Linux 编程和系统管理新手入门

developerWorksLinux 专区 有数百篇技术文章、教程和小技巧,是 Linux 应用开发和系统管理的宝藏,但对于试图有自己选择方向的读者来说,找到所有需要的信息却很不易。 本页对想学习 Linux 但又无从下手的读者提供了综述指导,提供了 Linux 基础知识,并把相关的 developerWorks 文章、教程、技巧以及 IBM 培训服务教学、讲座实习和 IBM 产品集结在一起,以利于您进一步学习。

Linux 究竟是什么?

用最简单的话说,Linux 是一个操作系统。它是一位赫尔辛基大学学生 Linus Torvalds(Linux 是 Linus's UNIX 的缩写)在 1991 年 10 月创造的。Linux 本身实际上只是其内核;它实现了多任务和多用户功能,管理硬件,分配内存并且使应用程序能够运行。

对于任何一种操作系统,普通用户绝对没有足够的兴趣去了解如内核内部细节这样的内容。只有真正致力于此的人 ― 那些放弃个人生活或受雇做这种工作的人 ― 才愿意探索这些复杂的东西。

但即使您从未亲身深入研究过内核,那么也别担心,您可以很容易地雇用一家承包商或公司来为您做这项工作;要对一个专有系统进行这样的修改常常较困难,花费也比较大。

对于初学者,有关内核要记住的最重要的事是:带奇数的内核版本(即 2.3、2.5、2.7 等)是实验性的开发版内核。稳定的发行版内核的版本号是偶数(即 2.4、2.6、2.8 等)。

典型的 Linux 发行版包含 Linux 内核,但还包含许多应用程序和工具。总的说来,Linux 分发版中出现的许多系统级别和用户级别的工具都来自自由软件基金会(Free Software Foundation)的 GNU 项目(GNU 是“GNU's Not UNIX”的缩写)。

Linux 内核和 GNU 工具套件都在 GNU 通用公共许可证(GNU General Public License,GNU GPL)下发行。如果您还不熟悉 GNU GPL,那么理解它的最佳方法就是去阅读它。冒着可能会遗漏某些重要方面的风险,我这样概括 GNU GPL:它是一种使计算机代码可自由使用的方式,使用其代码的用户可随意使用和实验它。

  • 我们极力推荐 Linus Torvalds 以前的同事 Lars Wirzenius 所写的一篇很有趣的对 Linux 历史的概括。
  • Linux at IBM 的 Linux Line 提供有关合作伙伴的新闻、Linux 学习资源、成功案例和新的进展 ― 所有这些都是 IBM Linux 所关注的。
  • IBM Linux 技术中心(IBM Linux Technology Center) 直接与 Linux 社区协同工作;它的网站跟踪 IBM 对 Linux 以及相关的开发社区作出的贡献。

UNIX 和 Linux 有什么不同?

UNIX(此名称是源自以前的“Multics”操作系统)于 1969 年在 AT&T 贝尔实验室被创造出来,它是一种健壮的、灵活的和对开发人员友好的计算环境。尽管 UNIX 最初是为 Digital Equipment Corporation(DEC)的 PDP 微型计算机系列编写的,但它却成为最受欢迎的多用户通用操作系统,并已在所有计算领域 ― 甚至包括曾一度被大型机垄断的领域 ― 占据主导地位。

UNIX 和 IBM。IBM 在 Linux 和 UNIX 领域(以及许多其它领域)都有支持。

历经 20 多年的发展,UNIX 已经开始 ― 至少在某些领域 ― 被 Linux 超越。Linux 不是 UNIX;它只是非常象 UNIX。对于有些任务,您需要 Linux ― 对于其它任务,您仍需要 UNIX。UNIX 和 Linux 可以在一起非常协调地工作,编写得好的程序可以非常容易地在这两个系统之间进行移植。有关 UNIX 在 IBM(UNIX at IBM)的更多信息,请参阅下面一些站点。

  • 在软件方面,您可以了解有关 IBM 的 AIX 5L UNIX 操作系统的更多信息。
  • 从诞生至今,IBM 一直被公认是世界一流的硬件供应商。请查看 IBM pSeries UNIX 计算机 中提供的新功能特性 ― 旨在是这些计算机运行 Linux 的能力和运行 UNIX 一样强大。
  • IBM 开发者园地门户网站为用户提供最佳实践和技巧。特别地,IBM eServer 开发者园地有介绍硬件和软件的文章、产品帮助和参考资料,所涉及的 IBM 服务器硬件从基于 Intel 的机器到大型机,软件从 Linux 和 UNIX 到 z/OS,一应俱全。
  • z/OS UNIX 系统组有一页介绍由 IBM 员工以及由社区开发的免费 UNIX 工具和小玩意
  • 要了解有关 Multics(Multiplexed Information and Computing Service,多路信息和计算服务)的更多信息,请访问 Multics 主页

为什么 Linux 很重要?

因为它是自由软件,通过 GNU 通用公共许可证授权,Linux 使程序员无需在每次开发新项目时都要不断重新设计操作层。打个比方,GNU 的系列工具就好比免版税的砖块和灰泥,您可以用它们构建独立的项目。自由软件的批评者们常常担心自由软件的自由和低成本会将导致一场计算行业的经济灾难。然而,自由软件对计算领域的影响只不过象(不然的话更象)古腾堡(Gutenberg)的印刷机对文字世界的影响一样。

我能用 Linux 做什么?

您希望用 Linux 系统做什么将决定您想要什么样的 Linux 系统,以及在开始使用该系统之前要对它有多深的理解。

Linux 是进行内核研究、学习 UNIX 或学习编程的绝佳学习平台;有许多工具和应用程序可用来玩游戏、进行桌面排版或者只是闲来无事发一下电子邮件和浏览 Web。

它也是开放和封闭式生产系统的绝佳平台,因为可自由地对其进行最大程度的定制。Linux 可以作为各种事物的平台,从中间件到嵌入式计算和群集,从并行超级计算机到小玩意儿。IBM 已经参与了制造在 Linux 上运行的收银机的项目,以及制造 Linux 手表的项目。其他开发人员已经在手机、Sony PlayStation、TiVo 和 Sharp Zaurus 上使用了 Linux。

尽管 GNU 通用公共许可证要求将修改过的代码发布给使用该代码的客户,但它不要求将所有修改后的代码都发布给公众(这是某些自由软件的批评者没有领会的关键一点)。的确,对于基于 Linux 的收银机,把代码发布给大众在安全性上完全是一种冒险。GNU GPL 只要求使用代码的客户可以获得修改后的代码。

如何开始学习 Linux?

如果完全不了解 Linux,或者正在使用 Linux 作为桌面操作系统,那么您至少需要学习一些有关系统管理和安全性的基本知识。和试图将这些任务自动化的商业性个人操作系统不同,Linux 并不承诺手把手帮助您,也不承诺跟在您后面做一些清理工作:您必须自己管理系统。幸运的是,基本的维护和基本的安全性都很简单。在许多方面,现在的 Linux 和 UNIX 管理要比流行的商业性个人操作系统的管理容易得多,因为前者更透明。

尽管 Linux 的确有几个窗口环境可让您执行管理,但控制系统最直接的方法是使用命令行。构建在命令行环境结构之中的是大量的命令和数种基于文本的帮助系统。

在 Web 上,在现实世界中,有许多资源可以帮助您开始使用 Linux。有许多专门针对这一主题的网站、文章和书籍,Linux 用户组(Linux User Groups,也称为 LUG)在世界各个国家和城市举行会议 ― 众所周知,他们对新用户也非常友好。

如何在应用开发中使用 Linux?

Linux 是作为编程平台的绝佳选择。它符合 GCC,这意味着您可以使用 GNU 项目出色的编程与调试工具套件 ― 绝对免费,而且享有 GNU GPL 保证的所有自由。商业性编程软件包和商业性操作系统一样,要花很多钱。是的,某些项目常常需要它们,而它们也物有所值,但对于新手或学习编程的人 ― 以及某些职业人士 ― 自由软件绝对是不可替代的。如果您正在使用 Linux 作为开发平台,请不要跳过学习管理和安全性这第一步。不能掌握自己的计算机的程序员实在是愚蠢。

Linux 生来就符合标准。Linux 开发者通常非常重视的方面是:保持操作层以及在上面构建的应用的开放性、互操作性并符合标准。

  • Linux 标准基础库 (or LSB) 提供了特定于 Linux 的工业规范和认证计划。LSB 是 Free Standards Group 的一个工作组。
  • 意在为了符合 LSB,UnitedLinux 致力于提供改进的公共代码库。UnitedLinux 是由四家领袖级 Linux 提供商发起的协会工程。
  • 通常与 UNIX 紧密联系,The Open Group 是一中立于提供商、技术中立的国际化协会,其目标是计算界协同操作的安全性和可靠性。
  • IEEE's Portable Application Standards Committee (PASC) 负责 UNIX 标准的 POSIX 系列。
  • Requests for Comments (RFC) document series 是一套关于 Internet 的有组织的技术。由 IETF 秘书处维护,RFC 发行过程在 Internet 标准过程中占有重要地位。

在 Linux 上可以使用哪些编程语言?

除了象 Fortran 和 C/C++ 这样一直流行的传统编程语言,许多脚本和其它计算机语言也都可以在 Linux 上正常运行(甚至被设计成与 Linux 能最融洽地工作)。最受欢迎的编程语言包括 Perl、Python、PHP 和 Tcl。

象 Java 技术和 XML 那样不断发展的新技术可以在 Linux 上畅顺地运行,许多其它更深奥的编程语言(从 Logo 和 Rebol 到 Smalltalk 及其它语言)也是如此。

Web 服务与 Linux 有什么关系?

Web 开发人员在决定以什么技术作为其电子商务应用程序的基础时,有许多选择。因为 Linux 符合标准,所以许多新技术 ― 从 Java 技术和 XML 这样的开放成果到语音应用程序、无线、普及计算甚至 Web 服务这样最前沿的服务 ― 都支持 Linux。

Linux 如何适用于网格计算?

使 Linux 或 UNIX 机器与其它出售的操作系统一起出色地工作一直就不太容易,而且现在这仍然不是件简单的事。但是,当今现有的操作系统实际上都有这个问题。

在互操作性和可移植性方面已经有了巨大进步,在这个领域,新的工具和技术仍不断被开发出来。

这方面的 Linux 工作包括移植和联网,这涉及到编写或重写设备驱动程序。尽管设备驱动程序和 Linux 的其它高级方面一样较为复杂,但有必要不时地重新设计它们,以便将各种系统和外设(无论是旧的还是新的)连接到 Linux 或 UNIX 机器。幸运的是,从所涉及的范围看,它们通常比内核和系统的其它高级方面小很多。

我了解 Linux,但如何能进一步提高技能?

如果您希望使用 Linux 作为非常高级的应用程序或应用程序集的平台,您将会对系统的某些领域感兴趣,譬如内核研究、各种文件系统的差异以及其它一些基本的细节。

高端应用程序(或游戏)所需要的另一套技能是调优 Linux 机器、群集或网络以获得最佳性能。这需要掌握多处理、线程技术、群集和其它神秘而复杂的系统管理知识。理解 Linux 的这些方面不象实际的内核研究那样需要勇气,但也会非常困难。

IBM Learning Services 提供的各种课程涉及各个方面,从基础知识到开发,以及非常专业化的技能 ― 并且还有认证(稍后将详细介绍)。IBM 开发人员解决方案提供有关 IBM 产品的文章和 HOWTO,更多的 IBM 网站提供许多资源,其中有许多(如果不是大部分的话)也都在 Linux 上运行。IBM developerWorks 提供了关于 Linux 和其它几种开放或自由技术的文章、教程和资源,其它技术包括 XML、无线、Web 服务、Java 技术和网格计算。

怎样证明我具备 Linux 技能?

Linux 培训有各种认证项目。既有联盟计划,也有独立的技能测试和公司赞助的认证。IBM 提供了数种 Linux 专门技能的认证途径。

  • IBM developerWorks 提供了两个内容丰富的系列教程,专门用于准备 Linux Professional Institute(LPI)认证。从 101 系列开始:第 1 部分介绍 Linux 基础知识;第 2 部分第 3 部分第 4 部分介绍管理。在 102 系列中,第 1 部分演示如何从源代码编译程序;第 2 部分讲解如何编译内核本身;第 3 部分介绍联网;第 4 部分深入探讨了安全性。
  • 请访问 LPI,了解有关他们认证计划的更多信息。
  • Red Hat 也提供针对其分发版的认证。

哪些 IBM 工具可用于 Linux?

Linux 是一个出色的操作系统,可以在它上面运行标准的应用程序 ― 从办公应用程序(如字处理程序和电子制表软件)到数据库系统,以及 Web 发布和服务环境。诸如 DB2、Lotus、Tivoli 和 WebSphere 这样的 IBM 产品都可在 Linux 上运行,而且 IBM 不是唯一认识到 Linux 是中间件的绝佳平台的业界领导者。虽然受到误解并且常遭诽谤 ― 至少某些自吹自擂的数字文人是这么干的 ― 但首先,中间件却是计算机得以实时运转的主要原因(对于许多计算机用户是唯一的主要原因)。Linux 的开放性质允许中间件供应商对其解决方案进行细致的调优以满足用户的需要,这是封闭式系统做不到的。

  • Why DB2 for Linux? 提供了各种信息、下载和链接以便您了解有关 IBM 这一主要数据库系统的更多信息。
  • WebSphere Portal 专区将回答您有关应用程序服务、电子商务和体系结构中间件的所有问题。
  • 除了最为人熟知的消息传递和协作功能之外,Lotus 软件套件的集成功能还提供小组会议、网络远程教育、知识管理及其它功能。

Linux 前景如何?

Linux 的开放性和灵活性使它得以在实验室和其它研究机构中被用于创新性技术变革的前沿。IBM 的研究涵盖信息技术的所有领域,从物理和认知科学到前沿应用研究等。但 IBM 的研究人员(在很多情况下)也涉及纯科学。和其它机构一样,IBM 也常常在这些场合中使用 Linux。

针对极具创新性的实验或原型、仿真或者测试,可以很容易地群集或定制 Linux;也可以以同样具有创新性的方法使用大量的自由软件工具(为了使用这些工具而创建了 Linux)。即使有了现在正在开发的所有令人振奋的新技术 ― 从网格计算和无线语音应用程序到人工智能和量子计算 ― 我们所处的计算时代的潜能和前景仍然远没有被充分利用。Linux 健壮和开放的灵活性意味着它在今后很多年都将处于开发战线的最前沿。