嵌入式系统原理与技术教案linux部分.docx
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嵌入式系统原理与技术教案linux部分
湖南城市学院教师备课纸 第6-9次
课 题 Linux简介、安装和基本操作命令
目的要求 了解Linux操作系统的基本情况,熟悉其发展历程;掌握一种Linux(RedHatLinux9)的安装方法,重点掌握linux的基本操作命令特别是与以后嵌入式开发关系紧密的一些命令的用法。
教学重点 安装Linux;Linux的基本操作命令。
教学难点 硬盘安装Linux的方法;Linux基本使用方法。
教学课时 4
教学方法 课堂教学采用教师主讲为主。
教学内容和步骤 本节的概念较少,关键在于加强学生动手实践来掌握其重点内容。
依据多媒体讲稿讲解,对重要内容采取板书方式举例。
课堂教学采用教师主讲为主,部分内容交给学生到实验室去亲自动手。
本章的教学包括课堂讲授2学时、实验2学时、学生自学、作业、辅导答疑等教学环节。
课堂教学以课堂讲授为主,根据课程内容,在讲课中适当采取设立问题,请同学给出回答的方法加强师生互动,提高教学效果。
要求学生除了阅读教材相关内容之外,还要利用计算机网络查阅相关主题的文献,并互相交流。
湖南城市学院教师备课纸 第6-9次
第一节、RedhatLinux简介
Linux是一个操作系统,是一个自由软件、免费的、源代码开放的操作系统,编制它的目的是建立不受任何商品化软件版权制约的、全世界都能自由使用的UNIX兼容产品。
一、为何使用Linux
Linux是一套具有Unix全部功能的免费操作系统,为广大的计算机爱好者提供了学习、探索以及修改计算机操作系统内核的机会。
Linux是目前唯一基于GPL发布的、为PC机平台上的多用户提供多任务和多进程功能的操作系统。
二、Linux操作系统的产生
Linux最初由芬兰赫尔辛基技术大学计算机系大学生LinusTorvalds在1990年底到1991年里为了他自己的操作系统课程和后来的上网用途而陆续编写出来的。
后来发布于该大学的FTP服务器上,用户可以免费下载,Linux在不到三年的时间里成为了一个功能完善、稳定可靠的操作系统。
三、Linux操作系统的发展与未来
现在有很多公司在使用Linux操作系统,Linux操作系统从桌面到服务器、从操作系统到嵌入式系统、从零散的应用到整个产业都初建雏形。
四、Linux系统的特点
1、开放性
遵循开放系统互联的标准,所开发的硬件和软件,都能彼此兼容,可以方便的实现互连。
源代码开放的Linux是免费的,可以节省费用。
2、多用户
每个用户对自己的资源有特定的权限,互不影响。
3、多任务
指计算机同时执行多个程序,而且各个程序的运行互相独立。
4、丰富的网络功能
Linux在通信和网络方面优于其他操作系统。
5、可靠的系统安全
Linux采取了许多安全技术措施,,为用户提供必要的保障。
6、良好的可移植性
Linux操作系统能够在从微型计算机到大型计算机的任何环境中和任何平台上运行。
7、具有标准兼容性
Linux是一个和与POSIX相兼容的操作系统。
8、良好的用户界面
Linux向用户提供了三种界面:
用户命令界面、系统调用界面、图形用户界面。
9、出色的速度性能
Linux可以连续运行数月、数年而无需重新启动。
五、Linux系统的组成
Linux一般由四个部分组成:
内核、shell、文件系统和应用软件
1、Linux内核
是系统的“心脏”,是运行程序和管理像磁盘和打印机等硬件设备的核心程序。
湖南城市学院教师备课纸 第6-9次2、LinuxShell
是系统的用户界面,提供了用户和内核进行交互操作的一种接口。
它接收用户输入的命令并把它送入内核去执行,是一个命令解释器。
3、Linux文件系统
文件系统是文件存放在磁盘等存储设备上的组织方法,linux支持多种文件系统,如ext3、ext2、VFAT、iso9660、NFS、SMB等。
4、Linux应用程序
标准的Linux系统都有一套应用程序集,如X-window,办公软件openoffice等。
六、Linux的内核版本和发行版本
1、linux内核版本
RedhatLinux9使用的内核版本是2.4.20内核版本有三部分组成:
主版本号、次版本号、错误修改的次数
2、Linux发行版本
发行版本是一些厂商将Linux系统内核与应用软件和文档包装起来,并提供一些安装界面和系统设定管理工具的一个软件包的集合。
目前有300多种发行版本。
RedhatLinuxRedflagLinux
SUSELinux
MandrivaLinux
Debianlinux
Turbolinux
七、Redhat及其产品
Redhat领导着Linux的开发、部署和经营,从嵌入式设备到安全网页服务器,它都是用开源软件作为Internet基础设施解决方案的领头羊。
第二节、安装RedhatLinux9操作系统
一、安装RedhatLinux9前的准备
1、获得Redhatlinux9
2、准备计算机硬件
CPU
文本模式:
200MHzPentium系列或更高
图形化模式:
400MHzPentium2系列或更高
硬盘空间
定制安装:
475MB
服务器:
850MB
个人桌面:
1.7G
工作站:
2.1G
全部安装:
5.0G
内存
文本模式:
64MB
图形化模式:
128MB
3、为安装liinux准备硬盘空间
湖南城市学院教师备课纸 第6-9次硬盘有IDE和SCSI硬盘两种。
一块硬盘最多分4个分区,扩展分区只能有一个,在扩展分区里可以划多个逻辑驱动器。
在Linux中用户用设备名来访问设备,Linux下的设备名存放在/dev目录中。
磁盘设备名如下:
系统的第一块IDE接口的硬盘:
/dev/had
系统的第二块IDE接口的硬盘:
/dev/hdb
系统的第一块SCSI接口的硬盘:
/dev/sda
系统的第二块SCSI接口的硬盘:
/dev/sdb
分区使用数字编号表示:
系统的第一块IDE接口硬盘的第一个分区:
/dev/had1
系统的第一块SCSI接口硬盘的第一个分区:
/dev/sda1
注意:
数字编号1-4是留给分区使用,逻辑驱动器编号从5开始。
4、多重引导
Linux支持多重引导,即在同一台计算机上可以安装包括Linux在内的多种操作系统,计算机在开机后可以选择引导不同的操作系统。
实现选择引导操作系统的程序是GRUB和LILO。
二、Redhatlinux9的安装方式
1、安装界面
安装界面有两种:
图形界面安装和字符界面安装
2、安装方式
本地硬盘安装、本地光盘安装、远程FTP安装、远程HTTP安装、远程NFS安装。
3、安装时的引导方式
光盘引导、软盘引导、USB设备引导
三、光盘安装RedhatLinux9
1、开始安装
安装引导
检查光盘介质
欢迎安装RedhatLinux9
选择安装过程的语言
中文、英文..
2、安装前的配置
选择键盘类型
湖南城市学院教师备课纸 第6-9次
us
选择鼠标类型
Wheelmouse(PS/2)
选择安装类型
个人桌面、工作站、服务器、定制
磁盘分区自动分区
删除系统内所有的Linux分区
删除系统内所有的分区
保留原有的分区,使用现有的空闲空间
手工分区
磁盘分区
方案一:
/分区:
4G
SWAP分区:
物理内存的两倍
磁盘分区方案二:
SWAP分区:
实现虚拟内存,是物理内存的两倍
/分区:
存放系统命令和用户数据,1G
/boot分区:
存放linux启动相关的程序,100M
/usr分区:
存放Linux的应用程序,3G
/var分区:
存放系统中经常变化的数据,1G
/home分区:
存放普通用户的数据,剩余空间
配置引导装载程序
选择启动引导器:
GRUB、LILO
设置启动引导器口令
配置启动菜单
配置启动引导器的安装位置:
MBR、启动分区的首扇区
网络配置
IP地址、子网掩码、默认网关、DNS服务器、主机名等
防火墙配置:
高、中、没有
配置附加语言支持
选择时区:
亚洲/上海
设置Root用户口令
配置验证方式
选择安装的软件包
3、进行安装
格式化文件系统
安装软件包
4、安装后的配置
创建引导软盘
X配置(显卡)
配置显示器
配置色彩深度和屏幕分辨率
湖南城市学院教师备课纸 第6-9次
安装结束
四、首次启动Redhatlinux9
选择启动操作系统
创建用户帐户
日期和时间的设置
Redhat注册
额外光盘的安装
第三节、字符界面操作基础
一、字符界面介绍
1、选择使用字符界面的原因
在字符界面下可以高效的完成所有的任务,尤其是系统管理任务系统管理通常是在远程管理,而远程登录后的界面是字符操作界面。
由于使用字符界面不用启动图形工作环境,大大节省系统资源开销
2、进入字符界面的方式
在图形界面下开启终端窗口进入字符操作方式:
在系统启动后直接进入字符操作方式或者使用远程登陆方式进入字符操作方式
1、虚拟控制台
系统提供了6个虚拟控制台,在图形界面下按Ctrl+Alt+F1~F6进入字符虚拟终端,按Ctrl+Alt+F7回到图形界面。
在字符界面下按Alt+F1~F6进入字符虚拟终端。
2、本地登陆
超级用户的提示符是#,普通用户的提示符是$.
3、系统运行级别
共七个级别,0-6。
0:
所有进程将被中止,关机状态
1:
单用户模式,只有少数进程启动,
2:
多用户模式,和级别3一样,只是NFS没有启动,
3:
字符界面,多用户模式
4:
自定义级别
5:
多用户模式,图形界面
6:
所有进程停止,系统重启
4、运行级别的查看和切换
查看运行级别:
runlevel
切换运行级别:
init(级别)
关机:
halt
重启:
reboot
关机重启命令:
shutdown
举例:
shutdown-r+55分钟后电脑重启
shutdown-h17:
0017:
00电脑关机
init5切换到图形界面
湖南城市学院教师备课纸 第6-9次
二、shell和命令基础
1、shell含义
是一个解释器,是用户和操作系统内核之间的接口,起着协调用户与系统的一致性和在用户与系统之间进行交互的作用。
2、shell的不同版本
bash:
是大多数Linux系统的默认shell,有灵活和强大的编程接口,友好的用户界面
ksh:
是unix系统上的标准shell
tcsh:
是csh的扩展
3、linux系统上可执行文件的分类表:
Linux下可执行文件分类
4、命令格式、文件目录、通配符
命令格式:
【命令名】【选项】【参数】
通配符:
?
匹配任何字符和任何数目的字符
*匹配任何单字符
[…..]匹配任何包含在括号中的单字符
5、文件名后缀和文件类型:
*.conf配置文件
*.rpmRPM包
*.a一种存档文件
*.cC语言源程序文件
*.plperl语言源程序文件
*.phpphp语言源程序文件
*.sqlSQL语言文件
*.txt无格式的ASC2码文件
*.psPostScript文件
湖南城市学院教师备课纸 第6-9次
*.tartar压缩文件
*.tar.gz/*.tar.Z/*.tar.bz2压缩后的tar包
*.gz/*.Z/*.bz2压缩文件
6、Linux环境下设备的使用方法:
IDE硬盘设备/dev/hd*
SCSI硬盘设备/dev/sd*
并口设备/dev/lp*
串口设备/dev/cua*
终端设备/dev/tty*
ppp设备/dev/ippp*
系统控制台/dev/console
SCSI光驱设备/dev/scd*
5、熟悉Linux的目录结构:
Bin存放二进制的可执行文件
Boot存放用于系统引导时使用的各种文件
Dev用于存放设备文件
Etc存放系统的配置文件
Home存放所有用户文件的根目录
Lib存放跟文件系统中的程序运行所需要的共享库及内核模块
Mnt系统管理员安装临时文件系统的安装点
Opt是额外安装的应用程序包所放置的位置
Proc虚拟文件系统,存放当前内存的映射
Root超级用户目录
Sbin存放二进制可执行文件,只有Root才能访问
Tmp用于存放各种临时文件
Usr用于存放系统应用程序
Var用于存放需要随时更改的文件
三、获得帮助
1、使用man页获得帮助
系统发行版中为几乎每个程序、工具、命令或系统调用都编制了使用手册。
手册页的存放路径在/usr/share/man/man[1..9]
man(命令)
手册页的组成信息:
名字
选项
描述
文件
相关手册页
特殊说明
漏洞
编者
手册页的类型
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man1
普通用户的可执行命令手册
man2
系统调用手册
man3
子程序手册
man4
系统设备手册
man5
配置文件格式手册
man6
游戏和趣味小程序手册
man7
协议转化手册
man8
系统管理工具手册
man9
linux系统列程手册
2、使用info获得帮助
info文档存放在/etc/share/info/下,
3、使用help帮助
4、图形界面系统帮助
四、几种提高工作效率的方法
1、自动补全命令行
在bash下输入命令时,不必把命令输入全,bash就能判断出用户所要输入的命令,要使用此功能时,按TAB键。
2、命令历史:
history
bash为用户提供了避免重复劳动的机制,bash可以记录一定数目的以前在shell中输入的命令,使用时,按上、下键。
用命令history显示命令历史。
3、命令别名:
alias
创建别名alias(别名)=‘要替换的命令’
删除别名unalias(别名)
第三节、字符界面操作高级
一、Linux常用操作命令
1、常用文件目录操作命令
ls显示文件和目录列表
touch生成一个空文件
cp复制文件或目录
湖南城市学院教师备课纸 第6-9次
mv移动文件或目录
rm删除文件或目录
cat、tac显示文本文件内容
more、less分页显示文本文件内容
head显示文本文档的前几行
tail显示文本文档的后几行
wc统计文本文档的行数、字数、字符数
whereis查找系统文件所在的路径
find在文件系统中查找制定的文件
grep在文本文件中查找制定的字符串
pwd显示当前工作路径
mkdir创建目录
rmdir删除目录
cd切换目录
2、常用的信息显示命令
who、w显示在线登陆用户
hostname显示、修改主机名
top显示系统资源的使用情况
du显示文件占用磁盘空间的容量
df显示文件系统占用磁盘空间的情况
free显示内存的情况
ipconfig显示、修改网卡IP地址
ping测试网络连通性
id显示当前用户的id号
netstat显示路由表信息
uname显示操作系统信息
locale显示当前语言环境
date显示当前日期
cal显示当前日历
二、Vi编辑器的使用
Vi可以执行输出、删除、查找、替换、块操作等多文本操作。
1、Vi的运行模式
编辑模式:
等待编辑命令输入
插入模式:
在编辑模式下,输入i、a、o字符进入插入模式,插入文本信息
命令模式:
在编辑模式下,输入:
进入命令模式,等待用户输入命令
2、Vi的使用
在命令行模式下输入:
:
q【直接退出vi】
:
wq【保存退出vi】
:
q!
【强制退出】
:
wfile【将当前内容保存成某个文件】
:
setnumber【在编辑文件是显示行号】
湖南城市学院教师备课纸 第6-9次
:
setnonumber【在编辑文件是不显示行号】
三、进一步使用shell
1、重定向
就是不使用系统的标准输入端口、标准输出端口或标准错误端口,而进行重新的指定,可以分为输入重定向、输出重定向、错误重定向。
2、管道
一条命令通过标准输入端口接收一个文件中的数据,命令执行以后产生的数据由通过标准输出端口送给后一条命令,作为该命令的输入数据。
后已条命令也是通过标准输入端口接收输入数据。
Shell提供管道命令‘|’将这些命令前后衔接在一起,形成一个管道线。
第四节、文件系统管理
一、Linux文件系统概述
1、文件系统的观点
文件系统是操作系统用于明确磁盘分区上的文件的方法和数据结构,即文件在磁盘上的组织方法。
Linux内核采用了虚拟文件系统(VFS)的技术,因此Linux可以支持多种不同的文件系统类型。
文件系统是Linux下的所有文件和目录的集合,这些文件和目录结构是以一个树状的结构来组织的,这个树状结构构成了Linux的文件系统。
2、Linux下的文件系统
ext2和ext3
ext2文件系统是Linux中自带的文件系统类型,该文件系统是原有的ext文件系统的后继版本,ext3是Linux中目前常用的文件系统,是一种带有日志功能的文件系统,它会将整个磁盘的写入动作完整的记录在磁盘的某个区域上,一遍在需要的时候可以回溯追踪。
swap
在Linux中作为交换分区使用,用于操作系统管理内存的交换空间。
vfat
在Linux中把DOS下的所有FAT文件系统称为vfat,其中包括FAT12、FAT16和FAT32。
NFS
湖南城市学院教师备课纸 第6-9次
即网络文件系统,用于在UNIX系统间通过网络进行文件共享,用户可以把网络上NFS服务器提供的共享目录挂装到本地文件目录中。
iso9660
是光盘所使用的标准文件系统。
二、文件系统的使用方法和文件系统的创建
1、使用文件系统的一般方法
在硬盘上创建分区,可以使用fdisk命令
在分区上建立文件系统,类似于windows下的格式化
挂装文件系统到系统中,使用mount命令
卸载文件系统,使用umount命令
2、创建文件系统
磁盘分区之后首先要创建文件系统,即格式化,才能在上面存储文件。
在inux
下使用mkfs命令来完成文件系统的创建。
mkfs<选项><设备名>
1、转换文件系统(ext2→ext3)
tune2fs-j<设备名>
三、挂装和卸载文件系统
在磁盘上创建好文件系统以后,还需要把新建立的文件系统挂载到系统上才能使用。
使用mount命令可以挂载文件系统。
1、挂装文件系统
mount【<选项>】【<设备名>】【<挂载点>】
2、卸载文件系统
湖南城市学院教师备课纸 第6-9次
如果一个文件系统处于busy状态,能不能卸载该文件
umount<设备名或挂载点>
四、使用移动存储介质
1、使用软盘和光盘
挂载光驱mount/mnt/cdrom
卸载光驱umount/mnt/cdrom
挂载软驱mount/mnt/floppy
卸载软驱umount/mnt/floppy
2、直接挂载ISO文件
先在系统上创建挂载点mkdir<挂载点>
用mount挂载mount-oloop
用umount卸载umount<挂载点>
3、在Linux中使用U盘
USB硬盘在Linux操作系统中的设备名为/dev/sd*,使用USB硬盘的方法如下:
把USB硬盘和计算机连接好
用fdisk命令驱查看USB硬盘上的分区
fdisk-l<设备名>在Linux系统上创建挂载点,并挂载USB硬盘上的第一个分区
mkdir<挂载点>mount-t<文件系统类型><设备名><挂载点>
ls-l<挂载点>列出分区中的文件列表
umount<挂载点>使用完毕执行卸载命令解除USB硬盘和计算机的连接
四、常用的文件系统操作命令
1、链接文件和ln命令
链接文件实际上是给系统中已有的某个文件指定另外一个可用于访问它的名称,链接文件有两类:
硬链接
链接文件和被链接文件必须位于同一个文件系统中,并且不能建立只想目录的链接。
对两个文件中的任何一个的内容进行修改都会影响到另一个文件。
删除其中一个文件,就是删除了该文件和硬盘空间的指向关系,该硬盘空间不会释放,另外一个文件的内容也不会发生改变。
命令为:
ln<目标><链接名>
软链接(符号链接)
符号链接是指将一个文件指向另外一个文件的文件名。
ln-s<目标><链接名>
2、dd命令
dd命令的功能是从标准输入、文件或设备读取数据,依照指定的格式来转化数据,再输出至文件、设备或标准输出。
命令是:
dd<选项=值>
湖南城市学院教师备课纸 第6-9次
六、常用的文件系统维护命令
1、fsck命令
fsck命令是操作系统扫描文件系统内容检查内部一致性的工具。
其主要功能包括:
检测并修正链接中断的目录
检测并修正错误时间标记
检测并修正指向错误磁盘区域的i-node
fsck的命令格式是:
fsck【选项】【-t文件系统类型】<设备名>【附加选项】
2、du命令和du命令
du命令用来查看磁盘使用情况
df命令用来查看磁盘剩余情况
3、维护文件系统的卷标
显示或设置指定文件系统卷标e2label<设备文件名><新的卷标名字>
查找指定卷标
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