第1章 Ubuntu Linux概述

在互联网的推动下，开源免费并且性能优异的Linux操作系统正受到广泛的关注。Ubuntu作为最为优秀的Linux的发行版本之一和应用平台，受到越来越多的人的推崇。

1.1 Linux介绍

Linux操作系统是一款类UNIX的操作系统，它具有很好的可移植性、稳定性和安全性，被广泛应用于各种计算机中，现在Linux的流行程度已经超过了UNIX。

1. 什么是Linux

1991年4月，芬兰学生Linus不满意教学用的Minix操作系统，因为爱好，根据Minix开发了Linux。他把Linux的源码放到互联网上，很多爱好者自愿地开发Linux的应用程序，通过互联网大家一起修改，Linux的应用程序越来越多，Linux也逐渐发展壮大起来。随后，Linux加入了GNU，GNU组件可以运行于Linux内核之上，它遵循公共版权许可，允许商家在Linux上开发商业软件。

Linux操作系统是一款支持多用户、多线程、多进程，实时性好和功能强大的类UNIX操作系统。它完全沿袭了UNIX系统架构，具有成熟稳定的特点，使用户很容易获得UNIX的功能。但它的内核是独立于BSD和System V实现的，它是由世界各地的精英通过共同努力一步步发展起来的。Linux和UNIX的最大区别是，前者是开发源码的自由软件，而后者是对源码实行知识产权保护的传统商业软件。

2. Linux流行原因

目前，Linux在硬件公司和开发者中颇为流行，越来越多的IT界大公司如Intel、IBM、Oracle等都宣布支持Linux操作系统。Linux流行包括下面几个原因：

（1）硬件技术的不断提高要求一种能够充分利用硬件功能的操作系统诞生。近年来，随着硬件技术的提高，64位处理器芯片、高容量低价位的内存以及廉价的硬盘，使得硬件公司能够在桌面上安装多用户的操作系统。

（2）随着硬件价格的不断下降，硬件制造商已不再提供专有操作系统的开发和支持。

（3）由于Linux可以运行在不同制造商的不同类型的硬件设备上，硬件制造商如果使用Linux操作系统，那么只需支付硬件开发费用，而不必为操作系统付费。

（4）软件开发人员要降低他们软件产品的成本，也需要通用操作系统，否则需要将软件产品进行转换才能在各种不同的专用操作系统上运行。

归根结底，Linux得到迅猛发展的主要原因就是开放和自由。基于Linux开放源码特性及其可移植性，越来越多的政府投入了大量的资金来开发Linux。现在很多国家政府机构、一些硬件公司及软件开发人员将他们的目光转移到Linux操作系统的开发上。Linux的广泛使用为使用者节省了经费，相对于封闭源码软件提高了安全性。

3. Linux发行版本

一个典型的Linux发行版本包括Linux内核、一些GNU程序库和工具。在Linux内核的发展过程中，一些组织或厂商将Linux系统的内核与外围实用程序及文件封装起来，并提供一些系统安装界面、系统配置、设定与管理工具等，构成了各自的发行版本。因此可以认为Linux的发行版本实际上就是Linux的内核加上外围实用程序的一个大软件包。

Linux的发行版本与内核版本号是相互独立的，Linux的发行版本号随发布者的不同而不同。SUSE、Fedora、Ubuntu、Redhat等都只是Linux的发行版本，所以将它们说成是Linux是不确切的。不同发行版本的Linux使用起来感觉是不同的。这种不同只是最外层的使用程序的不同，而不是Linux内核不统一或不兼容。

Linux刚开始的时候仅以源码形式出现，用户需要在其他操作系统下进行编译才能使用，后来出现了一些正式的版本，例如红帽公司的Red Hat系列，还有社区组织的Debian、Ubuntu等。Linux的十大发行版本如下：Debian，SUSE，Fedora，Ubuntu，Slackware，Mandirva，Gentoo，PCLinuxOS，KNOPPIX，MEPIS。

1.2 什么是Ubuntu

Ubuntu的产生是基于Debian的发展，Debian计划是一个致力于创建一个自由操作系统的合作组织，他们所创建的操作系统名为Debian GNU/Linux，简称Debian。该操作系统目前采用Linux内核。

那么Debian为什么会如此受欢迎呢？

（1）升级方式自由灵活

dpkg是Debian特有的软件包管理工具，它被誉为最强大的Linux软件包管理工具。再加上apt-get工具，在Debian系统上安装、卸载、升级和管理软件将变得非常容易。

（2）安装过程简单方便

Debian一直都致力于安装过程的优化，安装者可以通过光盘、DOS甚至网络来安装Linux。

（3）系统稳定性

很多装有Debian系统的机器已经连续稳定运行了多年。

（4）系统安全性

Debian非常注意在软件发布中的快速修复安全的问题。因为开放源码，Debian会在开放的环境下进行评估，这样就可以避免一些不安全的模式。

（5）错误跟踪

用户可以提交bug报告，Debian的错误跟踪系统会快速如实回答用户提出的问题。另外，如果用户有问题，发送到邮件列表的邮件通常会得到开发人员免费的及时解答。

Ubuntu（发音“乌班图”）是来自一个非洲的词汇，被视为非洲人的传统理念，也是建立新南非共和国的基本原则之一，与非洲复兴的理想密切相关。Ubuntu精神的大意是“人道待人”，包含天下共享的信念。Ubuntu操作系统将Ubuntu的精神带到软件世界中。

Ubuntu始创者是马克·舍特尔沃斯，它的第一个版本于2004年10月20日发布，并以Debian为开发蓝本。Ubuntu包含了大量从Debian发行版本中精挑细选的软件包和Debian强大的软件包管理系统。Ubuntu的软件包清单只包含高质量的重要应用程序。

Ubuntu具有近乎完美的Linux桌面系统。用户可以安装不同的桌面系统，基于Gnome的Ubuntu，基于KDE的Kubuntu以及基于Xfc的Xubuntu。Ubuntu提供了一个健壮、功能丰富的计算环境，既适合家用又适用于商业环境。每6个月就会发布一个版本，以提供最新、最强大的软件。Ubuntu的发行版本如表1.1所示。

在Ubuntu的学习过程中，建议大家多上网查阅一些有关Ubuntu的资料，特别是一些有关Ubuntu的权威网站，可供参考的信息比较全面，而且信息更新也比较及时。下面是一些对学习Ubuntu非常有用的网站。

Ubuntu官方网站：http://www.ubuntu.com/

Ubuntu中文官方网站：http://www.ubuntu.org.cn/

中国IT实验室Ubuntu技术：http://linux.chinaitlab.com/Special/Ubuntu/Index.html

GNU官方网站：http://www.gnu.org/

中文wiki：http://wiki.ubuntu.org.cn/

1.3 Linux的结构

Linux操作系统主要分为4 个部分：内核（kernel）、shell、文件系统和实用工具。其中，内核是整个系统的核心部位；shell是用户和计算机交流的接口；文件系统是文件存放在磁盘等存储设备上的组织方法。内核、shell和文件系统一起形成了基本的操作系统结构，它们使得用户可以运行程序、管理文件以及使用系统。此外，Linux操作系统还有许多被称为实用工具的程序，辅助用户完成一些特定任务。下面简单介绍Linux操作系统的这4个组成部分。

1. 内核

计算机系统是软件和硬件的共同体，这两者相互依赖，缺一不可。计算机硬件是由计算机内部设备和计算机外围设备组成的。但是如果没有软件的操作和控制，硬件是不能工作的，完成这个控制工作的软件就是操作系统。内核是Linux操作系统最重要的组成部分，它是硬件和软件之间通信的桥梁。内核的主要作用是运行程序和管理硬件。内核包括几个主要部分：进程管理、内存管理、文件系统驱动、网络管理和进程间通信。

2. shell

shell是在文本环境下的命令解释器，它提供了用户和内核之间进行交互操作的接口。当用户输入一个命令后，shell会对该命令进行解释，并将其送入内核去执行。shell中的命令分为内部命令和外部命令。内部命令包含在shell之中，如cd、exit等，查看内部命令可使用help命令。外部命令对应存于文件系统某个目录下的具体可操作程序中，如cp等，查看外部命令的路径可使用which命令。

shell除了具有解释键盘命令并将其发送到内核的功能外，还是一种高级的编程语言。shell命令可以写在一些文件中，作为可执行文件来执行，这些文件在Linux系统中称为shell脚本，在DOS和Windows中称为批处理文件。

同Linux本身一样，shell也有多种不同的版本。目前主要流行的版本有以下几个。

（1）Bourne Shell：是由贝尔实验室开发的。

（2）BASH（Bourne Again Shell）：是Bourne Shell的增强版，GNU操作系统上默认的shell，它包含C Shell和Korn Shell中最好的功能。

（3）Korn Shell：是对Bourne Shell的发展，内容大部分与Bourne Shell兼容。

（4）ZSH（Z Shell）：该shell结合了许多shell（包括Korn Shell）的特性。

（5）C Shell：是SUN公司shell的BSD版本。

3. 文件系统

在Linux系统中，所有的文件都被放在目录中，目录分级相连，组成一个整体的文件系统。文件系统是文件存放在磁盘等存储设备上的组织方法。主要体现在对文件和目录的组织方式上，目录提供了管理文件的一个方便而有效的途径。每个目录可以包含文件或其他目录；目录包含文件，好像树枝上的叶子；目录包含其他的目录就好像大树枝又分叉一样。由于与树的情形类似，所以目录结构也被称为树结构。Linux文件系统能够从一个目录切换到另一个目录，而且可以设置目录和文件的权限及文件的共享程度等。

Linux系统下的所有分支都是从根目录开始的，在根目录中包含了几个系统目录和/home目录。其中，系统目录包含的是系统特有的文件和程序，而/home目录包含的是系统中所有用户的目录。在每个用户主目录下，都包含用户自己可以使用的目录，目录还可以再包含目录，从用户的主目录开始，这种嵌套目录一直延伸下去。

4. 实用工具

标准的Linux操作系统包含自己的一套实用工具专用程序，例如编辑器等。Linux包括几百个实用工具程序，这些程序通常被称为命令，可以完成用户需要的功能。实用工具大体可分为3类：编辑器、过滤器和交互程序。

（1）编辑器：Linux编辑器用于编辑文件，Linux下的编辑器主要有vi、nano等。

（2）过滤器：Linux过滤器（Filter）用于接收数据并过滤数据。Linux过滤器读取从用户文件或其他地方输入的内容，检查和处理数据，然后输出结果。过滤器的输入可以是一个文件，也可以是用户通过键盘输入的数据，还可以是另一个过滤器的输出。过滤器可以相互连接，因此，一个过滤器的输出可能是另一个过滤器的输入。在有些情况下，用户可以编写自己的过滤器程序。

（3）交互程序：交互程序是用户与计算机之间的信息接口。