馬哥教育網絡班21期+第一周課程練習

一、計算機的組成及其功能

自上個世紀40年代開始截止到目前，我們所有的計算機包括手持的智能終端設備，它們整個組織體系設備都是遵循馮諾依曼體系結構。

現代計算機設備的組成部分：

運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備

控制器：控制器是整個計算機的樞紐，一般是控制計算機整個部件之間協調的，比如運算器要想運算的話，首先得從存儲器中取出數值。或者輸入設備輸入數。彼此之間要互相協調。而控制器就是控制這些部件能進行協調的，一個非常重要的組件。因此，現在計算機里面運算器和控制器被合二為一了，被稱為中央處理單元。俗稱：CPU

運算器：通常是用來做計算的，但是它的計算能力只能是做二進制運算。運算器的功能是對數據進行各種算術運算和邏輯運算，即對從控制器取來的數據進行加工處理。

存儲器：編址存儲設備(一個字節可以存儲8位數據)，存儲器的功能是存儲數據和各種信號、指令等信息，并在需要時輸入輸出存儲的信息。

輸入設備：向計算機輸入信息的設備，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。例如：鍵盤，鼠標等。

輸出設備：把計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來。

(補充知識)

I/O：與外部部件進行交互的組件,例如：磁盤、網卡

虛擬鍵盤也是一款交互式的I/O設備，比如我們現在的手持終端設備。都是采用虛擬鍵盤

I/O設備也是最慢的設備，屬于性能最差的東西了，因為I/O設備中有很多機械式的。比如操作鍵盤，屬于機械運動。機械運動跟電器運動比起來速率差的很大。

CPU：包含了運算器、控制器(只能運行二進制格式的指令)，而且每個CPU通常都由CPU指令來工作，多個指令同時工作稱為指令集。通常有兩種模式指令：

①特權指令(只有操作系統運行特權指令)

②普通指令(應用程序只能調用普通指令)

CPU架構類型詳解：

X86：(Intel和AMD兼容架構類型)

X64：(Intel和AMD兼容架構類型)64位兼容32位，反之不行。

ARM：只設計CPU，但是不生產，都由高通，三星等生產。

M68000,M68K：摩托羅拉公司生產

Power：IBM公司生產，是世界上第一個多核CPU，第一個8核，16核，第一個突破4Ghz的，現在性能最強的單顆CPU。但是生產工藝稍差點，目前還采用45納米，60納米的技術。功耗和發熱量非常大。

Powerpc：蘋果、摩托羅拉、IBM三者聯合研發簡裝版的Power。性能非常強大。但目前也基本被Intel的I7等系列趕超。

ultrasparc：sun公司

alpha：HP公司

安騰：原來是HP的，后來賣給了Intel

二、剖析Linux的發行版，并描述不同發行版之間的聯系與區別

        Linux主流的三大原始發行版分別是，Slackware、Debian、Redhat；還有一些其他獨立的發行版例如：ArchLinux等

        Slackware

        

       Slackware Linux是由Patrick Volkerding開發的GNU/Linux發行版。與很多其他的發行版不同，它持KISS(Keep It Simple Stupid)的原則。對于配置人員的技術性要求較高，是一款高靈活性和高透明性的linux發行版。它的二次發行版有很多，其中最著名的叫SUSE。而且基于SUSE進行的三次發行版叫OpenSUSE，是開源的，用戶桌面應用的，但是也可以拿來在服務器上使用。在歐美國家用的較為廣泛，比較流行。

        Debian

         

        Debian GNU/Linux，簡稱Debian，是三大發行版中唯一不是由商業組織維護的，但是debian仍然采用早期最松散的合作方式，大家通過互聯網自發的組織維護，不收錢。但也是三大主流發行版中最接近于原汁原味的Linux的，而且對使用者要求，技能較高的一個。因為是自發組織，所以保留的那些黑客較高級的玩法特性。它的二次發行版最著名的就是Ubuntu，ubuntu擁有較為優美的圖形界面，如果只是從普通用戶的角度，其良好的界面可以說是linux界的Windows。ubuntu每6個月發布一個新版本。同時基于Ubuntu還有第三次發行版是Mint。

         Redhat

        

         Redhat成立于1993年，在美國北卡羅萊納州成立，Redhat企業版叫RHEL，即Red Hat Enterprise Linux的縮寫，紅帽公司為了支持RHEL的發展，對原本的桌面版Red Hat Linux（已停止支持）發行套件與來自開源社區的Fedora 合并，成為 Fedora Core 發行版本，許多新的技術都會在Fedora中檢驗，如果穩定的話紅帽公司則會考慮加入RHEL中，其實可以這么認為，Fedora就是Red Hat發行Red Hat企業版linux的一個實驗版本，拿用戶做測試，測試新硬件和新驅動程序的。所以，Fedora發行周期比較快，每6個月發一個新版本。而RHEL則是保守很多，每18月發行一個新版本。

三、Linux的哲學思想，并按照自己的理解對其進行解釋和描述       

  ①一切皆文件：

  在Linux中，把幾乎所有的資源，包括硬件設備都組織為文件格式。

  ②單一目的的小程序：

  由眾多單一目的的小程序組成：一個程序只實現一個功能，如果再Linux中完成復雜任務，就是組合小程序。

  ③盡量避免跟用戶交互：

  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：

     在Linux系統中使用一款合用的文本編輯器即能完成系統配置工作。而且Linux嚴格區分大小寫。

四、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一些特殊功能:
	   短選項：-c，例如：-l，-h
	   多個短選項可命令使用，例如-l -h,可寫作-lh： 
	   長選項：--word，例如：--long，--human-readable

	   參數：命令的作用對像，向命令提供數據：

ifconfig：查看和配置網絡接口IP，掩碼，網關等信息

命令格式：ifconfig [選項] [參數]

常用選項：

up：啟動指定網絡設備/網卡

down：關閉指定網絡設備/網卡

arp：設置指定網卡是否支持ARP協議

-a：顯示全部接口信息

使用示例：

1、顯示活動的網卡設備摘要信息：

[root@localhost ~]# ifconfig
eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:0C:29:F8:D8:8C  
          inet addr:192.168.88.14  Bcast:192.168.88.255  Mask:255.255.255.0
          inet6 addr: fe80::20c:29ff:fef8:d88c/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:1082 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:421 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000 
          RX bytes:105902 (103.4 KiB)  TX bytes:86306 (84.2 KiB)

lo        Link encap:Local Loopback  
          inet addr:127.0.0.1  Mask:255.0.0.0
          inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
          UP LOOPBACK RUNNING  MTU:16436  Metric:1
          RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0 
          RX bytes:0 (0.0 b)  TX bytes:0 (0.0 b)

2、開啟和關閉網卡設備： 

[root@localhost ~]# ifconfig eth0 up
[root@localhost ~]# ifconfig eth0 down

3、顯示所有的網卡設備信息，包括關閉的網卡設備：

[root@localhost ~]# ifconfig -a

echo：顯示器上顯示一段文字，一般起到一個提示作用

命令格式：echo [ -n ] 字符串

常用選項：          

-n ：不要在最后自動換行

-e ：允許使用轉義符，若字符串中出現以下字符，則特別加以處理，而不會將它當成一般文字輸出：

\a ：發出警告聲；

\b ：刪除前一個字符；

\c ：最后不加上換行符號；

\f ：換行但光標仍舊停留在原來的位置；

\n ：換行且光標移至行首； 

\r ：光標移至行首，但不換行；

\t ：插入tab；

\v ：與\f相同；

\\ ：插入\字符；

\nnn：插入nnn（八進制）所代表的ASCII字符；

–help：顯示幫助

–version：顯示版本信息

使用示例

1、默認輸出顯示

[root@localhost ~]# echo 178linux.com
178linux.com

2、不換行輸出：

[root@localhost ~]# echo "\n178linux.com"
\n178linux.com

3、換行輸出：

[root@localhost ~]# echo -e "\n178linux.com"   /* -e：是逃逸字符，解釋\n的意思 */

178linux.com

tty：查看當前終端設備，如：ssh

[root@localhost ~]# tty
/dev/pts/1

startx：打開圖形化操作界面：

[root@localhost ~]# startx &

export：設置或顯示環境變量：

命令格式：export [-fnp][變量名稱]=[變量設置值]

常用參數：

-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。

使用示例：

1、查看環境變量：

[root@localhost ~]# export $PATH
-bash: export: `/usr/lib64/qt-3.3/bin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin'

2、定義環境變量(僅當前shell進程有效)

[root@localhost ~]# export "NAME=tom"

pwd：查看當前工作目錄：

命令格式：pwd[選項]

常用選項：

-L：目錄連接鏈接時，輸出連接路徑。

-P：輸出物理路徑。

使用示例：

1、顯示當前工作路徑：

[root@localhost ~]# pwd
/root

2、顯示當前物理路徑：

[root@localhost ~]# cd /etc/init.d/
[root@localhost init.d]# pwd -P
/etc/rc.d/init.d
[root@localhost init.d]# pwd
/etc/init.d

3、顯示鏈接路徑：

[root@localhost init.d]# pwd -L
/etc/init.d
[root@localhost init.d]# pwd
/etc/init.d

history：主要用于顯示歷史指令記錄內容, 下達歷史紀錄中的指令：

命令格式：history[n]

常用參數：

n：數字，要列出最近的n筆命令列表。

-c：將目前的shell中的所有history內容全部清除。

-a：手動追加當前會話緩沖區的命令歷史至歷史文件中

-r ：將 histfiles 的內容讀到目前這個 shell 的 history 記憶中。

-w ：將目前的 history 記憶內容寫入 histfiles。Linux系統當你在shell(控制臺)中輸入并執行命令時，shell會自動把你的命令記錄到歷史列表中。

使用示例：

1、顯示命令歷史中最后#條命令：

[root@localhost ~]# history 6
  680  pwd
  681  shutdown -h now
  682  history 
  683* 
  684  history 5
  685  history 6

2、調用命令歷史中的命令：

!#: 重復執行第#條指令
!!:  執行上一條命令
!string：調用命令歷史中的字符串

3、調用上一條命令的最后一個參數：

!$: 
[root@localhost ~]# cat !$
cat /etc/passwd

ESC, .
[root@localhost ~]# cat /etc/passwd

Alt + . (需要在虛擬終端中實現)

shutdown：關閉或者重新啟動系統:

命令格式：shutdown [選項]…  時間 

常用選項：

-r：將系統服務器停掉后，立即關機(相當于reboot)

-h：將系統服務器停掉后，立即關機(常用)

-c：取消已經執行的shutdown命令

-k：不真執行關機，僅提示警告信息

參數：

now： 立刻

+m：相對時間表示法，從命令提交開始多少分鐘之后；例如 +3(表示3分鐘之后)；

hh:mm： 絕對時間表示，指明具體時間(但是是24小時制)；

使用示例：

1、立即關機：

[root@localhost ~]# shutdown -h now

2、指定系統10分鐘后關機：

[root@localhost ~]# shutdown -h +10

Broadcast message from root@localhost.localdomain
        (/dev/pts/0) at 18:27 ...

The system is going down for halt in 10 minutes!

3、取消已經執行的關機操作：

[root@localhost ~]# shutdown -c
shutdown: Shutdown cancelled

4、指定系統30分鐘后重啟：

[root@localhost ~]# shutdown -r +20

Broadcast message from root@localhost.localdomain
        (/dev/pts/0) at 18:30 ...

The system is going down for reboot in 20 minutes!

5、不真執行關機操作，僅提示警示信息：

[root@localhost ~]# shutdown -k now
[root@localhost ~]# 
Broadcast message from root@localhost.localdomain
        (/dev/pts/0) at 18:31 ...

The system is going down for maintenance NOW!

poweroff / reboot：關機/重啟命令：

命令格式：

poweroff [選項]…

reboot [選項]…

通用選項：         

-f：  強制，不調用shutdown程序

-p： 切斷電源，默認參數；

-w：只是顯示關機警告，不調用shutodnw命令，記錄寫到/var/log/wtmp

使用示例：

1、斷電關機：

[root@localhost ~]# poweroff

2、重啟：

[root@localhost ~]# reboot

hwclock：顯示和設置硬件時鐘：

命令格式：hwclock [功能] [選項]

參數：         

-s，–hctosys：將系統時間寫到硬件時間中，以系統為準

-w，–systohc：將硬件時間寫到系統時間中。 以硬件為準

-set –date=<日期與時間>：設定硬件時鐘；

-debug：顯示hwclock執行時詳細的信息；

-utc：若要使用格林威治時間，請加入此參數，hwclock會執行轉換的工作；

使用示例：

1、查看當前硬件時間：

[root@localhost ~]# hwclock 
Sun 03 Jul 2016 06:53:45 PM EDT  -0.689440 seconds

2、將系統時間寫到硬件時間中，以系統為準：

[root@localhost ~]# date 
Sun Jul  3 18:59:42 EDT 2016
[root@localhost ~]# hwclock 
Sun 03 Jul 2016 06:59:47 PM EDT  -0.438849 seconds
[root@localhost ~]# hwclock -s
[root@localhost ~]# hwclock 
Sun 03 Jul 2016 07:00:03 PM EDT  -0.360427 seconds

date：顯示或設定系統的日期與時間：

命令格式：date [參數]… [+格式]

常用參數：

%H 小時(以00-23來表示)

%I 小時(以01-12來表示) 

%K 小時(以0-23來表示) 

%l 小時(以0-12來表示) 

%M 分鐘(以00-59來表示) 

%P AM或PM

%r 時間(含時分秒，小時以12小時AM/PM來表示) 

%s 總秒數。起算時間為1970-01-01 00:00:00 UTC 

%S 秒(以本地的慣用法來表示)

%T 時間(含時分秒，小時以24小時制來表示)

%X 時間(以本地的慣用法來表示)

%Z 市區

%a 星期的縮寫 

%A 星期的完整名稱

%b 月份英文名的縮寫 

%B 月份的完整英文名稱

%c 日期與時間。只輸入date指令也會顯示同樣的結果

%d 日期(以01-31來表示) 

%D 日期(含年月日)

%j 該年中的第幾天 

%m 月份(以01-12來表示)

%U 該年中的周數 

%w 該周的天數，0代表周日，1代表周一，依次類推

%x 日期(以本地的慣用法來表示)

%y 年份(以00-99來表示)

%Y 年份(以四位數來表示)

%n 在顯示時，插入新的一行

%t 在顯示時，插入tab

MM 月份(必要) 

DD 日期(必要) 

hh 小時(必要)

mm 分鐘(必要)

ss 秒(選擇性)

使用示例：

1、顯示當前系統時間

[root@localhost ~]# date 
Sun Jul  3 19:07:51 EDT 2016

2、設置時間為2016年7月6號11時24分0秒

[root@localhost ~]# date 070611242016.00
Wed Jul  6 11:24:00 EDT 2016

3、顯示今天日期(兩種格式)：

[root@localhost ~]# date +%F
2016-07-06
[root@localhost ~]# date +%D
07/06/16

4、顯示今天年月日時間：

[root@localhost ~]# date +%F-%T
2016-07-06-11:28:03

五、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：

1、命令可分為內部命令和外部命令：

內部命令：Linux內部命令被構建在shell之中。當執行shell命令時，內部命令的執行速度非常快。也可以說，是shell本身自帶的命令。

外部命令：在系統的某個路徑一個與命令名稱對應的可執行文件的命令。我們可以用which+Command（命令名）查找命令的位置。

使用示例：

使用type+COMMAND(命令名)：可以來區分命令是外部命令還是內部命令。

[root@localhost ~]# type cd
cd is a shell builtin                /* 內部命令 */
[root@localhost ~]# type cat
cat is hashed (/bin/cat)                /* 外部命令 */

2、命令的獲取幫助方法：

①內部命令獲取幫助：

   格式：(# command help)

[root@localhost ~]# help cd
cd: cd [-L|-P] [dir]
    Change the shell working directory.
    
    Change the current directory to DIR.  The default DIR is the value of the
    HOME shell variable.
    
    The variable CDPATH defines the search path for the directory containing
    DIR.  Alternative directory names in CDPATH are separated by a colon (:).
    A null directory name is the same as the current directory.  If DIR begins
    with a slash (/), then CDPATH is not used.
    
    If the directory is not found, and the shell option `cdable_vars' is set,
    the word is assumed to be  a variable name.  If that variable has a value,
    its value is used for DIR.
    
    Options:
        -L      force symbolic links to be followed
        -P      use the physical directory structure without following symbolic
        links
    
    The default is to follow symbolic links, as if `-L' were specified.
    
    Exit Status:
    Returns 0 if the directory is changed; non-zero otherwise.

②外部命令獲取幫助：

(1)、使用COMMAND –help  (# COMMAND –help)

[root@localhost ~]# cat --help
Usage: cat [OPTION]... [FILE]...
Concatenate FILE(s), or standard input, to standard output.

  -A, --show-all           equivalent to -vET
  -b, --number-nonblank    number nonempty output lines
  -e                       equivalent to -vE
  -E, --show-ends          display $ at end of each line
  -n, --number             number all output lines
  -s, --squeeze-blank      suppress repeated empty output lines
  -t                       equivalent to -vT
  -T, --show-tabs          display TAB characters as ^I
  -u                       (ignored)
  -v, --show-nonprinting   use ^ and M- notation, except for LFD and TAB
      --help     display this help and exit
      --version  output version information and exit

With no FILE, or when FILE is -, read standard input.

Examples:
  cat f - g  Output f's contents, then standard input, then g's contents.
  cat        Copy standard input to standard output.

Report cat bugs to bug-coreutils@gnu.org
GNU coreutils home page: <http://www.gnu.org/software/coreutils/>
General help using GNU software: <http://www.gnu.org/gethelp/>
For complete documentation, run: info coreutils 'cat invocation'

(2)使用手冊(manual)

# man COMMAND

(3)信息頁

# info COMMAND

(4)程序自身的幫助文檔

README

INSTALL

Changelog

(5)程序官方文檔

官方站點：Documentation

(6) 發行版的官方文檔

(7) Google搜索

3、man詳細方法使用方法

man是分章節號的，man  # COMMAND(# 表示章節號)，手冊頁存放在該目錄下：/usr/share/man

man1 ... man8
man1 :	用戶命令(User Commands)
man2 :	系統調用
man3 :	C庫調用
man4 ： 設備文件及特殊文件
man5 :	配置文件格式
man6 ： 游戲
man7 ： 雜項
man8 ： 管理類的命令

man幫助手冊中的常用段落說明：

NAME --->程序的名字
SYNOPSIS --->使用簡要幫助
    [] : 可選內容
    a|b:二選一
    <> : 必選內容
    a|b :二選一
    ... : 同一內容可出現多次
    {}:定界，只對哪些內容2選1，或多選1，輔助符號
DESCRIPTION --->功能詳細描述
OPTIONS --->專用選項解釋
EXAMPLES --->使用示例參考
AUTHOR --->作者
REPORTING BUGS --->報告BUG聯系方式和人
SEE ALSO --->參考幫助

man命令簡單常用的操作方法：

sapce，^V,^f,^F: 向文件尾部翻頁操作
b,^B : 向文件首部翻屏
d,^D : 向文件尾部翻半屏
u,^U : 向文件首部翻半屏
回車鍵,^N,e,^E,j,^J :向文件尾部翻一行：
y,^Y,^P,k,^K ：向文件首部翻一行：
q ： 退出：

# ：跳轉至第#行：
1G：回到文件首部
G：翻至文件尾部

文本搜索：
/KEYWORD : 
    以KEYWORD指定的字符串為關鍵字，從當前位置向文件尾部搜索，默認不區分大小寫：
	n：下一個
	N：上一個
?KEYWORD :
    以KEYWORD指定的字符串為關鍵字，從當前位置向文件首部搜索，默認不區分大小寫：
	n：跟搜索命令同方向， 下一個
	N：跟搜索命令反方向， 上一個

六、羅列Linux發行版的基礎目錄名稱命名法則及功用規定

FHS: (FileSystem Heirache Standard)(文件系統層級結構標準)如下：

/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；不能關聯至獨立分區，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；
/media：便攜式移動設備掛載點；
    cdrom
    usb
/mnt：臨時文件系統掛載點；
/dev：設備文件及特殊文件存儲位置；
    b: block device，隨機訪問
    c: character device，線性訪問
/opt：第三方或附加類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：結構化獨立的數據，例如doc, man等；
    local：第三方應用程序的安裝位置；
    bin, sbin, lib, lib64, etc, share
/var: 可變數據文件：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: 保存系統兩次重啟之間產生的臨時數據；
/proc: (偽文件系統)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；

Linux上的應用程序的組成部分：
二進制程序(就是那些可運行的命令)：/bin, /sbin, /usr/bin, /usr/sbin, /usr/local/bin, /usr/local/sbin
庫文件：/lib, /lib64, /usr/lib, /usr/lib64, /usr/local/lib, /usr/local/lib64
配置文件：/etc, /etc/DIRECTORY, /usr/local/etc
幫助文件：/usr/share/man, /usr/share/doc, /usr/local/share/man, /usr/local/share/doc