unix教程第一.二章.ppt

人机联作工作站 西南石油大学资环学院 人 机 工作站 UNIX 课程简介 课程性质课程要求主要内容推荐参考书 课程性质 本课程是为勘查技术与工程专业高年级学生开设的一门专业课 其任务是使学生了解目前广泛用于油气勘探和开发领域的人机联作工作站的组成 工作原理及操作使用方法 通过课堂讲授和上机实习 熟悉并掌握工作站操作系统 UNIX的使用和管理 学会在工作站上使用地震人机联作交互解释系统和地震资料交互处理系统 以达到拓宽学生知识面 培养学生利用人机联作工作站解决油气勘探的实际问题 课程基本要求 本课程大致分为两部分 一是UNIX操作系统的学习和使用 二是地震人机联作解释 处理软件系统的学习和使用 UNIX操作系统是基础 要求学生熟练掌握UNIX一般命令的使用方法 UNIX常用编辑器的使用方法 熟悉Shell程序设计方法 要求学生能自己动手编制简单的Shell程序 能够看懂系统的基本设置文件 为大型专业软件的安装 维护和管理打下良好的基础 地震人机联作部分要求学生了解工作站地震处理 解释软件的基本组成及一般使用方法 第五章Shell程序设计 6学时 第一章工作站简介 1学时 第二章UNIX操作系统概况 1学时 第三章UNIX系统使用入门 6学时 第四章文件编辑器 2学时 主要内容 第六章地震人机联作处理 解释系统 4 实验教学内容 1 工作站的基本使用方法 2学时 2 UNIX系统基本命令练习 2学时 3 VI文本编辑器的使用 2学时 4 UNIX系统命令的深入练习 2学时 5 简单的Shell程序设计练习 2学时 6 复杂的Shell程序设计练习 4学时 7 程序维护工具make练习 2学时 8 综合练习 4学时 1 地震资料人机交互解释 王强李玲等编 石油工业出版社 1995 3 UNIX入门与提高 许锦波朱文章清华大学出版社 4 UNIX系统编程 美 DavidA Curry著中国电力出版社 5 UNIX教程 孟庆昌编著电子工业出版社1998 2 工作站使用环境 王祥等编 南开大学出版社 1993 推荐参考书 成绩核算 理论考试70 上机实验30 1什么是工作站及其性能和特点2几种主要工作站的介绍3工作站的软件环境及基本组成 第一章工作站简介 1 1 1什么是工作站 工作站又叫工程工作站 它开始是为工程技术人员设计的以工程应用为主要目的的一类计算机 运算速度快并有联网能力的计算机 早期在CAD CAM应用中 数值计算及软件开发与研究中需要图形处理功能强 这样就产生了早期的工作站 1 1 1什么是工作站 1989年IEEE 电气和电子工程师协会 根据计算机性能和价格分类 个人计算机工作站小型计算机主机小巨型计算机巨型计算机 1 1 2工作站的特点 从使用的角度 具有高性能的图形处理能力具有分布式的网络环境配置多任务 多用户分时交互的操作系统作为个人计算机的环境来使用 单总线 即在一条总线上分别连接着CPU 存储器和I O设备等 微机都是单总线 1 1 2工作站的特点 从技术发展角度看 1 工作站是多总线结构 2 cpu的RISC化 大大提高了cpu的处理能力 3 工作站在软硬件技术上的开放性 4 采用更多的先进技术 如多cpu技术 精简指令系统 RISC设计的根本原则 针对流水线化的处理器优化 1987年SUN公司首先推出的 简单的理解 公开各种接口和设计规范 1 2几种主要工作站的介绍 SUN工作站 Sun工作站具有快速的处理器 高带宽的联网功能和图形加速卡 可提供杰出的应用性能 SunJava工作站 SunBlade150工作站 SunBlade1500工作站和SunBlade2500工作站 Sun公司的名称 实际为StanfordUniversityNetwork三个英文单词首写字母之缩略 中文意为 斯坦福大学网络 Sun起初由包括ScottMcNealy 现任Sun公司首席执行官 等四名在Stanford大学和加州大学Berkeley分校的研究生创建 1982年2月正式注册 先以工作站的设计制作为业务重点 6个月后开始创收盈利 全球雇员人数达2万6千余人 Unix工作站 服务器中国大陆市场名列第一 市场份额超过30 1 2几种主要工作站的介绍 SUN工作站 主要包括SPARCstation和SPARCserver两种 它们在设计上几乎相同 差别主要在使用上 SPARCserver不配显示器 更多的用于银行和证券交易等领域 1 2几种主要工作站的介绍 2 HP工作站 1989年 hp正式进入工作站市场 图形工作站 XW4400 XW6200 XW6400 HPxw8200工作站 中国石油大庆油田勘探开发研究院近年来引进了60套HP高性能工作站 1 2几种主要工作站的介绍 3 IBM工作站 IBM是最早研究RISC技术的 但进入工作站市场比较晚 但IBM技术一流 因此其产品受到业界的好评 如IBMMPRO6225 66C工作站 1 2几种主要工作站的介绍 4 SGI工作站 SGI工作站的最大的特点是图形功能特别强 主要得益于它的专利技术 几何图形发生器和SGI图形库GL 1 3工作站的软件环境及基本组成 1 3 1工作站的软件环境 什么是软件环境 可以分为系统软件和应用软件两部分 系统软件 通常是指计算机的操作系统 各种语言的编译程序 图形用户界面和图形软件等 应用软件则是指在系统软件之上 为各个不同的领域所开发的面向具体应用的软件 目前工作站上所用的操作系统是什么 主要是windows和UNIX Unix的优点 稳定 可靠 安全 有强大的网络功能 具有良好的可移植性 Hardwareresources Softwareresources HardDiskCPUMainboardMainmemory RAM DisplayscreenKeyboardprintermodemscanner wordprocessorgraphingtoolsE mailsoftwaredatabasetelecommunicationsbrowserHTMLeditor 1 3 2工作站的基本组成 1 3 2工作站的基本组成 基本硬件 监视器 系统单元 键盘 鼠标等几个部分 系统单元又分为 cpu 内存 硬盘 网络硬件等几个主要部分组成 用户界面 文字界面 图形用户界面图形界面的使用 a 打开shell窗口 b 极小化和恢复窗口 c 极大化和恢复窗口 d 改变窗口的大小 e 移动窗口 f 改变窗口的堆放顺序 第一章内容回顾 什么是工作站 工作站的特点 几种主要工作站的介绍 工作站的软件环境 工作站的基本组成 一 计算机操作系统概述二 UNIX系统的发展历史和现状三 UNIX系统的特点四 UNIX系统的层次结构五 UNIX目录结构 第二章UNIX系统概述 2 1 1定义 用以控制和管理计算机硬件和软件资源 合理地组织计算机的工作流程 方便用户使用计算机的程序的集合 操作系统控制和管理计算机系统中所有的硬件和软件资源 使之得到更加有效的利用 操作系统能合理地组织计算机系统的工作流程 增强系统的处理能力 操作系统提供了用户与操作系统之间的接口 使用户更方便地使用计算机 2 1计算机操作系统概述 计算机系统 2 1 2操作系统的功能 1 进程管理2 存储器管理3 设备管理4 文件 信息 管理 进程管理 进程 是指在系统中能独立运行的基本程序单位 也是作为资源分配的基本单位 当开始运行一个程序时 操作系统产生一个新的进程 许多进程可同时存在 但某一时刻只有一个进程在CPU上运行 操作系统在进程间不断地切换 调度不同进程轮流在CPU上运行 当程序运行完毕 进程结束 操作系统收回该进程运行时所占用的计算机资源 2 1 3操作系统的历史 Linux Windows2000 WindowsXP UNIX MicrosoftDiskOperatingSystem UNIX与DOS的区别 DOS专用于个人电脑 UNIX用于工作站 按用户类型 按工作环境 DOS为单用户单任务 UNIX是多用户多任务 书写方式 UNIX区分大小写Username username 目录分隔符号 UNIX DOS Multics系统的原始版本开始运行 但它没有提供预定的综合计算服务能力 而且其成功的标准也变得不清楚 Bell实验室退出了该系统的开发工作 Multics研究工作终止 1969年Bell实验室的计算机专家Thompson 利用其参与Multics系统开发的机会 为GECOS写了一个 太空旅行 SpaceTravel 的游戏程序 开发计划结束后 他将SpaceTravel移植到PDP 7电脑上运行 2 2UNIX的发展历史和现状 从总体来看 Unix的发展可以分为三个阶段 第一阶段为Unix的初始发展阶段 该系统吸收了Multics的精华 同时又比Multics大大简化 为了表示它与Multics既继承又独具特色的关系 1970年 开发者把它正式命名为UNIX 为了加强其功能 Thompson利用在Multics系统中所学到的技术与经验 以PDP 7电脑的汇编语言编写了一套新的文件系统 UniplexedInformationandComputingSystem 及一个小但是很完整的操作系统 这个阶段Unix从版本只在内部使用 同时Unix允许大学和科研机构获得Unix的源代码进行研究发展 第二阶段为80年代发展阶段 这是Unix的丰富发展时期 在Unix发展到了版本6之后 一方面AT T继续发展内部使用的Unix版本7 同时也发展了一个对外发行的版本 但改用System加罗马字母作版本号来称呼它 SystemIII和SystemV都是相当重要的Unix版本 此外 其他厂商 以及科研机构都纷纷改进Unix 其中以加州大学伯克利分校的BSD版本最为著名 从4 2BSD中也派生出了多种商业Unix版本 在这个时期中 开始对Internet进行研究 而BSDUnix最先实现了TCP IP 使Internet和Unix紧密结合在一起 1971年11月Thompson和Ritchie写出了UNIX第一版本的手册 包含了UNIX的许多主要的思想 文件系统 进程管理 系统界面及若干主要命令 1972第二版本发行 增加了管道线的功能 但系统和实用程序仍用汇编语言编写 1973第三版本用C语言编写了UNIX操作系统 使UNIX基本上摆脱了对硬件平台的依赖性 AT TBell实验室 1978第七版 增强了系统的可移植性 在内核部分把与机器有关的部分独立出来减少了对特定机器的依赖性 在外层 加强了Shell 为Shell提供了字符串变量 信号捕获处理 结构化程序设计等功能 1976第六版 提供给高等学校 要求他们支付很少的费用 鼓励他们使用unix系统 后来商业界认识到unix系统的优越性 开始采纳使用 1982AT T推出了UNIX的第一个商用版本 系统III增加了远程作业 源代码控制系统SCCS及记账等功能 1984年公布的系统V大部分与系统III兼容 但文件系统更快捷改进了终端驱动程序 推广了进程通讯 实现了内存共享等等其他的功能 七十年代中期柏克莱分校把Thompson请回去 做了一年访问学者 他把技术传给了母校 柏克莱分校成立了一个专门从事unix开发的小组USRG 1973年研制出了BSD3版本 后来研制出了BSD4 其中加了屏幕编辑器vi 命令解释器等等 柏克莱分校 第三阶段是Unix的完善阶段 从90年代中期开始到现在 当AT T推出SystemVRelease4 第五版本的第四次正式发布产品 之后 它和伯克利的4 3BSD已经形成了当前Unix的两大流派 此时 AT T认识到了Unix价值 因此他起诉包括伯克利在内的很多厂商 伯克利不得不推出不包含任何AT T源代码的4 4BSDLite 这次司法起诉也使很多Unix厂商从BSD转向了SystemV流派 第三阶段是Unix的完善阶段 这个时期的另一个事件是Linux的出现 一个完全免费的与Unix兼容的操作系统 运行在非常普及的个人计算机硬件上 Linux已经有500多万用户 成为仅次于Windows的第二大操作系统 重要的Unix版本 SunOS与Solaris 使用在好多工作站 Linux Fedora使用在微机上 与FreeBSD 发展特点 功能 越来越齐全软件 越来越丰富系统 越来越庞大用户 越来越多 UNIX标准 1988年5月 以IBM DEC和HP等几家大计算机厂家为首成立了开放软件基金会OSF 1988年底 以AT T和Sun为首 宣布了UNIX国际组织 UNIXInternational 的成立 1 开放性和良好的可移植性 UNIX的大部分代码都是用C语言编写 其内核十分简洁 结构模块化 各模块可以单独编译 C语言即具有高级语言的易于掌握 易于移植的特点 又具有低级语言可以直接对硬件进行操作的能力 2 网络范围的互操作性 把计算机联到Internet 便可以方便地与其它计算机进行联络 而不必担心硬件的结构和配置的不同 对由不同的UNIX系统 都采用了公共的系统管理和联网协议 使得用户可以方便地混用和匹配多种UNIX系统 2 3Unix特点 另外 UNIX在安全性能和可靠性方面也具有极大的竞争力 一方面 UNIX实行开放的方针 另一方面它又有良好的安全保护功能 用户之间的资源共享非常方便 而资源保护又很严格 能够防止蓄意破坏 3 丰富的软件开发环境 4 设计简洁 功能全面 并且使用方便 2 4UNIX的层次结构 硬件 1 内核 kernel 进程管理存储管理设备管理网络功能 管理和操作硬件 2 4UNIX的层次结构 2 文件系统 普通文件目录文件特殊文件符号链接文件 3 外壳 shell 是UNIX系统的命令解释程序 用来读入 解释和执行命令 4 实用程序 组织 修改和管理数据 什么是Shell UNIX外的一层 壳 它是UNIX与用户的界面 用户是通过Shell与UNIX打交道 其功能类似一个翻译器 把用户的指令转译成UNIX系统能够理解的意思 再交由系统执行UNIXShell同时又是一种程序设计语言 Shell程序是UNIX强大功能中不可或缺的重要部分 不同版本的UNIX支持不同的Shell 其中最基本的是BourneShell和CShell 在使用UNIX的实用程序时 通过Shell这个中介来完成 当某一种Shell对命令进行操作时 它打印提示符等待用户输入命令 这时Shell对命令进行分析 如果是它的内部命令 它便执行 如果是一个外部命令 实用程序 Shell就创建一个新的子进程来执行 执行完毕后 返回原有进程 什么是Shell 在AT T的DennisRitchie和KenThompson设计UNIX的时候 他们想要为用户创建一种与他们的新系统交流的方法 那时的操作系统带有命令解释器 命令解释器接受用户的命令 然后解释它们 因而计算机可以使用这些命令 但是Ritchie和Thompson想要的不只是这些功能 他们想提供比当时的命令解释器具备更优异功能的工具 这导致了Bourneshell 通称为sh 的开发 效率最高 Shell发展历史 Cshell由加州大学Berkeley分校于20世纪70年代末开发 作为2BSDUNIX系统的一部分发布 它的主要开发者是BillJoy Cshell提供了很多标准的Bourneshell不具备的功能 Cshell基于C语言 作为编程语言使用时 语法也类似于C Cshell也提供了增强交互使用的功能 如命令行历史 别名和作业控制 由于是为大型机设计并增加了很多新功能 Cshell在小型机器上运行可能比较慢 而且 即使在大型机上 它的速度也不如Bourneshell 但交互性最好 Kornshell其实是Bourneshell的一个扩展集 它不仅能运行于UNIX系统 还能在OS 2 VMS和DOS上运行 Kornshell提供了对Bourneshell的向上兼容性 加入了许多Cshell中受欢迎的功能 效率界于二者之间 但是自由软件基金会想寻求一种免费的shell 开发者们开始致力于Bourneshell以及当时其它shell中某些很受欢迎的功能背后的语言 这个开发结果是BourneAgainShell 或称bash 红帽子确省的shell Shell的作用 将多个命令组合成一个新命令在后台执行命令循环地执行命令根据不同的条件执行不同的命令改变命令的输入文件或输出文件 2 5UNIX的目录结构 UNIX操作系统采用倒树型的层次结构 在这种结构中 最上层是根目录 其下是根目录的子目录以及子目录的子目录 每个目录都可以有文件 文件可以看成是这个树型结构的叶 特点是可提供独立的工作环境 所建的文件和目录个数不受限制 目录层数也不受限制 灵活的文件组织方式 根目录 bin大部分可执行的UNIX命令和共用程序 dev设备文件 如 dev cd0 etc系统管理命令和数据文件 libC程序库 usr存放用户的共用程序或文件 home注册目录 在此目录下建立用户目录 tmp临时工作目录 存放一些临时文件 当前目录 父目录 UNIX常用目录 第二章内容回顾 计算机操作系统概述 UNIX系统的发展历史和现状 UNIX系统的特点 UNIX系统的层次结构 UNIX系统的目录结构 作业 任选一题 分析linux操作系统的演变过程及其应用现状 分析Solaris操作系统的演变过程及其应用现状