計算機的組成和Linux發展史

計算機的組成及功能

計算機是由CPU,內存，輸入裝置和輸出裝置四大部件組成計算機，每一部件分別按要求執行特定的基本功能。

 CPU：

控制器和運算器合稱中央處理器，也就是CPU，它的功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數據。

 內存：

它是與CPU進行溝通的橋梁。計算機中所有程序的運行都是在內存中進行的，內存(Memory)也被稱為內存儲器，其作用是用于暫時存放CPU中的運算數據，以及與硬盤等外部存儲器交換的數據。只要計算機在運行中，CPU就會把需要運算的數據調到內存中進行運算，當運算完成后CPU再將結果傳送出來，內存的運行也決定了計算機的穩定運行。

 輸入設備：

向計算機輸入數據和信息的設備。是計算機與用戶或其他設備通信的橋梁。輸入設備是用戶和計算機系統之間進行信息交換的主要裝置之一。輸入設備是人或外部與計算機進行交互的一種裝置，用于把原始數據和處理這些數的程序輸入到計算機中。

 輸出設備：

是計算機硬件系統的終端設備，用于接收計算機數據的輸出顯示、打印、聲音、控制外圍設備操作等。也是把各種計算結果數據或信息以數字、字符、圖像、聲音等形式表現出來。

 Linux的簡述

 1   ： Linux是一套自由加開放源代碼的類Unix操作系統，它是一個用C 語言寫成，一個基于POSIX和Unix的多用戶、多任務、支持多線程和多CPU的操作系統。它能運行主要的Unix工具軟件、應用程序和網絡協議，可支持32位和64位硬件。Linux繼承了Unix以網絡為核心的設計思想，是一個性能穩定的多用戶網絡操作系統。Linux 最早是芬蘭黑客Linus Torvalds 為嘗試在英特爾x86架構上提供自由免費的類Unix 操作系統而開發的。該計劃開始于1991年，在計劃的早期有一些Minix 黑客提供了協助，而今天全球無數程序員正在為該計劃無償提供幫助。

 2  ：Linux存在著許多不同的版本，但它們都使用了Linux內核。Linux可安裝在各種計算機硬件設備中，比如：手機、平板電腦、路由器、視頻游戲控制臺、臺式計算機、大型機和超級計算機。

嚴格來講，Linux這個詞本身只表示Linux內核，但實際上人們已經習慣了用Linux來形容整個基于Linux內核，并且使用GNU工程各種工具和數據庫的操作系統，我們應該叫它GNU/LINUX,兩者為我們提供了一套完整的Linux。

 3  ：Linux 是一個宏內核（monolithic kernel）系統。設備驅動程序可以完全訪問硬件。Linux 內的設備驅動程序可以方便地以模塊化（modularize）的形式設置，并在系統運行期間可直接裝載或卸載。

 4  ：Linux 內核組成部分：   進程管理（process management）、定時器（timer）、中斷管理（interrupt management）、內存管理（memory management）、模塊管理（module management）、虛擬文件系統接口（VFS layer）、文件系統（file system）、設備驅動程序（device driver）、進程間通信（inter-process communication）、網絡管理（network management）、系統啟動（system init）等操作系統功能的實現

Linux的哲學思想

  1 .  一切皆文件

  2 .  由眾多功能單一的小程序，一個程序只完成一件事情，共同完成復雜功能

  3 .  配置數據存放在文本中

  4 .  盡量避免跟用戶交互

  5 .  提供機制，而非策略

  Linux的發展史

Multics：公用計算服務系統(美國為了支持波士頓所有的分時用戶而開發的系統（Unix前身)

Unix： Multics的開發難度過大導致項目停滯，貝爾實驗室退出開發之后，Ken Thompson和Dennis M. Ritchie（C語言之父）在原基礎上開發了Unix，而后Thompson用B語言重寫系統，Ritchie用了基于B語言改進的C語言重寫系統。

AT&T： 貝爾實驗室的母公司AT&T在80年代推出了Unix的商業版本，SystemIII,SystemV。

BSD： Unix的源代碼被分發給各大高校，其中伯克利分校改進系統后命名為BSD，增加了vi,shell等實用工具，于是獲得巨大成功的BSD4代替了官方（AT&T）的SystemV成為了主流Uinx系統。

POSIX：為了統一兩大系統（SystemV與BSD）,IEEE標準委員會進行了名為POSIX的項目，制定1000.3標準。

OSF： IBM、DEC、HP等公司聯合建立了OSF（自由軟件聯盟），開發了一個符合所有IEEE和其他標準的系統以應對AT&T對Unix的控制，針對OSF的出現，AT&T建立了UI，包括其他公司字體推出的標準，Unix衍生出一系列亞種，FreeBSD  Linux  iOS  Andriod

Minix：Unix的商業化導致源碼不公開，及其不利于教學，荷蘭阿姆斯特丹Vrije大學計算機科學系的坦尼鮑姆（Andrew S. Tanenbaum）教授決定編寫一個在用戶看來和UNIX完全兼容，然而內核全新的操作系統Minix。Minix沒有借用AT&T一行代碼，所以不受許可證的限制，它可以被班級和個人用來學習。通過它讀者可以剖析一個操作系統，研究其內容如何運作。這個系統就是Linux的前身。

Linux：一個芬蘭學生Linus Torvalds決定編寫一個類似于Minix的系統，但是它特征繁多、面向實用而非教學，這就是Linux。

Linux遵循了POSIX標準：POSIX 表示可移植操作系統接口（Portable Operating System Interface） ，GNU 是 GNU Is Not Unix 的遞歸縮寫，是自由軟件基金會的一個項目。Richard Stallman建立了GNU項目，要創建一個能夠自由發布的類UNIX系統。

GNU 項目產品包括 emacs 編輯器、著名的 GNU C 和 Gcc編譯器等，這些軟件叫做GNU軟件。GNU 軟件和派生工作均適用 GNU 通用公共許可證，即 GPL（General Public License ）

GPL（開源軟件的法律）：GPL 允許軟件作者擁有軟件版權

 Linux的發行版

就Linux的本質來說，它只是操作系統的核心，負責控制硬件、管理文件系統、程序進程等，并不給用戶提供各種工具和應用軟件。所謂工欲善其事，被必先利其器，一套在優秀的操作系統核心，若沒有強大的應用軟件可以使用，如C/C++編譯器、C/C++庫、系統管理工具、網絡工具、辦公軟件、多媒體軟件、繪圖軟件等，也無法發揮它強大的功能，用戶也無法僅僅使用這個系統核心進行工作，因此人們以Linux核心為中心，再集成搭配各種各樣的系統管理軟件或應用工具軟件組成一套完整的操作系統，如此的組合便稱為Linux發行版。
Linux發行版有數百種之多，常見的有三大分支：

 Red Hat 

Red Hat：    在1994年創業，當時聘用了全世界500多名員工，他們都致力于開放的源代碼體系。Red Hat 是公共環境中表現上佳的服務器。它擁有自己的公司，能向用戶提供一套完整的服務，這使得它特別適合在公共網絡中使用。這個版本的Linux也使用最新的內核，還擁有大多數人都需要使用的主體軟件包。

基于redhat而來常見的有redhat enterprise Linux ，Fedora core 和centos：

Centos：   而CentOS（Community ENTerprise Operating System）是Linux發行版之一，它是來自于Red Hat Enterprise Linux依照開放源代碼規定釋出的源代碼所編譯而成。由于出自同樣的源代碼，因此有些要求高度穩定性的服務器以CentOS替代商業版的Red Hat Enterprise Linux使用。兩者的不同，在于CentOS并不包含封閉源代碼軟件,新版本的 CentOS 大約每兩年發行一次，而每個版本的 CentOS 會定期（大概每六個月）更新一次，以便支持新的硬件.

 Debian

Debian： Debian，或者稱Debian系列，包括Debian和Ubuntu等。Debian是社區類Linux的典范，是迄今為止最遵循GNU規范的Linux系統。Debian最早由Ian Murdock于1993年創建，分為三個版本分支（branch）： stable, testing和unstable。

基于Debian而來常見的有Ubuntu ，mint和Knopix：  

Ubuntu ：而Ubuntu嚴格來說不能算一個獨立的發行版本，Ubuntu是基于Debian的unstable版本加強而來，可以這么說Ubuntu就是一個擁有Debian所有的優點，以及自己所加強的優點的近乎完美的Linux桌面系統。根據選擇的桌面系統不同，有多個版本可供選擇，比如基于unity的Ubuntu，基于Gnome的Ubuntu Gnome，基于KDE的Kubuntu，基于LXDE的Lubuntu以及基于Xfce的Xubuntu等。特點是界面非常友好，容易上手，對硬件的支持非常全面，是最適合做桌面系統的Linux發行版本。

 Slackware

Slackware ： 與其他的發行版本（Red Hat、Debian、Gentoo、SuSE、 Mandriva、Ubuntu等）不同的道路，它力圖成為“UNIX風格”的Linux發行版本。只吸收穩定版本的應用程序，并且缺少其他linux版本中那些為發行版本定制的配置工具。在當今systemd大勢所趨的情況下，Slackware仍然堅持BSD啟動風格，Slackware主要為x86 PC開發，從2005年起開始出現針對System/390架構的官方移植。同時ARM、DEC Alpha、SPARC和PowerPC也存在一些非官方的移植。

基于slackware而來常見的有suse  和opensuse：

SUSE Linux： 原是以Slackware Linux為基礎，并提供完整德文使用界面的產品。1992年 Peter McDonald成立了Softlanding Linux System(SLS)這個發行版。這套發行版包含的軟件非常多，更首次收錄了X Window及TCP/IP等套件。Slackware就是一個基于SLS的發行版。