N21—-第一周課程練習題

1、描述計算機的組成及其功能。

我們現在通常理解為計算機是由硬件系統+軟件系統組成的，根據馮·諾依曼體系結構。計算機主要由五大部件組成：

     運算器(Datapath): 計算機中執行各種算術和邏輯運算操作的部件

     控制器(Control):是整個計算機的中樞神經，其功能是對程序規定的控制信息進行解釋，根據其要求進行控制，調度程序、數據、地址，協調計算機各部分工作及內存與外設的訪問等

     存儲器(Memory):存儲器的功能是存儲程序、數據和各種信號、命令等信息，并在需要時提供這些信息。

     輸入設備(Input system):輸入設備是計算機的重要組成部分，輸入設備與輸出設備合稱為外部設備，簡稱外設，輸入設備的作用是將程序、原始數據、文字、字符、控制命令或現場采集的數據等信息輸入到計算機。常見的輸入設備有鍵盤、鼠標器、光電輸入機、磁帶機、磁盤機、光盤機等。

     輸出設備(Output system):輸出設備與輸入設備同樣是計算機的重要組成部分，它把外算機的中間結果或最后結果、機內的各種數據符號及文字或各種控制信號等信息輸出出來。微機常用的輸出設備有顯示終端CRT、打印機、激光印字機、繪圖儀及磁帶、光盤機等

各硬件性能與容量的關系圖：

2、按系列羅列Linux的發行版，并描述不同發行版之間的聯系與區別。

Redhat系列：適用企業用戶，服務需額外收費 每隔18個月發一個新版本。（yum,rpm,DNF(已在fedora上測試)）

       衍生版本：

             CentOS:社區發行，兼容Redhat,已被redhat收購(不用害怕)

             Fedora:redhat的社區版本，主要引進新功能測試，可以了解redhat的趨勢，每隔6個月發行一版[經常跳票]

Debain系列：社區支持，使用于Linux高級玩家  （apt,dpkg,deb）

      衍生版本：

            Ubuntu：適用桌面，搞linux開發的用的多些，下面非常多的衍生版本，如mint

            Kali: 滲透安全測試用的，BT的替代品

Slackware系列：BSD風格

     衍生版本：

            SUSE: 商業發行版，企業相對用的也挺多的 （zypper,rpm）

                   opensuse:社區版，很漂亮

others:

    Gentoo:是最年輕的發行版本，擁有在她之前所有發行版本的優點，所以說Gentoo是最完美的發行版本之一

    ArchLinux:非常靈活的，滾動更新（pacman）

    LFS:Linux From scratch,自己定做發行版，高級玩家必玩

https://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Linux_distro_timeline

3、描述Linux的哲學思想，并按照自己的理解對其進行解釋性描述。

1、一切皆文件，把幾乎所有資源，包括硬件設備都組織為文件格式

2、由眾多單一目的小程序組成；一個程序只實現一個功能，而且要做好；

   組合小程序完成復雜任務；

3、盡量避免跟用戶交互；

  目標：實現腳本編程，以自動完成某些功能；

4、使用純文本文件保存配置信息；

  目標：一款使用的文本編程器即能完成系統配置工作；

5、機制策略：提供什么功能為機制，實現什么功能為策略

4、說明Linux系統上命令的使用格式；詳細介紹ifconfig、echo、tty、startx、export、pwd、history、shutdown、

poweroff、reboot、hwclock、date命令的使用，并配合相應的示例來闡述。

命令使用格式：

COMMAND [OPTIONS…] [ARGUMENTS…]

        選項：用于啟用或關閉命令的某些功能

                 短選項：-c(一個字符 )，例如：-l,-h

                       多個短選項可以合并使用，例如： ls -lh

                 長選項：–word(一個單詞 )，例如：–long –help

        參數：命令的作用對象

                 向命令提供數據：例如 : ls -lh /etc /etc即為參數

        注意：

              1、多選項，以及多參數和命令之間都應該使用空白字符分隔

              2、取消命令執行：Ctrl+c

ifconfig

功能：查看網絡接口信息和配置網絡接口

注意：此命令快要被淘汰，官方推薦ip命令，不信man ifconfig

格式：

   ifconfig [interface]

   ifconfig interface [aftype] options | address …

選項參數：

   ifconfig: 顯示所有活動接口信息

   ifconfig -a: 顯示所有接口信息（活動與非活動）

   ifconfig up interface: 啟動指定網絡接口=======》ifup

   ifconfig down interface: 關閉指定網絡接口======》ifdown

   mtu<字節數> :設置網卡的最大傳輸單元 (bytes)

   arp :設置指定網卡是否支持ARP協議

實例：

   1、顯示激活網絡接口

      # ifconfig

      eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:16:3E:0E:07:8B

                inet addr:192.168.1.221  Bcast:192.168.1.255  Mask:255.255.255.0

                UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1

                RX packets:55397380 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

               TX packets:27415449 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

               collisions:0 txqueuelen:1000

               RX bytes:3903757467 (3.6 GiB)  TX bytes:2037343194 (1.8 GiB)

   2、配置IP地址，臨時性的

      # ifconfig eth0 192.168.1.221 netmask 255.255.255.0

   3、啟用和關閉ARP協議

      # ifconfig eth0 arp  啟用

      # ifconfig eth0 -arp 關閉

   4、設置最大傳輸單元

     # ifconfig eth0 mtu 2048  設置能通過的最大數據包大小為 2048 bytes

echo

功能：回顯

格式：

     echo [SHORT-OPTION]… [STRING]… 短選項

     echo LONG-OPTION  長選項

選項：

      -n: 禁止自動添加換行符

      -e: 允許使用轉義符

         \n: 換行

         \t: 制表符

         \b: 刪除空格

    echo "$VAR_NAME": 變量會替換，弱引用

    echo '$VAR_NAME': 變量不會替換，強引用

    echo “ : 命令引用

實例：

  1、標準輸出

   # echo 123

   123

  2、不換行輸出

   # echo -n 123

   123#

  3、-e \n換行輸出

   # echo -e "This\nis\ntest_file"

   This

   is

   test_file

tty

功能：顯示當前登錄終端信息

# tty

/dev/pts/0

startx

功能：初始化X會話，純文本模式切換到圖形界面

切換成功的要求：

      tty7并沒有其他程序運行，也就是tty7必須是空出來的

      必須已經安裝了X window程序，并且X Server是能順利啟動的

      要有桌面環境GNOME或KDE

      啟動X窗口所必須的服務

export

功能：用于設置或顯示環境變量，只對當前shell生效

格式：

    export [-fn] [name[=value] …] or export -p

選項：

   -f 　代表[變量名稱]中為函數名稱。

   -n 　刪除指定的變量。變量實際上并未刪除，只是不會輸出到后續指令的執行環境中。

   -p 　列出所有的shell賦予程序的環境變量

 # export -p

pwd

功能：查看當前工作目錄

格式：

     pwd [option]

選項：

    -P:如果當前的工作路徑是鏈接的話，顯示鏈接的原始路徑

    -L:與pwd  -P完全相反，顯示鏈接路徑

實例：

  # cd /etc/init.d/

  # pwd

  /etc/init.d

  # pwd -P

  /etc/rc.d/init.d

相關：

 PWD與OLDPWD環境變量

 PWD:當前工作目錄

 OLDPWD:顯示上一次的工作路徑

     # echo $OLDPWD

     /etc/init.d

    # echo $PWD

    /etc/rc.d/init.d

history

功能：管理命令歷史記錄

             登錄shell時，會讀取命令歷史文件中記錄下的命令 :~/.bash_history

             登錄進shell后新執行的命令只會記錄在緩存中 ,這些命令會在用戶退出時追加至命令歷史文件中

 選項：

          history -d OFFSET: 刪除歷史中指定的命令

    history -c: 清空命令歷史

    history -a: 追加本次會話新執行的命令歷史列表至歷史文件中

    history #: 顯示歷史中最近的#條命令

相關文件及環境變量：

    HISTSIZE:命令歷史記錄的條數

    HISTFILE:~/.bash_history

    HISTFILESIZE: 命令歷史文件記錄歷史的條數

快捷操作：

    !# 調用歷史中第 #條命令

          !string 調用歷史中最近一個以 string開頭的命令

          !! 執行上一條命令

     調用上一條命令的最后一個參數：

       !$

       ESC，.

       Alt+.

控制命令歷史的記錄方式：

     環境變量：HISTCONTROL

           ignoredups: 忽略連續重復的命令

           ignorespace: 忽略所有以空白開頭的命令

           ignoreboth: 同時包含上面效果

shutdown

功能：關機

   給init程序發送信號

     關機=關閉系統+斷電

格式：

   shutdown [OPTION]…  TIME [MESSAGE]

選項：

   -r：reboot

   -h: halt

   -c：cancel 取消關機或重啟操作

   -k: 發送警告信息，不會真關機

TIME ：

    now: 立刻

    +m: 相對時間表示法，從命令提交開始多久之后，例如 +3

    hh:mm: 絕對時間表示法，指明具體時間

poweroff

功能：斷電關機

poweroff是reboot命令軟連接，網上說是halt命令軟連接

ll /sbin/poweroff

lrwxrwxrwx. 1 root root 6 Jun 25 20:41 /sbin/poweroff -> reboot

不安全的關機方式

reboot

功能：重啟

   調用shutdown

格式：

   reboot [option]

     -f: 強制，不調用shutdown

     -p：切斷電源

工作中建議使用安全的關機方式。shutdown或者init0

hwclock

功能：顯示硬件時鐘

選項：

  -s,–hctosys: 以硬件時間為準

  -w,–systohc: 以系統時間為準

date

功能：查看和設置時間日期

date [OPTION]… [+FORMAT]  —-> 顯示日期時間

     FORMAT: 格式符號

         %a: 顯示星期幾，簡寫的

                [root@www ~]# date +%a

                Tue

         %A: 顯示星期幾,完全顯示

                [root@www ~]# date +%A

                Tuesday

         %Y: 顯示四位年份

         %y: 顯示兩位年份

         %m: 顯示月份

         %M: 顯示分鐘

         %d: 日

         %h: 英文簡寫的月， Jun

         %H: 顯示小時

         %S: 秒

         %s: 現在距離1970年 1月1 號0點 0分（unix 元年）的秒數， timestamp（時間戳）

         %D: 顯示日期格式為：月 /日/ 年

         %F: 顯示日期格式：年 -月- 日

         %T: 顯示時間格式：時 :分: 秒

  date [MMDDhhmm[[CC]YY][.ss]]  —-> 設置日期時間

         MM: 月份

         DD: 幾號

         hh: 小時

         mm: 分鐘

         YY: 兩位年份

         CCYY ：四位年份

         .ss: 秒鐘

5、如何在Linux系統上獲取命令的幫助信息，請詳細列出，并描述man文檔的章節是如何劃分的。

如何獲取命令幫助信息：

   1、內建命令可以通過help COMMAND

   2、外部命令可以通過man手冊獲取幫助，COMMAND –help

man命令的分段機制：

     1-8：

        1：用戶命令

        2：系統調用

        3：庫調用

        4：設備文件

        5：文件格式

        6：游戲

        7：雜項

        8：管理命令

6、請羅列Linux發行版的基礎目錄名稱命名法則及功用規定

Linux文件系統 <邏輯視圖>

    根文件系統（rootfs）:

        root filesystem

    LSB,FHS:(FileSystem Heirache Standard)

        /boot: 引導文件存放目錄，內核文件（vmlinuz）,引導加載器（bootloader,grub）都存放于此目錄.

        /bin: 供所有用戶使用的基本命令，不能關聯至獨立分區，OS啟動即會用到的程序.

        /sbin: 管理類的基本命令，不能管理至獨立分區，OS啟動即會用到的程序.

        /lib: 基本共享庫文件，以及內核模塊文件（/lib/modules）.

        /lib64: 專用于X86_64系統上的輔助共享庫文件存放位置.

        /etc: 配置文件目錄(純文本文件).

        /home/USERNAME: 普通用戶家目錄.

        /root: 管理員的家目錄（有些發行版管理員是沒有家目錄的，因為不使用管理員登錄，權限太大，風險太大，使用su,sudo）.

        /mnt: 臨時文件系統掛載點

        /media: 便攜式移動設備掛載點

            cdrom

            usb

        /dev: 設備文件及特殊文件存放位置

            b: block device   塊設備，可隨機訪問

            c: character device 字符設備，線性訪問，有時間先后

        /opt: 第三方應用程序的安裝位置

        /srv: 系統上運行的服務用到的數據

        /tmp: 臨時文件存儲位置

        /usr: universal shared,read-only data;

            bin: 保證系統擁有完整功能而提供的應用程序

            sbin:

            lib:

            lib64:

            include: C程序的頭文件（header files）.

            share: 結構化獨立數據，例如doc,man等

            local: 第三方應用程序安裝位置.

                bin,sbin,lib,lib64,etc

        /var: variable data files

            cache: 應用程序緩存數據目錄

            lib: 應用程序狀態信息數據

            local: 專用于為/usr/local下的應用程序存儲可變數據

            lock: 鎖文件

            log: 日志目錄及文件

            opt: 專用于為/opt下的應用程序存儲可變數據

            run: 運行中的進程相關的數據，通常用于存儲進程的pid文件

            spool: 應用程序數據池

            tmp: 保存系統重啟

        /proc: 用于輸出內核與進程信息相關的虛擬文件系統

        /sys: 用于輸出當前系統上硬件設備相關信息的虛擬文件系統

        /selinux: security enhanced linux,selinux相關的安全策略等信息的存儲位置

具體參考FHS文檔