第1章 Ubuntu Linux概述

在互聯網的推動下，開源免費并且性能優異的Linux操作系統正受到廣泛的關注。Ubuntu作為最為優秀的Linux的發行版本之一和應用平臺，受到越來越多的人的推崇。

1.1 Linux介紹

Linux操作系統是一款類UNIX的操作系統，它具有很好的可移植性、穩定性和安全性，被廣泛應用于各種計算機中，現在Linux的流行程度已經超過了UNIX。

1. 什么是Linux

1991年4月，芬蘭學生Linus不滿意教學用的Minix操作系統，因為愛好，根據Minix開發了Linux。他把Linux的源碼放到互聯網上，很多愛好者自愿地開發Linux的應用程序，通過互聯網大家一起修改，Linux的應用程序越來越多，Linux也逐漸發展壯大起來。隨后，Linux加入了GNU，GNU組件可以運行于Linux內核之上，它遵循公共版權許可，允許商家在Linux上開發商業軟件。

Linux操作系統是一款支持多用戶、多線程、多進程，實時性好和功能強大的類UNIX操作系統。它完全沿襲了UNIX系統架構，具有成熟穩定的特點，使用戶很容易獲得UNIX的功能。但它的內核是獨立于BSD和System V實現的，它是由世界各地的精英通過共同努力一步步發展起來的。Linux和UNIX的最大區別是，前者是開發源碼的自由軟件，而后者是對源碼實行知識產權保護的傳統商業軟件。

2. Linux流行原因

目前，Linux在硬件公司和開發者中頗為流行，越來越多的IT界大公司如Intel、IBM、Oracle等都宣布支持Linux操作系統。Linux流行包括下面幾個原因：

（1）硬件技術的不斷提高要求一種能夠充分利用硬件功能的操作系統誕生。近年來，隨著硬件技術的提高，64位處理器芯片、高容量低價位的內存以及廉價的硬盤，使得硬件公司能夠在桌面上安裝多用戶的操作系統。

（2）隨著硬件價格的不斷下降，硬件制造商已不再提供專有操作系統的開發和支持。

（3）由于Linux可以運行在不同制造商的不同類型的硬件設備上，硬件制造商如果使用Linux操作系統，那么只需支付硬件開發費用，而不必為操作系統付費。

（4）軟件開發人員要降低他們軟件產品的成本，也需要通用操作系統，否則需要將軟件產品進行轉換才能在各種不同的專用操作系統上運行。

歸根結底，Linux得到迅猛發展的主要原因就是開放和自由?；贚inux開放源碼特性及其可移植性，越來越多的政府投入了大量的資金來開發Linux?，F在很多國家政府機構、一些硬件公司及軟件開發人員將他們的目光轉移到Linux操作系統的開發上。Linux的廣泛使用為使用者節省了經費，相對于封閉源碼軟件提高了安全性。

3. Linux發行版本

一個典型的Linux發行版本包括Linux內核、一些GNU程序庫和工具。在Linux內核的發展過程中，一些組織或廠商將Linux系統的內核與外圍實用程序及文件封裝起來，并提供一些系統安裝界面、系統配置、設定與管理工具等，構成了各自的發行版本。因此可以認為Linux的發行版本實際上就是Linux的內核加上外圍實用程序的一個大軟件包。

Linux的發行版本與內核版本號是相互獨立的，Linux的發行版本號隨發布者的不同而不同。SUSE、Fedora、Ubuntu、Redhat等都只是Linux的發行版本，所以將它們說成是Linux是不確切的。不同發行版本的Linux使用起來感覺是不同的。這種不同只是最外層的使用程序的不同，而不是Linux內核不統一或不兼容。

Linux剛開始的時候僅以源碼形式出現，用戶需要在其他操作系統下進行編譯才能使用，后來出現了一些正式的版本，例如紅帽公司的Red Hat系列，還有社區組織的Debian、Ubuntu等。Linux的十大發行版本如下：Debian，SUSE，Fedora，Ubuntu，Slackware，Mandirva，Gentoo，PCLinuxOS，KNOPPIX，MEPIS。

1.2 什么是Ubuntu

Ubuntu的產生是基于Debian的發展，Debian計劃是一個致力于創建一個自由操作系統的合作組織，他們所創建的操作系統名為Debian GNU/Linux，簡稱Debian。該操作系統目前采用Linux內核。

那么Debian為什么會如此受歡迎呢？

（1）升級方式自由靈活

dpkg是Debian特有的軟件包管理工具，它被譽為最強大的Linux軟件包管理工具。再加上apt-get工具，在Debian系統上安裝、卸載、升級和管理軟件將變得非常容易。

（2）安裝過程簡單方便

Debian一直都致力于安裝過程的優化，安裝者可以通過光盤、DOS甚至網絡來安裝Linux。

（3）系統穩定性

很多裝有Debian系統的機器已經連續穩定運行了多年。

（4）系統安全性

Debian非常注意在軟件發布中的快速修復安全的問題。因為開放源碼，Debian會在開放的環境下進行評估，這樣就可以避免一些不安全的模式。

（5）錯誤跟蹤

用戶可以提交bug報告，Debian的錯誤跟蹤系統會快速如實回答用戶提出的問題。另外，如果用戶有問題，發送到郵件列表的郵件通常會得到開發人員免費的及時解答。

Ubuntu（發音“烏班圖”）是來自一個非洲的詞匯，被視為非洲人的傳統理念，也是建立新南非共和國的基本原則之一，與非洲復興的理想密切相關。Ubuntu精神的大意是“人道待人”，包含天下共享的信念。Ubuntu操作系統將Ubuntu的精神帶到軟件世界中。

Ubuntu始創者是馬克·舍特爾沃斯，它的第一個版本于2004年10月20日發布，并以Debian為開發藍本。Ubuntu包含了大量從Debian發行版本中精挑細選的軟件包和Debian強大的軟件包管理系統。Ubuntu的軟件包清單只包含高質量的重要應用程序。

Ubuntu具有近乎完美的Linux桌面系統。用戶可以安裝不同的桌面系統，基于Gnome的Ubuntu，基于KDE的Kubuntu以及基于Xfc的Xubuntu。Ubuntu提供了一個健壯、功能豐富的計算環境，既適合家用又適用于商業環境。每6個月就會發布一個版本，以提供最新、最強大的軟件。Ubuntu的發行版本如表1.1所示。

在Ubuntu的學習過程中，建議大家多上網查閱一些有關Ubuntu的資料，特別是一些有關Ubuntu的權威網站，可供參考的信息比較全面，而且信息更新也比較及時。下面是一些對學習Ubuntu非常有用的網站。

Ubuntu官方網站：http://www.ubuntu.com/

Ubuntu中文官方網站：http://www.ubuntu.org.cn/

中國IT實驗室Ubuntu技術：http://linux.chinaitlab.com/Special/Ubuntu/Index.html

GNU官方網站：http://www.gnu.org/

中文wiki：http://wiki.ubuntu.org.cn/

1.3 Linux的結構

Linux操作系統主要分為4 個部分：內核（kernel）、shell、文件系統和實用工具。其中，內核是整個系統的核心部位；shell是用戶和計算機交流的接口；文件系統是文件存放在磁盤等存儲設備上的組織方法。內核、shell和文件系統一起形成了基本的操作系統結構，它們使得用戶可以運行程序、管理文件以及使用系統。此外，Linux操作系統還有許多被稱為實用工具的程序，輔助用戶完成一些特定任務。下面簡單介紹Linux操作系統的這4個組成部分。

1. 內核

計算機系統是軟件和硬件的共同體，這兩者相互依賴，缺一不可。計算機硬件是由計算機內部設備和計算機外圍設備組成的。但是如果沒有軟件的操作和控制，硬件是不能工作的，完成這個控制工作的軟件就是操作系統。內核是Linux操作系統最重要的組成部分，它是硬件和軟件之間通信的橋梁。內核的主要作用是運行程序和管理硬件。內核包括幾個主要部分：進程管理、內存管理、文件系統驅動、網絡管理和進程間通信。

2. shell

shell是在文本環境下的命令解釋器，它提供了用戶和內核之間進行交互操作的接口。當用戶輸入一個命令后，shell會對該命令進行解釋，并將其送入內核去執行。shell中的命令分為內部命令和外部命令。內部命令包含在shell之中，如cd、exit等，查看內部命令可使用help命令。外部命令對應存于文件系統某個目錄下的具體可操作程序中，如cp等，查看外部命令的路徑可使用which命令。

shell除了具有解釋鍵盤命令并將其發送到內核的功能外，還是一種高級的編程語言。shell命令可以寫在一些文件中，作為可執行文件來執行，這些文件在Linux系統中稱為shell腳本，在DOS和Windows中稱為批處理文件。

同Linux本身一樣，shell也有多種不同的版本。目前主要流行的版本有以下幾個。

（1）Bourne Shell：是由貝爾實驗室開發的。

（2）BASH（Bourne Again Shell）：是Bourne Shell的增強版，GNU操作系統上默認的shell，它包含C Shell和Korn Shell中最好的功能。

（3）Korn Shell：是對Bourne Shell的發展，內容大部分與Bourne Shell兼容。

（4）ZSH（Z Shell）：該shell結合了許多shell（包括Korn Shell）的特性。

（5）C Shell：是SUN公司shell的BSD版本。

3. 文件系統

在Linux系統中，所有的文件都被放在目錄中，目錄分級相連，組成一個整體的文件系統。文件系統是文件存放在磁盤等存儲設備上的組織方法。主要體現在對文件和目錄的組織方式上，目錄提供了管理文件的一個方便而有效的途徑。每個目錄可以包含文件或其他目錄；目錄包含文件，好像樹枝上的葉子；目錄包含其他的目錄就好像大樹枝又分叉一樣。由于與樹的情形類似，所以目錄結構也被稱為樹結構。Linux文件系統能夠從一個目錄切換到另一個目錄，而且可以設置目錄和文件的權限及文件的共享程度等。

Linux系統下的所有分支都是從根目錄開始的，在根目錄中包含了幾個系統目錄和/home目錄。其中，系統目錄包含的是系統特有的文件和程序，而/home目錄包含的是系統中所有用戶的目錄。在每個用戶主目錄下，都包含用戶自己可以使用的目錄，目錄還可以再包含目錄，從用戶的主目錄開始，這種嵌套目錄一直延伸下去。

4. 實用工具

標準的Linux操作系統包含自己的一套實用工具專用程序，例如編輯器等。Linux包括幾百個實用工具程序，這些程序通常被稱為命令，可以完成用戶需要的功能。實用工具大體可分為3類：編輯器、過濾器和交互程序。

（1）編輯器：Linux編輯器用于編輯文件，Linux下的編輯器主要有vi、nano等。

（2）過濾器：Linux過濾器（Filter）用于接收數據并過濾數據。Linux過濾器讀取從用戶文件或其他地方輸入的內容，檢查和處理數據，然后輸出結果。過濾器的輸入可以是一個文件，也可以是用戶通過鍵盤輸入的數據，還可以是另一個過濾器的輸出。過濾器可以相互連接，因此，一個過濾器的輸出可能是另一個過濾器的輸入。在有些情況下，用戶可以編寫自己的過濾器程序。

（3）交互程序：交互程序是用戶與計算機之間的信息接口。