一步步搭建物联网系统——GNU/Linux 强大且Free

摘要：强大且什么是是一种自由和开放源码的类操作系统内核。是一个领先的操作系统内核，世界上运算最快的台超级电脑运行的都是基于内核的操作系统。开机完成后，就接手初始化硬件设备创建存储器空间的映射，以便为操作系统内核准备好正确的软硬件环境。

Linux是一种自由和开放源码的类UNIX操作系统内核。目前存在着许多不同的Linux发行版，可安装在各种各样的电脑硬件设备，从手机、平板电脑、路由器和影音游戏控制台，到桌上型电脑，大型电脑和超级电脑。
Linux是一个领先的操作系统内核，世界上运算最快的10台超级电脑运行的都是基于Linux内核的操作系统。

Linux操作系统也是自由软件和开放源代码发展中最著名的例子。只要遵循GNU通用公共许可证,任何人和机构都可以自由地使用Linux的所有底层源代码，也可以自由地修改和再发布。严格来讲，Linux这个词本身只表示Linux内核，但在实际上人们已经习惯了用Linux来形容整个基于Linux内核，并且使用GNU工程各种工具和数据库的操作系统（也被称为GNU/Linux）。通常情况下，Linux被打包成供桌上型电脑和服务器使用的Linux发行版本。一些流行的主流Linux发行版本，包括Debian（及其衍生版本Ubuntu），Fedora和openSUSE等。Linux得名于电脑业余爱好者Linus Torvalds。

而不是如百度百科所讲的~~Linux操作系统是UNIX操作系统的一种克隆系统。它诞生于1991年的 Linux桌面[1]10 月5日（这是第一次正式向外公布的时间）。以后借助于Internet网络，并通过全世界各地计算机爱好者的共同努力，已成为今天世界上使用最多的一种UNIX类操作系统，并且使用人数还在迅猛增长。~~

Linux只是个内核，而不是操作系统，所以在这我们再理解一下操作系统是由什么组成的。

操作系统（英语：Operating
System，简称OS）是管理计算机硬件与软件资源的计算机程序，同时也是计算机系统的内核与基石。操作系统需要处理如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务。操作系统也提供一个让用户与系统交互的操作界面。
操作系统的型态非常多样，不同机器安装的操作系统可从简单到复杂，可从手机的嵌入式系统到超级计算机的大型操作系统。许多操作系统制造者对它涵盖范畴的定义也不尽一致，例如有些操作系统集成了图形用户界面(GUI)，而有些仅使用命令行界面(CLI)，而将GUI视为一种非必要的应用程序。

操作系统位于底层硬件与用户之间，是两者沟通的桥梁。用户可以通过操作系统的用户界面，输入命令。操作系统则对命令进行解释，驱动硬件设备，实现用户要求。以现代标准而言，一个标准PC的操作系统应该提供以下的功能：

进程管理（Processing management）

内存管理（Memory management）

文件系统（File system）

网络通信（Networking）

安全机制（Security）

用户界面（User interface）

驱动程序（Device drivers）

而让我们来看一下两者之间的不同之处，这是一张linux的架构图我们可以发现内核只是位于底层。

应用程序（sh、vi、OpenOffice.org等）

复杂库（KDE、glib等）
简单库（opendbm、sin等）

C库（open、fopen、socket、exec、calloc等）

系统中断、调用、错误等软硬件消息

内核（驱动程序、进程、网络、内存管理等）

硬件（处理器、内存、各种设备）

我们可以发现，由linux内核+shell可以构成一个操作系统，而linux本身只是个内核，也就是图中的内核模式，负责控制系统的这些部分。也就是我们可以发现，Linux内核构成了一个操作系统除用户界面以外的部分，而shell就是这最后的用户界面。

而linux内核以外的部分就是由GNU计划构成的。

Shell是系统的用户界面，提供了用户与内核进行交互操作的一种接口。它接收用户输入的命令并把它送入内核去执行。

实际上Shell是一个命令解释器，它解释由用户输入的命令并且把它们送到内核。不仅如此，Shell有自己的编程语言用于对命令的编辑，它允许用户编写由shell命令组成的程序。Shell编程语言具有普通编程语言的很多特点，比如它也有循环结构和分支控制结构等，用这种编程语言编写的Shell程序与其他应用程序具有同样的效果

bash 是一个为GNU计划编写的Unix shell。它的名字是一系列缩写：Bourne-Again SHell — 这是关于Bourne shell（sh）的一个双关语（Bourne again / born
again）。Bourne shell是一个早期的重要shell，由史蒂夫·伯恩在1978年前后编写，并同Version 7 Unix一起发布。bash则在1987年由布莱恩·福克斯创造。在1990年，Chet Ramey成为了主要的维护者。

shell将会是我们在GNU/linux中经常用到的经常有到的工具之一，用来操作计算机用的。在迁移到linux之前我们可以试用cygwin来进行模拟：

Cygwin是许多自由软件的集合，最初由Cygnus Solutions开发，用于各种版本的Microsoft Windows上，运行UNIX类系统。

GCC（GNU Compiler Collection，GNU编译器套装），是一套由GNU开发的编程语言编译器。它是一套以GPL及LGPL许可证所发行的自由软件，也是GNU计划的关键部分，亦是自由的类Unix及苹果电脑Mac OS X 操作系统的标准编译器。GCC（特别是其中的C语言编译器）也常被认为是跨平台编译器的事实标准。

GCC原名为GNU C语言编译器（GNU C Compiler），因为它原本只能处理C语言。GCC很快地扩展，变得可处理C++。之后也变得可处理Fortran、Pascal、Objective-C、Java、Ada，以及Go与其他语言。

c#include 
main()
{
  printf("Hello world
");
}

bash~/temp/free> gcc hello.c -o hello
hello.c:2:1: warning: type specifier missing, defaults to "int" [-Wimplicit-int]
main()
^~~~
1 warning generated.
~/temp/free> ./hello
Hello world

bashwget http://nginx.org/download/nginx-1.7.4.tar.gz

bashtar -vf nginx-1.7.4.tar.gz

bashls -al

drwxr-xr-x   15 fdhuang  staff   510B Sep  2 13:44 nginx-1.7.4
-rw-r--r--    1 fdhuang  staff   798K Aug  5 21:55 nginx-1.7.4.tar.gz

bashcd nginx-1.7.4 

bash./configure

bash./configure --user=www --group=www --add-module=../ngx_pagespeed-1.8.3.4-beta --add-module=../ngx_cache_purge --prefix=/usr/local/nginx --with-pcre --with-http_spdy_module --with-http_ssl_module --with-http_realip_module --with-http_addition_module --with-http_sub_module --with-http_dav_module --with-http_flv_module --with-http_mp4_module --with-http_gunzip_module --with-http_gzip_static_module --with-http_random_index_module --with-http_secure_link_module --with-http_stub_status_module --with-mail --with-mail_ssl_module --with-ipv6

bashmake

bash./objs/nginx   

bashsudo apt-get install gcc,make,wget

  
所以这就需要能自动解决依赖关系的软件包管理器。软件包管理系统就是一个工具集，为系统提供一个统一的安装、升级、删除软件的方式。

bashroot@70cdc7a176a5:/# sudo apt-get update
Ign http://archive.ubuntu.com trusty InRelease
Ign http://archive.ubuntu.com trusty-updates InRelease
Ign http://archive.ubuntu.com trusty-security InRelease
Ign http://archive.ubuntu.com trusty-proposed InRelease
Get:1 http://archive.ubuntu.com trusty Release.gpg [933 B]
Get:2 http://archive.ubuntu.com trusty-updates Release.gpg [933 B]
Get:3 http://archive.ubuntu.com trusty-security Release.gpg [933 B]
Get:4 http://archive.ubuntu.com trusty-proposed Release.gpg [933 B]
Get:5 http://archive.ubuntu.com trusty Release [58.5 kB]
Get:6 http://archive.ubuntu.com trusty-updates Release [62.0 kB]
Get:7 http://archive.ubuntu.com trusty-security Release [62.0 kB]
Get:8 http://archive.ubuntu.com trusty-proposed Release [209 kB]
Get:9 http://archive.ubuntu.com trusty/main Sources [1335 kB]
Get:10 http://archive.ubuntu.com trusty/restricted Sources [5335 B]
Get:11 http://archive.ubuntu.com trusty/universe Sources [7926 kB]
Get:12 http://archive.ubuntu.com trusty/main amd64 Packages [1743 kB]
Get:13 http://archive.ubuntu.com trusty/restricted amd64 Packages [16.0 kB]
Get:14 http://archive.ubuntu.com trusty/universe amd64 Packages [7589 kB]
64% [14 Packages 664 kB/7589 kB 9%]                          58.3 kB/s 1min 58s

bashFetched 20.5 MB in 5min 22s (63.6 kB/s)
Reading package lists... Done

bashsudo apt-get install mysql-server php5-mysql

bashroot@70cdc7a176a5:/# sudo apt-get install mysql-server php5-mysql
Reading package lists... 0%
Reading package lists... Done
Building dependency tree
Reading state information... Done
The following extra packages will be installed:
  libaio1 libdbd-mysql-perl libdbi-perl libhtml-template-perl libmysqlclient18
  libterm-readkey-perl libwrap0 lsof mysql-client-5.5 mysql-client-core-5.5
  mysql-common mysql-server-5.5 mysql-server-core-5.5 php5-common php5-json
  psmisc tcpd
Suggested packages:
  libclone-perl libmldbm-perl libnet-daemon-perl libplrpc-perl
  libsql-statement-perl libipc-sharedcache-perl tinyca mailx php5-user-cache
The following NEW packages will be installed:
  libaio1 libdbd-mysql-perl libdbi-perl libhtml-template-perl libmysqlclient18
  libterm-readkey-perl libwrap0 lsof mysql-client-5.5 mysql-client-core-5.5
  mysql-common mysql-server mysql-server-5.5 mysql-server-core-5.5 php5-common
  php5-json php5-mysql psmisc tcpd
0 upgraded, 19 newly installed, 0 to remove and 12 not upgraded.
Need to get 9982 kB of archives.
After this operation, 99.1 MB of additional disk space will be used.
Get:1 http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ trusty/main libaio1 amd64 0.3.109-4 [6364 B]
Get:2 http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ trusty-updates/main mysql-common all 5.5.40-0ubuntu0.14.04.1 [14.1 kB]
Get:3 http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ trusty-updates/main libmysqlclient18 amd64 5.5.40-0ubuntu0.14.04.1 [598 kB]
Get:4 http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ trusty/main libwrap0 amd64 7.6.q-25 [46.2 kB]
Get:5 http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ trusty/main libdbi-perl amd64 1.630-1 [879 kB]
Get:6 http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ trusty/main libdbd-mysql-perl amd64 4.025-1 [99.3 kB]
Get:7 http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ trusty/main libterm-readkey-perl amd64 2.31-1 [27.4 kB]
Get:8 http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ trusty-updates/main mysql-client-core-5.5 amd64 5.5.40-0ubuntu0.14.04.1 [703 kB]
Get:9 http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ trusty-updates/main mysql-client-5.5 amd64 5.5.40-0ubuntu0.14.04.1 [1466 kB]
Get:10 http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ trusty-updates/main mysql-server-core-5.5 amd64 5.5.40-0ubuntu0.14.04.1 [3215 kB]
47% [10 mysql-server-core-5.5 850 kB/3215 kB 26%]             79.9 kB/s 1min 6s

bashecho "deb http://ppa.launchpad.net/nginx/stable/ubuntu $(lsb_release -sc) main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/nginx-stable.list
sudo apt-key adv --keyserver keyserver.ubuntu.com --recv-keys C300EE8C
sudo apt-get update
sudo apt-get install nginx

bashsudo service nginx start

bashroot@70cdc7a176a5:/# sudo apt-get install php5-fpm
Reading package lists... Done
Building dependency tree
Reading state information... Done
The following extra packages will be installed:
  libsystemd-daemon0
Suggested packages:
  php-pear
The following NEW packages will be installed:
  libsystemd-daemon0 php5-fpm
0 upgraded, 2 newly installed, 0 to remove and 12 not upgraded.
Need to get 2201 kB of archives.
After this operation, 9326 kB of additional disk space will be used.
Do you want to continue? [Y/n] y
Get:1 http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ trusty-proposed/main libsystemd-daemon0 amd64 204-5ubuntu20.8 [9608 B]
Get:2 http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ trusty-updates/universe php5-fpm amd64 5.5.9+dfsg-1ubuntu4.5 [2191 kB]
Fetched 2201 kB in 1min 5s (33.6 kB/s)
Selecting previously unselected package libsystemd-daemon0:amd64.
(Reading database ... 13105 files and directories currently installed.)
Preparing to unpack .../libsystemd-daemon0_204-5ubuntu20.8_amd64.deb ...
Unpacking libsystemd-daemon0:amd64 (204-5ubuntu20.8) ...
Selecting previously unselected package php5-fpm.
Preparing to unpack .../php5-fpm_5.5.9+dfsg-1ubuntu4.5_amd64.deb ...
Unpacking php5-fpm (5.5.9+dfsg-1ubuntu4.5) ...
Processing triggers for ureadahead (0.100.0-16) ...
Setting up libsystemd-daemon0:amd64 (204-5ubuntu20.8) ...
Setting up php5-fpm (5.5.9+dfsg-1ubuntu4.5) ...

Creating config file /etc/php5/fpm/php.ini with new version
php5_invoke: Enable module pdo for fpm SAPI
php5_invoke: Enable module pdo_mysql for fpm SAPI
php5_invoke: Enable module opcache for fpm SAPI
php5_invoke: Enable module json for fpm SAPI
php5_invoke: Enable module mysql for fpm SAPI
php5_invoke: Enable module mysqli for fpm SAPI
invoke-rc.d: policy-rc.d denied execution of start.
Processing triggers for libc-bin (2.19-0ubuntu6.3) ...
Processing triggers for ureadahead (0.100.0-16) ...