在前一篇文章,我们回顾了几种树莓派模型,并根据应用程序的不同,考虑了哪些是最合适的。大多数时候,您将使用RPi作为Linux计算机。Raspberry Pi的官方操作系统Raspbian是Debian OS (Linux发行版)的一个变体。其他操作系统也可以使用,但Linux通常是首选。
从电子学的角度来看,任何计算设备都是一种数字电子电路,它能按程序顺序处理和执行一组数字指令,从而完成特定的任务。这些指令的程序顺序称为应用程序。当一个操作系统在计算设备上运行时,Raspbian OS在Raspberry Piapplications上的截图,以及所有的硬件资源,都由它管理。
因此,操作系统是为管理硬件资源、数据、内存和应用程序而设计和开发的独特程序。
任何应用程序都“允许”硬件操作数据。例如,文字处理应用程序允许计算机:
- 从键盘读取输入的数据
- 在屏幕上通过图形用户界面显示输入的数据或数据文件
- 将数据文件保存到辅助存储设备
- 用打印机或绘图仪打印数据。
这些数据可以是运行时数据,也可以是存储在辅助存储设备上的文件。将应用程序存储在辅助存储设备上的数据文件称为程序。在运行时,这些程序被称为进程。但是,这些进程不能直接访问硬件资源。它们必须与操作系统交互,以访问硬件资源、主内存、辅助内存中的其他文件,或将数据从一个设备传输到另一个设备。
它是操作系统负责:
- 管理和分配硬件资源
- 分配主内存和虚拟内存资源
- 管理流程
- 保持文件系统
- 保护二级存储上的文件和数据。
使用计算机的人被称为用户。用户通过输入/输出外设与应用程序进行交互。为了管理来自输入/输出外设的数据传输,必须在操作系统上安装设备驱动程序。这些设备驱动程序是指示与硬件组件进行数据通信的程序。连接在计算机系统中的每个硬件设备都有一个设备驱动程序,必须显式地安装在操作系统上,以便与特定的硬件设备交互。
此外,操作系统负责提供用户界面(命令行或图形界面),让用户访问存储在二级或可移动存储设备上的文件,并与应用程序进行交互。它还提供系统服务或实用程序服务,如进程调度、文件处理、文本操作、打印、网络等。这些服务作为独立的进程运行,并在操作系统启动时启动。应用程序可能需要为特定的任务访问这些服务中的一个或几个或与之交互。
Linux操作系统
Linux是由Linus Benedict Torvalds首先开发的开源操作系统。该软件可以作为Linux内核免费获得,无需支付许可证费用。这意味着任何人都可以下载和修改Linux的源代码,以拥有自己的Linux发行版。Linux内核是用C语言编写的。
它与:
- 系统实用程序(GNU实用程序)
- Shell -一个特殊的工具,供用户管理文件和程序。
- 桌面环境,将图形用户界面添加到Linux内核。
- 默认的应用软件,为Linux内核编写,形成完整的操作系统。
Linux内核和它的特性结合在一起,是一个随时可用的Linux发行版——现在有数百个Linux发行版。有趣的是,Linux并不局限于任何平台,这意味着它的不同发行版可以作为桌面、服务器、移动设备、大型机、超级计算机和嵌入式设备的操作系统使用。
目前Linux桌面的市场份额在1.74%到2.18%之间。大约85%的移动设备运行Android,这是Linux的衍生产品。大约66%的服务器使用Linux,几乎所有的超级计算机都运行在定制的Linux变体上。
的Linux内核定期更新并提供下载。版本号标识每个新版本,它由三个组件组成:
1.的主设备号表示Linux内核的重大修改。
2.小数量指的是版本的小改动和稳定性。如果副数是奇数,这意味着它是一个开发内核。如果它是偶数,那么它就是一个生产内核。开发内核没有经过充分测试,可能是不稳定的。生产内核是一个经过充分测试的、稳定的Linux内核版本。
3.的修订号指定对内核的微小更改。例如,Linux Kernel最新的稳定版本为5.4.1(2019年11月),其中5为主版本号,4为副版本号,1为版本号。这是一个生产内核。
Linux在GNU公共许可证下可用,该许可证是由自由软件基金会(FSF)开发的,这是一个在全球范围内促进计算机用户自由的非营利组织。在GPL下,任何软件及其源代码都必须是免费的。如果有人修改了源代码,它也应该被重新发布,而不需要任何许可费用。
因此,Linux是一种开源软件(OSS)。在开放源代码许可下,软件和源代码必须是免费的。这意味着软件公司和开发者无法在开源软件上产生收入,因为开源软件及其源代码必须在开源许可下免费发布。因此,OSS开发者(和Linux开发者)通过出售运行OSS的硬件、运行在OSS上的闭源软件(例如Linux的应用程序)或提供相关的客户支持来获得收入。
作为一个操作系统,Linux有几个值得注意的特性。它提供多线程、多任务和多用户功能,以及一个稳定、安全和单一的内核。它还提供了硬件平台的通用性、多种文件系统选项、开源代码、简单的定制和低运营成本。
流行的Linux发行版包括Red Hat、Fedora、Slackware、Arch Linux、OpenSUSE、Mandriva Linux、Gentoo、Debian、Ubuntu、CentOS、PCLinuxOS、Puppy Linux、Solus、Elementary OS等。Raspbian是一个基于Debian的Linux发行版。
任何Linux系统都有以下构建块:
- Linux内核
- GNU公用事业
- 壳牌
- 桌面环境
- 附加应用程序软件
要了解更多关于这些构建模块的信息,请查看这篇文章:任何Linux系统概览这对于理解组成Linux操作系统的不同软件组件以及它们是如何工作是很重要的。
在下一篇文章,我们学习如何设置一个树莓派电脑。准备好从下面的教程开始。
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