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)David A.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:,http:/,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。Sun Java 工作站、Sun Blade 150 工作站、Sun Blade 1500 工作站 和Sun Blade 2500 工作站。,Sun公司的名称,实际为Stanford University Network 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Scott McNealy(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 SPARC server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,HP xw8200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IBM M PRO 6225-66C 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,Hard Disk CPUMain boardMain memory(RAM)Display screen Keyboardprintermodemscanner,word processorgraphing toolsE-mail softwaredatabasetelecommunicationsbrowserHTML editor,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,Windows 2000,Windows XP,UNIX,Microsoft Disk Operating System,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”（Space Travel）的游戏程序。开发计划结束后，他将Space Travel 移植到PDP-7电脑上运行。,2.2 UNIX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（Uniplexed Information and Computing System）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。System III和System V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BSD Unix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&T Bell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。,1982 AT&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System V Release 4（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4.4BSD Lite，这次司法起诉也使很多Unix厂商从BSD转向了System V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(UNIX International)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,2.3 Unix 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,2.4 UNIX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,2.4 UNIX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 UNIX Shell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Bourne Shell 和 C Shell,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 Dennis Ritchie 和 Ken Thompson 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 Bourne shell（通称为 sh）的开发，效率最高。,Shell发展历史,C shell由加州大学Berkeley分校于20世纪70年代末开发，作为2BSD UNIX系统的一部分发布。它的主要开发者是Bill Joy。C shell提供了很多标准的Bourne shell不具备的功能。C shell基于C语言，作为编程语言使用时，语法也类似于C。C shell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，C shell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Bourne shell，但交互性最好。,Korn shell其实是Bourne shell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。Korn shell提供了对Bourne shell的向上兼容性，加入了许多C shell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 Bourne shell 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 Bourne Again Shell，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,2.5 UNIX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/lib C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；,
