一、計算機的組成及功能
現代計算機的結構:馮諾依曼結構體系(儲存程序,順序執行),由20世紀30年代中期,美國科學家馮·諾依曼提出
馮.諾依曼結構處理器具有以下幾個特點:
1:必須有一個存儲器;2:必須有一個控制器;3:必須有一個運算器,用于完成算術運算和邏輯運算;4:必須有輸入設備和輸出設備,用于進行人機通信。5:另外,程序和數據統一存儲并在程序控制下自動工作。
功能:根據馮·諾依曼體系結構構成的計算機,必須具有如下功能:
1:把需要的程序和數據送至計算機中。2:必須具有長期記憶程序、數據、中間結果及最終運算結果的能力。3:能夠完成各種算術、邏輯運算和數據傳送等數據加工處理的能力:4:能夠按照要求將處理結果輸出給用戶。
為了完成上述的功能,計算機必須具備五大基本組成部件,包括,1:輸入數據和程序的輸入設備;2:記憶程序和數據的存儲器;3:完成數據加工處理的運算器;4:控制程序執行的控制器;5:輸出處理結果的輸出設備。
硬件
1、控制器:是整個CPU的指揮控制中心,由指令寄存器IR(InstructionRegister)、程序計數器PC(ProgramCounter)和操作控制器0C(OperationController)三個部件組成
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。
2、運算器:是CPU中對數據進行各種算數和邏輯運算的部分,與控制器共同組成CPU的核心部分
3、存儲器:指具有存儲數據資料的部件,分為內部存儲器與外部存儲器,簡稱內存和外存。內存儲器又常稱為主存儲器(簡稱主存),屬于主機的組成部分;外存儲器又常稱為輔助存儲器,屬于外部設備。CPU不能像訪問內存那樣,直接訪問外存,外存要與CPU或I/O設備進行數據傳輸,必須通過內存進行。
4、輸入與輸出設備(I/O system):計算機的外部設備之一,可以和計算機本體進行交互使用,如:鍵盤、寫字板、麥克風、音響、顯示器等。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.鍵盤,鼠標,攝像頭。輸出設備(Output Device)是人與計算機交互的一種部件,用于數據的輸出。它把各種計算結果數據或信息以數字、字符、圖像、聲音等形式表示出來。常見的有顯示器、打印機、繪圖儀、影像輸出系統、語音輸出系統、磁記錄設備等。
軟件
(1)系統軟件: 簡稱操作系統。是指控制和協調計算機及外部外部硬件設備,支持應用軟件開發和運行的系統,系統軟件使得計算機使用者和其他軟件將計算機當作一個整體而不需要顧及到底層每個硬件是如何工作的。
(2)應用軟件:指由軟件廠家開發的,基于計算機操作系統,調用計算機硬件資源為用戶提供具體服務的程序軟件。如,安全軟件“毒霸,360”,文本辦公軟件“office,WPS”,即時聊天軟件“QQ”等。
二、linux的發行版
Linux是一個誕生于網絡、成長于網絡且成熟于網絡的奇特的操作系統。1991年,芬蘭大學生Linus Torvalds萌發了開發一個自由的UNIX操作系統的想法,當年,Linux就誕生了,為了不讓這個羽毛未豐的操作系統矢折,Linus將自已的作品Linux通過Internet發布。從此一大批知名的、不知名的電腦黑客、編程人員加入到開發過程中來,Linux逐漸成長起來。Linux一開始是要求所有的源碼必須公開,并且任何人均不得從Linux交易中獲利。然而這種純粹的自由軟件的理想對于Linux的普及和發展是不利的,于是Linux開始轉向GPL,成為GNU陣營中的主要一員。
Linux憑借優秀的設計,不凡的性能,加上IBM、INTEL、CA、CORE、ORACLE等國際知名企業的大力支持,市場份額逐步擴大,逐漸成為主流操作系統之一。
各大發行版本的關系圖:
三、linux的哲學思想
(1)一切皆文件
是 Unix/Linux 的基本哲學之一。不僅普通的文件,目錄、字符設備、塊設備、 套接字等在 Unix/Linux 中都是以文件被對待;它們雖然類型不同,但是對其提供的卻是同一套操作界面。
(2)由眾多的單一的程序完成一件比較復雜的工作,一個程序只做一件事,并且做好他。
程序和可執行文件不會太復雜,這樣才能保證了linux內核的高效運行,復雜的任務可以通過連接多個簡單的程序實現。
(3)盡量避免與用戶交互
為了后期的自動化執行,避免與用戶交互,以達到高效執行工作。
(4)使用文本文件保存配置信息
linux所有的配置文件都存放在文本配置文件當中,無論什么配置修改都只需修改其配置文件即可,配置文件時只需任意一款文本編輯器修改即可。
四、linux命令:
Linux命令格式:命令字 [命令選項] [命令參數]
(1)命令字即命令名稱,在linux命令行界面使用的命令字唯一確定一個命令。
(2)命令選項:根據命令的不同,選項的個數和內容也不同。根據要實現的命令功能不同,選項的個數和內容也不同,大多數命令選項可以組合使用,命令選項有短格式和長格式的。短格式就是單個英文字母,選項是使用“ -”符號(半角減號符)引導開始選項,字母可以是大寫也可以是小寫。如 ls -al 。長格式的命令選項使用英文單詞表示,選項前用“–”(兩個半角減號符)引導開始的。如 –abc –xyz。
(3)命令參數:是命令處理的對象,通常情況可以是文件名、目錄、或用戶名。
常用命令:
(1)ifconfig
功能:用來查看和配置網絡設備。當網絡環境發生改變時可通過此命令對網絡進行相應的配置。
查看接口:ifconfig [Interface]
-a:all,包括未激活狀態的所有接口
啟用或禁用接口:ifconfig Interface up|down
設定IP地址:ifconfig Interface IP/Netmask [up]
例:ifconfig 192.168.100.131/24
(2)echo
功能:將輸入文本顯示至標準輸出
選項:
-n:默認換行后輸出,-n表不換行輸出
-e:啟用反斜線轉義
\b:退格
\\:反斜線
\n:新行
\r:回車
\t:水平制表符
\v:垂直制表符
(3)tty
功能:查看當前使用的終端設備
/dev/console:物理終端
/dev/tty#:虛擬終端,#取值為[1,6]
/dev/pts/#:偽終端
/dev/ttyS#:串行終端
(4)startx:
功能:啟動圖形終端
(5)export:
功能:定義或查看環境變量
定義環境變量:export VAR_name
查看環境變量:export
查看環境變量其他方式:
printenv,env
echo VAR_NAME
(6)pwd
功能:打印當前工作目錄
相關環境變量:PWD
(7)history
功能:顯示命令歷史
選項:
-a:append,追加本次會話新執行的命令歷史列表至歷史文件中
-d #:刪除歷史列表中指定的命令
-c:清空命令歷史
配置文件:家目錄下的.bash_history
相關環境變量:
HISTSIZE:shell進程可保留的命令歷史條數
HISTFILE:保存命令歷史的文件,默認為.bash_history
HISTFILESIZE:保存命令歷史的文件大小
HISTCONTROL:控制命令歷史的記錄方式
ignoredups:忽略重復的命令
ignorespace:忽略以空白字符開頭的命令
ignoreboth:以上兩者同時生效
基于命令歷史的快捷操作:
!#:再次執行歷史列表中第#條命令
!!:再次執行上一條命令
!STRING:再次執行列表中最近一個以STRING開頭的命令
上下鍵
(8)shutdown
功能:關機或重啟
選項:
-h:halt
-r:reboot
若想定義關機發送信息:
shutdown -h 12:31 "The Server will be halt at 12:31"
會向各登錄用戶發送提示信息,若想取消這項關機計劃,ctrl+c取消計劃
(9)poweroff
功能:關機命令
原理:就是命令halt的軟連接,而halt又是調用shutdown -h命令
(10)reboot
功能:重啟命令
選項:
-n:保存數據后重新啟動系統
(11)hwclock及clock
功能:顯示硬件時鐘
選項:
-s:–hctosys,以硬件時間為準,將系統時間調整為與硬件時間相同
-w:–systohc,以系統時間為準,將硬件時間調整為與系統時間相同
(12)date
功能:顯示系統時鐘
選項:
%F、%T、%Y、%m、%d、%H、%M、%S、%s…
示例:
date +%Y%m%d%H%M%S
20161128192145
(13)cal
功能:顯示日歷
示例:
cal [MONTH] [YEAR]
五、linux系統上獲取命令的幫助信息
(1)使用幫助之前指定命令的類型:
type COMMAND
(Ⅰ)內部命令:
help COMMAND
(Ⅱ)外部命令:
a.COMMAND –help:命令自帶簡要格式的幫助
b.man COMMAND:man手冊,/usr/share/man
-M /PATH/TO/SOMEDIR :到指定目錄下查找man手冊并打開
c.info COMMAND:獲取命令的在線文檔
d:主流發行版官方文檔:如http://www.redhat.com/doc:
e:程序官方網站上的document
(2)關于man章節的功能說明
使用whatis看命令擁有的man章節,該命令是通過數據庫查詢得出結果,使用makewhatis(6版本)或makedb更新數據庫
1:用戶命令
2:系統調用
3:C庫調用
4:設備文件及特殊文件
5:文件格式:配置文件格式
6:游戲使用幫助
7:雜項
8:管理工具及守護進程
六、linux發行版的基礎目錄名稱法則及功用規定
FHS:filesystem Hierarchy Standard文件系統層級結構標準
FHS為多數Linux版本采用的文件組織形式,其采用樹形結構組織文件
FHS目錄結構:
/bin:所有用戶可用的命令程序
/sbin:僅供管理員用戶使用的命令程序
/boot:引導加載器必須用到的各靜態文件:kernel、initramfs(initrd)、grub等
/dev:存儲設備文件或特殊文件,如字符設備(線性設備)、塊設備(隨機設備)
/etc:系統程序的配置文件,只能是靜態
/home:普通用戶的家目錄,每個用戶的家目錄默認在此目錄下,并且與用戶同名
/root:管理員的家目錄
/lib:為系統啟動或根文件系統上的應用程序(/bin,/sbin)提供共享庫,以及為內核提供內核模塊
libc.so.*:動態鏈接的C庫
ld*:運行時鏈接器/加載器
modules:用于存儲內核模塊的目錄
/lib64:64位系統特有的存放64位共享庫的路徑
/media:便攜式設備掛載點,cdrom,floppy(軟盤)等
/mnt:其他文件系統的臨時掛載點
/opt:早期附加應用程序的安裝路徑,可選
/srv:當前主機為服務提供的數據
/tmp:為那些會產生臨時文件的程序提供的臨時文件存放目錄
/usr:usr hierarchy,全局的共享的只讀數據路徑
bin,sbin
lib,lib64
include:c程序頭文件
share:命令手冊頁和自帶文檔等架構特有的文件存儲位置
local:另一個層級目錄,讓系統管理員安裝本地應用程序,也通常用于安裝第三方程序
X11R6:X-Window程序的安裝位置
src:程序源碼文件的存儲位置,比如內核編譯時將內核在此目錄編譯
/var:var hierarchy,存儲常發生變化的數據的目錄
cache application cache data
lib variable state information
local variable data for /usr/local
lock lock file
log log files and directories
opt variable data for /opt
run data relevant to running processes
spool application spool data
tmp temporary files preserved between system reboots
/proc:基于內存的虛擬文件系統,用于存放內核和進程存儲相關信息,及CPU和內存等硬件狀態信息。多為內核參數,如net.ipv4.ip_forward,虛擬為文件存放于/proc/sys下,即/proc/sys/net/ipv4/ip_forward
/sys:sysfs虛擬文件系統提供了一種比/proc更為理想的訪問內核數據的途徑,其主要作用在于為管理linux設備提供一種統一模型接口。
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