什么是Linux?
Linux可划分为以下四部分：
Linux内核
GNU工具
图形化桌面环境
应用软件
linux系统框架
深入探究Linux 内核
Linux系统的核心是内核。内核控制着计算机系统上的所有硬件和软件，在必要时分配硬件，
并根据需要执行软件。
内核主要负责以下四种功能：
系统内存管理
软件程序管理
硬件设备管理
文件系统管理
1. 系统内存管理
操作系统内核的主要功能之一就是内存管理。内核不仅管理服务器上的可用物理内存，还可
以创建和管理虚拟内存（即实际并不存在的内存）。
内核通过硬盘上的存储空间来实现虚拟内存，这块区域称为交换空间（swap space）。内核不
断地在交换空间和实际的物理内存之间反复交换虚拟内存中的内容。这使得系统以为它拥有比物理内存更多的可用内存。
Linux系统内存映射
内存存储单元按组划分成很多块，这些块称作页面（page）。内核将每个内存页面放在物理内存或交换空间。然后，内核会维护一个内存页面表，指明哪些页面位于物理内存内，哪些页面被换到了磁盘上。
内核会记录哪些内存页面正在使用中，并自动把一段时间未访问的内存页面复制到交换空间区域（称为换出，swapping out）——即使还有可用内存。当程序要访问一个已被换出的内存页面时，内核必须从物理内存换出另外一个内存页面给它让出空间，然后从交换空间换入请求的内存页面。显然，这个过程要花费时间，拖慢运行中的进程。只要Linux系统在运行，为运行中的程序换出内存页面的过程就不会停歇。
2. 软件程序管理
Linux操作系统将运行中的程序称为进程。进程可以在前台运行，将输出显示在屏幕上，也可以在后台运行，隐藏到幕后。内核控制着Linux系统如何管理运行在系统上的所有进程。
内核创建了第一个进程（称为init进程）来启动系统上所有其他进程。当内核启动时，它会将init进程加载到虚拟内存中。内核在启动任何其他进程时，都会在虚拟内存中给新进程分配一块专有区域来存储该进程用到的数据和代码。
3. 硬件设备管理
内核的另一职责是管理硬件设备。任何Linux系统需要与之通信的设备，都需要在内核代码
中加入其驱动程序代码。驱动程序代码相当于应用程序和硬件设备的中间人，允许内核与设备之间交换数据。在Linux内核中有两种方法用于插入设备驱动代码：
编译进内核的设备驱动代码
可插入内核的设备驱动模块
Linux系统将硬件设备当成特殊的文件，称为设备文件。设备文件有3种分类：
字符型设备文件
块设备文件
网络设备文件
字符型设备文件是指处理数据时每次只能处理一个字符的设备。大多数类型的调制解调器和终端都是作为字符型设备文件创建的。块设备文件是指处理数据时每次能处理大块数据的设备，比如硬盘。
网络设备文件是指采用数据包发送和接收数据的设备，包括各种网卡和一个特殊的回环设备。这个回环设备允许Linux系统使用常见的网络编程协议同自身通信。
Linux为系统上的每个设备都创建一种称为节点的特殊文件。与设备的所有通信都通过设
备节点完成。每个节点都有唯一的数值对供Linux内核标识它。数值对包括一个主设备号和一个次设备号。类似的设备被划分到同样的主设备号下。次设备号用于标识主设备组下的某个特定设备。
4. 文件系统管理
不同于其他一些操作系统，Linux内核支持通过不同类型的文件系统从硬盘中读写数据。除
了自有的诸多文件系统外，Linux还支持从其他操作系统（比如Microsoft Windows）采用的文件系统中读写数据。内核必须在编译时就加入对所有可能用到的文件系统的支持。表1-1列出了Linux系统用来读写数据的标准文件系统。
Linux服务器所访问的所有硬盘都必须格式化成表1-1所列文件系统类型中的一种。
Linux内核采用虚拟文件系统（Virtual File System，VFS）作为和每个文件系统交互的接口。
这为Linux内核同任何类型文件系统通信提供了一个标准接口。当每个文件系统都被挂载和使用时，VFS将信息都缓存在内存中。
GNU 工具
除了由内核控制硬件设备外，操作系统还需要工具来执行一些标准功能，比如控制文件和程序。
GNU组织（GNU是GNU’s Not Unix的缩写）开发了一套完整的Unix工具，但没有可以运行它们的内核系统。这些工具是在名为开源软件（open source software，OSS）的软件理念下开发的。开源软件理念允许程序员开发软件，并将其免费发布。任何人都可以使用、修改该软件，或将该软件集成进自己的系统，无需支付任何授权费用。将Linus的Linux内核和GNU操作系统工具整合起来，就产生了一款完整的、功能丰富的免费操作系统。
尽管通常将Linux内核和GNU工具的结合体称为Linux，但你也会在互联网上看到一些Linux纯粹主义者将其称为GNU/Linux系统，藉此向GNU组织所作的贡献致意。
1. 核心GNU工具
GNU项目的主旨在于为Unix系统管理员设计出一套类似于Unix的环境。这个目标促使该项目
移植了很多常见的Unix系统命令行工具。供Linux系统使用的这组核心工具被称为coreutils（core
utilities）软件包。
GNU coreutils软件包由三部分构成：
用以处理文件的工具
用以操作文本的工具
用以管理进程的工具
这三组主要工具中的每一组都包含一些对Linux系统管理员和程序员至关重要的工具。
2. shell
GNU/Linux shell是一种特殊的交互式工具。它为用户提供了启动程序、管理文件系统中的文件以及运行在Linux系统上的进程的途径。shell的核心是命令行提示符。命令行提示符是shell负责交互的部分。它允许你输入文本命令，然后解释命令，并在内核中执行。shell包含了一组内部命令，用这些命令可以完成诸如复制文件、移动文件、重命名文件、显示和终止系统中正运行的程序等操作。shell也允许你在命令行提示符中输入程序的名称，它会将程序名传递给内核以启动它。
你也可以将多个shell命令放入文件中作为程序执行。这些文件被称作shell脚本。你在命令行上执行的任何命令都可放进一个shell脚本中作为一组命令执行。这为创建那种需要把几个命令放在一起来工作的工具提供了便利。
在Linux系统上，通常有好几种Linux shell可用。不同的shell有不同的特性，有些更利于创建脚本，有些则更利于管理进程。所有Linux发行版默认的shell都是bash shell。bash shell由GNU项目开发，被当作标准Unix shell——Bourne shell（以创建者的名字命名）的替代品。bash shell的名称就是针对Bourne shell的拼写所玩的一个文字游戏，称为Bourne again shell。
Linux中常见的几种不同shell。
大多数Linux发行版包含多个shell，但它们通常会采用其中一个作为默认shell。如果你的Linux发行版包含多个shell，就请尽情尝试不同的shell，看看哪个能满足你的需要。
Linux 发行版
我们将完整的Linux系统包称为发行版。有很多不同的Linux发行版来满足可能存在的各种运算需求。大多数发行版是为某个特定用户群定制的，比如商业用户、多媒体爱好者、软件开发人员或者普通家庭用户。每个定制的发行版都包含了支持特定功能所需的各种软件包，比如为多媒体爱好者准备的音频和视频编辑软件，为软件开发人员准备的编译器和集成开发环境（IDE）。
不同的Linux发行版通常归类为3种：
完整的核心Linux发行版
特定用途的发行版
LiveCD测试发行版
核心Linux 发行版
核心Linux发行版含有内核、一个或多个图形化桌面环境以及预编译好的几乎所有能见到的Linux应用。它提供了一站式的完整Linux安装。表1-4列出了一些较流行的核心Linux发行版。
特定用途的Linux 发行版
Linux发行版的一个新子群已经出现了。它们通常基于某个主流发行版，但仅包含主流发行版中一小部分用于某种特定用途的应用程序。
许多特定用途的Linux发行版都是基于Debian Linux。它们使用和Debian一样的安装文件，但仅打包了完整Debian系统中的一小部分。
Linux LiveCD
Linux世界中一个相对较新的现象是可引导的Linux CD发行版的出现。它无需安装就可以看到Linux系统是什么样的。多数现代PC都能从CD启动，而不是必须从标准硬盘启动。基于这点，一些Linux发行版创建了含有Linux样本系统（称为Linux LiveCD）的可引导CD。由于单张CD容量的限制，这个样本并非完整的Linux系统，不过令人惊喜的是，你可以自己加入各种软件。结果就是，你可以通过CD来启动PC，并且无需在硬盘安装任何东西就能运行Linux发行版。
这是一个不弄乱PC就体验各种Linux发行版的绝妙方法。只需插入CD就能引导了！所有的Linux软件都将直接从CD上运行。你可以从互联网上下载各种Linux LiveCD，刻录，然后体验。
Linux LiveCD发行版
你能在这张表中看到熟悉的面孔。许多特定用途的Linux发行版都有对应的Linux LiveCD版本。一些Linux LiveCD发行版，比如Ubuntu，允许直接从LiveCD安装整个发行版。这使你可以从CD引导启动，先体验一下此Linux发行版，如果喜欢的话，再把它安装到硬盘上。这个功能极其方便易用。
就像所有美好的事物一样，Linux LiveCD也有一些不足之处。由于要从CD上访问所有东西，应用程序会运行得更慢，而如果再搭配上陈旧缓慢的PC和光驱，那更是慢上加慢。还有，由于无法向CD写入数据，对Linux系统作的任何修改都会在重启后失效。