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1、,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,2007 VCOM Corporation,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,Linux,操作系統(tǒng)培訓,內(nèi)容摘要,Linux,基礎,Linux,常用操作命令,Linux,設備管理,Linux,文件管理,Linux,進程調(diào)度,Linux,多線程編程,Linux,進程間通信,Linux,基礎,操作系統(tǒng)的概念,操作系統(tǒng)是管理計算機系統(tǒng)資源（軟件和硬件）資源的系統(tǒng)軟件，它為計算機提供方便，有效，安全，可靠的工作環(huán)境。主要包括：進程管理，存儲器管理，設備管理，文件管理，作業(yè)管理等。,操作

2、系統(tǒng)的分類。,操作系統(tǒng)分為實時操作系統(tǒng)和非實時操作系統(tǒng)，又可以分為嵌入式操作系統(tǒng)和非嵌入式操作系統(tǒng)等。,linux,操作系統(tǒng)即可以作為準實時的操作系統(tǒng)使用，也可作為非實時操作系統(tǒng)使用，并且可以滿足服務器操作系統(tǒng)的要求，在桌面操作系統(tǒng)領域也得到較大的發(fā)展。,所以，,linux,操作系統(tǒng)已經(jīng)滲透到嵌入式領域、服務器領域、個人,pc,領域，成為目前應用領域最廣的一種操作系統(tǒng)。,Linux,基礎,Linux,系統(tǒng)的組成,整個,linux,系統(tǒng)由內(nèi)核、設備驅動、各種運行時的庫、,shell,及應用程序等組成,。,Linux,的啟動過程。,在硬件上電之后，首先會有一個自舉程序運行（在嵌入式領域成為,loa

3、der,在,pc,中成為,bios),然后自舉程序在初始化必要的硬件（例如內(nèi)存）之后將,linux,內(nèi)核讀取到內(nèi)存中，然后跳轉到內(nèi)核的開始位置運行,linux,內(nèi)核,.,linux,內(nèi)核在進行必要的初始化設置工作和掛載根文件系統(tǒng)之后，會啟動文件系統(tǒng)中的一個程序作為系統(tǒng)中的第一個進程，這個進程就是大名鼎鼎的,init,進程，,init,進程會，然后運行,etc,目錄下的對應的,shell,腳本文件。,Linux,基礎,Linux,內(nèi)核的作用,內(nèi)核是,Linux,操作系統(tǒng)的核心，它負責系統(tǒng)的文件管理、設備管理、進程管理、存儲管理、網(wǎng)絡協(xié)議，直接決定著系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。,linux,的版本號,通常

4、我們所說的,linux,的版本號，指的就是,linux,內(nèi)核的版本號。版本號由三部分組成主版本號、次版本號、末版本號。例如：,2.6.19 2,為主版本號、,6,為次版本號、,19,為末版本號。同時可以通過版本號來確定,linux,的版本是穩(wěn)定版本還是開發(fā)版本（次版本號奇數(shù)為開發(fā)版本，偶數(shù)為穩(wěn)定版本）。,Linux,常用操作命令,命令,功能,ls,列出當前目錄下有哪些文件和目錄。（,ls l,為列出一個目錄下的詳細信息）,cd,進入一個目錄。（,cd.,為進入上一級目錄）,pwd,顯示當前目錄。,rm,刪除一個文件或目錄。（,rm r,為刪除一個目錄及該目錄下的所有文件）,mkdir,創(chuàng)建一個

5、目錄。,cp,拷貝一個文件。（,cp a b,把,a,文件拷貝成,b,文件）,du,列出目錄占用磁盤空間的大小,rmdir,刪除一個目錄,find,在指定路徑查找文件,Linux,常用操作命令,命令,功能,grep,在指定文件查找指定字符串,mv,移動文件或目錄,chmod,改變文件權限指令,man,命令或函數(shù)幫助查詢指令,top,查看,cpu,和內(nèi)存使用情況的指令,ps,查看當前運行的進程的指令,pstree,查看進程樹的指令,Linux,設備管理,Linux,上層應用與實際設備的關聯(lián),Linux,對于設備的管理是通過設備驅動程序來進行管理，采用設備文件的方式進行關聯(lián)。每個設備文件都有設備類

6、型，主設備號、次設備號，在驅動程序中會注冊這些設備號。這樣當上層應用程序操作設備文件時，就會將請求通過,Linux,操作系統(tǒng)調(diào)用傳遞到驅動程序中，驅動程序控制硬件設備完成相應的操作。,Linux,設備文件一般在,/dev,目錄下面。例如如下設備文件：,crw-rw-1 root uucp 4,64 12,月,8 09:57/dev/ttyS0,是指,/dev/ttyS0,為字符型設備，主設備號為,4,，次設備號為,64,。其實這就是,linux,系統(tǒng)中的串口,1,的設備文件。我們打開這個設備文件，然后寫入數(shù)據(jù)，我們寫入的數(shù)據(jù)就會從串口發(fā)送出去，我們讀入數(shù)據(jù)，就會讀取到從串口收到的數(shù)據(jù)。,如果我

7、們想控制串口的速率、校驗位、碼位的長度，我們只需要調(diào)用,ioctl,函數(shù)，然后傳入相應的數(shù)據(jù)就可以了。,Linux,文件管理,Linux,系統(tǒng)中使用的文件類型,目前,linux,采用的文件系統(tǒng)有,ext3,文件系統(tǒng)，但是在嵌入式,linux,操作系統(tǒng)中更多的使用的是,jffs2,yaffs,和,nfs,網(wǎng)絡文件系統(tǒng)。,Jffs2,文件系統(tǒng)是專為,nor flash,設計的文件系統(tǒng)，考慮到了,nor flash,的許多特性，同時具有壓縮性能，一般可以達到,2,：,1,的壓縮效果，但是在用于大于,128Mbytes,的,flash,時，效果不是太好。,Yaffs,文件系統(tǒng)是專為,nand flas

8、h,設計的文件系統(tǒng)，考慮到了,nand falsh,的許多的特性，但是不具有壓縮性能，但其加載速度較快，使用于大容量存儲的場合。,除去以上文件類型的不同之外，,linux,提供統(tǒng)一的,api,操作函數(shù)，來實現(xiàn)對文件系統(tǒng)的管理。另外，在,linux,中，在對一個設備上的文件進行操作時，需要首先掛載這個設備到文件系統(tǒng)中，才能操作這個設備上的文件。,在,linux,內(nèi)核啟動時，會默認掛載一個文件系統(tǒng)，這個就是根文件系統(tǒng)，此后所有的文件系統(tǒng)都是基于這個文件系統(tǒng)進行掛載，同時也可以卸載，但是根文件系統(tǒng)是不能卸載的。,掛載一個文件系統(tǒng)的命令如下：,mount t yaffs/dev/mtdblock0/m

9、nt,意思是說，把文件類型為,yaffs,的,mtdblock0,上的文件系統(tǒng)掛載到,/mnt,目錄下,Linux,進程調(diào)度,Linux,調(diào)度算法,Linux,調(diào)度算法把,CPU,的時間劃分為時期（,epoch,）。在一個單獨的時期內(nèi)，每個進程有一個指定的時間片，時間片持續(xù)時間從這個時期的開始計算。一般情況下，不同的進程有不同大小的時間片。時間片的值是在一個時期內(nèi)，分配給進程的最大,CPU,時間部分。當一個進程用完它的時間片時，這個進程被搶占，并用另一個可運行進程代替它。當然，在同一時期內(nèi)，一個進程可以幾次被調(diào)度程序選中（只要它的時間片還沒用完），例如，如果進程掛起自己，等待,I/O,，那么，

10、它還剩余一些時間片，并可以在同一時期內(nèi)再度被選中。當所有的可運行進程都用完它們的時間片時，一個時期才結束；在這種情況下，調(diào)度程序的算法重新計算所有進程的時間片，然后，一個新的時期開始。,Linux,進程管理,Linux,進程的優(yōu)先級,靜態(tài)優(yōu)先級（,Static priority,），這種優(yōu)先級由用戶賦給實時進程，范圍從,1,到,99,，調(diào)度程序從不改變它。,動態(tài)優(yōu)先級（,Dynamic prority,），這種優(yōu)先級只應用于普通進程。實質(zhì)上它是基本時間片由此也叫進程的基本優(yōu)先級（,base priority,）與當前時期內(nèi)的剩余時間片之和。,當然，實時進程的靜態(tài)優(yōu)先級總是高于普通進程的動態(tài)優(yōu)先

11、級，只有當,TASK_RUNNING,狀態(tài)沒有實時進程時，調(diào)度程序才開始運行普通進程。,Linux,進程管理,Linux,進程的創(chuàng)建,在,Linux,中要使用,exec,函數(shù)族。系統(tǒng)調(diào)用,execve,（）對當前進程進行替換，替換者為一個指定的程序，其參數(shù)包括文件名（,filename,）、參數(shù)列表（,argv,）以及環(huán)境變量（,envp,）。,exec,函數(shù)族當然不止一個，但它們大致相同，在,Linux,中，它們分別是：,execl,，,execlp,，,execle,，,execv,，,execve,和,execvp,，下面我只以,execlp,為例，其它函數(shù)究竟與,execlp,有何區(qū)別

12、，請通過,manexec,命令來了解它們的具體情況。,一個進程一旦調(diào)用,exec,類函數(shù)，它本身就,死亡,了，系統(tǒng)把代碼段替換成新的程序的代碼，廢棄原有的數(shù)據(jù)段和堆棧段，并為新程序分配新的數(shù)據(jù)段與堆棧段，唯一留下的，就是進程號，也就是說，對系統(tǒng)而言，還是同一個進程，不過已經(jīng)是另一個程序了。（不過,exec,類函數(shù)中有的還允許繼承環(huán)境變量之類的信息。）,Linux,線程管理,使用線程的優(yōu)點,和進程相比，它是一種非?！肮?jié)儉”的多任務操作方式（內(nèi)存占用，啟動時間，切換時間,),和進程相比，線程間的通信更加方便。,提高應用程序響應,使多,CPU,系統(tǒng)更加有效,改善程序結構，復雜問題簡單化,Linux,

13、線程管理,多線程的例子,#include,#include,#include,#include,void thread(void),int i;,for(i=0;i3;i+),printf(This is a pthreadn);,usleep(100*1000);,int main(void),pthread_t id;,int i,ret;,ret=pthread_create(,if(ret!=0),printf(Create pthread error!n);,exit(1);,for(i=0;i3;i+),printf(This is the main processn);,usle

14、ep(100*1000);,pthread_join(id,NULL);,return(0);,Linux,線程管理,多線程的編譯,APP=threadTest,$(APP):$(APP).c,gcc-Wall-o$(APP)$(APP).c-lpthread,clean:,rm$(APP),Linux,進程間通信,Linux,進程間通信的方法,管道、消息隊列、共享內(nèi)存、信號量、套接口、信號,Linux,進程間通信,管道,管道包括無名管道和有名管道兩種，前者用于父進程和子進程間的通信，后者用于運行于同一臺機器上的任意兩個進程間的通信,無名管道,無名管道由,pipe,（）函數(shù)創(chuàng)建：,int pi

15、pe(int filedis2),；,參數(shù),filedis,返回兩個文件描述符：,filedes0,為讀而打開，,filedes1,為寫而打開。,filedes1,的輸出是,filedes0,的輸入。,Linux,進程間通信,無名管道的例子,#include,#include,#include,#include,#include,#define INPUT 0,#define OUTPUT 1,int main(),int file_descriptors2;,/*,定義子進程號*,/,pid_t pid;,char buf256;,int returned_count;,/*,創(chuàng)建無名管道*

16、,/,pipe(file_descriptors);,/*,創(chuàng)建子進程*,/,if(pid=fork()=-1),printf(Error in forkn);,exit(1);,Linux,進程間通信,無名管道的例子,if(pid=0),/*,執(zhí)行子進程*,/,printf(child process.n);,/*,子進程向父進程寫數(shù)據(jù)，關閉管道的讀端*,/,close(file_descriptorsINPUT);,write(file_descriptorsOUTPUT,test data,strlen(test data);,exit(0);,else,/*,執(zhí)行父進程*,/,printf(parent process.n);,/*,父進程從管道讀取子進程寫的數(shù)據(jù)，關閉管道的寫端*,/,close(file_descriptorsOUTPUT);,returned_count=read(file_descriptorsINPUT,buf,sizeof(buf)-1);,if(returned_count0),printf(receive data from child is e