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1、Unix系统与软件开发环境,教学目的与考核方式,目的： 带领同学们进入一个计算机应用与开发的新领域：Unix/Linux 学完后能胜任Unix/Linux领域的管理与开发工作 考核方式：考试（笔试+机试） 学时：周4（218周） 课程内容： Unix系统与软件开发环境 Unix/Linux系统知识（请准备笔记本，做好笔记）。 开发部分，参考Unix环境高级编程请做好笔记。 要做好实验，要通过实验理解教材。,关于教材,没有非常合适的教材 使用：Linux操作系统 参考书 Unix环境高级编程,W Richard Stevens,尤晋元等译，机械工业 Linux程序设计，Neil Matthew等编，杨晓云等译，机械工业，人民邮电 Unix系统编程,Kay A. Ribbins等编，陈娟等译，机械工业 Unix编程艺术,Eric S. Raymond等编，姜宏等译，电子工业 Red Hat Linux 9应用基础教程，梁如军，机械工业 Linux下的C编程，贾明等编，人民邮电 Unix网络编程， W Richard Stevens，施振川等译，清华大学,课程安排及学习方式,知识点及理论学时

2、（38） Unix / Linux基本知识 Unix / Linux管理与配置 Linux网络服务及管理 Unix系统软件开发环境 实验（30） Unix / Linux基础与基本操作 Unix / Linux管理与配置 Unix系统软件开发 理论与实践相结合 Unix / Linux知识学习 实践与应用 为就业和今后发展打基础,课程概览,简介与入门知识 shell与命令界面 文件系统及管理 用户与口令管理 进程管理 Unix系统常用命令 设备管理 网络、网络服务及应用 内核与系统管理 系统安装 shell编程 文件I/O 标准I/O 高级I/O 文件和目录 进程关系、信号与进程控制 进程间通讯(IPC) C/S，C/M/S与守候进程,第一章 简介,Unix / Linux 发展历程 Unix / Linux 的特点与发展趋势 Unix / Linux 的厂家与版本 Unix / Linux 应用简介 Unix的文化与哲学,1.1 Unix发展简史,1 Unix的起源及历史1969-1995,Unix的祖辈是小而简单的兼容分时系统（CTSS: Compatible Time-Shari

3、ng System），也算是曾经实施过的分时系统的第一代或者第二代了。 Unix的父辈是颇具开拓性的Multics项目，该项目试图建立一个具备众多功能的information utility，能够很漂亮地支持大群用户对大型计算机的交互式分时使用。可是，Multics设计得太完美了，最后因不堪自身重负而崩溃了。但Unix却正是从它的废墟中破壳而出的。 最初的Unix就是一个第三系统。 小型实验原型系统的后继产品往往备受令人讨厌的“第二版效应”折磨。由于迫切希望把所有首次开发时遗漏的功能都添加进去，往往导致设计十分庞大、过于复杂。其实，还有一个因不常遇到而鲜为人知的“第三版效应”：有时候，在第二系统不堪自身重负而崩溃之后，有可能返朴归真，走上正道。,2 创世纪:1969-1971,Unix于1969年诞生于贝尔实验室的计算机科学家Ken Thompson的头脑中。（Thompson曾经是Multics项目的研究人员。） 当时代计算机硬件的原始程度： 那时最强大的机器所拥有的计算能力和内存还不如现在一个普通的手机。 所谓的大硬盘容量也不超过1M 。 视频显示终端才刚刚起步，六年以后才得到广泛

4、应用。 最早分时系统的标准交互设备就是ASR-33电传打字机。 Unix命令简洁、“少说多做”的传统正是从这里开始的。,创世纪:1969-1971,当贝尔实验室（Bell Labs）从Multics研究联盟中退出时，Ken Thompson带着从Multics激发的灵感留了下来。 他甚至没能留下一台机器来玩自己编写的“星际旅行（Space Travel）”。 Unix就在一台废弃的PDP-7小型机上问世了。这台PDP-7成为了“星际旅行”的游戏平台和Thompson关于操作系统设计思路的试验场。,创世纪:1969-1971,Dennis Ritchie（ Unix的合作发明者和C语言的发明者）、Doug McIlroy和其他一些同事，已经习惯了Multics环境下的交互计算方式，不愿意放弃这一能力。 Thompson的PDP-7操作系统给了他们一把救生稻草。 Ritchie评述道：“我们希望保留的不仅仅是一个良好的编程环境，还包括一种能够形成伙伴关系的系统。,创世纪:1969-1971,Thompson和Ritchie“星际旅行”的实现引起了关注。Thompson和Ritchie为支持

5、游戏开发而在PDP-7上编制的实用程序成了Unix的核心。 直到1970年才产生Unix这个名字。最初的缩写是“UNICS”（Uniplexed Information and Computing Service），Ritchie后来称之为“一个有点反叛Multics味道的双关语”，因为它的前身是Multics（MULTiplexed Information and Computing Service）。,创世纪:1969-1971,Unix的第一功，是1971年为贝尔实验室的专利部门进行“文字处理”的支持工作。Unix在贝尔实验室计算群落中的重要而永久地位由此确立，并且开创了Unix历史的下一个主旋律与文档格式化、排版和通讯工具的紧密结合。 Unix的轻装开发和方法上不拘一格的传统与生俱来。 既使在最早期，PDP-7 Unix已经拥有现今Unix的诸多共性，提供的编程环境也比当时读卡式批处理大型机的环境要舒服得多。Unix几乎可以称得上第一个能让程序员直接坐在机器旁，一边编程一边测试的联机系统。Unix的整个发展进程中都能吸引那些不堪忍受其它操作系统局限性的程序员自愿为它进行开发，这

6、也一直是Unix不断拓展其能力的模式。,3 出埃及记：1971-1980,最初的Unix用汇编语言写成，应用程序用汇编语言和解释型语言B混合编写。 B语言的优点在于小巧，能在PDP-7上运行，但是作为系统编程语言还不够强大，所以Dennis Ritchie给它增加了数据类型和结构。1971年起从B语言进化出了C语言。 1973年，Thompson和Ritchie成功地用C语言重写了整个Unix系统。这是一个大胆的举措那时为了最大程度地利用硬件性能，系统编程都通过汇编器来完成。 与此同时，可移植操作系统的概念几乎鲜为人知。可是有了C之后，可移植操作系统“已经”变成了现实。 1979年，Ritchie这么写：“Unix的成功很大程度上源自其以高级语言作为表述方式所带来的可读性、可改性和可移植性”。,出埃及记：1971-1980,1974年在美国计算机通信（Communications of the ACM）上发表的一篇论文中Ritchie-Thompson第一次公开展示了Unix。文中作者描述了Unix前所未有的简洁设计，并报告了600多例Unix应用（这些都是安装在即便按照那个年代的标准

7、，性能都算很低的机器上，但是（正如Ritchie和Thompson所写）“性能的局限不仅成就了经济性，而且鼓励了设计的简约” 。） CACM论文发表后，全球各个研究实验室和大学都嚷着要亲身体验Unix。但根据1958年为解决反托拉斯案例达成的和解协议，AT&T（贝尔实验室的母公司）被禁止进入计算机相关的商业领域。所以，Unix不能够成为一种商品。实际上，根据和解协议的规定，贝尔实验室必须将非电话业务的技术许可给任何提出要求的人。于是，Ken Thompson开始默默回应那些请求，将磁带和磁盘一包包地寄送出去。 Unix的发展迅速笼罩了一层反传统文化的氛围。 Unix黑客们沉浸在同时编织未来和编写系统的狂欢中。,出埃及记：1971-1980,那些日子的兴奋从Douglas Comer的话语中可见一斑：许多大学都对Unix作出过贡献： 多伦多大学计算机系发明了200dpi的打印机/绘图仪，并且开发了用打印机模拟照相排版机的软件； 耶鲁大学的计算机专家和学生们改进了Unix的shell； 普渡大学的电子工程系对Unix的性能作了重要改进，推出了支持大量用户的Unix版本，还推出了最早的Uni

8、x网络之一； 加州大学伯克利分校的学生开发了新shell和许多小型实用工具。 1970年代后期贝尔实验室发布Unix V7版本时，该系统解决了许多部门的运算问题，也综合了许多高校的创意，最终诞生了一个更强大的系统。 思想潮流开始了新一轮循环，从学术界流向工业实验室，然后又回到学术界，最后流向了不断增加的商业用户。 现代Unix程序员公认的第一个完全意义上的Unix是1978年发布的V7版本。,出埃及记：1971-1980,第一代Unix用户群一年前就已形成。此时，Unix用于支撑贝尔系统(Bell System)的所有操作，并且传播到高校中，甚至远至澳大利亚在那里，John Lions对V6版源码的注释成了Unix内核的第一个正式文档Lions Unix源代码分析。许多资深的Unix黑客仍然珍藏着一份拷贝 。 Lions Unix源代码分析：Lions的书是地下出版界轰动一时的大事。由于侵犯版权等诸如此类的问题，该书不能在美国出版，所以大家就你拷给我、我拷给你。在那个时代，若没有Lions的书，你就当不成内核黑客。,出埃及记：1971-1980,Unix产业也初露端倪。1978年，第一

9、个Unix公司(the Santa Cruz Operation，SCO)成立，同年售出第一个商用C编译器。 1980年，西雅图一家还不起眼的软件公司微软也加入到Unix游戏中，他们把AT&T版本移植到微机上，取名为XENIX来销售。但是微软把Unix作为一个产品的热情并没有持续多久(尽管直到1990年左右，微软的大部分内部开发工作都用的是Unix) 。,4 TCP/IP和Unix内战:1980-1990,在Unix的发展过程中，加州大学伯克利分校很早就成为唯一最重要的学术热点。 伯克利分校早在1974年就开始了对Unix的研究，而Ken Thompson利用1975-1976的年休在此教学，更对Unix的研究注入了强劲活力。 1977年，当时还默默无闻的伯克利毕业生Bill Joy管理的实验室发布了第一版BSD。 到1980年，伯克利分校成了为这个Unix变种积极作贡献的高校子网的核心。有关伯克利Unix(包括vi编辑器)的创意和代码不断从伯克利反馈到贝尔实验室。,TCP/IP和Unix内战:1980-1990,1980年，国防部高级研究计划局(DARPA，Defense Advanced Research Projects Agency)需要请人在Unix环境下的VAX机上实现全新的TCP/IP协议栈。DARPA选择了伯克利Unix作为平台显然是因为可以毫无阻碍地拿到它的源码。 伯克利计算机科学研究组当时拥有天时地利，还有最强大的开发工具；而DARPA的合作无疑成为Unix历史上自诞生以来最关键的转折点。,TCP/IP和Unix内战:1980-1990,在1983年TCP/IP实现随Berkeley 4.2版发布之前，Unix对网络的支持一直是最薄弱的。早期的以太网实验不尽人意。贝尔实验室开发了一个难看但还能用的工具UUCP，可在普通电话线上通过调制解调器来传送软件。UUCP可以在分布很广的机器之间转发邮件，并且（在1981年Usenet发明后）支持Usenet。 在TCP/IP诞生之前，Unix和Internet文化尚未融合。但有了TCP/IP，一切都变了。ARPANET和Unix文化自边缘开始融合，这种发展最终使两者都免遭灭亡。,TCP/IP和Unix内战:1980-1990,不过，事

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