計算機三級考試知識點：Linux網(wǎng)絡操作系統(tǒng)
Linux是一套免費使用和自由傳播的類Unix操作系統(tǒng)，是一個基于POSIX和UNIX的多用戶、多任務、支持多線程和多CPU的操作系統(tǒng)，同時也是計算機三級考試的重要內(nèi)容，小編整理了相關知識點，一起來復習下吧：
計算機三級考試知識點：Linux網(wǎng)絡操作系統(tǒng)1
1.Linux的發(fā)展概況
Linux最初是芬蘭赫爾辛基大學的大學生 Linus B.Torvalds在1991年發(fā)明設計的。Linux是一個免費的軟件包。Linux雖和UNIX操作系統(tǒng)類似，但不是UNIX的變種。
2.Linux的特點
Linux和其他傳統(tǒng)網(wǎng)絡操作系統(tǒng)相比，最大的區(qū)別是：Linux開放源代碼。與傳統(tǒng)操作系統(tǒng)相比， Linux操作系統(tǒng)的有以下8個特點：
①Linux軟件是自由軟件，具有開放性。它符合國際標準，容易實現(xiàn)互聯(lián)，安裝及維護成本低。
�、贚inux支持多用戶、多任務;在同一時間內(nèi)可以有多個用戶使用自己的資源而互不影響;多個任務相互獨立運行，系統(tǒng)可調(diào)度每個進程平等訪問CPU。
③Linux能把CPU的性能發(fā)揮到極限，具有出色的高速度。
�、躄inux具有良好的用戶界面，包括用戶命令界面、系統(tǒng)調(diào)用界面和圖形用戶界面。其中，圖形用戶界面有KDE和GNOME兩種。
⑤Linux具有豐富的網(wǎng)絡功能，在通信和網(wǎng)絡方面優(yōu)于其他操作系統(tǒng)。
�、轑inux采取了許多安全措施，包括對讀寫進行權限控制、帶保護的子系統(tǒng)、審計跟蹤、核心授權等。
⑦Linux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實現(xiàn)，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(tǒng)由四部分組成：內(nèi)核、外殼、文件系統(tǒng)和應用程序。
�、賰�(nèi)核：內(nèi)核(kernel)是運行程序和管理像磁盤、打印機等硬件設備的核心程序。
②外核：外核(shell)是系統(tǒng)的用戶界面，提供了用戶與內(nèi)核進行交互操作的接口。實際上 Shell是一個命令解釋器，解釋用戶命令，送到內(nèi)核執(zhí)行。
�、畚募到y(tǒng)：它支持目前流行的多種文件系統(tǒng)，如FAT、VFAT、EXT2、EXT3、IS09660、 NFS、SMB等。
④應用程序：標準的Linux系統(tǒng)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，其性能特點如下。
�、偬摂M化技術。②關鍵業(yè)務數(shù)據(jù)中心技術。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，其性能特點如下。
�、僮詣踊瘧�(zhàn)略。紅帽企業(yè)Linux是紅帽Linux自動化戰(zhàn)略的一個核心組件，該戰(zhàn)略可以創(chuàng)建一個用于自動化的基礎框架，包括虛擬化、身份管理、高可用性等功能。
�、诮档拖到y(tǒng)管理成本。
�、厶峁└偷目傮w成本。
�、芫哂袕V泛的開源生態(tài)系統(tǒng)。
⑤紅帽企業(yè)Linux是目前最靈活、最常見的服務器操作系統(tǒng)環(huán)境。
�、奁髽I(yè)Linux可以提供業(yè)內(nèi)最高水平的性能和完整的虛擬化功能。
⑦軟件即服務。通過軟件即服務或云計算部署，用戶可以將自己的計算資源向數(shù)據(jù)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
一般來說，軟件分為商業(yè)軟件、共享軟件和自由軟件3類。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。過去Novell是局域網(wǎng)常用的操作系統(tǒng)，但現(xiàn)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。它們共同特點是：
①具有完備功能的源程序、參考文檔、安裝手冊和功能強大的開發(fā)工具。
�、谔峁⿵姶蟮木W(wǎng)絡應用支持。
③采用圖形化或命令行的用戶界面。
�、苡袕姶蟮木庉嬈鳌NU的文書編輯/開發(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(tǒng)，通常被稱為類Unix系統(tǒng)，這是因為Linux和Unix有著很深的淵源。
在計算機非常昂貴的年代，只有在大學或大型企業(yè)中才能夠接觸到計算機，人們非常希望多個用戶能同時連接到一臺計算機并同時使用它。于是，計算機科學家開始研究分時系統(tǒng)。分時系統(tǒng)是將CPU的運行時間分為很小的時間片，多個用戶任務可以通過交替占有時間片的方式實現(xiàn)快速交互使用CPU。由于時間片是很短的一段時間，以至于每個用戶任務、每個用戶好像在獨占CPU，獨占整個計算機系統(tǒng)。在研究人員的不懈努力下，1969年，AT&T公司貝爾實驗室開發(fā)出了Unix系統(tǒng)。
1986年，芬蘭赫爾辛基大學的Andrew Tanenbaum教授為了給學生講授《計算機操作系統(tǒng)》課程，開發(fā)出了Minix系統(tǒng)，這是Unix的一個變體。1991年，Andrew Tanenbaum教授的學生Linus Torvalds，由于對課堂上使用的Minix系統(tǒng)不太滿意，于是開始在386 PC機上試著改進Minix系統(tǒng)。
1991年8月，Linus Torvalds在comp.os.minix新聞組貼上了以下這段話：“你好，所有使用minix的人，我正在為386(486)AT做一個免費的操作系統(tǒng)，只是為了愛好，……”
Linus最初為自己的這套系統(tǒng)取名為freax，他將源代碼放在了芬蘭的一個FTP站點上供大家下載。該站點的管理員認為這個系統(tǒng)是Linus的Minix系統(tǒng)，因此建立了一個名為Linux的文件夾來存放它。于是，Linus的'“愛好”就成了今天微軟的頭號對手，功能強大且價格低廉的Linux操作系統(tǒng)。
1993年底94年初，Linux 1.0終于誕生了！
Linux1.0已經(jīng)是一個功能完備的操作系統(tǒng)，而且內(nèi)核寫得緊湊高效，可以充分發(fā)揮硬件的性能，在4M內(nèi)存的80386機器上也表現(xiàn)得非常好，至今人們還在津津樂道于此。
Linux的 和 是一只名字叫做 的 ，Linux的是Linus Torvalds所有的。這是由于在 ，一個名字叫做William R. Della Croce的律師開始向各個Linux發(fā)布商發(fā)信，聲明他擁有Linux 的所有權，并且要求各個發(fā)布商支付版稅，這些發(fā)行商集體進行上訴，要求將該注冊商標重新分配給Linus Torvalds。
二、Linux的開發(fā)模式
Linus于1991年10月5日發(fā)布了Linux的第一個版本Linux 0.0.2，并在網(wǎng)絡上公布了Linux核心程序的源代碼，同時決定以GPL（大眾所有版權，又稱GUN通用公共許可證）的方式來發(fā)行傳播，也就是說這個軟件允許任何人以任何形式進行修改和傳播。
隨著網(wǎng)絡的日益盛行，越來越多的技術高超的程序員加入到Linux的開發(fā)與完善中來。在這個過程中，無數(shù)的富有個性和開創(chuàng)性的程序員在沒有計較任何酬勞的前提下，完全自發(fā)的加入到開發(fā)行列中來。一旦一個程序員完成了其中的部分程序，他便會立即將這個程序發(fā)表，并免費將它發(fā)給任何一個需要的人，而其他的一些程序員研究它后將會對它修正和改良，然后將它發(fā)表。這個過程周而復始，因此Linux的改進速度是最快的，同時它的穩(wěn)定性也是非常高的。
所以，Linux并非僅由Linus一人開發(fā)，而是由全世界幾百個程序員共同開發(fā)的，當然Linus為內(nèi)核定了調(diào)子。這種集市型的開發(fā)模式促成了Linux系統(tǒng)的繁榮�？梢哉f，Linux完全是一個熱情、自由、開放的網(wǎng)絡產(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開始向其他硬件平臺上移植，包括號稱最快的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)布版實際上就是一整套完整的程序組合�，F(xiàn)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語。當我們提到的Linux時，一般是指“Real Linux”，即內(nèi)核，是所有UNIX操作系統(tǒng)的“心臟”。但光有l(wèi)inux并不能成為一個可用的操作系統(tǒng)，還需要許多軟件包，編譯器、程序庫文件、Xwindow系統(tǒng)等等。因為組合方式不同，面向用戶對象不同，所以就有了許多不同的Linux發(fā)行版。
越來越多的公司在Linux上開發(fā)商業(yè)軟件或把其他Unix平臺的軟件移植到Linux上來。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好者，并且進入商業(yè)應用，成為打破某些公司壟斷文化圈的希望所在。
Linux是愛好者們通過Internet協(xié)同開發(fā)出來的，當然它的網(wǎng)絡功能十分強大。比如你可以通過ftp、nfs等來安裝Linux，用它來做網(wǎng)關等等。隨著Linux的發(fā)展，衍生出來的應用恐怕出乎Linus本人最初的預料。如有人用它來做路由器，有人來做嵌入式系統(tǒng)，有人來做實時性系統(tǒng)……。常有新手問Linux能做什么？其實它不象那些中看不中用的操作系統(tǒng)，不在于你用它能干什么，而在于你想干什么。
Linux是一個在PC機上運行的Unix系統(tǒng)。Linux系統(tǒng)具有最新 Unix的全部功能，包括真正的多任務、虛擬存儲、共享庫函數(shù)、即時負載、優(yōu)越的存儲管理和TCP/IP、UUCP網(wǎng)絡工具等。Linux系統(tǒng)及其發(fā)展均符合Posix標準，其內(nèi)核支持Ethernet、PPP、SLIP、NFS、AX.25、IPX/SPX(Novell)、NCP(Novell)等。系統(tǒng)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。
在開始的時候，Linux只是個人狂熱愛好的一種產(chǎn)物。但是現(xiàn)在，Linux已經(jīng)成為了一種受到廣泛關注和支持的一種操作系統(tǒng)。和其他的商用Unix系統(tǒng)以及 相比，作為自由軟件的Linux具有低成本，安全性高，更加可信賴的優(yōu)勢。直到今天，Linux已經(jīng)成為一個功能完善的主流網(wǎng)絡操作系統(tǒng)。
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一、磁盤的調(diào)度算法
磁盤是可被多個進程共享的設備。常用的磁盤調(diào)度算法有：先來先服務、最短尋道時間優(yōu)先、掃描算法和循環(huán)掃描算法等。
1.先來先服務FCFS算法：這是一種最簡單的磁盤調(diào)度算法。它根據(jù)進程請求訪問磁盤的先后次序進行調(diào)度，平均尋道時間可能較長。
2.最短尋道時間優(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，這種調(diào)度算法有較好的平均尋道時間，被廣泛采用。但它可能導致某些進程長時間的得不到服務(稱之為饑餓現(xiàn)象)
3.掃描(SCAN)算法：SCAN算法不僅考慮到欲訪問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方向，避免了饑餓現(xiàn)象的出現(xiàn)。又稱為電梯調(diào)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(guī)定磁頭只能單向運動，當磁頭運動到最外面的被訪問磁道時，磁頭立即返回到最里面的欲訪的磁道。
5.N-Step-SCAN算法
在SSTF、SCAN及CSCAN這幾種算法中，都可能出現(xiàn)磁臂停留在某處不動的情況。例如，有一個或幾個進程對某一磁道有著較高的訪問頻率，反復請求對某一磁道進行I/O，從而壟斷了整個磁盤設備，把這一現(xiàn)象稱為“磁臂粘著”。N步SCAN算法是將磁盤請求隊列分成若干個長度為N的子隊列，磁盤調(diào)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請求，這樣就可避免出現(xiàn)粘著現(xiàn)象。當 N值取得很大時，會使其性能接近于SCAN算法;當 N=1時，該算法退化為 FCFS算法。
二、外碎片和內(nèi)碎片
外碎片，操作系統(tǒng)自己浪費的空間一般是外碎片，比如動態(tài)內(nèi)存分配時用戶需求多少空間，操作系統(tǒng)就分配多少空間，此時會產(chǎn)生外碎片;再比如分段內(nèi)存管理中每個段的大小不一，又要連續(xù)分配，此時容易產(chǎn)生外碎片。用戶自己浪費的空間一般是內(nèi)碎片，比如分頁機制中，操作系統(tǒng)給用戶分配的是整頁的空間，用戶可能使用不完，此時剩余的空間就是內(nèi)碎片。總之，如果用戶要多少就給多少的內(nèi)存管理機制一般是外碎片，給用戶分配整頁或整塊空間的內(nèi)存管理機制一般是內(nèi)碎片。
三、操作系統(tǒng)的時空互換
為了提升系統(tǒng)的性能，操作系統(tǒng)往往會在時間、空間上進行折衷。比如快表的`引入雖然增加了存儲空間的管理，但卻換取了訪存時間的降低;再比如虛擬存儲器技術，由于內(nèi)存空間有限，為了提升內(nèi)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，屬于時間換空間;再比如，硬盤的對換區(qū)，為了提升訪問硬盤數(shù)據(jù)的速度，對換區(qū)的管理采用連續(xù)空間分配的機制，雖然浪費了空間，但速度卻提升了，屬于空間換時間。因此如果速度提升了，一般就是空間換時間，如果速度變慢了，一般就是時間換空間。那么緩沖區(qū)是什么呢?應該是空間換時間，因為設備和cpu并行工作了，速度提升了。
四、頁面抖動和工作集
在頁面置換過程中的一種最糟糕的情形是，剛剛換出的頁面馬上又要換入主存，剛剛換入的頁面馬上就要換出主存，這種頻繁的頁面調(diào)度行為稱為抖動，抖動會大大降低系統(tǒng)效率。工作集(或駐留集)是指在某段時間間隔內(nèi)，進程要訪問的頁面集合。經(jīng)常被使用的頁面需要在工作集中，而長期不被使用的頁面要從工作集中被丟棄。為了防止系統(tǒng)出現(xiàn)抖動現(xiàn)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(tǒng)跟蹤每個進程的工作集，并為進程分配大于其工作集的物理塊。
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1.Linux是大小寫敏感的系統(tǒng)，舉個例子，Mozilla, MOZILLA, mOzilla和 mozilla是四個不同的命令(但是只有第四個mozilla是真正有效的命令)。還有，my_filE, my_file,和 my_FILE是三個不同的文件。用戶的登錄名和秘密也是大小寫敏感的(這是因為UNIX系統(tǒng)和C語言的傳統(tǒng)一向是大小寫敏感所致)。
2.文件名最多可以有256個字符，可以包含數(shù)字，點號”.”，下劃線”_”，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”來顯示這些文件。
4.“/”對等于DOS下的””(根目錄，意味著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間隔符號)。舉個例子，cd /usr/doc。
5.在Linux系統(tǒng)下，所有的目錄顯示在單一目錄樹下(有別于DOS系統(tǒng)的驅(qū)動器標識)。這意味著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`時候盡量不要刪除舊的設置――可以把原來的設置加上”#”變成注釋行，總是在修改地方對應地加入一些關于修改的注釋，你會發(fā)覺在以后的管理中獲益多多。
7.Linux是繼承性的多用戶操作系統(tǒng)。你的個人設定(和其他用戶的個人設定)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”.”開頭，這樣用戶一般看不到這些文件。
8.整個系統(tǒng)范圍的設定一般放在目錄/etc下。
9.和其他的多用戶操作系統(tǒng)類似，在Linux下，文件和目錄有自己的擁有者和訪問權限。一般來說，你只被允許文件到你的主目錄下(/home/your_user_login_name)。學習一些關于文件權限管理的相關知識，否則你肯定會覺得Linux實在很麻煩。
10.命令參數(shù)選項一般由”-”引導，后面跟一個字符(或者”--“,當選項超過一個字符時)。這樣,”-”有點象DOS下的”/”。舉個例子，輸入命令 rm --help。
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