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等你花开 2017-12-04 11:43:41
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Microsoft Office Excel 新增系列工具 帮 助 文 件 一、必要条件: 请确认您安装了Microsoft Office Excel2003、2007或2010非简装版,系统平台是:Winxp/vista/win7/2000/2003/2008。 二、功能介绍: 本软件以插件形式安装到Microsoft Office Excel的COM组件中,在菜单栏(Excel2003)或加载项(Excel2007和Excel2010)中增加“新增工具”菜单,使得Excel增加了如下十四大功能。《群发邮件功能》已经被《电脑报》在2011年第6期、《创建目录与批量改名功能》在《电脑报》2010年第45期上向国内外推介。 (一)群发邮件功能 1、制作工资条(成绩条)和工资簿(成绩簿):一张员工工资表 (学生成绩表)是由同一工作表中的同一单行或多行的表头下共存的若干条记录组成,要把单人的工资 (成绩)发给本人,用本软件可轻松地将每条记录分离,并在每一条记录的上方添加一个表头,以明确各项目的意义,还要在下方增加一个空行,以便打印后裁剪。本软件还可以将工资条(成绩条)保存一个独立的工作簿文件。 2、工资条(成绩条)群发到邮箱:软件将工资条直接群发到每个人的邮箱,方便快捷,真正实现了无纸化高效办公。 3、工资条(成绩条)群发到手机:从Excel工作表的工资表中分离个人工资免费群发到手机,实现了快捷、便利、安全的目的。 4、工资条(成绩条)群发到个人文件夹:现在许多单位的个人信息都存放在服务器中由职工通过FTP查看,本软件能将同一个工作表中的每行记录(工资条)另存为同名的个人文件夹中,并统一改名。例如:存到[独立]文件夹中的名称为张三、李四的两个文件,可以对应的分别转存到张三、李四两个文件夹中,并将这两个文件改名为[9月份工资]。 5、把工作表内容分类群发到邮件与手机:软件首先将工作表记录分类另存为工作簿文件,然后将这些文件以附件形式群发到指定的类别负责人邮箱。例如,年级成绩表由各班学生成绩组成,软件首先把本表另存为各班工作簿,然后再把每一班的工作簿群发给对应的班主任。 6、群发同附件邮件:将同标题、同内容、同附件的共性邮件群发到多个邮箱与手机,与邮箱群发不同的是能“逐个群发”,不受群发数量限制,不会被对方看到多个地址,不会被过滤成垃圾邮件。 7、自动进入网易邮箱:凡是126、163、yeah邮箱,可以一键进入。 (二)学校数据处理 1、学生编班与调班:根据各学校、各年级给学生编班的标准不同提供了两种编班方法供选择: (1)按总分排名编班:可以按学生总分(或某一学科分数)参照成绩、性别、特殊生等因素进行一条龙排名,将学生均衡编入若干个教学班。分出来的教学班能够达到如下几项指标:(a)各班学生人数基本相等;(b) 各班男、女生学生数基本相等;(c)各个名次段人数各班基本相等;(d)平均成绩各班基本相等;(d)为满足不同用户要求,本软件可以不考虑男女生比例,仅按照成绩编班,还可以不考虑前若干名学生性别,仅考虑若干名之后学生的性别编班,也可以不按成绩随机分班;(e) 软件对编班结果冠以“准”字,目的是与正式编序号区别;(f)本软件具有智能提醒、检查与修复功能。引导您输入各项合理数据;为您自动修正性别、特殊生列在录入文本前后误输入的空格现象。 (2) 按各学科考分编班:有“预先挑班”要求的首先满足。然后主要考虑各学科平均分的小差距,同考虑性别搭配,在上述条件满足的情况下,考虑特殊生搭配(特殊生提供了两栏,可以填写优秀生、班干部、问题生、住校生等)。分出来的教学班所达到的几项指标同(1)。 两种分班方法的设计思路是:前者首先给学生分类排名,然后“一条龙”分配到各班,所以班数整数倍段的学生人数各班仅相差1-2人;后者根据学生各学科分数、性别等情况,一一判断这个学生分配到哪个班合适,所以最后的每班各学科平均分、总平均分相差仅在半分之内。 编者强烈建议您的特殊要求不要超过两个,不能考虑太多的编班因素,不然会以牺牲“均衡性”为代价。考虑因素越多,分班各档次学生数及平均分差距越大。 (3)调班:调班需要学生考分差异小、男女等条件要匹配,主调学生还不能被再度调出……所以,纯手工调班是相当劳神的事情,本软件设计了按考号大小、姓名音序自动查找、调班标记颜色与备注等功能,使调班轻松自如。调班后可以轻击按钮跟踪各班男女生数、特殊生数、前若干名学生平均分、校前若干名学生在各班的分布等。 2、学生排名/班成绩分析:(1)可以在年级各班同表的成绩单上给学生进行年级大排名,也可以进行学生所在班内的排名,即可以进行单学科排名、也可以进行多学科、总分一次性排名。(2)班成绩分析是指各各班成绩汇总成一张独立的表格,内容包括:应考试人数、实考试人数、平均分、班内前若干名平均分、年级前若干名在各班内的分布等。 3、快速写评语:本软件附赠学生评语库,用户可以在评语库中方便的选择评语填写在学生成绩单上(以第二列为准,测学生数),配合个人信息群发功能,快速发送到学生(或家长)个人邮箱。评语库中评语丰富,还可以随便增加与修改。 注:利用群发工资条(成绩表)功能,可以将由学校统一登统的校、年级学生考试成绩表拆分到每个班的成绩表后(保存在[分类文件]文件夹下的独立工作簿),群发到各班主任邮箱,再由班主任给本班学生在成绩记录行添加评语列,最终群发到学生(家长)的电子邮箱。 4、筛选各班前N名:筛选同一表格每个单位(班级)前N名的优秀人员(得分)的行数据,删除其余人员的行数据。 5、英语单词与解释分类:可以将中小学英语单词按照有几个连续字母相同来分类,例如可以将单词中含4个连续相同字母的单词分为一类(标注相同序号);还可以将中小学英语单词的解释按照有1个或2个汉字相同来分类(标注相同序号)。对于识记英语单词有很大的帮助。 (三)财务常用数据处理 1、添加与删除本页小计、累计与合计:可以方便的在帐目的每一页添加“本页小计”、“本页累计”,在尾页添加“本页小计”、“本页累计”与“合计”,还适用于分类筛选后的页面。通过“删除”键,可以方便的去除这些附加项。 2、人民币大小写等常用数据转换:可将人民币小写转换成大写、能四舍五入四舍五入、甩去零头取整、提取甩去的零头、工资纳税计算、分数或名次转等次、汉字转拼音、英语单词首字母转大写等。由于采用在单元格输入公式的方法,方便了用户的区域填充与公式修改。 (四)足球彩票分析专家 1、500WAN彩票网足彩分析:将500WAN彩票网上欧洲赔率数据下载到本地Microsoft Office Excel工作簿中,并且定刷新网上数据,跟踪即赔率与赛事的变化。用极短间,在《欧赔走势》与《欧赔比较》等工作表中对各参数进行有机组合与比较分析,给玩家展示出各段的赔率规律,是足彩必赢的可靠工具。 2、okooo彩票网北单胜平负分析:将okooo彩票网上的模拟庄家盈亏和即SP值,定下载到同一工作簿中,自动监测与记录实变化情况,让玩家一目了然,准确做出各种判断。 (五)任意文件、文件夹处理 1、任意文件移动:将指定文件夹下的文件移动到新建同名文件夹内 2、创建当前工作簿中各工作表的目录:提供了包含链接和不含链接两种目录格式,点击目录可轻松打开相当的工作表。目录创建后,可以在目录修改列上随意修改目录。 3、创建选定文件夹下的文件目录:创建选定文件夹下所有文件目录,还可以包含该文件夹下所有子文件夹内的所有文件目录,也可以选择性的创建只创建Word、Excel文件目录,点击目录可轻松打开相当的文件。目录创建后,可以在目录修改列上随意修改目录。 4、创建与本工作簿并列的文件夹目录:目录创建后,点击目录可轻松打开相当的文件夹,还可以在目录修改列随意修改目录。 5、工作表排序:工作簿中的若干工作表顺序混乱查找不方便,软件的工作表排序功能可以帮您将工作表按间序做升序与降序排列。 (六)Word文档中的表与Excel工作簿中的工作表之间的转化 1、Word转Excel:把若干个Word文档中的表合并到Excel工作簿中的一个工作表中,可用于对下属填写的报名表(登记表)的汇总统计。 2、Excel转Word:把Excel工作簿的某个工作表中记录逐一拆分到对应的若干个Word文档中(表)中,可用于向下属发通知、通告等。 (七)多工作簿与当前工作簿中的工作表之间的转换 如下是不改变各工作表的内容转换操作: 1、多个工作簿中的多表导入到一个工作簿中的多工作表:将同一文件夹下的各工作簿中所有的非空工作表合并到当前工作簿中,各新建工作表仍保持原工作簿中的原工作表内容不变。新建工作表的命名有两种方式:一种是以原先各工作簿各[工作表名称]命名,另一种是以[原工作簿名称&原工作表名称]命名(这样可以保证工作表名称不重名)。 称命名为本工作簿中各工作表的名称,转化后的工作表内容不变。 2、工作簿与工作表名称互换:用于日报表的月底汇总。例如,到月底把每天统计的项目日报表,转化为各项目的每天情况。日报表形式:每天制作一个工作簿,每个工作簿中有N个工作表(统计N个项目), 一个月共有30个工作簿;要转化成的月底汇总表形式:共导出N个工作簿,每个工作簿的名称为项目名称,其中有30个工作表,工作表名称以1-30命名(本月日期)。转换过程中工作表内容和总数(30*N)不会改变。 3、抽取多工作簿中的同名工作表到同一新建簿中:从指定文件夹的所有工作簿中抽取与当前工作簿名称相同的工作表到同一个工作簿,这个工作簿的各工作表的名称为所抽取工作簿的名称,抽取后的工作表内容不变。 4、一个工作簿中的各工作表分解为独立的工作簿:将当前工作簿中若干个指定工作表拆分为独立的工作簿,独立的工作簿名称为当前工作簿中工作表的名称。 如下是增加或减少工作表的行列内容的合并或拆分操作: 5、多个工作簿中各个表头相同的工作表合并到同一个工作表中:合并后的表格的表头相同,为了明确每一条记录的来源,在表中增加一列标注记录来看何簿何表。 6、多个工作簿中各个名称相同的工作表合并到同一个工作表中:合并后的表格的表头相同,为了明确每一条记录的来源,在表中增加一列标注记录来看何簿何表。 7、多个工作簿中的所有工作表或指定工作表相同位置(区域)求和:打开(复制)一个空白的汇总表,表格格式与要汇总的表相同,凡鼠标选定单元格连续或不连续区域将对所有表格做累加计算。 8、当前工作表中每行记录都独立拆分到独立工作簿:可用于制作每位职工的工资条。 9、当前工作表中行记录按某一列指定的类别拆分成组工作簿:类似Excel自带的高级筛选功能,可以把一个年级各班都在同一个工作表上的学生名单(成绩单)拆分成每个班的名单(成绩单),发给班主任。 (八)同一工作簿中各工作表的转换 1、多个工作表中各个表头相同的工作表合并到同一个工作表中:合并后的表格的表头相同,为了明确每一条记录的来源,在表中增加一列标注记录来看何簿何表。 2、多个工作表中各个名称相同的工作表合并到同一个工作表中:合并后的表格的表头相同,为了明确每一条记录的来源,在表中增加一列标注记录来看何簿何表。 3、多个工作表中相同位置的行(列)集中到同一表:本工作簿中有若干格式相同的表,为了便于观察各表相同位置数据的变化,可以首先用鼠标选定要观察的区域,然后执行本命令,则各工作表的同位置区域数据集中排列到同一个表中,并自动标注该数据来自何表。 4、表头同行数异字段名表合到新表:表头行数相同,但各列的字段名不完全相同的工作表合并。合并结果为:总表记录行数为各工作表的记录行数之和,表头列数为各工作表列数之和,并在A列多出一个标志列,标记本条记录来源于哪个工作表。 5、多表(单表)同类数据合并与求和:其效果是:(a)标识列重名的合成一条记录;(b)需要合并到一个单元格的数据为文本用“/”号隔开,数据为数值通过求和合并到一个单元格中。例如,当前工作表或当前工作簿中的若干工作表中A列有张三、李四、王五、李四,有相同列字段“送货”,则本命令把A列中的两个李四行合并成一行,同将每个人在所有表中列字段为“送货”的数量相加。 6、比较两表人员差异追加列记录:其效果是向已有表中增加新表中的人员(行数据)和表中所有人员的新增信息(列数据),它适合于档案的逐步完善与保存。本命令可用于档案补充。例如:第一个表中有A、B、C三人,第二个表中有A、C、D、E四人,可以抽取两表中都有的A、C二人,还可以合并成A、B、C、D、E五人,并且可以追加一个表中的新的列字段到另一个表。 7、按类别拆分一个工作表中的行记录(组)到新表:是指将一个工作表中的多条记录按按照某一列或某两列的类别关键(第一关键字和第二关键字)字拆分成若干个结构相同的工作表,它适合于档案数据记录的分类。 8、按预设记录条数拆分行记录到新表:可以将当前工作表的记录按指定的条数,拆分到若干个工作表中。 9、删除删除某列为空或和为0的工作表:本操作将删除指定列从第n行起单元格中数字为空或为0的工作表,给合并有效的工作表扫清障碍。 10、检查两列同行两单元格是否相同:由ID号意义相同的从表向主表合并列记录,往往先将从表记录粘贴到主表中,然后删除从表中的ID等与主表重复的列记录,本命令用来比较两列同行单元格(ID号)是否相同。 (九)工作表中的特殊行处理 删除与标注重复行、特殊数据行操作代码用字典法编写,比Excel公式与高级筛选提速几十倍。 1、重名查找与姓名美化:本软件不仅能查找同字重名,还能查找同音重名。执行此命令能够为某一列的重复数据(包含汉字同音)染色,并且不同的重复数据染不同颜色,还可以把这些重复数据导出到一个新的工作表中。例如:可以将重名学生染同色,并可以导出到新的工作表中保存。 2、某列重复数据标注与整行删除:在每行指定列的各单元格中查找重复数据(同相的文本或数字),对重复的单元格染色、并在行尾标注文字(例如“此行重复”),还可以直接删除含重复数据的整行(把所有重复行删除仅保留一行)。 3、某列重复数据的重复次数计数,提取、删除各种形式的重复数据; 4、某列带颜色单元格所在所的提取与删除; 5、取删除工作表中整行为空值的行,即删除整行中各单元格无数据的行; 6、删除某区域中含空单元格的行; 7、删除整行与另一行完全重复的行(把所有重复行删除仅保留一行)。 8、删除区域中某单元格包含相同内容的行。 (十)单元格输入及区域操作 1、合并(还原)某区域内连续相同单元格:(1)在表格中某些列的连续行单元格中存在相同的数据,本命令可以把这些连续的单元格合并,在合并后的单元格中只保留一个数据。(2)许多表格中的某些连续列存在爷父子孙的从属关系,本命令可以把每一级别的上一级单元格合并,在合并后的单元格中只保留一个数据。(3)合并后的单元格还可以用本命令来取消合并。 2、N列中从有数据单元格向下填充:在N列区域每一列中从第一个有数据单元格向下面的空单元格填充,直到第二个有数据单元格,如果下面单元格没有数据,则填充到指定行为止。 3、含有合并单元格列的排序(整体排序):按照含有合并单元格中的数据进行排序,用Excel的已有功能是办不到的,会出现“此操作要求合并单元格都具有相同大小”的提示,但用本插件中的命令易如反掌。 4、删除整表错误输入的空格:在数据输入过程中,各字符的前后难免会错误输入空格,给人工校对工作带来很大的麻烦。特别是对于数据的后面含有空格的情况,通过人工校对很难发现。本软件根据实际需要,提供了三种删除空格的命令:(1)将整个工作表中的所有空格全部删除;(2)保留数据内部字符间的空格,仅删除数据前后的空格;(3)删除数据前后的所有空格,并删除数据内部字符间一个以上的空格(仅保留一个)。 5、增加与标注空格操作:姓名美化,主要是将两字姓名的中间加一个空格,并将本列居中对齐,加强美感。 6、更改已经输入数据后单元格格式(数据类型):本命令解决在单元格输入数据后利用[格式]-[单元格]-[数字],无法再重新定义单元格数据类型问题。可将数据类型在文本型、数值型、日期型之间随意互化。 7、词组逐字或字头逐个联想(词组逐字联想或声母逐个联想与指定行快速选定):两个作用:1、快速查找指定的单元格所在的行(快速定位);2、结合已有的词组等数据源,快捷输入数据。四个功能:1、逐个打入汉字联想;2、逐个打入拼音的声母联想;3、对于数据源中没有的数据可以直接在文本框中输入;4、存贮新建词组等数据,以备后期输入。 8、同文件夹下各工作簿各工作表中查找:可查找等于、包含、左包含、右包含某一内容的单元格。首先在打开的工作簿中查找,然后在本文件夹中的各工作簿中查找,查找结果以查找日志形式保存到桌面的文本文件中。 (十一)批注与图片导入导出 批量插入图片(文字):本软件提供了向工作表中批量插入图片的功能,有批量向批注中插入图片、批量向单元格填充图片、批量向单元格插入图片等选项,默认小二寸插入方式,也可以以厘米为单位,选择任意尺寸,原始图片默认jpg图片格式,也可以是gif、bmp、png等任意格式。软件还提供了仅插入文字功能。 被插入到单元格中的图片和所有批注,可以通过本软件一次性删除。 批量导出图片(文字):可保持图片原尺寸无损导出,也可以以工作表中的图片显示尺寸导出。导出图片的文件名有三种形式:1、图片序号;2、Excel中标注的名称;3、图片固有文件名称。 (十二)安全相关 1、制作超过打开次数或超过指定打开后能自动删除(自杀)的工作簿:有候我们发送给别人的工作簿文件不希望永久保留,怎么办?本软件可以生成一种特殊的工作簿,你可以指定允许打开N次,当超过N次再打开,该工作簿会自杀;你也可以指定一个间,超过这个指定打开后也会自动删除(自杀)。 2、解除密码:可解除当前工作表保护密码,解决因忘记密码而带来的麻烦; 3、隐藏与取消隐藏:可一次性显示被隐藏的若干个工作表,弥补了Excel自身的不足;可同显示工作表中被隐藏的多行与多列,并能够调整行高与列宽为最合适的尺寸,检测数据区域内是否包含空行与空列。 4、显示恶意屏蔽:可显示被恶意屏蔽的菜单栏、工具栏、格式栏、工作表窗口右键菜单和工作表标签右键菜单。 (十三)页面设置与打印 1、分栏与分页排版:一般地,在工作表中都是一行独占一条记录,但有其所占列数仅有2-3列,打印下来,即浪费纸张又不美观,本软件可以像Word一样将这种版面进行分栏重新排列成原来列数的N倍。记录顺序既可以按第一列排完再折列排版,也可以按每页指定固定行数分栏排列。 2、当前页与双面打印:软件能够一次性完成Excel文档的双面打印、还可以任选起止页进行隔页打印,以实现更灵活的双面打印;软件还可以仅打印当前页。填补了Excel没有当前页打印和双面打印功能的空白,比Word中的打印功能还要强悍。 3、添加和删除实线分页符。添加实线分页符,可以起到按一定标准将一个工作表拆分成若干个工作表的效果,但又。 (十四)软件卸载 本软件在菜单中有临卸载和长期卸载功能,也可以通过开始菜单卸载,还可以在控制面板卸载,软件卸载后不留残余,因而您可以放心试用。
内容简介   本书从只有二十行的引导扇区代码出发,一步一步地向读者呈现一个操作系统框架的完成过程。书中不仅关注代码本身,同关注完成这些代码的思路和过程。本书不同于其他的理论型书籍,而是提供给读者一个动手实践的路线图。读者可以根据路线图逐步完成各部分的功能,从而避免了一开始就面对整个操作系统数万行代码的迷茫和挫败感。书中讲解了大量在开发操作系统中需注意的细节问题,这些细节不仅能使读者更深刻地认识操作系统的核心原理,而且使整个开发过程少走弯路。本书分上下两篇,共11章。其中每一章都以前一章的工作成果为基础,实现一项新的功能。而在章的内部,一项大的功能被分解成许多小的步骤,通过完成每个小的步骤,读者可以不断获得阶段性的成果,从而让整个开发过程变得轻松并且有趣。   本书适合各类程序员、程序开发爱好者阅读,也可作为高等院校操作系统课程的实践参考书。 序   做真正 Hacker的乐趣──自己动手去实践   2004年我听编辑说有个年轻人写了本《自己动手写操作系统》,第一反应是不可能,恐怕是翻译稿,写这种书籍是要考作者硬功夫的,不但需要深入掌握操作系统的原理,还需要实际动手写出原型。   历史上的 Linux就是这么产生的,Linus Torvalds当是一名赫尔辛基大学计算机科学系的二年级学生,经常要用自己的电脑去访问大学主机上的新闻组和邮件,为了方便读写和下载文件,他自己编写了磁盘驱动程序和文件系统,这成为了 Linux第一个内核的雏形。   我想中国有能力写出内核原型的程序员应该也有,但把这个题目写成一本书,感觉上不会有人愿意做这件事情,作者要花很多间,加上主题比较硬,销售量不会太高,经济上回报有限。   但拿来文稿一看,整个编辑部大为惊艳,内容文笔俱佳,而且绝对原创,马上决定在《程序员》连载。2005年博文视点出版的第一版也广受好评。   不过有很多读者还是质疑:现在软件编程主要领域是框架和应用,还需要了解操作系统底层吗?   经过四年的磨练成长,于渊又拿出第二版的书稿《Orange'S:一个操作系统的实现》,这本书是属于真正 Hacker的。我虽然已经有多年不写代码了,但看这本书的候,让我又重新感受到做程序员的乐趣:用代码建设属于自己的系统,让电脑听从自己的指令,对系统的每个部分都了如指掌。   黑客(hacker)实际是褒义词,维基百科的解释是喜欢用智力通过创造性方法来挑战脑力极限的人,特别是他们所感兴趣的领域,例如软件编程或电气工程。个人电脑、软件和互联网等划代的产品都是黑客创造出来的,如苹果的 Apple电脑、微软的 Basic解释器、互联网的 Mosaic浏览器。   回答前面读者的质疑,学软件编程并不需要看这本书,想成为优秀程序员和黑客的朋友,我强烈建议你花间来阅读这本书,并亲自动手实践。正如于渊在本书结尾中所说“我们写自己的操作系统是出于一种好奇,或者说一种求知欲。我希望这样不停地‘过把瘾’能让这种好奇不停地延续”。   好奇心是动力的源泉,追究问题的本质是优秀黑客的必备素质,只有充分掌握了系统原理,才能在技术上游刃有余,才能有真正的创新和发展。中国需要更多真正的黑客,也希望更多的程序员能享受属于黑客的创造乐趣。   蒋涛   2009年 4月 作者自序   本书是《自己动手写操作系统》的第二版,通过一个具体的实例向读者呈现一个操作系统雏形的实现过程。有关操作系统的书籍资料可以找到很多,但是关注如何帮助读者实现一个试验性操作系统的书籍却不多见,本书便是从一个简单的引导扇区开始,讲述一个操作系统成长的故事,以作读者参考之用。   本书面向实践,通过具体实例教读者开发自己的操作系统。书中的步骤遵循由小到大、由浅入深的顺序,跟随这些步骤,读者可以由一个最简单的引导扇区开始,逐渐完善代码,扩充功能,最后形成一个小的操作系统。   本书不仅介绍操作系统的各要素,同涉及开发操作系统需要的各个方面,比如如何建立开发环境、如何调试以及如何在虚拟机中运行等。书中的实例操作系统采用IA32作为默认平台,所以保护模式也作为必备知识储备收入书中,而这是传统的操作系统实践书籍经常忽略的。总之,只要是开发自己的操作系统中需要的知识,书中都尽量涉及,以便于读者参考。   众所周知,一个成型的操作系统往往非常复杂。如果考虑到操作系统作为软硬件桥梁的特殊地位,那么它可能看上去比一般的软件系统更难理解,因为其核心部分往往包含许多直接针对CPU、内存和 I/O端口的操作,它们夹杂在一片代码汪洋之中,显得更加晦涩。   我们有许多源代码公开的操作系统,可供随下载和阅读,看上去好像让实现一个供自己把玩的微型操作系统变得容易很多,但事实往往不尽人意,因为这些代码动辄上万甚至几十几百万行,而且细节之间经常互相关联,要理解它们着实不易。我们有许多容易得到的操作系统教程,但读来好像总觉得跟我们有隔膜,不亲近。造成这些的根本原因,在于学习者一开始就面对一个完整的操作系统,或者面对前辈们积累了几十年的一系列理论成果。而无论作者多么擅长写作,读者多么聪明,或者代码多么优秀,要一个初学者理清其中的头绪都将是非常困难的。   我并非在此危言耸听,因为这曾经是我的亲身体会。当然,如果只是为了考试,几本操作系统理论书籍就足够了,你不需要对细节那么清楚。但如果是出于兴趣呢?如果你是想编写自己的操作系统呢?你会发现理论书籍好像一下子变得无用武之地,你会发现任何一个细节上的理解错误都可能导致自己辛辛苦苦编写的代码运行异常甚至崩溃。   我经历过这一切!我曾经翻遍了一本《操作系统:设计与实现》,也没有找到实现一个操作系统应该从何处着手。并不是这些书不好,也不是前人的代码不优秀,而是作为一无所知的初学者,我们所不了解的不仅是高居庙堂的理论知识,还有让我们举步维艰的实践细节。   可能在这些教科书作者的眼里,操作的细节不属于课程的一部分,或者这些细节看上去太容易,根本不值一提,甚至作者认为这些属于所谓“经验”的一部分,约定俗成是由读者本人去摸索的。但是实际情况往往是,这些书中忽略掉的内容恰恰占去了一个初学者大部分的间,甚至影响了学习的热情。   我至今仍记得当我开始编写自己的操作系统所遭受的挫败感,那是一种不知道如何着手的无助的感觉。还好我坚持了下来,克服了各种困难,并完成了自己的操作系统雏形。   进而我想到,一定不只是我一个人对编写自己的操作系统怀有兴趣,也一定不只是我一个人在实践遇到困难。或许我应该把自己的经历写下来,从而可以帮助跟我相似的后来者,就这样,我编写了本书的第一版,也就是《自己动手写操作系统》。我相信,如果你也对神奇的计算机世界充满好奇,并且希望通过自己编写操作系统的方式来了解背后发生的故事,那么你一定可以在这本书中得到一些帮助。而假如你真的因为我的书而重新燃起实践的热情,从而开始一段操作系统旅程,我将会感到非常高兴。   不过我得坦白,在写作《自己动手写操作系统》的候,我并不敢期待它能引起多少反响,一方面因为操作系统并不是尚的话题,另一方面我也是走在学习的路上,或许只是比读者早走了一小步而已。然而出乎我的意料,它面世后重印多次,甚至一度登上销量排行榜的榜首,这让我觉得它的确有一定的参考价值,我要借此机会感谢所有支持我的读者。   在我写作《自己动手写操作系统》的候,并没有想过今天会有一个第二版。原因在于,我希望这本书是用来填补空白的,而不是重复去做别人已经做得很好的事情。所谓填补空白,具体说就是让像我一样的操作系统爱好者在读完本书之后,能够有信心去读其他比较流行的开源的操作系统代码,有能力从零开始自己动手写操作系统,而这个任务第一版已经完成了。   那么为什么我又写作了第二版呢?原因有几个方面。第一,虽然第一版未曾涉及的进程间通信、文件系统等内容在许多书中都有讲解,但阅读的候还是感觉有语焉不详的通病,作者本人可能很清楚原委,但写得太简略,以至于读者看来未必清晰。第二,我自己想把这个圈画圆。第一版的书虽然完成了它的使命,但毕竟到书的结尾,读者看到的不是一个真正的操作系统,它没有文件系统,没有内存管理,什么也干不了。在第二版中,你将会看到,你已经可以通过交叉编译的方式为我们的实验性 OS编写应用程序了,也就是说,它已经具备操作系统的基本功能,虽然仍然极其简陋,但第一个圈,毕竟是已经圆起来了。第三,实践类的操作系统书籍还是太少了,以至于你要想看看别人是怎么做的,除了读以《操作系统:设计与实现》为代表的极少数书籍之外,就是一头扎进源代码中,而结果有相当令人气馁。我自己也气馁过,所以我在第二版中,仍然试图把话说细一点,把自己的经验拿出来分享。而且我选择我能想到的最精简的设计,以便让读者不至于陷入太多细节而无法看到全貌。我想这是本书可能具有的价值所在──简化的易懂的设计,还有尽量详细的文字。   在这一版中,内容被划分成上下两篇。上篇基本上是第一版的修订,只是做了一个调整,那便是在兼顾 Windows和Linux两方面用户的基础上,默认在Linux下建立开发环境来编写我们的操作系统。至于这样做的原因,在本书第 2章有比较详细的说明。当然,开发环境毕竟是第二位的,书中讲述的内容以及涉及的代码跟第一版都是一致的。本书的下篇全部都是新鲜内容,主要是增加了进程间通信、文件系统和内存管理。跟第一版的做法相同,下篇仍然不仅关注结果,更加致力于将形成一个结果的过程呈现出来。与此同,由于本书旨在分享和引路,所以尽可能地简化了设计,以便将最重要的部分凸显出来。读者将看到,一个操作系统的文件系统和内存管理可以简陋到什么程度。简陋不是缺点,对于我们初学者而言,正是需要从简陋入手。换言之,如果你已经对实现一个操作系统有了一定的经验,那么这本书可能不适合你。这本书适合从来没有编写过操作系统的初学者。   本书的排版是我用L ATEX自己完成的。在排版中我花了一些工夫,因为我希望读者购买的首先是一本易于阅读且赏心悦目的书,其次才是编写操作系统的方法。另外,书中列出的代码均由我自己编写的程序自动嵌入L ATEX源文件,从而严格保证书和光盘的一致性,读者可以根据文件名和行号方便地找到光盘中   代码的准确位置。   此外,在第二版中还有一些小的变化。首先是操作系统的名字改变了,原因在于虽然我们的试验性   OS从前辈们那里借鉴了很多东西,但其各个部分的设计(比如文件系统和内存管理)往往有其独特之处,所以我将原先的 Tinix(本意为 TryMinix)改成了新名字Orange ’S(这个名字来自于我的妻子 ,),以表示它们的不同。另外,书中的代码风格,有些地方也做了调整。   我想,虽然第二版有着这样那样的变化,但有一点没有变,那就是本书试图将我在编写自己操作系统的过程中的经验尽可能地告诉读者,同尽可能将我当初的思路和编码过程呈现出来。很可能读者比我更聪明,有更好的解决问题的方法,但无论如何,我认为我自己的经验可以为读者所借鉴。如果真是如   此,我将会非常欣慰。   在第二版的编写过程中,我同样要感谢许多人。感谢我的父母和爷爷对我的爱,并希望爷爷不要为我担心,写书是件辛苦的事,但同也使我收获良多。爸爸在第二版的最后阶段帮我订正文字,这本书里有你的功劳。我要感谢博文视点的各位朋友,感谢郭老师的理解和支持,感谢李玲的辛勤工作,感谢江立和李冰,你们的高效让我非常钦佩。我还要感谢孟岩老师,你给我的鼓励我一直记在心里。我要感谢我的挚友郭洪桥,不仅仅因为你在技术上给我的帮助,更加因为你在精神上给我的支持。感谢我的同事和朋友张会昌,你在技术上的广度和深度总令我钦佩。另外,在第一版中帮助我的人,我要再次谢谢你们,因为没有第一版,也就没有第二版。   在所有人中我最应该感谢和最想感谢的,是我的妻子黄丹红,感谢你给我的所有建议,还有你帮我画的图。尤其是,当这本书在我预想的间内没有完成的候,当我遇到困难迟迟不能解决的候,你总在一旁给我鼓励,在你那里,我从来都能感觉到一种温暖,我深知,如果没有你的支持,我无法坚持下来将书写完。谢谢你,这本书同样属于你。   跟第一版相比,这本书涉及的内容触及操作系统设计的更多方面,而由于笔者的水平实在有限,难免有纰漏甚至错误。如果读者有任何的问题、意见或建议,请登录http://www.osfromscratch.org,让我们共同探讨,共同进步。   本书导读   这本书适合谁   本书是一本操作系统实践的技术书籍。对于操作系统技术感兴趣,想要亲身体验编写操作系统过程的实践主义者,以及Minix、Linux源代码爱好者,都可以在本书中得到实践中所需的知识和思路。   本书以“动手写”为指导思想,只要是跟“动手写”操作系统有关的知识,都作为介绍对象加以讨论,所以,从开发环境的搭建,到保护模式,再到IBMPC中有关芯片的知识,最后到操作系统本身的设计实现,都能在本文中找到相应介绍。所以如果你也想亲身实践的话,本书可以省去你在书店和互联网寻找相应资料的过程,使你的学习过程事半功倍。在读完本书后,你不但可以获得对于操作系统初步的感性认识,并且对 IBMPC的接口、IA架构之保护模式,以及操作系统整体上的框架都将会有一定程度的了解。   笔者相信,当你读完本书之后,如果再读那些纯理论性的操作系统书籍,所获得的体验将会完全不同,因为那些对你而言不再是海市蜃楼。   对于想阅读 Linux源代码的操作系统爱好者,本书可以提供阅读前所必要的知识储备,而这些知识储备不但在本书中有完整的涉及,而且在很多 Linux书籍中是没有提到的。   特别要提到的是,对于想通过阅读 Andrew S. Tanenbaum和 Albert S. Woodhull的《操作系统:设计与实现》来学习操作系统的读者,本书尤其适合作为你的引路书籍,因为它翔实地介绍了初学者入门所必需的知识积累,而这些知识在《操作系统:设计与实现》一书中是没有涉及的,笔者本人是把这本书作为写操作系统的主要参考书籍之一,所以在本书中对它多有借鉴。   你需要什么技术基础   在本书中所用到的计算机语言只有两种:汇编和 C语言。所以只要你具备汇编和 C语言的经验,就可以阅读本书。除对操作系统常识性的了解(比如知道中断、进程等概念)之外,本书不假定读者具备其他任何经验。   如果你学习过操作系统的理论课程,你会发现本书是对于理论的吻合和补充。它是从实践的角度为你展现一幅操作系统画面。   书中涉及了 Intel CPU保护模式、Linux命令等内容,到候会有尽可能清晰的讲解,如果笔者认为某些内容可以通过其他教材系统学习,会在书中加以说明。   另外,本书只涉及 Intel x86平台。   统一思想——让我们在这些方面达成共识   道篇   让我们有效而愉快地学习   你大概依然记得在你亲自敲出第一个“Hello world”程序并运行成功的喜悦,那样的成就感助燃了你对编写程序浓厚的兴趣。随后你不断地学习,每学到新的语法都迫不及待地在计算机上调试运行,在调试的过程中克服困难,学到新知,并获得新的成就感。   可现在请你设想一下,假如课程不是这样的安排,而是先试图告诉你所有的语法,中间没有任何实践的机会,试问这样的课程你能接受吗?我猜你唯一的感受将是索然寡味。   原因何在?只是因为你不再有因为不断实践而获得的源源不断的成就感。而成就感是学习过程中快乐的源泉,没有了成就感,学习的愉快程度将大打折扣,效果于是也将变得不容乐观。   每个人都希望有效而且愉快的学习过程,可不幸的是,我们见到的操作系统课程十之八九令我们失望,作者喋喋不休地讲述着进程管理存储管理I/O控制调度算法,可我们到头来也没有一点的感性认识。我们好像已经理解却又好像一无所知。很明显,没有成就感,一点也没有。笔者痛恨这样的学习过程,也决不会重蹈这样的覆辙,让读者获得成就感将是本书的灵魂。   其实这本书完全可以称作一本回忆录,记载了笔者从开始不知道保护模式为何物到最终形成一个小小   OS的过程,这样的回忆录性质保证了章节的安排完全遵从操作的间顺序,于是也就保证了每一步的可操作性,毫无疑问,顺着这样的思路走下来,每一章的成果都需要努力但又尽在眼前,步步为营是我   们的战术,成就感是我们的宗旨。   我们将从二十行代码开始,让我们最简单的操作系统婴儿慢慢长大,变成一个翩翩少年,而其中的每一步,你都可以在书中的指导下自己完成,不仅仅是看到,而是自己做到!你将在不断的实践中获得不断的成就感,笔者真心希望在阅读本书的过程中,你的学习过程可以变得愉快而有效。   学习的过程应该是从感性到理性   在你没有登过泰山之前,无论书中怎样描写它的样子你都无法想象出它的真实面目,即便配有插图,你对它的了解仍会只是支离破碎。毫无疑问,一千本对泰山描述的书都比不上你一次登山的经历。文学家的描述可能是华丽而优美的,可这样的描述最终产生的效果可能是你非去亲自登泰山不可。反过来想呢,假如你已经登过泰山,这样的经历产生的效果会是你想读尽天下描述泰山的书而后快吗?可能事实恰恰相反,你可能再也不想去看那些文字描述。   是啊,再好的讲述,又哪比得上亲身的体验?人们的认知规律本来如此,有了感性的认识,才能上升为理性的理论。反其道而行之只能是事倍功半。   如果操作系统是一座这样的大山,本书愿做你的导游,引领你进入它的门径。传统的操作系统书籍仅仅是给你讲述这座大山的故事,你只是在听讲,并没有身临其境,而随着这本书亲身体验,则好像置身于山门之内,你不但可以看见眼前的每一个细节,更是具有了走完整座大山的信心。   值得说明的是,本书旨在引路,不会带领你走完整座大山,但是有兴趣的读者完全可以在本书最终形成的框架的基础上容易地实现其他操作系统书籍中讲到的各种原理和算法,从而对操作系统有个从感性到理性的清醒认识。   暂的错误并不可怕   当我们对一件事情的全貌没有很好理解的候,很可能会对某一部分产生理解上的误差,这就是所谓的断章取义。很多候断章取义是难免的,但是,在不断学习的过程中,我们会逐渐看到更多,了解更多,对原先事物的认识也会变得深刻甚至不同。   对于操作系统这样复杂的东西来说,要想了解所有的细节无疑是非常困难的,所以在实践的过程中,可能在很多地方,会有一些误解发生。这都没有关系,随着了解的深入,这些误解总会得到澄清,到你会发现,自己对某一方面已经非常熟悉了,这的成就感,一定会让你感到非常愉悦。   本书内容的安排遵从的是代码编写的间顺序,它更像是一本开发日记,所以在书中一些中间过程不完美的产物被有意保留了下来,并会在以后的章节中对它们进行修改和完善,因为笔者认为,一些精妙的东西背后,一定隐藏着很多中间的产物,一个伟大的发现在很多情况下可能不是天才们刹那间的灵光一闪,背后也一定有着我们没有看到的不伟大甚至是谬误。笔者很想追寻前辈们的脚步,重寻他们当日的足迹。做到这一点无疑很难,但即便无法做到,只要能引起读者的一点思索,也是本书莫大的幸事。   挡住了去路的,往往不是大树,而是小藤   如果不是亲身去做,你可能永远都不知道,困难是什么。   就好像你买了一台功能超全的微波炉回家,研究完了整本说明书,踌躇满志想要烹饪的候,却突然发现家里的油盐已经用完。而当已经是晚上十一点,所有的商店都已经关门,你气急败坏,简直想摸起铁勺砸向无辜的微波炉。   研究说明书是没有错的,但是在没开始之前,你永远都想不到让你无法烹饪的原因居然是十块钱一瓶的油和一块钱一袋的更加微不足道的盐。你还以为困难是微波炉面板上密密麻麻的控制键盘。   其实做其他事情也是一样的,比如写一个操作系统,即便一个很小的可能受理论家们讥笑的操作系统雏形,仍然可能遇到一大堆你没有想过的问题,而这些问题在传统的操作系统书籍中根本没有提到。所以唯一的办法,便是亲自去做,只有实践了,才知道是怎么回事。   术篇   用到什么再学什么   我们不是在考试,我们只是在为了自己的志趣而努力,所以就让我们忠于自己的喜好吧,不必为了考试而看完所有的章节,无论那是多么的乏味。让我们马上投入实践,遇到问题再图解决的办法。笔者非常推崇这样的学习方法:   实践 →遇到问题 →解决问题 →再实践   因为我们知道我们为什么学习,所以我们才会非常投入;由于我们知道我们的目标是解决什么问题,所以我们才会非常专注;由于我们在实践中学习,所以我们才会非常高效。而最有趣的是,最终你会发现你并没有因为选择这样的学习方法而少学到什么,相反,你会发现你用更少的间学到更多的东西,并且格外的扎实。   只要用心,就没有学不会的东西   笔者还清楚地记得刚刚下载完 Intel Architecture Software Developer Manual那三个可怕的 PDF文件的心情,那心里暗暗嘀咕,什么候才能把这些东西读懂啊!可是突然有一天,当这些东西真的已经被基本读完的候,我想起当初的畏惧,间其实并没有过去多少。   所有的道理都是相通的,没有什么真正可怕,尤其是,我们所做的并非创造性的工作,所有的问题前人都曾经解决,所以我们更是无所畏惧,更何况我们不仅有书店,而且有互联网,动动手脚就能找到需要的资料,我们只要认真研究就够了。   所以当遇到困难,请静下心来,慢慢研究,因为只要用心,就没有学不会的东西。   适当地囫囵吞枣   如果囫囵吞枣仅仅是学习的一个过程而非终点,那么它并不一定就是坏事。大家都应该听说过鲁迅先生学习英语的故事,他建议在阅读的过程中遇到不懂的内容可以忽略,等到过一段间之后,这些问题会自然解决。   在本书中,有候可能先列出一段代码,告诉你它能完成什么,这你也可以大致读过,因为下面会有对它详细的解释。第一遍读它的候,你只要了解大概就够了。    本书的原则   1.宁可啰嗦一点,也不肯漏掉细节   在书中的有些地方,你可能觉得有些很“简单”的问题都被列了出来,甚至显得有些啰嗦,但笔者宁可让内容写得啰嗦点,因为笔者自己在读书的候有一个体验,就是有候一个问题怎么也想不通,经过很长间终于弄明白的候才发现原来是那么“简单”。可能作者认为它足够简单以至于可以跳过不提,但读者未必那么幸运一下子就弄清楚。   不过本书到后面的章节,如果涉及的细节是前面章节提到过的,就有意地略过了。举个非常简单的例子,开始本书会提醒读者增加一个源文件之后不要忘记修改Makefile,到后来就假定读者已经熟悉了这个步骤,可能就不再提及了。   2.努力做到平易近人   笔者更喜欢把本书称作一本笔记或者学习日志,不仅仅是因为它基本是真实的学习过程的再现,而且笔者不想让它有任何居高临下甚至是晦涩神秘的感觉。如果有一个地方你觉得书中没有说清楚以至于你没有弄明白,请你告诉我,我会在以后做出改进。 3.代码注重可读性但不注重效率   本书的代码力求简单易懂,在此过程中很少考虑运行的效率。一方面因为书中的代码仅仅供学习之用,暂并不考虑实际用途;另一方面笔者认为当我们对操作系统足够了解之后再考虑效率的问题也不迟。   本书附带光盘说明   本书附带光盘中有本书用到的所有源代码。值得一提的是,其中不止包含完整的操作系统代码,还包含各个步骤的中间产物。换句话说,开发中每一步骤的代码,都可在光盘中单独文件夹中找到。举例说明,书的开篇介绍引导扇区,读者在相应文件夹中就只看到引导扇区的代码;第 9章介绍文件系统,在相应文件夹中就不会包含第 10章内存管理的代码。在任何一个步骤对应的文件夹中,都包含一个完整可编译运行的代码树,以方便读者试验之用。这样在学习的任何一个阶段,读者都可彻底了解阶段性成果,且不必担心受到自己还未学习的内容的影响,从而使学习不留死角。   在书的正文中引用的代码会标注出出自哪个文件。以“chapter5/b/bar.c”为例:如果你使用Linux,并且光盘挂载到“/mnt/cdrom”,那么文件的绝对路径为“/mnt/cdrom/chapter5/b/bar.c”;如果你使用Windows,并且光盘是 X:盘,那么文件的绝对路径为“X:nchapter5nbnbar.c”。 目 录   上 篇   第1章 马上动手写一个最小的“操作系统” 2   1.1 准备工作 2   1.2 十分钟完成的操作系统 3   1.3 引导扇区 4   1.4 代码解释 4   1.5 水面下的冰山 6   1.6 回顾 7   第2章 搭建你的工作环境 8   2.1 虚拟计算机Bochs 8   2.1.1 Bochs初体验 8   2.1.2 Bochs的安装 9   2.1.3 Bochs的使用 10   2.1.4 用Bochs调试操作系统 12   2.2 QEMU 15   2.3 平台之争:Windows还是*nix 16   2.4 GNU/Linux下的开发环境 20   2.5 Windows下的开发环境 22   2.6 总结 23   第3章 保护模式(Protect Mode) 25   3.1 认识保护模式 25   3.1.1 保护模式的运行环境 29   3.1.2 GDT(Global Descriptor Table) 31   3.1.3 实模式到保护模式,不一般的jmp 33   3.1.4 描述符属性 35   3.2 保护模式进阶 38   3.2.1 海阔凭鱼跃 38   3.2.2 LDT(Local Descriptor Table) 44   3.2.3 特权级概述 48   3.2.4 特权级转移 51   3.2.5 关于“保护”二字的一点思考 65   3.3 页式存储 65   3.3.1 分页机制概述 66   3.3.2 编写代码启动分页机制 67   3.3.3 PDE和PTE 68   3.3.4 cr3 71   3.3.5 回头看代码 72   3.3.6 克勤克俭用内存 73   3.3.7 进一步体会分页机制 81   3.4 中断和异常 87   3.4.1 中断和异常机制 87   3.4.2 外部中断 90   3.4.3 编程操作8259A 91   3.4.4 建立IDT 94   3.4.5 实现一个中断 95   3.4.6 钟中断试验 96   3.4.7 几点额外说明 98   3.5 保护模式下的I/O 100   3.5.1 IOPL 100   3.5.2 I/O许可位图(I/O Permission Bitmap) 100   3.6 保护模式小结 101   第4章 让操作系统走进保护模式 102   4.1 突破512字节的限制 102   4.1.1 FAT12 103   4.1.2 DOS可以识别的引导盘 108   4.1.3 一个最简单的Loader 108   4.1.4 加载Loader入内存 109   4.1.5 向Loader交出控制权 116   4.1.6 整理boot.asm 116   4.2 保护模式下的“操作系统” 117   第5章 内核雏形 119   5.1 在Linux下用汇编写Hello World 119   5.2 再进一步,汇编和C同步使用 120   5.3 ELF(Executable and Linkable Format) 123   5.4 从Loader到内核 127   5.4.1 用Loader加载ELF 127   5.4.2 跳入保护模式 131   5.4.3 重新放置内核 137   5.4.4 向内核交出控制权 142   5.5 扩充内核 143   5.5.1 切换堆栈和GDT 144   5.5.2 整理我们的文件夹 148   5.5.3 Makefile 149   5.5.4 添加中断处理 155   5.5.5 两点说明 168   5.6 小结 169   第6章 进程 171   6.1 迟到的进程 171   6.2 概述 171   6.2.1 进程介绍 172   6.2.2 未雨绸缪——形成进程的必要考虑 172   6.2.3 参考的代码 173   6.3 最简单的进程 174   6.3.1 简单进程的关键技术预测 175   6.3.2 第一步——ring0→ring1 178   6.3.3 第二步——丰富中断处理程序 189   6.4 多进程 200   6.4.1 添加一个进程体 200   6.4.2 相关的变量和宏 200   6.4.3 进程表初始化代码扩充 202   6.4.4 LDT 203   6.4.5 修改中断处理程序 203   6.4.6 添加一个任务的步骤总结 206   6.4.7 号外:Minix的中断处理 207   6.4.8 代码回顾与整理 212   6.5 系统调用 220   6.5.1 实现一个简单的系统调用 222   6.5.2 get_ticks的应用 227   6.6 进程调度 232   6.6.1 避免对称——进程的节奏感 232   6.6.2 优先级调度总结 240   第7章 输入/输出系统 242   7.1 键盘 242   7.1.1 从中断开始——键盘初体验 242   7.1.2 AT、PS/2键盘 243   7.1.3 键盘敲击的过程 244   7.1.4 用数组表示扫描码 248   7.1.5 键盘输入缓冲区 251   7.1.6 用新加的任务处理键盘操作 253   7.1.7 解析扫描码 254   7.2 显示器 263   7.2.1 初识TTY 264   7.2.2 基本概念 264   7.2.3 寄存器 267   7.3 TTY任务 270   7.3.1 TTY任务框架的搭建 272   7.3.2 多控制台 277   7.3.3 完善键盘处理 281   7.3.4 TTY任务总结 288   7.4 区分任务和用户进程 289   7.5 printf 291   7.5.1 为进程指定TTY 292   7.5.2 printf()的实现 292   7.5.3 系统调用write() 294   7.5.4 使用printf() 296   下 篇   第8章 进程间通信 300   8.1 微内核还是宏内核 300   8.1.1 Linux的系统调用 302   8.1.2 Minix的系统调用 303   8.1.3 我们的选择 305   8.2 IPC 306   8.3 实现IPC 306   8.3.1 assert()和panic() 309   8.3.2 msg_send()和msg_receive() 313   8.3.3 增加消息机制之后的进程调度 321   8.4 使用IPC来替换系统调用get_ticks 322   8.5 总结 324   第9章 文件系统 325   9.1 硬盘简介 325   9.2 硬盘操作的I/O 端口 326   9.3 硬盘驱动程序 327   9.4 文件系统 337   9.5 硬盘分区表 338   9.6 设备号 344   9.7 用代码遍历所有分区 347   9.8 完善硬盘驱动程序 352   9.9 在硬盘上制作一个文件系统 355   9.9.1 文件系统涉及的数据结构 356   9.9.2 编码建立文件系统 358   9.10 创建文件 366   9.10.1 Linux下的文件操作 366   9.10.2 文件描述符(file descriptor) 367   9.10.3 open() 369   9.11 创建文件所涉及的其他函数 377   9.11.1 strip_path() 377   9.11.2 search_file() 378   9.11.3 get_inode()和sync_inode() 379   9.11.4 init_fs() 381   9.11.5 read_super_block()和get_super_block() 382   9.12 关闭文件 383   9.13 查看已创建的文件 384   9.14 打开文件 386   9.15 读写文件 387   9.16 测试文件读写 390   9.17 文件系统调试 393   9.18 删除文件 395   9.19 插曲:奇怪的异常 401   9.20 为文件系统添加系统调用的步骤 403   9.21 将TTY纳入文件系统 404   9.22 改造printf 411   9.23 总结 413   第10章 内存管理 414   10.1 fork 414   10.1.1 认识fork 414   10.1.2 fork前要做的工作(为fork所做的准备) 417   10.1.3 fork()库函数 421   10.1.4 MM 421   10.1.5 运行 427   10.2 exit和wait 427   10.3 exec 432   10.3.1 认识exec 433   10.3.2 为自己的操作系统编写应用程序 434   10.3.3 “安装”应用程序 436   10.3.4 实现exec 442   10.4 简单的shell 447   10.5 总结 449   第11章 尾声 451   11.1 让mkfs()只执行一次 451   11.2 从硬盘引导 455   11.2.1 编写硬盘引导扇区和硬盘版loader 455   11.2.2 “安装”hdboot.bin和hdldr.bin 461   11.2.3 grub 461   11.2.4 小结 463   11.3 将OS安装到真实的计算机 465   11.3.1 准备工作 465   11.3.2 安装Linux 466   11.3.3 编译源代码 466   11.3.4 开始安装 467   11.4 总结 467   参考文献 470 解密《一个操作系统的实现》这本书 5 月 18 日见到了《 Orange'S :一个操作系统的实现》的样书,多少有些激动。想一想前一版本《自己动手写操作系统》是那么畅销,这一本一定不能含糊。整个出版过程我能看到作者于渊为此付出的努力,还在自己排版的过程有深入体会,通过于渊的讲座也让博文视点的员工分享到他在排版过程中的很多心得。 应该有几万个朋友读过《自己动手写操作系统》了,本书的第 2 版《 Orange'S :一个操作系统的实现》出来肯定有非常多的朋友想问,这两本书到底有何区别呢?就此博文视点对本书作者于渊进行了简单的采访。 * 提问:《 Orange'S :一个操作系统的实现》与《自己动手写操作系统》明显区别在哪些方面? * 于渊:作为《自己动手写操作系统》(以下简称《自》)的第二版,《 Orange'S :一个操作系统的实现》(以下简称“新版”)主要有以下变化: 1. 书中示例操作系统的名字改为 Orange'S 2. 书名改为《 Orange'S :一个操作系统的实现》 3. 增加了有关 IPC 、 FS 、 MM 等内容 4. 将默认开发平台改为 GNU/Linux ,同兼顾 Windows 5. 更改了排版工具,并使用技术手段增加书的可读性,比如代码行号的运用 6. 建立专门网站以服务读者 7. 建立专门讨论区供读者交流 读过《自己动手写操作系统》的读者一定知道,其中默认使用 Windows 作为开发平台,同使用虚拟机来编译及运行自己的 OS ,在新版中这一点发生了变化(如上述第 4 条所述),具体的变化原因在书中第二章有详细的叙述。虽然开发平台是第二位的事情,但书中的默认平台却不免影响到叙述细节,所以,如果读者基于自己的原因坚持在 Windows 上开发(可能的原因或许有对 Linux 不熟悉、需要边开发操作系统边登录某些网上银行等等),则可能对读到的内容进行一点点额外加工。当然,所需的额外加工是少量的,而且在第二章中也有专门的文字介绍如何在两种平台下搭建工作环境。此外,如果读者不介意花钱,还可以同购买《自己动手写操作系统》和新版,相互参照阅读。 * 提问:《 Orange'S :一个操作系统的实现》与《自己动手写操作系统》相比是否有所增加吗?增加了多少内容量呢? 于渊:新版的内容是有增加的,新增文字约占整本书的三分之一,《 Orange'S :一个操作系统的实现》新增代码则是《自己动手写操作系统》中代码的数倍。这些新增的内容,读者只能从新版中获得。目前并未有将新增内容单独成书的打算,所以读者即便仅想阅读第八章以后的内容,也需要购买整本《 Orange'S :一个操作系统的实现》。已经购买了《自己动手写操作系统》的读者可能觉得有点浪费,但事实并不如此,因为《自己动手写操作系统》的内容经过了重新排版、修订和编辑(比如代码格式进行了重排,更方便与光盘中的文件对照阅读,以及其中所有的矢量图都用 pgf/TikZ 重新绘制等)笔者倾注的心血使得新版的感官已经大为不同,读者一看便知。 * 提问:在《自己动手写操作系统》大卖的候,您是否想过会有第二版出版呢? * 于渊:坦白讲,我在写作《自》的候,并没有想过今天会有一个第二版。原因在于,我希望这本书是用来填补空白的,而不是重复去做别人已经做得很好的事情。所谓填补空白,具体说就是让像我一样的操作系统爱好者在读完本书之后,能够有信心去读其他比较流行的开源的操作系统代码,有能力从零开始自己动手写操作系统,而这个任务第一版已经完成了。 * 提问:那么为什么又写作了第二版呢? * 于渊:原因有几个方面。第一,虽然第一版未曾涉及的进程间通信、文件系统等内容在许多书中都有讲解,但阅读的候还是感觉有语焉不详的通病,作者本人可能很清楚原委,但写得太简略,以至于读者看来未必清晰。第二,我自己想把这个圈画圆。第一版的书虽然完成了它的使命,但毕竟到书的结尾,读者看到的不是一个真正的操作系统,它没有文件系统,没有内存管理,什么也干不了。在第二版中,你将会看到,你已经可以通过交叉编译的方式为我们的实验性 OS 编写应用程序了,也就是说,它已经具备操作系统的基本功能,虽然仍然极其简陋,但第一个圈,毕竟是已经圆起来了。第三,实践类的操作系统书籍还是太少了,以至于你要想看看别人是怎么做的,除了读以《操作系统:设计与实现》为代表的极少数书籍之外,就是一头扎进源代码中,而结果有相当令人气馁。我自己也气馁过,所以我在第二版中,仍然试图把话说细一点,把自己的经验拿出来分享。而且我选择我能想到的最精简的设计,以便让读者不至于陷入太多细节而无法看到全貌。我想这是本书可能具有的价值所在──简化的易懂的设计,还有尽量详细的文字。 * 提问:这本书为何不考虑用 WORD 排版? * 于渊:新版的排版是我用 LaTeX 自己完成的。在排版中我花了一些工夫,因为我希望读者购买的首先是一本易于阅读且赏心悦目的书,其次才是编写操作系统的方法。另外,书中列出的代码均由我自己编写的程序自动嵌入 LaTeX 源文件,从而严格保证书和光盘的一致性,读者可以根据文件名和行号方便地找到光盘中代码的准确位置。 * 提问:第二版还有哪些区别呢? Orange'S 这个名字很特别,有什么寓意吗? * 于渊:新版中还有一些小的变化。首先是操作系统的名字改变了,原因在于虽然我们的试验性 OS 从前辈们那里借鉴了很多东西,但其各个部分的设计(比如文件系统和内存管理)往往有其独特之处,所以我将原先的 Tinix (本意为 TryMinix )改成了新名字 Orange'S (这个名字来自于我的妻子),以表示它们的不同。另外,书中的代码风格,有些地方也做了调整。 新版中,原先的叙述风格都尽量地得以贯彻,而在表现形式上,新版用了更多心思,我相信读者能在其中发现这些特点:关注动手细节,探寻代码背后的故事,结果与过程兼顾,内容与形式并重。加上专门为本书建立的网站和讨论区,我相信读者能更容易地阅读,更轻松地学习。
内容简介   本书从只有二十行的引导扇区代码出发,一步一步地向读者呈现一个操作系统框架的完成过程。书中不仅关注代码本身,同关注完成这些代码的思路和过程。本书不同于其他的理论型书籍,而是提供给读者一个动手实践的路线图。读者可以根据路线图逐步完成各部分的功能,从而避免了一开始就面对整个操作系统数万行代码的迷茫和挫败感。书中讲解了大量在开发操作系统中需注意的细节问题,这些细节不仅能使读者更深刻地认识操作系统的核心原理,而且使整个开发过程少走弯路。本书分上下两篇,共11章。其中每一章都以前一章的工作成果为基础,实现一项新的功能。而在章的内部,一项大的功能被分解成许多小的步骤,通过完成每个小的步骤,读者可以不断获得阶段性的成果,从而让整个开发过程变得轻松并且有趣。   本书适合各类程序员、程序开发爱好者阅读,也可作为高等院校操作系统课程的实践参考书。 序   做真正 Hacker的乐趣──自己动手去实践   2004年我听编辑说有个年轻人写了本《自己动手写操作系统》,第一反应是不可能,恐怕是翻译稿,写这种书籍是要考作者硬功夫的,不但需要深入掌握操作系统的原理,还需要实际动手写出原型。   历史上的 Linux就是这么产生的,Linus Torvalds当是一名赫尔辛基大学计算机科学系的二年级学生,经常要用自己的电脑去访问大学主机上的新闻组和邮件,为了方便读写和下载文件,他自己编写了磁盘驱动程序和文件系统,这成为了 Linux第一个内核的雏形。   我想中国有能力写出内核原型的程序员应该也有,但把这个题目写成一本书,感觉上不会有人愿意做这件事情,作者要花很多间,加上主题比较硬,销售量不会太高,经济上回报有限。   但拿来文稿一看,整个编辑部大为惊艳,内容文笔俱佳,而且绝对原创,马上决定在《程序员》连载。2005年博文视点出版的第一版也广受好评。   不过有很多读者还是质疑:现在软件编程主要领域是框架和应用,还需要了解操作系统底层吗?   经过四年的磨练成长,于渊又拿出第二版的书稿《Orange'S:一个操作系统的实现》,这本书是属于真正 Hacker的。我虽然已经有多年不写代码了,但看这本书的候,让我又重新感受到做程序员的乐趣:用代码建设属于自己的系统,让电脑听从自己的指令,对系统的每个部分都了如指掌。   黑客(hacker)实际是褒义词,维基百科的解释是喜欢用智力通过创造性方法来挑战脑力极限的人,特别是他们所感兴趣的领域,例如软件编程或电气工程。个人电脑、软件和互联网等划代的产品都是黑客创造出来的,如苹果的 Apple电脑、微软的 Basic解释器、互联网的 Mosaic浏览器。   回答前面读者的质疑,学软件编程并不需要看这本书,想成为优秀程序员和黑客的朋友,我强烈建议你花间来阅读这本书,并亲自动手实践。正如于渊在本书结尾中所说“我们写自己的操作系统是出于一种好奇,或者说一种求知欲。我希望这样不停地‘过把瘾’能让这种好奇不停地延续”。   好奇心是动力的源泉,追究问题的本质是优秀黑客的必备素质,只有充分掌握了系统原理,才能在技术上游刃有余,才能有真正的创新和发展。中国需要更多真正的黑客,也希望更多的程序员能享受属于黑客的创造乐趣。   蒋涛   2009年 4月 作者自序   本书是《自己动手写操作系统》的第二版,通过一个具体的实例向读者呈现一个操作系统雏形的实现过程。有关操作系统的书籍资料可以找到很多,但是关注如何帮助读者实现一个试验性操作系统的书籍却不多见,本书便是从一个简单的引导扇区开始,讲述一个操作系统成长的故事,以作读者参考之用。   本书面向实践,通过具体实例教读者开发自己的操作系统。书中的步骤遵循由小到大、由浅入深的顺序,跟随这些步骤,读者可以由一个最简单的引导扇区开始,逐渐完善代码,扩充功能,最后形成一个小的操作系统。   本书不仅介绍操作系统的各要素,同涉及开发操作系统需要的各个方面,比如如何建立开发环境、如何调试以及如何在虚拟机中运行等。书中的实例操作系统采用IA32作为默认平台,所以保护模式也作为必备知识储备收入书中,而这是传统的操作系统实践书籍经常忽略的。总之,只要是开发自己的操作系统中需要的知识,书中都尽量涉及,以便于读者参考。   众所周知,一个成型的操作系统往往非常复杂。如果考虑到操作系统作为软硬件桥梁的特殊地位,那么它可能看上去比一般的软件系统更难理解,因为其核心部分往往包含许多直接针对CPU、内存和 I/O端口的操作,它们夹杂在一片代码汪洋之中,显得更加晦涩。   我们有许多源代码公开的操作系统,可供随下载和阅读,看上去好像让实现一个供自己把玩的微型操作系统变得容易很多,但事实往往不尽人意,因为这些代码动辄上万甚至几十几百万行,而且细节之间经常互相关联,要理解它们着实不易。我们有许多容易得到的操作系统教程,但读来好像总觉得跟我们有隔膜,不亲近。造成这些的根本原因,在于学习者一开始就面对一个完整的操作系统,或者面对前辈们积累了几十年的一系列理论成果。而无论作者多么擅长写作,读者多么聪明,或者代码多么优秀,要一个初学者理清其中的头绪都将是非常困难的。   我并非在此危言耸听,因为这曾经是我的亲身体会。当然,如果只是为了考试,几本操作系统理论书籍就足够了,你不需要对细节那么清楚。但如果是出于兴趣呢?如果你是想编写自己的操作系统呢?你会发现理论书籍好像一下子变得无用武之地,你会发现任何一个细节上的理解错误都可能导致自己辛辛苦苦编写的代码运行异常甚至崩溃。   我经历过这一切!我曾经翻遍了一本《操作系统:设计与实现》,也没有找到实现一个操作系统应该从何处着手。并不是这些书不好,也不是前人的代码不优秀,而是作为一无所知的初学者,我们所不了解的不仅是高居庙堂的理论知识,还有让我们举步维艰的实践细节。   可能在这些教科书作者的眼里,操作的细节不属于课程的一部分,或者这些细节看上去太容易,根本不值一提,甚至作者认为这些属于所谓“经验”的一部分,约定俗成是由读者本人去摸索的。但是实际情况往往是,这些书中忽略掉的内容恰恰占去了一个初学者大部分的间,甚至影响了学习的热情。   我至今仍记得当我开始编写自己的操作系统所遭受的挫败感,那是一种不知道如何着手的无助的感觉。还好我坚持了下来,克服了各种困难,并完成了自己的操作系统雏形。   进而我想到,一定不只是我一个人对编写自己的操作系统怀有兴趣,也一定不只是我一个人在实践遇到困难。或许我应该把自己的经历写下来,从而可以帮助跟我相似的后来者,就这样,我编写了本书的第一版,也就是《自己动手写操作系统》。我相信,如果你也对神奇的计算机世界充满好奇,并且希望通过自己编写操作系统的方式来了解背后发生的故事,那么你一定可以在这本书中得到一些帮助。而假如你真的因为我的书而重新燃起实践的热情,从而开始一段操作系统旅程,我将会感到非常高兴。   不过我得坦白,在写作《自己动手写操作系统》的候,我并不敢期待它能引起多少反响,一方面因为操作系统并不是尚的话题,另一方面我也是走在学习的路上,或许只是比读者早走了一小步而已。然而出乎我的意料,它面世后重印多次,甚至一度登上销量排行榜的榜首,这让我觉得它的确有一定的参考价值,我要借此机会感谢所有支持我的读者。   在我写作《自己动手写操作系统》的候,并没有想过今天会有一个第二版。原因在于,我希望这本书是用来填补空白的,而不是重复去做别人已经做得很好的事情。所谓填补空白,具体说就是让像我一样的操作系统爱好者在读完本书之后,能够有信心去读其他比较流行的开源的操作系统代码,有能力从零开始自己动手写操作系统,而这个任务第一版已经完成了。   那么为什么我又写作了第二版呢?原因有几个方面。第一,虽然第一版未曾涉及的进程间通信、文件系统等内容在许多书中都有讲解,但阅读的候还是感觉有语焉不详的通病,作者本人可能很清楚原委,但写得太简略,以至于读者看来未必清晰。第二,我自己想把这个圈画圆。第一版的书虽然完成了它的使命,但毕竟到书的结尾,读者看到的不是一个真正的操作系统,它没有文件系统,没有内存管理,什么也干不了。在第二版中,你将会看到,你已经可以通过交叉编译的方式为我们的实验性 OS编写应用程序了,也就是说,它已经具备操作系统的基本功能,虽然仍然极其简陋,但第一个圈,毕竟是已经圆起来了。第三,实践类的操作系统书籍还是太少了,以至于你要想看看别人是怎么做的,除了读以《操作系统:设计与实现》为代表的极少数书籍之外,就是一头扎进源代码中,而结果有相当令人气馁。我自己也气馁过,所以我在第二版中,仍然试图把话说细一点,把自己的经验拿出来分享。而且我选择我能想到的最精简的设计,以便让读者不至于陷入太多细节而无法看到全貌。我想这是本书可能具有的价值所在──简化的易懂的设计,还有尽量详细的文字。   在这一版中,内容被划分成上下两篇。上篇基本上是第一版的修订,只是做了一个调整,那便是在兼顾 Windows和Linux两方面用户的基础上,默认在Linux下建立开发环境来编写我们的操作系统。至于这样做的原因,在本书第 2章有比较详细的说明。当然,开发环境毕竟是第二位的,书中讲述的内容以及涉及的代码跟第一版都是一致的。本书的下篇全部都是新鲜内容,主要是增加了进程间通信、文件系统和内存管理。跟第一版的做法相同,下篇仍然不仅关注结果,更加致力于将形成一个结果的过程呈现出来。与此同,由于本书旨在分享和引路,所以尽可能地简化了设计,以便将最重要的部分凸显出来。读者将看到,一个操作系统的文件系统和内存管理可以简陋到什么程度。简陋不是缺点,对于我们初学者而言,正是需要从简陋入手。换言之,如果你已经对实现一个操作系统有了一定的经验,那么这本书可能不适合你。这本书适合从来没有编写过操作系统的初学者。   本书的排版是我用L ATEX自己完成的。在排版中我花了一些工夫,因为我希望读者购买的首先是一本易于阅读且赏心悦目的书,其次才是编写操作系统的方法。另外,书中列出的代码均由我自己编写的程序自动嵌入L ATEX源文件,从而严格保证书和光盘的一致性,读者可以根据文件名和行号方便地找到光盘中   代码的准确位置。   此外,在第二版中还有一些小的变化。首先是操作系统的名字改变了,原因在于虽然我们的试验性   OS从前辈们那里借鉴了很多东西,但其各个部分的设计(比如文件系统和内存管理)往往有其独特之处,所以我将原先的 Tinix(本意为 TryMinix)改成了新名字Orange ’S(这个名字来自于我的妻子 ,),以表示它们的不同。另外,书中的代码风格,有些地方也做了调整。   我想,虽然第二版有着这样那样的变化,但有一点没有变,那就是本书试图将我在编写自己操作系统的过程中的经验尽可能地告诉读者,同尽可能将我当初的思路和编码过程呈现出来。很可能读者比我更聪明,有更好的解决问题的方法,但无论如何,我认为我自己的经验可以为读者所借鉴。如果真是如   此,我将会非常欣慰。   在第二版的编写过程中,我同样要感谢许多人。感谢我的父母和爷爷对我的爱,并希望爷爷不要为我担心,写书是件辛苦的事,但同也使我收获良多。爸爸在第二版的最后阶段帮我订正文字,这本书里有你的功劳。我要感谢博文视点的各位朋友,感谢郭老师的理解和支持,感谢李玲的辛勤工作,感谢江立和李冰,你们的高效让我非常钦佩。我还要感谢孟岩老师,你给我的鼓励我一直记在心里。我要感谢我的挚友郭洪桥,不仅仅因为你在技术上给我的帮助,更加因为你在精神上给我的支持。感谢我的同事和朋友张会昌,你在技术上的广度和深度总令我钦佩。另外,在第一版中帮助我的人,我要再次谢谢你们,因为没有第一版,也就没有第二版。   在所有人中我最应该感谢和最想感谢的,是我的妻子黄丹红,感谢你给我的所有建议,还有你帮我画的图。尤其是,当这本书在我预想的间内没有完成的候,当我遇到困难迟迟不能解决的候,你总在一旁给我鼓励,在你那里,我从来都能感觉到一种温暖,我深知,如果没有你的支持,我无法坚持下来将书写完。谢谢你,这本书同样属于你。   跟第一版相比,这本书涉及的内容触及操作系统设计的更多方面,而由于笔者的水平实在有限,难免有纰漏甚至错误。如果读者有任何的问题、意见或建议,请登录http://www.osfromscratch.org,让我们共同探讨,共同进步。   本书导读   这本书适合谁   本书是一本操作系统实践的技术书籍。对于操作系统技术感兴趣,想要亲身体验编写操作系统过程的实践主义者,以及Minix、Linux源代码爱好者,都可以在本书中得到实践中所需的知识和思路。   本书以“动手写”为指导思想,只要是跟“动手写”操作系统有关的知识,都作为介绍对象加以讨论,所以,从开发环境的搭建,到保护模式,再到IBMPC中有关芯片的知识,最后到操作系统本身的设计实现,都能在本文中找到相应介绍。所以如果你也想亲身实践的话,本书可以省去你在书店和互联网寻找相应资料的过程,使你的学习过程事半功倍。在读完本书后,你不但可以获得对于操作系统初步的感性认识,并且对 IBMPC的接口、IA架构之保护模式,以及操作系统整体上的框架都将会有一定程度的了解。   笔者相信,当你读完本书之后,如果再读那些纯理论性的操作系统书籍,所获得的体验将会完全不同,因为那些对你而言不再是海市蜃楼。   对于想阅读 Linux源代码的操作系统爱好者,本书可以提供阅读前所必要的知识储备,而这些知识储备不但在本书中有完整的涉及,而且在很多 Linux书籍中是没有提到的。   特别要提到的是,对于想通过阅读 Andrew S. Tanenbaum和 Albert S. Woodhull的《操作系统:设计与实现》来学习操作系统的读者,本书尤其适合作为你的引路书籍,因为它翔实地介绍了初学者入门所必需的知识积累,而这些知识在《操作系统:设计与实现》一书中是没有涉及的,笔者本人是把这本书作为写操作系统的主要参考书籍之一,所以在本书中对它多有借鉴。   你需要什么技术基础   在本书中所用到的计算机语言只有两种:汇编和 C语言。所以只要你具备汇编和 C语言的经验,就可以阅读本书。除对操作系统常识性的了解(比如知道中断、进程等概念)之外,本书不假定读者具备其他任何经验。   如果你学习过操作系统的理论课程,你会发现本书是对于理论的吻合和补充。它是从实践的角度为你展现一幅操作系统画面。   书中涉及了 Intel CPU保护模式、Linux命令等内容,到候会有尽可能清晰的讲解,如果笔者认为某些内容可以通过其他教材系统学习,会在书中加以说明。   另外,本书只涉及 Intel x86平台。   统一思想——让我们在这些方面达成共识   道篇   让我们有效而愉快地学习   你大概依然记得在你亲自敲出第一个“Hello world”程序并运行成功的喜悦,那样的成就感助燃了你对编写程序浓厚的兴趣。随后你不断地学习,每学到新的语法都迫不及待地在计算机上调试运行,在调试的过程中克服困难,学到新知,并获得新的成就感。   可现在请你设想一下,假如课程不是这样的安排,而是先试图告诉你所有的语法,中间没有任何实践的机会,试问这样的课程你能接受吗?我猜你唯一的感受将是索然寡味。   原因何在?只是因为你不再有因为不断实践而获得的源源不断的成就感。而成就感是学习过程中快乐的源泉,没有了成就感,学习的愉快程度将大打折扣,效果于是也将变得不容乐观。   每个人都希望有效而且愉快的学习过程,可不幸的是,我们见到的操作系统课程十之八九令我们失望,作者喋喋不休地讲述着进程管理存储管理I/O控制调度算法,可我们到头来也没有一点的感性认识。我们好像已经理解却又好像一无所知。很明显,没有成就感,一点也没有。笔者痛恨这样的学习过程,也决不会重蹈这样的覆辙,让读者获得成就感将是本书的灵魂。   其实这本书完全可以称作一本回忆录,记载了笔者从开始不知道保护模式为何物到最终形成一个小小   OS的过程,这样的回忆录性质保证了章节的安排完全遵从操作的间顺序,于是也就保证了每一步的可操作性,毫无疑问,顺着这样的思路走下来,每一章的成果都需要努力但又尽在眼前,步步为营是我   们的战术,成就感是我们的宗旨。   我们将从二十行代码开始,让我们最简单的操作系统婴儿慢慢长大,变成一个翩翩少年,而其中的每一步,你都可以在书中的指导下自己完成,不仅仅是看到,而是自己做到!你将在不断的实践中获得不断的成就感,笔者真心希望在阅读本书的过程中,你的学习过程可以变得愉快而有效。   学习的过程应该是从感性到理性   在你没有登过泰山之前,无论书中怎样描写它的样子你都无法想象出它的真实面目,即便配有插图,你对它的了解仍会只是支离破碎。毫无疑问,一千本对泰山描述的书都比不上你一次登山的经历。文学家的描述可能是华丽而优美的,可这样的描述最终产生的效果可能是你非去亲自登泰山不可。反过来想呢,假如你已经登过泰山,这样的经历产生的效果会是你想读尽天下描述泰山的书而后快吗?可能事实恰恰相反,你可能再也不想去看那些文字描述。   是啊,再好的讲述,又哪比得上亲身的体验?人们的认知规律本来如此,有了感性的认识,才能上升为理性的理论。反其道而行之只能是事倍功半。   如果操作系统是一座这样的大山,本书愿做你的导游,引领你进入它的门径。传统的操作系统书籍仅仅是给你讲述这座大山的故事,你只是在听讲,并没有身临其境,而随着这本书亲身体验,则好像置身于山门之内,你不但可以看见眼前的每一个细节,更是具有了走完整座大山的信心。   值得说明的是,本书旨在引路,不会带领你走完整座大山,但是有兴趣的读者完全可以在本书最终形成的框架的基础上容易地实现其他操作系统书籍中讲到的各种原理和算法,从而对操作系统有个从感性到理性的清醒认识。   暂的错误并不可怕   当我们对一件事情的全貌没有很好理解的候,很可能会对某一部分产生理解上的误差,这就是所谓的断章取义。很多候断章取义是难免的,但是,在不断学习的过程中,我们会逐渐看到更多,了解更多,对原先事物的认识也会变得深刻甚至不同。   对于操作系统这样复杂的东西来说,要想了解所有的细节无疑是非常困难的,所以在实践的过程中,可能在很多地方,会有一些误解发生。这都没有关系,随着了解的深入,这些误解总会得到澄清,到你会发现,自己对某一方面已经非常熟悉了,这的成就感,一定会让你感到非常愉悦。   本书内容的安排遵从的是代码编写的间顺序,它更像是一本开发日记,所以在书中一些中间过程不完美的产物被有意保留了下来,并会在以后的章节中对它们进行修改和完善,因为笔者认为,一些精妙的东西背后,一定隐藏着很多中间的产物,一个伟大的发现在很多情况下可能不是天才们刹那间的灵光一闪,背后也一定有着我们没有看到的不伟大甚至是谬误。笔者很想追寻前辈们的脚步,重寻他们当日的足迹。做到这一点无疑很难,但即便无法做到,只要能引起读者的一点思索,也是本书莫大的幸事。   挡住了去路的,往往不是大树,而是小藤   如果不是亲身去做,你可能永远都不知道,困难是什么。   就好像你买了一台功能超全的微波炉回家,研究完了整本说明书,踌躇满志想要烹饪的候,却突然发现家里的油盐已经用完。而当已经是晚上十一点,所有的商店都已经关门,你气急败坏,简直想摸起铁勺砸向无辜的微波炉。   研究说明书是没有错的,但是在没开始之前,你永远都想不到让你无法烹饪的原因居然是十块钱一瓶的油和一块钱一袋的更加微不足道的盐。你还以为困难是微波炉面板上密密麻麻的控制键盘。   其实做其他事情也是一样的,比如写一个操作系统,即便一个很小的可能受理论家们讥笑的操作系统雏形,仍然可能遇到一大堆你没有想过的问题,而这些问题在传统的操作系统书籍中根本没有提到。所以唯一的办法,便是亲自去做,只有实践了,才知道是怎么回事。   术篇   用到什么再学什么   我们不是在考试,我们只是在为了自己的志趣而努力,所以就让我们忠于自己的喜好吧,不必为了考试而看完所有的章节,无论那是多么的乏味。让我们马上投入实践,遇到问题再图解决的办法。笔者非常推崇这样的学习方法:   实践 →遇到问题 →解决问题 →再实践   因为我们知道我们为什么学习,所以我们才会非常投入;由于我们知道我们的目标是解决什么问题,所以我们才会非常专注;由于我们在实践中学习,所以我们才会非常高效。而最有趣的是,最终你会发现你并没有因为选择这样的学习方法而少学到什么,相反,你会发现你用更少的间学到更多的东西,并且格外的扎实。   只要用心,就没有学不会的东西   笔者还清楚地记得刚刚下载完 Intel Architecture Software Developer Manual那三个可怕的 PDF文件的心情,那心里暗暗嘀咕,什么候才能把这些东西读懂啊!可是突然有一天,当这些东西真的已经被基本读完的候,我想起当初的畏惧,间其实并没有过去多少。   所有的道理都是相通的,没有什么真正可怕,尤其是,我们所做的并非创造性的工作,所有的问题前人都曾经解决,所以我们更是无所畏惧,更何况我们不仅有书店,而且有互联网,动动手脚就能找到需要的资料,我们只要认真研究就够了。   所以当遇到困难,请静下心来,慢慢研究,因为只要用心,就没有学不会的东西。   适当地囫囵吞枣   如果囫囵吞枣仅仅是学习的一个过程而非终点,那么它并不一定就是坏事。大家都应该听说过鲁迅先生学习英语的故事,他建议在阅读的过程中遇到不懂的内容可以忽略,等到过一段间之后,这些问题会自然解决。   在本书中,有候可能先列出一段代码,告诉你它能完成什么,这你也可以大致读过,因为下面会有对它详细的解释。第一遍读它的候,你只要了解大概就够了。    本书的原则   1.宁可啰嗦一点,也不肯漏掉细节   在书中的有些地方,你可能觉得有些很“简单”的问题都被列了出来,甚至显得有些啰嗦,但笔者宁可让内容写得啰嗦点,因为笔者自己在读书的候有一个体验,就是有候一个问题怎么也想不通,经过很长间终于弄明白的候才发现原来是那么“简单”。可能作者认为它足够简单以至于可以跳过不提,但读者未必那么幸运一下子就弄清楚。   不过本书到后面的章节,如果涉及的细节是前面章节提到过的,就有意地略过了。举个非常简单的例子,开始本书会提醒读者增加一个源文件之后不要忘记修改Makefile,到后来就假定读者已经熟悉了这个步骤,可能就不再提及了。   2.努力做到平易近人   笔者更喜欢把本书称作一本笔记或者学习日志,不仅仅是因为它基本是真实的学习过程的再现,而且笔者不想让它有任何居高临下甚至是晦涩神秘的感觉。如果有一个地方你觉得书中没有说清楚以至于你没有弄明白,请你告诉我,我会在以后做出改进。 3.代码注重可读性但不注重效率   本书的代码力求简单易懂,在此过程中很少考虑运行的效率。一方面因为书中的代码仅仅供学习之用,暂并不考虑实际用途;另一方面笔者认为当我们对操作系统足够了解之后再考虑效率的问题也不迟。   本书附带光盘说明   本书附带光盘中有本书用到的所有源代码。值得一提的是,其中不止包含完整的操作系统代码,还包含各个步骤的中间产物。换句话说,开发中每一步骤的代码,都可在光盘中单独文件夹中找到。举例说明,书的开篇介绍引导扇区,读者在相应文件夹中就只看到引导扇区的代码;第 9章介绍文件系统,在相应文件夹中就不会包含第 10章内存管理的代码。在任何一个步骤对应的文件夹中,都包含一个完整可编译运行的代码树,以方便读者试验之用。这样在学习的任何一个阶段,读者都可彻底了解阶段性成果,且不必担心受到自己还未学习的内容的影响,从而使学习不留死角。   在书的正文中引用的代码会标注出出自哪个文件。以“chapter5/b/bar.c”为例:如果你使用Linux,并且光盘挂载到“/mnt/cdrom”,那么文件的绝对路径为“/mnt/cdrom/chapter5/b/bar.c”;如果你使用Windows,并且光盘是 X:盘,那么文件的绝对路径为“X:nchapter5nbnbar.c”。 目 录   上 篇   第1章 马上动手写一个最小的“操作系统” 2   1.1 准备工作 2   1.2 十分钟完成的操作系统 3   1.3 引导扇区 4   1.4 代码解释 4   1.5 水面下的冰山 6   1.6 回顾 7   第2章 搭建你的工作环境 8   2.1 虚拟计算机Bochs 8   2.1.1 Bochs初体验 8   2.1.2 Bochs的安装 9   2.1.3 Bochs的使用 10   2.1.4 用Bochs调试操作系统 12   2.2 QEMU 15   2.3 平台之争:Windows还是*nix 16   2.4 GNU/Linux下的开发环境 20   2.5 Windows下的开发环境 22   2.6 总结 23   第3章 保护模式(Protect Mode) 25   3.1 认识保护模式 25   3.1.1 保护模式的运行环境 29   3.1.2 GDT(Global Descriptor Table) 31   3.1.3 实模式到保护模式,不一般的jmp 33   3.1.4 描述符属性 35   3.2 保护模式进阶 38   3.2.1 海阔凭鱼跃 38   3.2.2 LDT(Local Descriptor Table) 44   3.2.3 特权级概述 48   3.2.4 特权级转移 51   3.2.5 关于“保护”二字的一点思考 65   3.3 页式存储 65   3.3.1 分页机制概述 66   3.3.2 编写代码启动分页机制 67   3.3.3 PDE和PTE 68   3.3.4 cr3 71   3.3.5 回头看代码 72   3.3.6 克勤克俭用内存 73   3.3.7 进一步体会分页机制 81   3.4 中断和异常 87   3.4.1 中断和异常机制 87   3.4.2 外部中断 90   3.4.3 编程操作8259A 91   3.4.4 建立IDT 94   3.4.5 实现一个中断 95   3.4.6 钟中断试验 96   3.4.7 几点额外说明 98   3.5 保护模式下的I/O 100   3.5.1 IOPL 100   3.5.2 I/O许可位图(I/O Permission Bitmap) 100   3.6 保护模式小结 101   第4章 让操作系统走进保护模式 102   4.1 突破512字节的限制 102   4.1.1 FAT12 103   4.1.2 DOS可以识别的引导盘 108   4.1.3 一个最简单的Loader 108   4.1.4 加载Loader入内存 109   4.1.5 向Loader交出控制权 116   4.1.6 整理boot.asm 116   4.2 保护模式下的“操作系统” 117   第5章 内核雏形 119   5.1 在Linux下用汇编写Hello World 119   5.2 再进一步,汇编和C同步使用 120   5.3 ELF(Executable and Linkable Format) 123   5.4 从Loader到内核 127   5.4.1 用Loader加载ELF 127   5.4.2 跳入保护模式 131   5.4.3 重新放置内核 137   5.4.4 向内核交出控制权 142   5.5 扩充内核 143   5.5.1 切换堆栈和GDT 144   5.5.2 整理我们的文件夹 148   5.5.3 Makefile 149   5.5.4 添加中断处理 155   5.5.5 两点说明 168   5.6 小结 169   第6章 进程 171   6.1 迟到的进程 171   6.2 概述 171   6.2.1 进程介绍 172   6.2.2 未雨绸缪——形成进程的必要考虑 172   6.2.3 参考的代码 173   6.3 最简单的进程 174   6.3.1 简单进程的关键技术预测 175   6.3.2 第一步——ring0→ring1 178   6.3.3 第二步——丰富中断处理程序 189   6.4 多进程 200   6.4.1 添加一个进程体 200   6.4.2 相关的变量和宏 200   6.4.3 进程表初始化代码扩充 202   6.4.4 LDT 203   6.4.5 修改中断处理程序 203   6.4.6 添加一个任务的步骤总结 206   6.4.7 号外:Minix的中断处理 207   6.4.8 代码回顾与整理 212   6.5 系统调用 220   6.5.1 实现一个简单的系统调用 222   6.5.2 get_ticks的应用 227   6.6 进程调度 232   6.6.1 避免对称——进程的节奏感 232   6.6.2 优先级调度总结 240   第7章 输入/输出系统 242   7.1 键盘 242   7.1.1 从中断开始——键盘初体验 242   7.1.2 AT、PS/2键盘 243   7.1.3 键盘敲击的过程 244   7.1.4 用数组表示扫描码 248   7.1.5 键盘输入缓冲区 251   7.1.6 用新加的任务处理键盘操作 253   7.1.7 解析扫描码 254   7.2 显示器 263   7.2.1 初识TTY 264   7.2.2 基本概念 264   7.2.3 寄存器 267   7.3 TTY任务 270   7.3.1 TTY任务框架的搭建 272   7.3.2 多控制台 277   7.3.3 完善键盘处理 281   7.3.4 TTY任务总结 288   7.4 区分任务和用户进程 289   7.5 printf 291   7.5.1 为进程指定TTY 292   7.5.2 printf()的实现 292   7.5.3 系统调用write() 294   7.5.4 使用printf() 296   下 篇   第8章 进程间通信 300   8.1 微内核还是宏内核 300   8.1.1 Linux的系统调用 302   8.1.2 Minix的系统调用 303   8.1.3 我们的选择 305   8.2 IPC 306   8.3 实现IPC 306   8.3.1 assert()和panic() 309   8.3.2 msg_send()和msg_receive() 313   8.3.3 增加消息机制之后的进程调度 321   8.4 使用IPC来替换系统调用get_ticks 322   8.5 总结 324   第9章 文件系统 325   9.1 硬盘简介 325   9.2 硬盘操作的I/O 端口 326   9.3 硬盘驱动程序 327   9.4 文件系统 337   9.5 硬盘分区表 338   9.6 设备号 344   9.7 用代码遍历所有分区 347   9.8 完善硬盘驱动程序 352   9.9 在硬盘上制作一个文件系统 355   9.9.1 文件系统涉及的数据结构 356   9.9.2 编码建立文件系统 358   9.10 创建文件 366   9.10.1 Linux下的文件操作 366   9.10.2 文件描述符(file descriptor) 367   9.10.3 open() 369   9.11 创建文件所涉及的其他函数 377   9.11.1 strip_path() 377   9.11.2 search_file() 378   9.11.3 get_inode()和sync_inode() 379   9.11.4 init_fs() 381   9.11.5 read_super_block()和get_super_block() 382   9.12 关闭文件 383   9.13 查看已创建的文件 384   9.14 打开文件 386   9.15 读写文件 387   9.16 测试文件读写 390   9.17 文件系统调试 393   9.18 删除文件 395   9.19 插曲:奇怪的异常 401   9.20 为文件系统添加系统调用的步骤 403   9.21 将TTY纳入文件系统 404   9.22 改造printf 411   9.23 总结 413   第10章 内存管理 414   10.1 fork 414   10.1.1 认识fork 414   10.1.2 fork前要做的工作(为fork所做的准备) 417   10.1.3 fork()库函数 421   10.1.4 MM 421   10.1.5 运行 427   10.2 exit和wait 427   10.3 exec 432   10.3.1 认识exec 433   10.3.2 为自己的操作系统编写应用程序 434   10.3.3 “安装”应用程序 436   10.3.4 实现exec 442   10.4 简单的shell 447   10.5 总结 449   第11章 尾声 451   11.1 让mkfs()只执行一次 451   11.2 从硬盘引导 455   11.2.1 编写硬盘引导扇区和硬盘版loader 455   11.2.2 “安装”hdboot.bin和hdldr.bin 461   11.2.3 grub 461   11.2.4 小结 463   11.3 将OS安装到真实的计算机 465   11.3.1 准备工作 465   11.3.2 安装Linux 466   11.3.3 编译源代码 466   11.3.4 开始安装 467   11.4 总结 467   参考文献 470 解密《一个操作系统的实现》这本书 5 月 18 日见到了《 Orange'S :一个操作系统的实现》的样书,多少有些激动。想一想前一版本《自己动手写操作系统》是那么畅销,这一本一定不能含糊。整个出版过程我能看到作者于渊为此付出的努力,还在自己排版的过程有深入体会,通过于渊的讲座也让博文视点的员工分享到他在排版过程中的很多心得。 应该有几万个朋友读过《自己动手写操作系统》了,本书的第 2 版《 Orange'S :一个操作系统的实现》出来肯定有非常多的朋友想问,这两本书到底有何区别呢?就此博文视点对本书作者于渊进行了简单的采访。 * 提问:《 Orange'S :一个操作系统的实现》与《自己动手写操作系统》明显区别在哪些方面? * 于渊:作为《自己动手写操作系统》(以下简称《自》)的第二版,《 Orange'S :一个操作系统的实现》(以下简称“新版”)主要有以下变化: 1. 书中示例操作系统的名字改为 Orange'S 2. 书名改为《 Orange'S :一个操作系统的实现》 3. 增加了有关 IPC 、 FS 、 MM 等内容 4. 将默认开发平台改为 GNU/Linux ,同兼顾 Windows 5. 更改了排版工具,并使用技术手段增加书的可读性,比如代码行号的运用 6. 建立专门网站以服务读者 7. 建立专门讨论区供读者交流 读过《自己动手写操作系统》的读者一定知道,其中默认使用 Windows 作为开发平台,同使用虚拟机来编译及运行自己的 OS ,在新版中这一点发生了变化(如上述第 4 条所述),具体的变化原因在书中第二章有详细的叙述。虽然开发平台是第二位的事情,但书中的默认平台却不免影响到叙述细节,所以,如果读者基于自己的原因坚持在 Windows 上开发(可能的原因或许有对 Linux 不熟悉、需要边开发操作系统边登录某些网上银行等等),则可能对读到的内容进行一点点额外加工。当然,所需的额外加工是少量的,而且在第二章中也有专门的文字介绍如何在两种平台下搭建工作环境。此外,如果读者不介意花钱,还可以同购买《自己动手写操作系统》和新版,相互参照阅读。 * 提问:《 Orange'S :一个操作系统的实现》与《自己动手写操作系统》相比是否有所增加吗?增加了多少内容量呢? 于渊:新版的内容是有增加的,新增文字约占整本书的三分之一,《 Orange'S :一个操作系统的实现》新增代码则是《自己动手写操作系统》中代码的数倍。这些新增的内容,读者只能从新版中获得。目前并未有将新增内容单独成书的打算,所以读者即便仅想阅读第八章以后的内容,也需要购买整本《 Orange'S :一个操作系统的实现》。已经购买了《自己动手写操作系统》的读者可能觉得有点浪费,但事实并不如此,因为《自己动手写操作系统》的内容经过了重新排版、修订和编辑(比如代码格式进行了重排,更方便与光盘中的文件对照阅读,以及其中所有的矢量图都用 pgf/TikZ 重新绘制等)笔者倾注的心血使得新版的感官已经大为不同,读者一看便知。 * 提问:在《自己动手写操作系统》大卖的候,您是否想过会有第二版出版呢? * 于渊:坦白讲,我在写作《自》的候,并没有想过今天会有一个第二版。原因在于,我希望这本书是用来填补空白的,而不是重复去做别人已经做得很好的事情。所谓填补空白,具体说就是让像我一样的操作系统爱好者在读完本书之后,能够有信心去读其他比较流行的开源的操作系统代码,有能力从零开始自己动手写操作系统,而这个任务第一版已经完成了。 * 提问:那么为什么又写作了第二版呢? * 于渊:原因有几个方面。第一,虽然第一版未曾涉及的进程间通信、文件系统等内容在许多书中都有讲解,但阅读的候还是感觉有语焉不详的通病,作者本人可能很清楚原委,但写得太简略,以至于读者看来未必清晰。第二,我自己想把这个圈画圆。第一版的书虽然完成了它的使命,但毕竟到书的结尾,读者看到的不是一个真正的操作系统,它没有文件系统,没有内存管理,什么也干不了。在第二版中,你将会看到,你已经可以通过交叉编译的方式为我们的实验性 OS 编写应用程序了,也就是说,它已经具备操作系统的基本功能,虽然仍然极其简陋,但第一个圈,毕竟是已经圆起来了。第三,实践类的操作系统书籍还是太少了,以至于你要想看看别人是怎么做的,除了读以《操作系统:设计与实现》为代表的极少数书籍之外,就是一头扎进源代码中,而结果有相当令人气馁。我自己也气馁过,所以我在第二版中,仍然试图把话说细一点,把自己的经验拿出来分享。而且我选择我能想到的最精简的设计,以便让读者不至于陷入太多细节而无法看到全貌。我想这是本书可能具有的价值所在──简化的易懂的设计,还有尽量详细的文字。 * 提问:这本书为何不考虑用 WORD 排版? * 于渊:新版的排版是我用 LaTeX 自己完成的。在排版中我花了一些工夫,因为我希望读者购买的首先是一本易于阅读且赏心悦目的书,其次才是编写操作系统的方法。另外,书中列出的代码均由我自己编写的程序自动嵌入 LaTeX 源文件,从而严格保证书和光盘的一致性,读者可以根据文件名和行号方便地找到光盘中代码的准确位置。 * 提问:第二版还有哪些区别呢? Orange'S 这个名字很特别,有什么寓意吗? * 于渊:新版中还有一些小的变化。首先是操作系统的名字改变了,原因在于虽然我们的试验性 OS 从前辈们那里借鉴了很多东西,但其各个部分的设计(比如文件系统和内存管理)往往有其独特之处,所以我将原先的 Tinix (本意为 TryMinix )改成了新名字 Orange'S (这个名字来自于我的妻子),以表示它们的不同。另外,书中的代码风格,有些地方也做了调整。 新版中,原先的叙述风格都尽量地得以贯彻,而在表现形式上,新版用了更多心思,我相信读者能在其中发现这些特点:关注动手细节,探寻代码背后的故事,结果与过程兼顾,内容与形式并重。加上专门为本书建立的网站和讨论区,我相信读者能更容易地阅读,更轻松地学习。
Linux 操作系统基础教程 清华大学信息学院计算机系 目 录 前言..................................................................................................................................................2 第一讲 Linux基础...........................................................................................................................2 一.什么是Linux?.................................................................................................................2 二.安装Linux的好处?.........................................................................................................3 三.如何得到Linux?.............................................................................................................3 四.如何得到Linux的最新消息?.........................................................................................3 五.Linux操作系统上有什么应用?.....................................................................................4 六.在那里可以找到讨论区?..............................................................................................5 七.安装过程..........................................................................................................................5 第二讲 Linux基础进阶...................................................................................................................5 一.Linux的文件系统结构.....................................................................................................6 二. 文件类型...........................................................................................................................7 三.Linux基本操作命令............................................................................................................8 四.基本的系统管理命令.......................................................................................................14 五.关於 Process 处理的指令...............................................................................................16 六. 关於字串处理的指令.....................................................................................................17 七. 网路上查询状况的指令.................................................................................................17 八. 网路指令.........................................................................................................................18 九. 关於通讯用的指令.........................................................................................................21 十. 编译器( Compiler )..........................................................................................................22 十一. 有关列印的指令.........................................................................................................22 第三讲 Linux下的网络服务,配置问题和常用工具.................................................................24 一.Linux下的网络服务.......................................................................................................24 二.几种重要的配置文件.......................................................................................................26 三.Linux下常用的工具软件..................................................................................................28 尾语................................................................................................................................................31 前言 Linux 是在 1991 年发展起来的与 UNIX兼容的操作系统,可以免费使用,它的源代码 可以自由传播且可任人修改、充实、发展,开发者的初衷是要共同创造一个完美、理想并 可以免费使用的操作系统。 我们并不能使同学们通过这次系列讲座成为一个 UNIX 类操作系统的高手,这次系列 讲座的目的就是在同学们中间普及 Linux 基础知识,为今后我们更加接近的了解 Linux 做一 个好的开端。 第一讲 Linux基础 在这一讲中,我们主要是了解一下 Linux 的概况,以及对 Linux 有一个初步的感性认识。 一.什么是Linux? Linux 是一个以 Intel 系列 CPU(CYRIX,AMD 的 CPU也可以)为硬件平台,完全免费的 UNIX 兼容系统,完全适用于个人的 PC。它本身就是一个完整的 32 位的多用户多任务操作 系统,因此不需要先安装 DOS 或其他的操作系统(MS Windows, OS2, MINIX..)就可以进 行直接的安装。 Linux的最早起源是在1991年10月5日由一位芬兰的大学生Linux Torvalds (Torvalds@kruuna.helsinki.fi)写了 Linux核心程序的 0.02 版开始的,但其后的发展却几乎都 是由互联网上的 Linux社团(Linux Community)互通交流而完成的。Linux 不属于任何一 家公司或个人,任何人都可以免费取得甚至修改它的源代码(source code)。Linux 上的大部 分软件都是由 GNU倡导发展起来的,所以软件通常都会在附着 GNU Public License(GPL) 的情况下被自由传播。GPL 是一种可以使你免费获得自由软件的许可证,因此 Linux 使用 者的使用活动基本不受限制(只要你不将它用于商业目的),而不必像使用微软产品是那样, 2需要为购满许可证付出高价还要受到系统安装数量的限制。我在讲义的最后面附有 GPL 的 非官方中文译稿。目前 Linux 中国的发行版本(Linux Distribution)主要有 Red Hat (红帽子) , Slackware, Caldera, Debian, Red Flag (红旗) , Blue Point (蓝点) , Xteam Linux (冲浪) , Happy Linux(幸福Linux), Xlinux 等若干种,我推荐同学们使用的发行版本是 Red Hat(事实标 准)和 Xlinux(安装最容易)。 二.安装Linux的好处? Linux的核心具有 Windows 无法比拟的稳定性和高效率,在不使用 X Windows 的情况 下,它占用系统资源较少,可以使一台 Intel486摇身一变成为高效工作站。对于想要学习 UNIX的用户来说,使他们熟悉 UNIX 操作环境,通往"骨灰级"高手境界的一大捷径。最重 要的是,Linux 上有公认的 C 语言世界最好的编译器 gcc,如果你想得到一个效率更高的开 发环境(并不一定是最友好的,但一定是最强大的),我建议你一定要好好的熟悉一下 Linux。 三.如何得到Linux? 据我所知,大多数的 Linux 发行版本(Linux distribution)和核心(Kernel)都是可以 从网上下载的,但是我不推荐易用这种方法得到 Linux,因为仅仅核心就有几十个 Mbit 的 数据量,而一个完整的发行版本大概都是 1Gbit 左右的数据量,你自己可以估计一下得用多 少间来下载它们?我建议你最好去软件商店买光盘来,因为 Linux 的产品光盘是非常便宜 的,连带许可证 GPL 在内你大概支付 50 元人民币就可以,而具有同样功能的 Windows NT 4.0 你至少得付出 17000元人民币(有一点需要声明:在你购买光盘 GPL 许可证你是不会 肉眼看到的)。直接到商店去买,可以省去你很多麻烦,因为从网上下载的 Linux有很多它 还是要求你有光盘刻录工具将安装文件刻到光盘上。 四.如何得到Linux的最新消息? 关于 Linux 的站点现在到处都是,我这里向大家推荐的是一个关于 Linux 核心最新消息 的一个网站,你可以得到核心(Kernel)发展情况的最新信息。网址如下: http://www.kernel.org 另外还有一个非常著名的讨论组,你也可以去看看:http://www.linuxforum.net 另外还有一 个我常去的讨论组,这个讨论组是有高手专门维护的,而且回应贴子的速度很快: http://www.coventive.com.cn/club/default.htm在我这份讲义快写完的候,又有一个非常好的 自由软件团体出现了,那就是 AKA,大家可以到他们的网页上去看看,里面有许多很实用的 3信息:http://www.aka.org.cn 五.Linux操作系统上有什么应用? Linux 上有丰富的的应用软件,在这里我给大家做一个简单的介绍,具体它们是什么样 子我会在讲座上为大家一一演示。 文本处理方面(控制台界面,X Window界面在后面介绍) vi 最令 UNIX类操作系统初学者裹足不前的 editor,然而只要你习惯于操作,你会觉得 它比任何的 editor都好用,且功能强大。 pico 一种风格很像 Microsoft DOS的 EDIT 的一种文本编辑器。 中文化方面 XCIN+Crxvt 缺省的 Linux 系统是不支持显示中文的,虽然现在国内涌现出许多著名的 Linux 汉化厂商,但是一些著名的 Linux distribution 如 Red Hat、Debian、Caldera 仍然不支 持中文的输入和输出。这套汉化工具组合在控制台(console)方式和 X Window方式下都可 以显示和输入汉字信息。 Cxterm 可以很容易的自行设置输入法,或者修改现有的输入法表格。 视窗界面(window manager)方面 KDE 这是 X Window System使用率最高的 Window Manager。 lFvwm 公认的最为好用的 Window Manager之一。 Fvwm95 拥有和 Microsoft Win95 同样界面的 Window Manager。 Afterstep 公认的最好看的 Window Manager,但号内存也很大。 Enlightenment 界面最华丽的 Window Manager, Win95 和它相比简直就是 nothing,但是 号内存太大,有点华而不实。 lIcewin 又一个极富个性的 Window Manager。 视窗应用软件方面 WWW Browser Netscape公司的 navigator3.x 和communicator4.x 版可用,使用方法和 MS Windows上一样。 图像处理 GIMP是类似于 Photoshop的绘图软件,号称是 Linux 上最强的绘图软件。 看图工具 MTV 这是一个可以播放 VCD的软件,但是它是共享软件(Shareware),不是免费软件, 我们也得不到它的源代码。 Star Office 这是一套著名的办公软件,我个人认为它无论在界面上还是在功能上都强于 Microsoft Office 产品。唯一的缺憾是他不支持汉字,无论 GB 还是 BIG5。 Word Perfect 这是一个非常精彩的字处理软件,功能类似于 Microsoft Word。 4文杰字处理系统 这是一套由韩国人开发的字处理系统,功能强大,有专门的中文版推出, 类似于 Microsoft Word。 编译环境 gcc 公认的C 语言世界中功能最为强大的编译器,但是界面不是很友好。 除此之外还有 FORTRAN、 Pascal、 GNU make、 GNU debugger、 GNU LISP、 GNU PERL、 TCL。 这里因为本人对这些编译工具都不熟悉,因此不多介绍。 MS Windows的模拟环境 WINE 可以使绝大多数的 16 位 MS Window程序运行在这个模拟环境中。但是不支持 32 位的程序。 六.在那里可以找到讨论区? 大家最熟悉的是北邮的 BBS: 202.204.7.235 port:23 七.安装过程 这是非常重要的一部分,希望大家仔细了解本部分内容。 就我个人认为,对于初学者来说,Linux 的安装过程是相当难的,新手往往会遇到系统 屡装不成的情况。遇到这种事情,是非常痛苦的,但是几乎每个新手又都会遇到,因此我 觉得安装过程应当仔细的说明一下。但是由于篇幅有限,我不见这个这个问题在讲义的正 文中陈述,而是把它放在附文 2 中仔细说明。希望没有安装过 Linux 的同学们将这篇文章看 一看。我想在上课的候我会给大家演示一遍安装的过程。 第二讲 Linux基础进阶 经过上一节课的探讨,我想同学们应该对 Linux 有了一个初步的感性认识,但我们的 认识还只是处在一个尚需进步的表层上。通过这一节的学习,同学们会对 Linux 的体系结构, 它的基本操作,基本功能有一个更进一步的认识。 5 一.Linux的文件系统结构 Linux的文件系统和MS-Windows的文件系统有很大的不同,对于微软视窗系统的文件 结构我在这里不再多说,我们主要了结一下 linux的文件系统结构. linux 只有一个文件树,整 个文件系统是以一个树根"/"为起点的,所有的文件和外部设备都以文件的形式挂结在这个文 件树上,包括硬盘,软盘,光驱,调制解调器等,这和以"驱动器盘符为基础的 MS-Windows 系统 是大不相同的.Linux 的文件结构体现了这个操作系统简洁清析的设,常我们能够接触到的 linux 发行版本的根目录大都是以下结构: /bin /etc /lost+found /sbin /var /boot /root /home /mnt /tmp /dev /lib /proc /usr 现在我将这些目录给大家做一个简要的介绍: 1. /bin和/sbin 使用和维护UNIX和Linux系统的大部分基本程序都包含在/bin和/sbin里,这两个目录 的名气之所以包含 bin,是因为可执行的程序都是二进制文件(binary files). /bin 目录通常用来存放用户最常用的基本程序,如: login Shells 文件操作实用程序 系统实用程序 压缩工具 /sbin 目录通常存放基本的系统和系统维护程序,如: fsck fdisk mkfs shutdown lilo init 存放在这两个目录中的程序的主要区别是:/sbin 中的程序只能由 root(管理员)来执行. 2. /etc 这个目录一般用来存放程序所需的整个文件系统的配置文件,其中的一些重要文件如 下: passwd shadow fstab hosts motd profile shells services lilo.conf 3. /lost+found 这个目录专门是用来放那些在系统非正常菪机后重新启动系统,不知道改网哪里恢复 的"流浪"文件的。 4. /boot 这个目录下面存放着和系统启动有关系的各种文件,包括系统的引导程序和系统核心 部分。 65. /root 这是系统管理员(root)的主目录。 6. /home 系统中所有用户的主目录都存放在/home 中,它包含实际用户(人)的主目录和其他用户 的主目录.Linux同 UNIX 的不同之处是,Linux的 root 用户的主目录通常是在/root或 /home/root,而 UNIX 通常是在/。 7. /mnt 按照约定,像 CD-ROM,软盘,Zip盘,或者 Jaz这样的可以动介质都应该安装在/mnt 目录下,/mnt 目录通常包含一些子目录,每个子目录是某种特定设备类型的一个安装点。 例如: /cdrom /floppy /zip /win .... 如果我们要使用这些特定设备,我们需要用 mount 命令从/dev 目录中将外部设备挂接 过来。在这里大家可能看到了有一个 win 的目录,这是我的机子上面做的一个通向 windows 文件系统的挂接点,这样我通过访问这个目录就可以访问到我在 windows 下面的文件了。 但如果你的 windows 文件系统是 NTFS 格式,那么这个办法就不行了。 8. /tmp和/var 这两个目录用来存放临文件和经常变动的文件。 9. /dev 这是一个非常重要的目录,它存放着各种外部设备的镜像文件,其中有一些内容我们 是要牢牢记住的。例如第一个软盘驱动器的名字是 fd0;第一个硬盘的名字是 hda,硬盘中的 第一个分区是 hda1,第二个分区是 hda2;第一个光盘驱动器的名字是 hdc;此外,还用 modem 和其他外设的名字,在这么多的名字中,我们只需要记住最最常用的那几个外设就可以了。 10. /usr 按照约定,这个目录用来存放与系统的用户直接相关的程序或文件,这里面有每一个 系统用户的主目录,就是相对于他们的小型"/"。 11. /proc 这个目录下面的内容是当前在系统中运行的进程的虚拟镜像,我们在这里可以看到由 当前运行的进程号组成的一些目录,还有一个记录当前内存内容的 kernel 文件。 就个人经验,我认为这些目录以及在它们下面应该存储什么内容,我们都应当很熟练的 记下来,这对于我们进一步的使用系统是很有帮助的。 二. 文件类型 本来我是想把基本操作命令放在这里介绍一下,但是这些命令中又不少是涉及到文件类 7型的,所以我就只好先介绍一下文件类型了。 Linux 的文件类型大致可分为五类,而且它支持长文件名,不论是文件还是目录名,最 长可以达到 256 个字节。如果你能够用 128 个汉字写一片小作文,那你也可以用它来做某 个文件的文件名(当然这里面不能有不合规定的命名字符存在)。 1. 一般性文件 一般性文件,例如纯文本文件 mtv-0.0b4.README,设置文件 lilo.conf,记录文件 ftp.log 等等都是。一般类型的文件在控制台的显示下都没有颜色,系统默认的是白色。 2. 目录 至于目录是什么意思我就不解释了,我的任务是要告诉大家,你可以用 cd+目录名进 入到这个目录中去,而这个目录在控制台下显示的颜色是蓝色的,非常容易辨认。如果你 用 ls -l 来观看它们,会发现它们的文件属性(共 10 个字符)的一个字符是 d,这表明它是一 个目录,而不是其它的东西。 三.Linux基本操作命令 首先介绍一个名词"控制台(console)",它就是我们通常见到的使用字符操作界面的 人机接口,例如 dos。我们说控制台命令,就是指通过字符界面输入的可以操作系统的命令, 例如dos命令就是控制台命令。我们现在要了解的是基于Linux操作系统的基本控制台命令。 有一点一定要注意,和 dos 命令不同的是,Linux 的命令(也包括文件名等等)对大小 写是敏感的,也就是说,如果你输入的命令大小写不对的话,系统是不会做出你期望的响 应的。 1. ls 这个命令就相当于 dos 下的 dir命令一样,肯定是我第一个就要介绍的,这也是 Linux 控制台命令中最为重要几个命令之一。ls 最常用的参数有三个: -a -l -F。 ls -a Linux 上的文件以.开头的文件被系统视为隐藏文件,仅用 ls 命令是看不到他们的,而用 ls -a 除了显示 一般文件名外,连隐藏文件也会显示出来。 ls -l(这个参数是字母 L 的小写,不是数字 1) 这个命令可以使用长格式显示文件内容,如果需要察看更详细的文件资料,就要用到 ls -l 这个指令。例如我在某个目录下键入 ls -l 可能会显示如下信息(最上面两行是我自己加 的): 位置 1 2 3 4 5 6 7 文件属性 文件数 拥有者 所属的group 文件大小 建档日期 文件名 drwx------ 2 Guest users 1024 Nov 21 21:05 Mail 8 -rwx--x--x 1 root root 89080 Nov 7 22:41 tar* -rwxr-xr-x 1 root bin 5013 Aug 15 9:32 uname* lrwxrwxrwx 1 root root 4 Nov 24 19:30 zcat->gzip -rwxr-xr-x 1 root bin 308364 Nov 29 7:43 zsh* -rwsr-x--- 1 root bin 9853 Aug 15 5:46 su* 下面,我为大家解释一下这些显示内容的意义。 第一个栏位,表示文件的属性。 Linux 的文件基本上分为三个属性:可读(r),可写(w),可执行(x)。但是这里有 十个格子可以添(具体程序实现,实际上是十个 bit 位)。第一个小格是特殊表示格,表 示目录或连结文件等等,d 表示目录,例如 drwx------;l 表示连结文件,如 lrwxrwxrwx;如果 是以一横"-"表示,则表示这是文件。其余剩下的格子就以每 3 格为一个单位。因为 Linux 是多用户多任务系统,所以一个文件可能同被许多人使用,所以我们一定要设好每个文 件的权限,其文件的权限位置排列顺序是(以-rwxr-xr-x 为例): rwx(Owner)r-x(Group)r-x(Other) 这个例子表示的权限是:使用者自己可读,可写,可执行;同一组的用户可读,不可 写,可执行;其它用户可读,不可写,可执行。另外,有一些程序属性的执行部分不是 X, 而是 S,这表示执行这个程序的使用者,临可以有和拥有者一样权力的身份来执行该程序。 一般出现在系统管理之类的指令或程序,让使用者执行,拥有 root身份。 第二个栏位,表示文件个数。 如果是文件的话,那这个数目自然是 1 了,如果是目录的话,那它的数目就是该目录 中的文件个数了。 第三个栏位,表示该文件或目录的拥有者。 若使用者目前处于自己的 Home,那这一栏大概都是它的账号名称。 第四个栏位,表示所属的组(group)。 每一个使用者都可以拥有一个以上的组,不过大部分的使用者应该都只属于一个组,只 有当系统管理员希望给予某使用者特殊权限,才可能会给他另一个组。 第五栏位,表示文件大小。 文件大小用 byte 来表示,而空目录一般都是 1024byte,你当然可以用其它参数使文件 显示的单位不同,如使用 ls -k 就是用 kb 莱显示一个文件的大小单位,不过一般我们还是以 byte 为主。 第六个栏位,表示创建日期。 以"月,日,间"的格式表示,如 Aug 15 5:46表示 8 月15日早上 5:46分。 第七个栏位,表示文件名。 我们可以用 ls -a 显示隐藏的文件名。 Ls -F(注意,是大写的 F) 9 使用这个参数表示在文件的后面多添加表示文件类型的符号,例如*表示可执行,/表示 目录,@表示连结文件,这都是因为使用了-F这个参数。但是现在基本上所有的 Linux 发 行版本的 ls都已经内建了-F参数,也就是说,不用输入这个参数,我们也能看到各种分辨 符号。 2. cd命令 这个命令是用来进出目录的,它的使用方法和在 dos 下没什么两样,所以我觉得没什么 可说的,但有两点我补充一下。 首先,和dos 不同的是Linux 的目录对大小写是敏感的,如果大小写没拼对,你的 cd 操作是成功不了的。 其次,cd如果直接输入,cd 后面不加任何东西,会回到使用者自己的 Home Directory。 假设如果是 root,那就是回到/root.这个功能同 cd ~是一样的。 3. mkdir,rmdir 命令 mkdir 命令用来建立新的目录,rmdir用来删除以建立的目录,这两个指令的功能不再 多加介绍,他们同 dos下的 md,rd 功能和用法都是基本一样的。 4. cp命令 这个命令相当于 dos下面的 copy命令,具体用法是: cp -r 源文件(source) 目的文件(target) 参数 r是指连同元文件中的子目录一同拷贝。熟悉 dos 的读者用起这个命令来会觉得更 方便,毕竟比在 dos 下面要少敲两下键盘。 5. rm 命令 这个命令是用来删除文件的,和 dos 下面的 rm(删除一个空目录)是有区别的,大家 千万要注意。Rm命令常用的参数有三个: -i,-r,-f。 比如我现在要删除一个名字为 text 的一个文件: rm -i test 系统会询问我们:"rm:remove 'test'?y",敲了回车以后,这个文件才会真的被删除。之 所以要这样做,是因为 linux 不象dos那样有 undelete 的命令,或者是可以用 pctool 等工具 将删除过的文件救回来,linux 中删除过的文件是救不回来的,所以使用这个参数在删除前 让你再确定一遍,是很有必要的。 rm -r 目录名 这个操作可以连同这个目录下面的子目录都删除,功能上和 rmdir相似。 rm -f 文件名(目录名) 这个操作可以进行强制删除。 6. mv 命令 这个命令的功能是移动目录或文件,引申的功能是给目录或文件重命名。它的用法同 10dos 下面的 move 基本相同,这里不再多讲。当使用该命令来移动目录,他会连同该目录 下面的子目录也一同移走。另外因为 linux 下面没有 rename 的命令,所以如果你想给一个 文件或目录重命名可以用以下方法: mv 原文件(目录)名 新的文件(目录)名 7. du,df 命令 du 命令可以显示目前的目录所占的磁盘空间,df 命令可以显示目前磁盘剩余的磁盘空 间。 如果 du 命令不加任何参数,那么返回的是整个磁盘的使用情况,如果后面加了目录的 话,就是这个目录在磁盘上的使用情况(这个功能可是 dos 没有的呦)。不过我一般不喜欢 用 du,因为它给出的信息是在是太多了,我看不过来,而 df这个命令我是最常用的,因为 磁盘上还剩多少空间对我来说是很重要的。 8. cat 命令 这个命令是 linux 中非常重要的一个命令,它的功能是显示或连结一般的 ascii 文本文 件。cat是 concatenate 的简写,类似于 dos 下面的 type 命令。它的用法如下: cat text 显示 text 这个文件 cat file1 file2 依顺序显示 file1,file2的内容 cat file1 file2>file3 把 file1,file2 的内容结合起来,再"重定向(>)"到 file3文件中。 "〉"是一个非常有趣的符号,是往右重定向的意思,就是把左边的结果当成是输入,然 后输入到 file3 这个文件中。这里要注意一点是 file3 是在重定向以前还未存在的文件,如果 file3 是已经存在的文件,那么它本身的内容被覆盖,而变成 file1+file2的内容。 如果〉左边没有文件的名称,而右边有文件名,例如: cat >file1 结果是会"空出一行空白行",等待你输入文字,输入完毕后再按[Ctrl]+[c]或[Ctrl]+[d], 就会结束编辑,并产生 file1 这个文件,而 file1 的内容就是你刚刚输入的内容。这个过程和 dos 里面的copy con file1的结果是一样的。 另外,如果你使用如下的指令: cat file1>>file2 这将变成将 file1 的文件内容"附加"到 file2 的文件后面,而 file2 的内容依然存在,这种 重定向符〉〉比〉常用,可以多多利用。 9. more,less命令 这是两个显示一般文本文件的指令。 如果一个文本文件太长了超过一个屏幕的画面,用 cat 来看实在是不理想,就可以试试 more 和 less两个指令。More 指令可以使超过一页的文件临停留在屏幕,等你按任何的一 个键以后,才继续显示。而 less 除了有 more 的功能以外,还可以用方向键往上或网下的滚 11动文件,所以你随意浏览,阅读文章,less 是个非常好的选择。 10. clear 命令 这个命令是用来清除屏幕的,它不需要任何参数,和 dos 下面的 clr具有相同的功能, 如果你觉得屏幕太紊乱,就可以使用它清除屏幕上的信息。 11. pwd命令 这个命令的作用是显示用户当前的工作路径,这个命令不用多说,大家一试即知。 12. ln命令 这是 linux中又一个非常重要命令,请大家一定要熟悉。它的功能是为某一个文件在另 外一个位置建立一个同不的链接,这个命令最常用的参数是-s,具体用法是: ln -s 源文件 目标文件 当我们需要在不同的目录,用到相同的文件,我们不需要在每一个需要的目录下都 放一个必须相同的文件,我们只要在某个固定的目录,放上该文件,然后在其它的目录下 用 ln 命令链接(link)它就可以,不必重复的占用磁盘空间。例如: ln -s /bin/less /usr/local/bin/less -s 是代号(symbolic)的意思。 这里有两点要注意:第一,ln 命令会保持每一处链接文件的同步性,也就是说,不论 你改动了哪一处,其它的文件都会发生相同的变化;第二,ln 的链接又软链接和硬链接两 种,软链接就是 ln -s ** **,它只会在你选定的位置上生成一个文件的镜像,不会占用磁盘空 间,硬链接 ln ** **,没有参数-s, 它会在你选定的位置上生成一个和源文件大小相同的文件, 无论是软链接还是硬链接,文件都保持同步变化。 如果你用ls 察看一个目录,发现有的文件后面有一个@的符号,那就是一个用 ln 命 令生成的文件,用 ls -l命令去察看,就可以看到显示的 link 的路径了。 13. man命令 如果你的英文足够好,那完全可以不靠任何人就精通 linux,只要你会用 man。Man 实 际上就是察看指令用法的 help,学习任何一种 UNIX类的操作系统最重要的就是学会使用 man 这个辅助命令。man 是 manual(手册)的缩写字,它的说明非常的详细,但是因为它都是 英文,看起来非常的头痛。建议大家需要的候再去看 man,平常吗,记得一些基本用法 就可以了。 14. logout 命令 一看就知道了,这是退出系统的命令,我就不多说了。要强调的一点是,linux是多用 户多进程的操作系统,因此如果你不用了,退出系统就可以了,关闭系统你就不用操心了, 那是系统管理员的事情。但有一点切记,即便你是单机使用 linux,logout 以后也不能直接 关机,因为这不是关机的命令。 15. Mount 命令 12这是 Linux 初学者问得最多的问题。由于大家已习惯了微软的访问方法,总想用类似 的思路来找到软盘和光盘。但在 Linux 下,却沿袭了 UNIX 将设备当作文件来处理的方法。 所以要访问软盘和光盘,就必须先将它们装载到 Linux 系统的/mnt 目录中来。 装载的命令是 mount,格式如下:mount -t 文件系统类型 设备名 装载目录 文件 系统类型就是分区格式,Linux 支持的文件系统类型有许多: msdos DOS 分区文件系统类型 vfat 支持长文件名的 DOS 分区文件(可以理解为 Windows 文件)系统类型 iso9660 光盘的文件系统类型 ext2 Linux 的文件系统类型 ...... 设备名,指的是你要装载的设备的名称。软盘一般为/dev/fd0 fd1;光盘则根据你的 光驱的位置来决定,通常光驱装在第二硬盘的主盘位置就是/dev/hdc;如果访问的是 DOS 的 分区,则列出其设备名,如/dev/hda1 是指第一硬盘的第一个分区。 装载目录,就是你指 定设备的载入点。 z 装载软盘 首先用 mkdir /mnt/floppy 在/mnt 目录下建立一个空的 floppy目录,然后输入 mount -t msdos /dev/fd0 /mnt/floppy 将 DOS 文件格式的一张软盘装载进来,以后就可以在 /mnt/floppy目录下找到这张软盘的所有内容。 z 装载 Windows 所在的C 盘 mkdir /mnt/c 在/mnt 目录下建立一个空的 c 目录; mount -t vfat /dev/hda1 /mnt/c 将Windows 的C盘按长文件名格式装载到/mnt/c 目 录下,以后在该目录下就能读写 C盘根目录中的内容 z 装载光盘 mkdir /mnt/cdrom 在/mnt 目录下建立一个空的 cdrom 目录; mount -t iso9660 /dev/hdc /mnt/cdrom 将光盘载入到文件系统中来, 将在/mnt/cdrom 目录下找到光盘内容。有的 Linux 版本允许用 mount /dev/cdrom 或 mount /mnt/cdrom 命 令装载光盘。 要注意的是,用 mount命令装入的是软盘、光盘,而不是软驱、光驱。有些初学者容易 犯一个毛病,以为用上面命令后,软驱就成了/mnt/floppy,光驱就成了/mnt/cdrom,其实 不然,当你要换一张光盘或软盘,一定要先卸载,再对新盘重新装载。 z 卸载 卸载的命令格式是:umonut 目录名,例如要卸载软盘,可输入命令 umonut /mnt/floppy。 要注意的是,在卸载光盘之前,直接按光驱面板上的弹出键是不会起作用的。 13 四.基本的系统管理命令 系统管理基本上可以分为两种,一种是 root(系统管理员)对 linux的系统管理部分, root 本身的职责就是负责整个 linux系统的运行稳定,增加系统安全性,校验使用者的身份, 新增使用者或删除恶意的使用者,并明确每一个在机器上的使用者权限等等。另一种就是 每一个使用者(包括 root)对自己文件的权限管理。因为 linux 是多用户多任务系统,每一 个使用者都有可能将其工作的内容或是一些机密性的文件放在 Linux工作站上,所以对每个 文件或是目录的归属和使用权,都要有非常明确的规定。下面我就按管理员和一般用户分 类来介绍基本的系统管理命令。 z 管理员使用的系统管理指令 1. adduser 命令 新增使用者账号的命令,如果你想新增一个叫做 jack 的用户,那么需在控制台下输入: adduser jack 这样就增加了一个名字为 jazk 的用户,要注意这里对大小写是敏感的。另外,新增的 用户是没有口令的,你还应当为用户设置口令或者是吩咐用户在第一次登录系统的候为 自己设置口令。 2. passwd命令 这个命令可以修改特定用户的口令,使用格式是: passwd 用户名 这是,系统会提示你输入新密码,你输入第一遍后,还要输入第二遍进行确认。输入 两遍相同的密码之后,系统就接受了新的密码。如果这个命令是一般用户来使用的话,那 就只能改变它自己的密码。 3. find,whereis,locate命令 这三个命令都是用来查找文件的,使用格式是: find 路径名称 -name 文件名 参数(我们这里就不讨论参数了) whereis 文件名 locate 文件名 一般来说,find 命令功能最为强大,但是对硬件的损耗也是最大的,当你使用 find 去 查找你个文件,你会发现硬盘等在不停的闪动,这就意味着你的硬盘可能会比别人的少 用个三四年。当你使用whereis 或locate 去查找文件,你会发现硬盘却是安安静静的,这 是因为这两个命令是从系统的数据库中查找文件,而不是去拼命的读硬盘。所以,如果平 常你只是想找一些笑文件的话,使用 whereis或 locate 就可以了,如果你是要进行系统管理 的工作,那么使用 find再加上一些参数就可以满足你的要求了。 144. su命令 这个命令可以让普通用户变成具有管理员权限的超级用户(superuser),只要它知道知 道管理员的密码就可以。多用户多任务系统的强调的重点之一就是系统的安全性,所以应 避免直接使用 root 身份登录系统去做一些日常性的操作,因为间一久 root 密码就有可能 被知道而危害到系统安全。所以平常应避免用 root 身份登录,即使要管理系统,也请尽量 使用 su 指令来临管理系统,然后记住定期的更换 root 密码。 加入你现在是以一个普通用户的身份登录系统,现在你输入: su 系统会要求你输入管理员的口令,当你输入正确的密码后,就可以获得全部的管理员 权限,这是你就是超级用户(superuser)。但你执行完各种管理操作以后,只要输入 logout 就 可以退回到原先的那个普通用户的状态。 5. shutdown,halt 命令 这两个命令是用来关闭 linux 操作系统的。 在前面我说过,作为一个普通用户是不能够随便关闭系统的,因为虽然你用完了机器, 可是这候可能还有其它的用户正在使用系统。因此,关闭系统或者是重新启动系统的操 作只有管理员才有权执行。另外 linux 系统在执行的候会用部分的内存作缓存区,如果内 存上的数据还没有写入硬盘,就把电源拔掉,内存就会丢失数据,如果这些数据是和系统 本身有关的,那么会对系统造成极大的伤害。一般,我们建议在关机之前执行三次同步指 令 sync,可以用分号";"来把指令合并在一起执行,如: # sync;sync;sync 使用 shutdown 关闭系统的候有以下几种格式: shutdown (系统内置 2分钟关机,并传送一些消息给正在使用的 user) shutdown -h now (下完这个指令,系统立刻关机) shutdown -r now (下完这个指令,系统立刻重新启动,相当于 reboot) shutdown -h 20:25 (系统会在今天的 20:25 关机) shutdown -h +10 (系统会在十分钟后关机) 如果在关机之前,要传送信息给正在机器上的使用者,可以加"-q"的参数,则会输出系 统内置的 shutdown 信息给使用者,通知他们离线。 halt 命令就不用多说了,只要你输入 halt,系统就会开始进入关闭过程,其效果和 shutdown -h now是完全一样的,我每次关机的候都是用 halt。 6. reboot 命令 一看这个词,就知道这个命令是用来重新启动系统的。 当你输入 reboot 后,你就会看到系统正在将一个一个的服务都关闭掉,然后再关闭文 件系统和硬件,接着机器开始重新自检,重新引导,再次进入 linux 系统。 15z 普通用户使用的系统管理指令 1. chown命令 这个命令的作用是改变文件的所有者。 如果你有一个文件名为 classment.list 的文件,所有权要给于另一个账号为 golden的同 学,则可用 chown 来实现这个操作,但是当你改变了文件的所有者以后,该文件虽然在你 的 Home 目录下,可是你已经无任何修改或删除该文件的权限了,这一点同学们千万要注 意。通常会用到这个指令的机,应该是你想让 linux 机器上的某位使用者到你的 Home 下 去用谋个文件是会用到。不过,泼出去的水就收不回来了,你用这个命令的候可一定要 想清楚呦。 2. chmod命令 这个命令用来改变目录或文件的属性,是 linux 中一个应当熟悉的命令。 对这个命令,使用的方法很多,鉴于篇幅的原因,我只例出其中我最常用的一种。前 面讲过,一个文件用 10个小格来记录文件的权限。前三个小格是拥有者(user)本身的权 限,中间三个小格是和使用者同一组的成员(group)的权限,最后三个小格是表示其它使 用者(other)的权限。现在我们用三位的 2 进制数来表示相应的三小格的权限,例如: 111 rwx 101 r-x 011 -wx 001 -x 100 r- 这样一来,我们就可以用三个十进制的数来表示一个文件属性位上的十个格,其中每 一个十进制数大小等于代表每三格的那个三位的二进制数。例如,如果一个文件的属性是: rwxr-r--,那么我们就可以用 744 来代表它的权限属性;如果一个文件的属性是:rwxrwxr--, 那它对应的三个十进制数就是 774。这样一来我们就可以用这种简便的方法指定文件的属性 了。例如,我想把一个文件 test.list的属性设置为 rwxr-x---,那么我只要执行: chmod 750 test.list 就可以了,对于改变后的权限,你用 ls -l 就可以看到。 五.关於 Process 处理的指令 1. ps ps 是用来显示目前你的 process 或系统 processes 的状况。 以下列出比较常用的参数: 其选项说明如下: -a 列出包括其他 users 的 process 状况。 -u 显示 user - oriented 的 process 状况 。 -x 显示包括没有 terminal 控制的 process 状况 。 -w 使用较宽的显示模式来显示 process 状况 。 16我们可以经由 ps 取得目前 processes 的状况,如 pid , running state 等。 2. kill kill 指令的用途是送一个 signal 给某一个 process 。因为大部份送的都是用来杀掉 process 的 SIGKILL 或 SIGHUP ,因此称为 kill 。kill 的用法 为: kill [ -SIGNAL ] pid ... kill –l SIGNAL 为一个 singal 的数字,从 0 到 31 ,其中 9 是 SIGKILL ,也就是一般用来 杀掉一些无法正常 terminate 的讯号。其馀讯号的用途可参考 sigvec(2)中对 signal 的 说明。你也可以用 kill -l 来察看可代替 signal 号码的数目字。kill 的详细情形请参 阅 man kill。 六. 关於字串处理的指令 1. echo echo 是用来显示一字串在终端机上。□ echo -n 则是当显示完之後不会有跳行的动 作。 2. grep/fgrep grep 为一过滤器,它可自一个或多个档案中过滤出具有某个字串的行,或是自标准 输入过滤出具有某个字串的行。 fgrep 可将欲过滤的一群字串放在某一个档案中,然後使用 fgrep 将包含有属於这 一群字串的行过滤出来。 grep 与 fgrep 的用法如下: grep [-nv] match_pattern file1 file2 .... fgrep [-nv] -f pattern_file file1 file2 ... -n 把所找到的行在行前加上行号列出 -v 把不包含 match_pattern 的行列出 match_pattern 所要搜寻的字串 -f 以 pattern_file 存放所要搜寻的字串 七. 网路上查询状况的指令 1. man 17man 是手册 ( manual ) 的意思。 UNIX 提供线上辅助( on-line help )的功能, man 就 是用来让使用者在使用查询指令、系统呼叫、标准程式库函式、各种表格等的使用所用 的。man 的用法如下: man [-M path] [[section] title ] ..... man [-M path] -k keyword ... -M path man 所需要的 manual database 的路径。 我们也可以用设定环境变数 MANPATH 的方式来取代 -M 选项。 title 这是所要查询的目的物。 section 为一个数字表示 manual 的分类,通常 1 代表可执行指令,2 代表系统呼叫 ( system call ) ,3 代表标准函数,等等。 我们如要参考 eqnchar(7) 的资料,则我们就输入 man 7 eqnchar ,便能取得我们所要 的辅助讯息。 -k keyword 用来将含有这项 keyword 的 title 列出来。 man 在 UNIX 上是一项非常重要的指令,我们在本讲义中所述之用法均仅只是一个大家 比较常用的用法以及简单的说明,真正详细的用法与说明还是要请你使用 man 来得到。 2. who who 指令是用来查询目前有那些人在线上。 3. w w 指令是用来查询目前有那些人在线上,同显示出那些人目前的工作。 4. ku ku 可以用来搜寻整个网路上的 user , 不像 w 跟 who 只是针对 local host 的查询. 而且 ku 提供让使用者建立搜寻特定使用者名单的功能。你可以建立一个档案 information-file 以条列的方式存放你的朋友的资料,再建立一个档案 hosts-file 来指 定搜寻的机器名称。 ku 的指令格式可由 ku -h 得到。 八. 网路指令 UNIX 提供网路的连接,使得你可以在各个不同的机器上做一些特殊的事情,如你可以 在系上的 iris 图形工作站上做图形的处理,在系上的 Sun 上读 News ,甚至到学校的计 中去找别系的同学 talk 。这些工作可以利用 UNIX 的网路指令,在你的位子上连到各个 不同的机器上工作。如此一来,即使你在寝室,也能轻易的连至系上或计中来工作,不用 像以前的人必须泡在冷冰冰的机房面。 这些网路的指令如下所述: 181. rlogin 与 rsh rlogin 的意义是 remote login , 也就是经由网路到另外一部机器 login 。 rlogin 的格式是: rlogin host [ -l username ] 选项 -l username 是当你在远方的机器上的 username 和 local host 不同的後, 必须输入的选项,否则 rlogin 将会假设你在那边的 username 与 localhost 相同,然後 在第一次 login 必然会发生错误。 rsh 是在远方的机器上执行某些指令,而把结果传回 local host 。rsh 的格式如下: rsh host [ -l username ] [ command ] 如同 rlogin 的参数 -l username , rsh 的 -l username 也是指定 remote host 的 username 。而 command 则是要在 remote host 上执行的指令。如果没有 指定 command , 则 rsh 会去执行 rlogin ,如同直接执行 rlogin 。 不过 rsh 在执行的候并不会像一般的 login 程序一样还会问你 password , 而是 如果你没有设定 trust table , 则 remote host 将不会接受你的 request 。 rsh 须要在每个可能会做为 remote host 的机器上设定一个档案,称为 .rhosts。这 个档案每一行分为两个部份,第一个是允许 login 的 hostname , 第二个部份则是允许 login 的username 。 例如, 在 ccsun7.csie.nctu.edu.tw 上头你的 username 为 QiangGe , 而你的 home 下面的 .rhost 有以下的一行: ccsun6.cc.nctu.edu.tw u8217529 则在 ccsun6.cc.nctu.edu.tw 机器上的 user u8217529 就可以用以下的方法来执行 rsh 程式: % rsh ccsun7.csie.nctu.edu.tw -l ysjuang cat mbox 将 ysjuang 在 ccsun7.csie.nctu.edu.tw 上的 mbox 档案内容显示在 local host ccsun6.cc.nctu.edu.tw 上。 而如果 .rhost 有这样的一行,则 ccsun6.cc.nctu.edu.tw 上的 user u8217529 将可以不用输入 password 而直接经由 rsh 或 rlogin login 到 ccsun7.csie.nctu.edu.tw 来。 注意: .rhost 是一个设定可以信任的人 login 的表格,因此如果设定不当将会让不法之徒 有可以乘机侵入系统的机会。 如果你阅读 man 5 rhosts ,将会发现你可以在第一栏用 + 来取代任何 hostname ,第二栏用 + 来取代任何 username 。 如一般 user 喜欢偷懒利用 " + username " 来代替列一长串 hostname ,但是这样 将会使得即使有一台 PC 上跑 UNIX 的 user 有与你相同的 username , 也可以得到你的 trust 而侵入你的系统。这样容易造成系统安全上的危险。因此本系禁止使用这样子的方 19式写你的 .rhost 档,如果发现将予以停机直到你找中心的工作人员将其改正为止。 同理, 如果你的第二个栏位为 + , 如"hostname + " ,则你是允许在某一部机器上的"所有"user 可 以不用经由输入 password 来进入你的帐号,是壹种更危险的行为。所以请自行小心。 2. telnet telnet 是一个提供 user 经由网路连到 remote host。 telnet 的格式如下: telnet [ hostname | ip-address ] [ port ] hostname 为一个像 ccsun1 或是 ccsun1.cc.nctu.edu.tw 的 nameaddress, ip-address 则为一个由四个小於 255 的数字组成的 ip address ,如 ccsun1 的 ip-address 为 140.113.17.173 ccsun1.cc.nctu.edu.tw 的 ip-address 为 140.113.4.11 。你可以利用 telnet ccsun1 或telnet 140.113.17.173 来连到 ccsun1。 port 为一些特殊的程式所提供给外界的沟通点, 如资工系的 MUD 其 server 便提 供一些 port 让 user 由这些 port 进入 MUD 程式。详情请参阅 telnet(1)的说明。 3. ftp ftp 的意义是 File Transfer Program ,是一个很常应用在网路档案传输的程式。ftp 的格式如下: ftp [ hostname | ip-address ] 其中 hostname | ip-address 的意义跟 telnet 中的相同。 在进入 ftp 之後,如果与 remote host 连接上了,它将会询问你 username 与密码, 如果输入对了就可以开始进行档案传输。 在 ftp 中有许多的命令,详细的使用方式请参考 ftp(1) ,这里仅列出较常用的 cd , lcd , mkdir , put , mput , get , mget , binary , ascii , prompt , help 与 quit 的 使用方式。 ascii 将传输模式设为 ascii 模式。通常用於传送文字档。 binary 将传输模式设为 binary 模式,通常用於传送执行档,压缩档与影像档等。 cd remote-directory 将 remote host 上的工作目录改变。 lcd [ directory ] 更改 local host 的工作目录。 ls [ remote-directory ] [ local-file ] 列出 remote host 上的档案。 get remote-file [ local-file ] 取得远方的档案。 mget remote-files 可使用通用字元一次取得多个档案。 put local-file [ remote-file] 将 local host 的档案送到 remote host。 mput local-files 可使用通用字元一次将多个档案放到 remote host 上。 help [ command ] 线上辅助指令。 20mkdir directory-name 在 remote host 造一个目录。 prompt 更改交谈模式,若为 on 则在 mput 与 mget 每作一个档案之传输均会询 问。 quit/bye 离开ftp . 利用 ftp ,我们便可以在不同的机器上将所需要的资料做转移,某些特别的机器更存 放大量的资料以供各地的使用者抓取,本校较著名的 ftp server 有 NCTUCCCA 与系上的 ftp.csie.nctu.edu.tw 。这些 ftp server 均有提供一个 user 称为 anonymous ,一般 的"外来客"可以利用这个 username取得该 server 的公共资料。不过 anonymous 在询问 password 是要求使用 anonymous 的使用者输入其 email address,以往有许多台湾的使 用者在使用国外的 ftp server 并没有按照人家的要求输入其 email address,而仅是随 便打一些字串,引起许多 internet user 和管理者的不满,对台湾的使用者的风评变得很 差,因此遵循各 ftp server 的使用规则也是一件相当重要的事。 九. 关於通讯用的指令 1. write 这个指令是提供使用者传送讯息给另一个使用者,使用方式: write username [tty] 2. talk/ytalk/cytalk/ctalk UNIX 专用的交谈程式。会将萤幕分隔开为你的区域和交谈对象的区域,同也可和不 同机器的使用者交谈。使用方式: talk username[@host] [tty] 3. mesg 选择是否接受他人的 messege , 若为 messege no 则他人的 messege 将无法传送给 你,同他也无法干扰你的工作。使用方法: mesg [-n|-y] 4. mail/elm 在网路上的 email 程式,可经由此程式将信件 mail 给他人。 使用方式: mail [username] mail -f mailboxfile 如有信件,则直接键入 mail 可以读取你的 mail . elm 提供较 mail 更为方便的介面,而且可做线上的 alias . 你可以进入 elm 使用上下 左右键来选读取的信件,并可按 h 取得线上的 help 文件。 21使用方式: elm [usernmae] elm -f mailboxfile 十. 编译器( Compiler ) Compiler 的用处在於将你所撰写的程式翻译成一个可执行档案。在资工系常用的程式语 言是 C , pascal , FORTRAN 等。你可以先写好一个 C 或 Pascal 或 FORTRAN 的原始程 式档,再用这些 compiler 将其翻成可执行档。你可以用这个方法来制造你自己的特殊指 令。 1. cc/gcc (C Compiler) /usr/bin/cc /usr/local/bin/gcc 语法: cc [ -o execfile ] source gcc [ -o execfile ] source execfile 是你所希望的执行档的名称,如果没有加上 -o 选项编译出来的可执行档会以 a.out 做为档名。 source 为一个以 .c 做为结尾的 C 程式档。请参阅 cc(1) 的说明。 2. pc (Pascal Compiler) /usr/local/bin/pc 语法: pc [ -o execfile ] source execfile 是你所希望的执行档的名称,如果没有加上 -o 选项编译出来的可执行档会 以 a.out 做为档名。 source 为一个以 .p 做为结尾的 Pascal 程式档。 请参阅 /net/home5/lang/man 中 pc(1) 的说明。 3. f77 (Fortran Compiler) /net/home5/lang/f77 语法: f77 [ -o execfile ] source execfile 是你所希望的执行档的名称,如果没有加上 -o 选项编译出来的可执行档会以 a.out 做为档名。 source 为一个以 .p 做为结尾的 FORTRAN 程式档。 十一. 有关列印的指令 以下为印表所会用到的指令,在本系的印表机有 lp1 , lp2 ( 点矩阵印表机 ), lw , sp , ps , compaq ( 雷射印表机 ),供使用者使用。 221. lpr lpr 为用来将一个档案印至列表机的指令。用法: lpr -P[ printer ] file1 file2 file3 ... 或 lpr -P[ printer ] < file1 例子: lpr -Plp1 hello.c hello.lst hello.map lpr -Plp1 < hello.c 前者以参数输入所要印出的档案内容,後者列印标准输入档案(standard input)的内 容,因已将 hello.c 转向到标准输入,故会印出 hello.c 的档案内容。 2. lpq lpq 是用来观察 printer queue 上的 Jobs 。用法: lpq -P[ printer ] 3. lprm lprm 是用来取消列印要求的指令。 通常我们有会印错,或是误送非文字档资料至 printer , 此就必须利用 lprm 取消列印 request ,以免造成资源的浪费。 用法: lprm -P[ printer ] [ Jobs id | username ] lprm 用来清除 printer queue 中的 Jobs , 如果你使用 Job Id 作为参数,则它将此 Job 自 printer queue 清除,如果你用 username 作为参数,则它将此 queue 中所有 Owner 为此 username 的 Jobs 清除。 到这里,我们第二讲的内容就基本结束了,可以说,这一讲是比较无聊的,但它又是 必不可少的。这里列出的仅仅是最最常用的控制台命令,要进一步的熟悉 Linux操作系统, 了解类 UNIX 操作系统的管理思想,我们还有很多要学习,有兴趣的同学可以参看其它的 相关参考书籍。 23 第三讲 Linux下的网络服务,配置问题和 常用工具 这一讲我们会接触到 Linux 下能够提供的一些典型的网络服务,大家会对这些服务有 一个感性的认识,除此之外我们还会看到 Linux下面一些非常重要的配置文件以及他们的用 法。最后我们会看到 Linux 下面最常用的几个工具软件。 一.Linux下的网络服务 一般来说,各种操作系统在网络方面的性能比较是这样的顺序 BSD>Linux>Win NT>Win 9X, 由此说来,Linux 的网络功能仅次于 UNIX,而强于 Win NT 和其它的视窗系 列产品,对于 Win2000我还不能评价太多,因为不是很熟。 Linux 的网络功能除了基本的连线功能如 telnet, ftp, rsh, login, finger等等以外,架设各 种服务器的功能更把 Linux 网络功能发挥的淋漓尽致,下面我大概的为大家介绍一下 Linux 下的各种网络服务。 1. Mail Server Email 现在是网络上最重要的服务了,你可能没有用过 FTP, BBS, INN,但是如果你连电 子邮件都没有用过,那作为 BUPT 的一员,你得自己好好反省一下了。 现在又很多功能强大的 mailserver供你选择,例如 freemail.263.net, hotmail.com, freemail.sohu.com,等等,这些都是免费的。但这是从使用者角度来看,如果你是想为一个局 域网内部提供一个交换电子邮件的服务,那它们对你来说可就是一笔巨款了,再说人家卖 不卖给你还不好说呢。Linux 下面最著名的 mail server是 Sendmail,它是一个负责监控和传 送电子邮件的邮件代理程序,你使用它就可以在在一个小的局域网(例如宿舍网)里提供 一个电子邮件服务,这是多么神奇的事情啊!使用 Linux 下面的 MailServer最大的好处是性 价比高,这些软件的功能强大,却又是完全免费的,我们完全不用去花几万元买一个功能 有限还要按照人头收费的 Exchange Server,或者是使用 D版软件被别人扎脊梁骨。 2. Router 和 Gateway 如果你的计算机可以连接到外面的 Internet 上去, 然而一些可以连接到你这台机器上的 24计算机却只能访问里面的局域网,那么你可以安装 Router或 Gateway的服务,这样别人就 可以通过你的机器和外面的世界联系了。当然了,这么做的前提是你有一颗大公无私的信, 要我就不行,我可舍不得把我的 PIII 的机器贡献给宿舍的网虫们。 3. Samba 在 Windows 横行的今天,Samba 的出现对于 Linux 的茁壮成长是非常重要的,它大大 拓宽了 Linux 的应用领域。Samba 可以提供一种转换 SMB(windows 使用的一种信息格式) 和 NFS(Linux 使用的一种信息格式)的服务,通过 Samba, 运行 Windows的工作站就可以 同运行 Linux 的服务器之间进行通信,还可以 让网络上的使用者(包括 Windows 用户)共 享一台打印机,这样 Linux 的服务器就可以运行在 Windows的环境中了。 4. NFS Server Linux 还可以作为文件服务器,为网络上具有存取权限的 Windows/Linux机器分享相同 的文件系统,这样一来,不论是在 Windows 还是在 Linux 的网络中,Linux 的文件服务器都 能够发挥作用了。 5. Terminal Server 这种服务能够提供 PPP/SLIP Dialup(包括 multi-port,就是一台计算机连多个调制解调器 上网),让一般的民用网络 Moden 使用者可通过 Terminal Server与 Internet连接起来。 6. BBS 在北邮如果你没有上过 BBS(Bulletin Board System电子布告版)我会很吃惊的, 202.112.101.44 或者是202.204.7.235 你至少应该去过一个吧?如果没有去过,那么赶快把这 一课补上。关于 BBS到底能做什么我就不多说了,我假定你已经知道了,现在网络上流行 的免费 BBS版本很多,著名的有 Phoenix,Maple,Firebird,Pivot等等,这些都可以在 Linux 上 使用。另外还有许多基于 WWW 的 BBS,例如著名的跨平台的 Motiff Community,可以非 常稳定的在 Linux 下运行,这是"瘟都死"所不能比拟的。 7. WWW 在 Linux下面也有功能强大的 WWW服务器,你完全可以不必去使用又贵又不稳定的 IIS。但是不可否认 IIS 的操作非常的简单,如果你觉得自己有钱,可以买得起 Win2000 Advanced Server,又出得起"人头税",那你就用"瘟都死"吧。在 Linux 上的 WWW服务程序 很多,现在最著名最流行的是 Apache,在北邮,有许多的服务器就是跑 Apache 的。现在在 Linux 上使用 Apache+PHP+MySQL 是实现动态页面的最佳搭配,立志于搞网站建设的朋友 可一定要留心这一块,因为它可以为你的网站建设节省大笔的成本(现在可是操作系统比 机器贵)。我知道一个讨论组:www.coventive.com.cn/club/default.htm,它就是用 Apache+PHP+MySQL 这种组合建立起来的,有兴趣的朋友可以去看看。 25 二.几种重要的配置文件 Linux 下面的配置文件非常的多,对于初学者来说,我们只需要知道最最常用的几个配 置文件就可以了。由于片符合间的原因,在这里我只介绍四个非常经典的配置文件 (lilo.conf, passwd,inittab,fasttab),这四个文件中我重点介绍 lilo.conf,其余三个文件会简单的 在课堂上演示。至于 Linux 其它众多的配置文件必须各位同学自己下去查找相关资料自己学 习了。 1. lilo.conf 这是 Linuxloader(lilo)的配置文件。对于初学者来说,这个配置文件是非常重要的,因 为它直接关系到你的系统是否能够正确的引导到 Linux 上来。 我在这里主要将一下如何使用 lilo 实现多个在一台机器上安装多个操作系统。 一般来说,第一次安装 Linux 后,缺省引导的系统是 Linux,但是对大多数 Linux 用户 来说,他们使用 windows 的间会多于 Linux,所以我们最好能够将缺省引导的系统改为 windows,这样的话,就省去了每次启动敲一串字符的麻烦。要修改引导顺序,就要修改 Linux 系统中的一个配置文件,这个文件就是/etc/lilo.conf。我使用的是 Xlinux OS 1.5,用 vi 打开这个文件后,会出现下面的文字: boot=/dev/hda map=/boot/map install=/boot/boot.b prompt timeout=100 linear default=xlinux image=/boot/vmlinuz-2.2.14-5.0 read-only root=/dev/hda4 other=/dev/hda1 label=win 这就是刚刚安装完毕后的 LILO配制文件.这个文件是按照由前到后顺序引用的,通过修 改这个文件就可以改变 lilo 执行的一些特性.首先我将这个文件中比较重要的几个地方给 大家介绍一下: 首先请看第 5 行:timeout=100,这是一个设置在 lilo 引导缺省的系统之前等候用户输入系 统别名的等候间长度.它的长好象不是按秒一级的数量级进行计算的,总之用户可以按 照自己的实际需要设置相应的长.我一般是设置成 timeout=500. 然后我们看第 7 行:default=xlinux,这里是关键之一!这一行指明缺省引导的系统的别名 26是 xlinux,要想改变系统的缺省引导顺序,这里是需要修改的,稍后就会说到是怎么修改的. 再看第8行到第 11 行,这四行指明了引导 Linux 系统的一些细节. image=/boot/vmlinuz-2.2.14-5.0指明了操作系统核心是放在哪里的,以便于引导程序装载操作 系统核心;label=xlinux指明了引导这个操作系统用的别名,这里是xlinux; root=/dev/hda4指 明了引导程序需要到哪一个硬盘的第几个分区去寻找 init 过程,在这里是要到第一个硬盘的 第四个分区中去将引导系统的控制权交给这个分区里的 init过程. 最后我们看看文件中的最后两行.other=/dev/hda1说明除了linux操作系统以外,机器中还 安装了别的操作系统(当然我知道这个另外的操作系统是我的 win2000了),它位于第一块硬 盘中的第一个分区,一般来说,这个路径是在安装的候就设置好的,不需要我们手工修改,但 是我认为知道这些信息还是很有必要的;label=win指明了这个系统引导使用的别名为win. 因为 lilo 是顺序引用的,所以如果我们想要让缺省引导的系统变成 windows,就需要将这两行 移动到 image=.....那一行之前的位置,我建议的位置是放在 image=...之前和default=.....之后. 这是关键之二! 当你将前面的两个关键步骤完成之后,还需要将default=....那一行改成 default=win,这是 比较重要的一步,虽然即使你不改动这里,系统也可以按照你的想法去引导,但是我可不敢保 证你这样做不会出一点问题.再说,如果你不改动这里那多别扭啊! 做到这里,我们对lilo.conf这个文件的改动就结束了,然后只要退出vi,然后键入 lilo -v -v -v这个命令来更新一下LILO,我们就大功告成了.当你reboot以后,就会发现在"lilo:"那里敲入 回车键后,系统就会缺省的引导到 windows 系统去了. 2. Passwd 这个配置文件是关于用户口令的。如果你是一名系统管理员,有可能会一次新增很多 的用户,这用 adduser就相当麻烦了。一般有功力的管理员会直接去修改/etc/passwd 文件。 利用 passwd文件,可以控制用户的口令状态及一些个人配置。 对于这个文件,普通单机用户使用的并不是很多,主要是多用户的管理员使用,对于 它的一些基本配置方法,我会在课堂上为同学们演示,这里不再赘述。 3. Inittab和 fasttab 这两个文件都是存放在/etc 这个目录下面的,Inittab 文件用来配置 Linux 初始化的一些 动作,我们最常用的是设定 Linux 的启动方式。Fasttab 文件用来设定一些在 Linux 启动的 动作,主要是文件系统或者是外设的挂接动作,如果你想让你的 Linux 一开始就能够使用光 盘驱动器,就可以把 mount 指令加到这个文件中去。 因为这两个文件对我们初学者来说,可以利用的地方不是很多,所以我不用过多的文 字来描述它们的功能,具体的操作我会在课堂上为同学们演示,这里不再赘述。 27 三.Linux下常用的工具软件 这里我会为大家介绍 Linux 世界里最常用的几种工具软件,包括:vi, tar, gzip, rpm。 1. 文字编辑 vi 是Linux(UNIX)世界最强大的文本编辑工具,我在第一讲中提到过它,现在我把它的 一些基本使用方法介绍给大家。 Vi 的三种状态 „ Command mode : 控制萤幕游标之移动,字元或游标之删除,搬移复制某 区段及进入 Insert mode 下,或者到 Last line mode 。 „ Insert mode : 唯有在 Insert mode 下, 才可做文字资料输入,按 Esc 键可到 Command mode 。 „ Last line mode : 将档案写入或离开编辑器,亦可设定编辑环境, 如寻找字 串、列出行号..等。 vi 的基本操作 ‹ 进入 vi 1. 在系统提示符号下输入 vi 及档案名称後即进入 vi 全萤幕编辑画面,且在 Command mode 下。 ‹ 切换至 Insert mode 编辑文件: 在 Command mode 下可按 'i' 或 'a' 或 'o' 三键进入 Insert mode。 ‹ 离开 vi 及存档: 在 Command mode 下可按 ':' 键进入 Last line mode, :w filename (存入指定档案) :wq (写入并离开 vi) :q! (离开并放弃编辑的档案) Command mode 下功能键简介 1. 进入 Insert mode i : 插入, 从目前游标所在之处插入所输入之文字。 a : 增加, 目前游标所在之下一个字开始输入文字。 o : 从新的一行行首开始输入文字。 2. 移动游标

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