標重新分配給Linus Torvalds。
二、Linux的開(kāi)發(fā)模式
Linus于1991年10月5日發(fā)布了Linux的第一個(gè)版本Linux 0.0.2，并在網(wǎng)絡(luò )上公布了Linux核心程序的源代碼，同時(shí)決定以GPL（大眾所有版權，又稱(chēng)GUN通用公共許可證）的方式來(lái)發(fā)行傳播，也就是說(shuō)這個(gè)軟件允許任何人以任何形式進(jìn)行修改和傳播。
隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )的日益盛行，越來(lái)越多的技術(shù)高超的程序員加入到Linux的開(kāi)發(fā)與完善中來(lái)。在這個(gè)過(guò)程中，無(wú)數的富有個(gè)性和開(kāi)創(chuàng )性的程序員在沒(méi)有計較任何酬勞的前提下，完全自發(fā)的加入到開(kāi)發(fā)行列中來(lái)。一旦一個(gè)程序員完成了其中的部分程序，他便會(huì )立即將這個(gè)程序發(fā)表，并免費將它發(fā)給任何一個(gè)需要的人，而其他的一些程序員研究它后將會(huì )對它修正和改良，然后將它發(fā)表。這個(gè)過(guò)程周而復始，因此Linux的改進(jìn)速度是最快的，同時(shí)它的穩定性也是非常高的。
所以，Linux并非僅由Linus一人開(kāi)發(fā)，而是由全世界幾百個(gè)程序員共同開(kāi)發(fā)的，當然Linus為內核定了調子。這種集市型的開(kāi)發(fā)模式促成了Linux系統的繁榮�？梢哉f(shuō)，Linux完全是一個(gè)熱情、自由、開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)物。
三、Linux的發(fā)展
Linux具有良好的兼容性和可移植性。大約在1.3版本之后，Linux開(kāi)始向其他硬件平臺上移植，包括號稱(chēng)最快的CPU——Digital Alpha。所以不要總把Linux與低檔硬件平臺聯(lián)系到一塊，Linux只是將硬件的性能充分發(fā)揮出來(lái)而已。Linux必將從低端應用橫掃到高端應用！
為了使Linux變的容易使用，Linux也有了許多發(fā)布版本，發(fā)布版實(shí)際上就是一整套完整的程序組合�，F在已經(jīng)有許多不同的Linux發(fā)行版和各自的版本號，為了不產(chǎn)生混淆，我們先解釋一些常提到的術(shù)語(yǔ)。當我們提到的Linux時(shí)，一般是指“Real Linux”，即內核，是所有UNIX操作系統的“心臟”。但光有linux并不能成為一個(gè)可用的操作系統，還需要許多軟件包，編譯器、程序庫文件、Xwindow系統等等。因為組合方式不同，面向用戶(hù)對象不同，所以就有了許多不同的Linux發(fā)行版。
越來(lái)越多的公司在Linux上開(kāi)發(fā)商業(yè)軟件或把其他Unix平臺的軟件移植到Linux上來(lái)。如今很多IT業(yè)界的大腕IBM、Intel、Oracle、Infomix、Sysbase、Corel、Netscape、CA、Novell等都宣布支持 Linux。商家的加盟彌補了純自由軟件的不足和發(fā)展障礙，Linux迅速普及到廣大計算機愛(ài)好者，并且進(jìn)入商業(yè)應用，成為打破某些公司壟斷文化圈的希望所在。
Linux是愛(ài)好者們通過(guò)Internet協(xié)同開(kāi)發(fā)出來(lái)的，當然它的網(wǎng)絡(luò )功能十分強大。比如你可以通過(guò)ftp、nfs等來(lái)安裝Linux，用它來(lái)做網(wǎng)關(guān)等等。隨著(zhù)Linux的發(fā)展，衍生出來(lái)的應用恐怕出乎Linus本人最初的預料。如有人用它來(lái)做路由器，有人來(lái)做嵌入式系統，有人來(lái)做實(shí)時(shí)性系統……。常有新手問(wèn)Linux能做什么？其實(shí)它不象那些中看不中用的操作系統，不在于你用它能干什么，而在于你想干什么。
Linux是一個(gè)在PC機上運行的Unix系統。Linux系統具有最新 Unix的全部功能，包括真正的多任務(wù)、虛擬存儲、共享庫函數、即時(shí)負載、優(yōu)越的存儲管理和TCP/IP、UUCP網(wǎng)絡(luò )工具等。Linux系統及其發(fā)展均符合Posix標準，其內核支持Ethernet、PPP、SLIP、NFS、AX.25、IPX/SPX(Novell)、NCP(Novell)等。系統應用包括tellnet、rlogin、ftp、Mail、gopher、talk、term、news(tin、trn、nn)等全套UNIX工具包。X圖形庫，包括xterm、fvwm、xxgdb、mosaic、xv、gs、xman等全部X-Win應用工具。商業(yè)軟件有Motif、WordPerfect。中文工具已有Cxterm、celvis、cemasc、cless、hztty、cytalk、ctalk、cmail等，可以處理GB、BIG5、HZ文件。此外還有DOS模擬軟件，可以運行DOS/Win下的軟件。
在開(kāi)始的時(shí)候，Linux只是個(gè)人狂熱愛(ài)好的一種產(chǎn)物。但是現在，Linux已經(jīng)成為了一種受到廣泛關(guān)注和支持的一種操作系統。和其他的商用Unix系統以及 相比，作為自由軟件的Linux具有低成本，安全性高，更加可信賴(lài)的優(yōu)勢。直到今天，Linux已經(jīng)成為一個(gè)功能完善的主流網(wǎng)絡(luò )操作系統。
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一、磁盤(pán)的調度算法
磁盤(pán)是可被多個(gè)進(jìn)程共享的設備。常用的磁盤(pán)調度算法有：先來(lái)先服務(wù)、最短尋道時(shí)間優(yōu)先、掃描算法和循環(huán)掃描算法等。
1.先來(lái)先服務(wù)FCFS算法：這是一種最簡(jiǎn)單的磁盤(pán)調度算法。它根據進(jìn)程請求訪(fǎng)問(wèn)磁盤(pán)的先后次序進(jìn)行調度，平均尋道時(shí)間可能較長(cháng)。
2.最短尋道時(shí)間優(yōu)先SSTF算法：該算法總是為那些與當前磁頭所在的磁道距離最近的請求服務(wù)，這種調度算法有較好的平均尋道時(shí)間，被廣泛采用。但它可能導致某些進(jìn)程長(cháng)時(shí)間的得不到服務(wù)(稱(chēng)之為饑餓現象)
3.掃描(SCAN)算法：SCAN算法不僅考慮到欲訪(fǎng)問(wèn)的磁道與當前磁道的距離，更優(yōu)先考慮的是磁頭的當前移動(dòng)方向，避免了饑餓現象的出現。又稱(chēng)為電梯調度算法。
4.循環(huán)掃描 CSCAN(Circular SCAN)算法：這是SCAN算法的一種變種算法，CSCAN算法規定磁頭只能單向運動(dòng)，當磁頭運動(dòng)到最外面的被訪(fǎng)問(wèn)磁道時(shí)，磁頭立即返回到最里面的欲訪(fǎng)的磁道。
5.N-Step-SCAN算法
在SSTF、SCAN及CSCAN這幾種算法中，都可能出現磁臂停留在某處不動(dòng)的情況。例如，有一個(gè)或幾個(gè)進(jìn)程對某一磁道有著(zhù)較高的訪(fǎng)問(wèn)頻率，反復請求對某一磁道進(jìn)行I/O，從而壟斷了整個(gè)磁盤(pán)設備，把這一現象稱(chēng)為“磁臂粘著(zhù)”。N步SCAN算法是將磁盤(pán)請求隊列分成若干個(gè)長(cháng)度為N的子隊列，磁盤(pán)調度將按FCFS算法依次處理這些子隊列，又按SCAN算法處理隊列中的每一個(gè)請求，這樣就可避免出現粘著(zhù)現象。當 N值取得很大時(shí)，會(huì )使其性能接近于SCAN算法;當 N=1時(shí)，該算法退化為 FCFS算法。
二、外碎片和內碎片
外碎片，操作系統自己浪費的空間一般是外碎片，比如動(dòng)態(tài)內存分配時(shí)用戶(hù)需求多少空間，操作系統就分配多少空間，此時(shí)會(huì )產(chǎn)生外碎片;再比如分段內存管理中每個(gè)段的大小不一，又要連續分配，此時(shí)容易產(chǎn)生外碎片。用戶(hù)自己浪費的空間一般是內碎片，比如分頁(yè)機制中，操作系統給用戶(hù)分配的是整頁(yè)的空間，用戶(hù)可能使用不完，此時(shí)剩余的空間就是內碎片�？傊�，如果用戶(hù)要多少就給多少的內存管理機制一般是外碎片，給用戶(hù)分配整頁(yè)或整塊空間的內存管理機制一般是內碎片。
三、操作系統的時(shí)空互換
為了提升系統的性能，操作系統往往會(huì )在時(shí)間、空間上進(jìn)行折衷。比如快表的`引入雖然增加了存儲空間的管理，但卻換取了訪(fǎng)存時(shí)間的降低;再比如虛擬存儲器技術(shù)，由于內存空間有限，為了提升內存空間，只能利用置換等方法降低程序運行的速度，從而提升存儲空間的大小，屬于時(shí)間換空間;再比如，硬盤(pán)的對換區，為了提升訪(fǎng)問(wèn)硬盤(pán)數據的速度，對換區的管理采用連續空間分配的機制，雖然浪費了空間，但速度卻提升了，屬于空間換時(shí)間。因此如果速度提升了，一般就是空間換時(shí)間，如果速度變慢了，一般就是時(shí)間換空間。那么緩沖區是什么呢?應該是空間換時(shí)間，因為設備和cpu并行工作了，速度提升了。
四、頁(yè)面抖動(dòng)和工作集
在頁(yè)面置換過(guò)程中的一種最糟糕的情形是，剛剛換出的頁(yè)面馬上又要換入主存，剛剛換入的頁(yè)面馬上就要換出主存，這種頻繁的頁(yè)面調度行為稱(chēng)為抖動(dòng)，抖動(dòng)會(huì )大大降低系統效率。工作集(或駐留集)是指在某段時(shí)間間隔內，進(jìn)程要訪(fǎng)問(wèn)的頁(yè)面集合。經(jīng)常被使用的頁(yè)面需要在工作集中，而長(cháng)期不被使用的頁(yè)面要從工作集中被丟棄。為了防止系統出現抖動(dòng)現象，需要選擇合適的工作集大小。工作集模型的原理是：讓操作系統跟蹤每個(gè)進(jìn)程的工作集，并為進(jìn)程分配大于其工作集的物理塊。
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1.Linux是大小寫(xiě)敏感的系統，舉個(gè)例子，Mozilla, MOZILLA, mOzilla和 mozilla是四個(gè)不同的命令(但是只有第四個(gè)mozilla是真正有效的命令)。還有，my_filE, my_file,和 my_FILE是三個(gè)不同的文件。用戶(hù)的登錄名和秘密也是大小寫(xiě)敏感的(這是因為UNIX系統和C語(yǔ)言的傳統一向是大小寫(xiě)敏感所致)。
2.文件名最多可以有256個(gè)字符，可以包含數字，點(diǎn)號”.”，下劃線(xiàn)”_”，橫桿”-”，加上其他一些不被建議使用的字符。
3.文件名前面帶”.”的文件在輸入”ls”或者”dir” 命令時(shí)一般不顯示�？梢园堰@些文件看作是隱含文件，當然你也可以使用命令”ls –a”來(lái)顯示這些文件。
4.“/”對等于DOS下的””(根目錄，意味著(zhù)所有其他目錄的父目錄，或者是在目錄之間和目錄和文件之間的一個(gè)間隔符號)。舉個(gè)例子，cd /usr/doc。
5.在Linux系統下，所有的目錄顯示在單一目錄樹(shù)下(有別于DOS系統的驅動(dòng)器標識)。這意味著(zhù)所有的物理設備上的所有文件和目錄都合并在單一的目錄樹(shù)下。
6.在配置文件里，以#打頭的行是注釋行。在修改配置文件的`時(shí)候盡量不要刪除舊的設置――可以把原來(lái)的設置加上”#”變成注釋行，總是在修改地方對應地加入一些關(guān)于修改的注釋?zhuān)銜?huì )發(fā)覺(jué)在以后的管理中獲益多多。
7.Linux是繼承性的多用戶(hù)操作系統。你的個(gè)人設定(和其他用戶(hù)的個(gè)人設定)放在你的主目錄下(一般是/home/your_user_login_name)。許多的配置文件的文件名都以”.”開(kāi)頭，這樣用戶(hù)一般看不到這些文件。
8.整個(gè)系統范圍的設定一般放在目錄/etc下。
9.和其他的多用戶(hù)操作系統類(lèi)似，在Linux下，文件和目錄有自己的擁有者和訪(fǎng)問(wèn)權限。一般來(lái)說(shuō)，你只被允許文件到你的主目錄下(/home/your_user_login_name)。學(xué)習一些關(guān)于文件權限管理的相關(guān)知識，否則你肯定會(huì )覺(jué)得Linux實(shí)在很麻煩。
10.命令參數選項一般由”-”引導，后面跟一個(gè)字符(或者”--“,當選項超過(guò)一個(gè)字符時(shí))。這樣,”-”有點(diǎn)象DOS下的”/”。舉個(gè)例子，輸入命令 rm --help。
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