Linux作業系統基礎教程

第1章 操作系統概述1
1.1操作系統及其發展歷程1
1.1.1操作系統的定義與觀點1
1.1.2操作系統的產生與發展2
1.1.3操作系統的進一步發展8
1.2操作系統的功能與特徵10
1.2.1操作系統的功能10
1.2.2現代操作系統的基本特徵12
1.3使用者介面和操作管理14
1.3.1操作系統的使用者介面14
1.3.2批次處理系統的操作管理16

第2章 Linux的安裝與使用者介面19
2.1Linux操作系統簡介19
2.1.1Linux的起源19
2.1.2Linux的特點21
2.1.3Linux的版本22
2.2Linux系統的安裝25
2.2.1安裝前的準備工作25
2.2.2安裝過程中的難點釋疑26
2.3Linux的引導過程與工具30
2.3.1Linux的引導過程30
2.3.2引導工具GRUB及其配置32
2.4Linux的使用者介面34
2.4.1Shell及其使用基礎34
2.4.2Linux的圖形化使用者介面37
2.4.3設置Linux啟動運行級別38

第3章 檔案系統及Linux文件管理41
3.1磁片與檔案系統41
3.1.1文件與檔案系統概述41
3.1.2檔的邏輯結構和物理結構42
3.1.3磁碟空間和檔目錄管理46
3.1.4檔的操作與安全48
3.2Linux檔案系統與磁片管理51
3.2.1Linux文件與檔案系統51
3.2.2檔案系統的掛載與卸載53
3.2.3磁片管理55
3.3Linux檔與目錄管理58
3.3.1最常用的檔與目錄管理命令58
3.3.2其他文件管理命令63
3.3.3使用vi/vim文字編輯器66

第4章 操作系統的硬體資源管理69
4.1CPU管理(進程管理)69
4.1.1進程的概念與描述69
4.1.2進程調度72
4.1.3進程通信75
4.1.4進程互斥與同步及其實現77
4.1.5鎖死的產生與對抗80
4.2存儲管理83
4.2.1存儲管理的主要功能83
4.2.2記憶體的分配方式87
4.2.3請求分頁存儲管理90
4.3設備管理93
4.3.1設備管理的主要功能93
4.3.2輸入/輸出控制方式95
4.3.3設備管理的主要技術98

第5章 Linux系統管理104
5.1用戶與許可權管理104
5.1.1用戶管理104
5.1.2許可權管理109
5.2進程及其他系統管理111
5.2.1進程管理112
5.2.2其他系統管理114
5.3軟體安裝及Shell程式設計基礎118
5.3.1Linux中的軟體安裝118
5.3.2Shell程式設計基礎124

第6章 組建Linux局域網132
6.1網路配置與測試132
6.1.1配置TCP/IP網路參數132
6.1.2測試網路連通性139
6.2利用Samba實現資源分享143
6.2.1配置Samba伺服器143
6.2.2用戶端訪問Samba共用資源148

第7章 Linux網路服務器配置入門156
7.1配置與測試DHCP伺服器156
7.1.1DHCP及其工作機制156
7.1.2設計企業DHCP服務方案158
7.1.3企業DHCP服務專案的實施159
7.2配置與測試DNS伺服器163
7.2.1功能變數名稱結構與功能變數名稱解析過程164
7.2.2設計企業DNS服務方案167
7.2.3DNS服務相關設定檔及其語法168
7.2.4企業DNS服務專案的實施174
7.3配置與訪問Web伺服器179
7.3.1Web伺服器及其工作原理179
7.3.2設計企業Web服務方案181
7.3.3企業Web服務專案的實施182
7.3.4深入配置Web伺服器187
參考文獻194

附錄A GRUB、Samba和Apache配置詳解195
A.1GRUB配置與命令詳解195
A.2Samba設定檔smb.conf詳解200
A.3Apache設定檔httpd.conf詳解211
附錄B Linux常用命令速覽227
附錄C 練習題239
C.1操作系統原理練習題(共260題)239
C.2操作系統原理練習題參考答案254
C.3Linux系統管理練習題(共240題)256
C.4Linux系統管理練習題參考答案273

前言

作業系統是電腦系統必須配備的核心軟體，是電腦相關專業的必修課程，其經典的理論知識也是學習其他課程的基礎。Linux是典型多使用者、多工網路作業系統，也是一套免費使用和自由傳播的類UNIX作業系統，其完善的內置TCP/IP網路和通信功能、眾多的優良特性和極高的性價比使之得以廣泛應用，特別是在企業網路服務器以及雲計算、大資料平臺的構架等領域佔據著明顯的優勢和日益增多的市場份額。

為適應以雲計算、大資料等技術支撐的“互聯網 ”新業態，作為培養高技能應用型人才的高等職業技術院校電腦網路技術及其相關專業正越來越多地開設Linux作業系統以及網路服務器、雲平臺架設等方面的課程。但由於多數讀者對Windows作業系統平臺下的基本操作都較為熟練，而對Linux作業系統接觸較少，尤其是在Linux命令列介面下使用命令進行基本操作的能力較為薄弱。為此，編著者結合長期的教學實踐和高等職業教育專業建設與改革的經驗，以Linux系統管理基礎應用為主線，融入“適度、夠用”的作業系統原理知識，為培養Linux網路服務器配置與管理能力開設前置課程或相關專業開設Linux作業系統基礎及應用等課程而精心編排、量身定制了這本《Linux作業系統基礎教程》教材。

作業系統既是電腦硬體資源和軟體資源的管理者，也是使用者與電腦之間的友好介面。本書第1章首先介紹作業系統的定義與觀點、產生與發展，讓讀者理解作業系統及其涉及的一些基本概念，領略三大基本類型作業系統鮮明的性能特徵對比，同時介紹互動式系統中的命令介面和批次處理系統的作業調度策略。第2章介紹Linux作業系統的發展、特點、版本、安裝過程中的難點釋疑，以及Linux引導過程與設置、使用者介面的基本使用。第3章結合磁片檔案系統基本原理，介紹Linux系統中的磁片管理、檔和目錄管理命令的基本操作以及vi/vim編輯器的基本使用。第4章介紹作業系統中對三大硬體資源的管理功能和實現機制，即CPU管理(進程管理)、存儲管理和設備管理。第5章介紹Linux系統管理員常用的使用者管理、許可權管理、進程管理及其他系統管理命令的使用，以及Linux系統中的軟體安裝和Shell程式設計基礎。第6章介紹如何組建Linux局域網，讓讀者能學會Linux系統的網路配置與測試，能夠配置Samba伺服器並實現Linux與Windows系統之間的資源分享。第7章選取實際的企業網路資訊服務專案作為案例，使讀者能通過專案的組織實施學會在Linux平臺下架設DHCP、DNS和Web伺服器以及配置用戶端進行測試或訪問的基本方法，以引領讀者入門Linux網路服務器的配置與管理。

本書還提供了3個附錄。附錄A較為全面地介紹了GRUB、Samba和Apache設定檔的詳解，作為讀者進一步深入配置的學習參考；附錄B以表格形式列出了本書涉及的常用Linux命令格式與示例，讀者可用作速覽的工具；附錄C提供了共計500題的練習題及其參考答案，基本涵蓋了本書作業系統原理和Linux系統管理兩部分內容的知識點，題型包括單選題、多選題、判斷題和填空題，便於讀者課後練習和自測，也便於教師對學生的學習情況進行考核。

本課程建議學時為60～80。本書第3章和第5～7章的Linux操作使用部分均採用任務驅動方式，建議在安裝Linux系統的實訓環境中採用“理實一體”教學模式，通過任務的實施將“教、學、做”融為一體。在第7章的網路服務器配置中，還可以分組類比實際企業網路資訊服務專案而採用角色扮演的方式組織實施。同時，對於課程考核，建議除了通過練習題進行理論知識考核外，還要根據學生對各項操作任務、分組專案的實施情況給予一定比例的實踐成績。

本書由浙江交通職業技術學院王寶軍編著，戎成主審。在本書的寫作及某些項目方案設計、任務實施過程中，得到了浙江交通職業技術學院戎成、王永平等老師的熱情幫助，他們以淵博的學識和豐富的實踐經驗，對本書的內容構思提出了許多寶貴建議；編著者還參考了涉及相關內容的多部優秀教材和專著，從中獲得了許多寫作靈感，受益匪淺。在此，向各位老師和作者一併表示誠摯的感謝。

鑒於編著者水準所限，書中難免有不足之處，懇請讀者不吝指正。

編著者2019年6月