1 Linux操作系統(tǒng)基礎

1、任課老師：譚石堅 課程介紹 n 任課老師 u譚石堅（大課、小課） Email： tsj n 嵌入式操作系統(tǒng)基礎(LE3008 ) u性質：(嵌入式應用開發(fā))必修課 u學分：4（大課2學分、小課2學分） u考核方式：考試（閉卷） n 總評成績 u考勤：10%，即10分 u平時成績：20%，即20分 實驗：8分 測試（兩次）：6分 平時作業(yè)（三次）：6分 u考試成績：70%，即70分 課程介紹 n 課件及資料下載 u地 址：40 u用戶名：kjdown u密 碼：kjdown u目 錄：電子系/譚石堅/ n 學習要求 u大課：按時上課，認真聽講 u小課：結合大課理論，

2、完成課堂實驗 u完成課外作業(yè) u養(yǎng)成自主學習的意識 課程介紹 n 涉及的相關知識點 uC語言，實驗課將全程使用 u數(shù)據(jù)結構，建議鞏固加強 uARM編程 n 教學管理及幾點建議 u堅持參加上課，學習態(tài)度積分管理，包括課堂、作業(yè) 、考勤等。 課程介紹 n 每周答疑時間 u周二14:30-17:00 u周三 14:00-15:30 課程介紹 n 教材 u深入理解嵌入式Linux設備驅動程序 曹國輝 曾志鵬 n 參考書籍 uLinux設備驅動程序（第三版）. 魏永 明 耿岳 鐘書毅譯。 uLinux設備驅動開發(fā)詳解(第2版). 宋 寶華 .人民郵電出版社 。 UNIXUNIX環(huán)境高級編程（第環(huán)境高級編

3、程（第2 2版）版）( ( 課程介紹 n 課程目標 u本課程的目標是結合嵌入式系統(tǒng)原理課程的內(nèi)容 ，在ARM開發(fā)板上開發(fā)嵌入式linux的方方面面： 應用軟件開發(fā) 嵌入式bootloader軟件 嵌入式linux內(nèi)核移植 系統(tǒng)軟件移植 驅動程序開發(fā) 課程介紹 n開發(fā)環(huán)境 ulinux系統(tǒng)的使用；shell基本命令；嵌入式linux開發(fā) 環(huán)境 n嵌入式linux系統(tǒng) u嵌入式系統(tǒng)-bootloader；u-boot介紹；u-boot源碼分 析；linux內(nèi)核移植；linux內(nèi)核的啟動；根文件系統(tǒng) 制作；init程序分析 n驅動開發(fā) u內(nèi)核模塊；字符設備驅動程序；并發(fā)控制；輪詢、異 步通知；中斷處

4、理；bus-device-driver模型；塊設備 驅動 n復習 教學內(nèi)容 n LinuxLinux簡介簡介 n 各種各種LinuxLinux發(fā)行版本發(fā)行版本 n LinuxLinux體系結構體系結構 n LinuxLinux安裝與啟動安裝與啟動 n 體驗體驗ShellShell命令的樂趣命令的樂趣 教學要求 n 掌握linux系統(tǒng)的安裝 Linux簡介 n Unix從萌芽到現(xiàn)在已經(jīng)有40余年的歷史，若要了解 Linux，必須先認識Unix系統(tǒng)。 Dennis Ritchie Ken Thompson n Unix的歷史 uUnix的誕生 Unix雖然已經(jīng)使用了40年，但仍然是現(xiàn)存 操作系統(tǒng)中

5、最強大和優(yōu)秀的系統(tǒng)之一; 開發(fā)者：Dennis Ritchie和Ken Thompson; Unix是從貝爾試驗室的一個失敗的多用戶 操作系統(tǒng)Multics中涅磐而生的。 1969年,在開發(fā)Multics的期間，Thompson 創(chuàng)造出了名為Bon的程式語言。Thompson花 了一個月的時間開發(fā)了全新的操作系統(tǒng)- UNIX。 Thompson和Ritchie與1971年共同發(fā)明了C 語言。 1973年Thompson和Ritchie用C語言重寫了 UNIX。 Linux簡介 n Unix的變體 u許多其他的公司把Unix移植到新的機型上去。伴隨著 這些移植，開發(fā)者們按照自己的方式不斷地增強系

6、統(tǒng) 的功能，并由此產(chǎn)生了若干變體。 1977年，貝爾實驗室綜合各種變體推出了Unix System m。在 1983年AT&T推出了System V。 加州大學伯克利分校推出的變體叫Berkeley Software Distributions(BSD)。 上世紀80和90年代，許多工作站和服務器廠商推出了他們自己 的Unix，這些unix大部分是在AT&T或伯克利發(fā)行版的基礎上加 上一些滿足他們特定體系結構需要的特性。 Unix家庭樹 Linux簡介 n Linux的誕生 u芬蘭赫爾辛基大學一名學生的LinusLinus TorvaldsTorvalds，為不能隨心所欲隨心所欲使用強大而自

7、由的unixunix系統(tǒng)而苦惱。對Torvalds而言， 使用MicrosoftMicrosoft的DOSDOS產(chǎn)品不亞于玩波斯王玩波斯王 子游戲子游戲。Linus熱衷使用MinixMinix（一種教學 用的廉價Unix）但是，他不能輕易修改不能輕易修改和 發(fā)布該系統(tǒng)的源代碼，也不能對Minix開發(fā) 者所作的設計輕舉妄動。 Linus Torvalds uLinus決心開發(fā)自己的操作系統(tǒng)，1991年年底，他在Internet上 發(fā)布了早期版本。 u由于其許可證條款的約定其許可證條款的約定（GPLGPL），Linux迅速成為多人的合作開合作開 發(fā)項目發(fā)項目。 u而實際上，它成功的重要因素是，Li

8、nux很快吸引了很多開發(fā)者 對其代碼進行修改和完善。 Linux簡介 n 到現(xiàn)在，Linux早已羽翼豐滿了，它被廣泛移植到 x86-64、ARM、MIPS、Motorola 68000、Power PC 、SPARC等各種體系結構上。它覆蓋的領域小到手 表，大到超級計算機集群。 n Linux克隆了unix，但Linux不是Unix。盡管Linux 借鑒了Unix的許多設計并且實現(xiàn)了Unix的API，但 Linux沒有直接使用Unix的源代碼。必要的時候， 它的實現(xiàn)可能和其他各種Unix的實現(xiàn)大相徑庭。 n Linux是一個非商業(yè)化的產(chǎn)品，實際上Linux是一 個因特網(wǎng)上的協(xié)作開發(fā)項目。任何人

9、都可以開發(fā) 內(nèi)核。 n Linux系統(tǒng)-包括內(nèi)核、C庫、編譯器、工具集和 系統(tǒng)的基本工具等。 Linux可以為我們做什么？ u管理桌面（菜單、圖標、窗口等） u聽音樂，看視頻 u使用字處理、電子表格等辦公軟件 u瀏覽網(wǎng)頁、發(fā)送電子郵件 u網(wǎng)絡聊天 u玩游戲 u Linux可以為我們做什么？ u連接Internet網(wǎng)絡 u使用Linux作為防火墻、路由器和DHCP服務器來保護和 管理專用網(wǎng)絡 u運行WEB服務器（Apache、MySQL和PHP） u運行郵件服務器（使用exim或其他郵件傳輸代理） u運行打印服務器（使用CUPS） u運行文件服務器（使用FTP、samba、NFS） u Linu

10、x可以為我們做什么？ u嵌入式系統(tǒng)是嵌入式系統(tǒng)是以應用為中心以應用為中心，以計算機技術為基礎以計算機技術為基礎， 并且并且軟硬件可裁剪軟硬件可裁剪，適用于對功能、可靠性、成本、，適用于對功能、可靠性、成本、 體積、功耗有嚴格要求的體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)專用計算機系統(tǒng)。 Linux發(fā)行版本 n 更為流行的更為流行的Linux版本版本 Solaris IBM AIX Red Hat Fedora Core SUSE Debian Mac OS X Ubuntu FreeBSD OpenBSD NetBSD Yellow Dog linux Slackwar e Red Flag Bl

11、ue Point Happy Linux 脫穎而出的Ubuntu 主流Linux發(fā)行版本桌面所占市場份額情況 Ubuntu核心理念”人道待人人道待人” 。 如何學習Linux？ n 1.了解Linux n 2.試用Linux n 3.安裝Linux n 4.使用Linux 參與Linux社區(qū) http:/ Ubuntu官方站點 Ubuntu官方論壇 http:/ 中文

12、Ubuntu站點 http:/ 中文Ubuntu論壇 Ubuntu Wiki站點 http:/ 官方Ubuntu Wiki站點 http:/ 中文Ubuntu Wiki站點 更多資源 uwww.LinuxF uwww.LinuxH uwww.LinuxQ Linux系統(tǒng)的安裝 n Linux系統(tǒng)的安裝 u在開發(fā)嵌入式linux系統(tǒng)軟件時，需要在linux操作系 統(tǒng)下完成，但是一般我們的日常工作都是在window下 完成的，怎么解決這個問題呢？ u1 PC上只安裝Linux系統(tǒng) 把linux系統(tǒng)裝在C盤中，把window去掉 u2 PC上安裝linux、

13、window雙系統(tǒng) C盤是window，D盤是linux，啟動時可以選擇啟動那個系統(tǒng) 要反復重啟才能切換操作系統(tǒng) u3 在window下安裝一個可以虛擬PC機的軟件（vmware 、virtualBox）,在虛擬的PC機上安裝linux系統(tǒng)。這 樣一般的日常工作在window系統(tǒng)進行，需要linux的時 候，只需要啟動虛擬機軟件即可。 虛擬機軟件的安裝 n vmware有幾個版本： uvmware workstation ：專業(yè)收費 uvmware player：免費的 n vitualBox和vmware player都可以在360軟件管家 里面直接安裝： 建立虛擬機 n 使用vmware

14、player 新建虛擬機 u啟動vmware player軟件 u點擊“file - new virtual machine.”,打開新建 虛擬機的向導對話框； u安裝向導對話框，指明要按照的操作系統(tǒng)是什么，要 建立的虛擬機的硬盤有多大，存儲位置等信息就可以 了。如圖： Linux系統(tǒng)安裝 啟動虛擬機，虛擬機的CDROM為linux mint的安裝光碟。 Linux系統(tǒng)安裝 n 從CDROM啟動后，點擊里面的“install linux mint ”就開始安裝了，然后按照導向設置一些參 數(shù)即可! Linux系統(tǒng)安裝 n 安裝好之后的linux mint界面！ 系統(tǒng)啟動 n 操作系統(tǒng)的啟動過程：

15、指從主機設備加電開始一直到操作系統(tǒng)展開登錄界面 的過程。 n 由于Ubuntu是以系統(tǒng)易用性為主要目標，因此用戶通常所能看到的是包含一 個進度條的啟動界面 n 在這個圖形界面背后，Ubuntu在啟動過程中“默默地”完成了許多初始化任 務，包括裝載Linux內(nèi)核模塊、啟動網(wǎng)絡服務、設定時鐘等等。 n 在系統(tǒng)啟動過程中， 。 系統(tǒng)啟動 n Ubuntu的啟動過程主要包括四個步驟： 系統(tǒng)啟動 n Ubuntu的啟動過程主要包括四個步驟： uBIOSBIOS自檢自檢：識別主機上可以啟動的設備，一次只能從一個設備上 啟動，如果一個啟動設備失效，就可以使用下一個候選啟動設備 。通常是硬盤啟動。啟動駐留在硬

16、盤主引導記錄MBR中的引導程序 Grub或lilo。 uGrub/liloGrub/lilo引導啟動引導啟動：如果主機中安裝多個操作系統(tǒng)，用戶通過 Grub或lilo，引導啟動Ubuntu Linux系統(tǒng)。此時操作系統(tǒng)還沒有 裝入內(nèi)存，引導程序只是將控制權轉移給內(nèi)核。 u裝載裝載LinuxLinux內(nèi)核內(nèi)核：在最初的引導過程完成之后，引導程序開始加載 Linux內(nèi)核，Ubuntu將Linux內(nèi)核置于/boot目錄下。 u系統(tǒng)初始化系統(tǒng)初始化：內(nèi)核的初始化階段將啟動系統(tǒng)進程和腳本，init進 程是系統(tǒng)開始的第一個工作，它是其他所有進程的父進程，并一 直處于運行狀態(tài)。使用top命令查看進程，可以發(fā)

17、現(xiàn)init進程id號 永遠是第一個。init進程讀取初始化腳本，完成系統(tǒng)相關的管理 任務。 選擇命令終端窗口 n 目前，在桌面環(huán)境下的命令終端仿真器程序有很多，它們 各有特色，都擁有各自的用戶群。目前流行的終端窗口有 ： uXterm、 uGnome-terminal、 uKonsole、 urxvt等。 n Ubuntu Linux默認安裝的命令終端有命令終端有Gnome-terminal、 Xterm，其他的命令終端都需要另行安裝。 選擇命令終端 n Gnome-terminal是GNOME默認的命令終端。比Xterm具有更多、更 強的功能，提供了剪切、粘貼、多標簽顯示，以及設置終端配置文

18、件 等功能，中文支持和用戶界面也很友好。用戶可以使用窗口菜單，或 快捷鍵完成操作。 體驗Shell命令的樂趣 n 立即關機與重啟 u 使用系統(tǒng)中的圖形界面 u使用shell命令 在命令行鍵入以下命令，系統(tǒng)立即關機 ： 在命令行鍵入以下命令，系統(tǒng)立即重新啟動 ： wdlUbuntuFisher:$ sudo shutdown -h now wdlUbuntuFisher:$ sudo shutdown -r now wdlUbuntuFisher:$ sudo reboot now 體驗Shell命令的樂趣 n 定時關機與重啟 u一位老師在對學生進行上機測試，時間限定在45分鐘內(nèi)，否則計 算機將自動關機。這位老師可能使用了下面的命令： u系統(tǒng)正在安裝軟件，安裝時間大概需要持續(xù)40分鐘左右，軟件安 裝之后