N25-第1周博客作業

計算機概述及命令

一、計算機原理及其組成功能

計算機作為一個整體，由軟件和硬件兩大部分組成：

 （1）計算機硬件系統。

       計算機的硬件系統結構有哈佛結構和馮·諾伊曼結構兩種。

哈佛結構是一種將程序指令存儲和數據存儲分開的存儲器結構。中央處理器首先到程序指令存儲器中讀取程序指令內容，解碼后得到數據地址，再到相應的數據存儲器中讀取數據，并進行下一步的操作(通常是執行)。程序指令存儲和數據存儲分開，可以使指令和數據有不同的數據寬度，如Microchip公司的PICl6芯片的程序指令是14位寬度，而數據是8位寬度。哈佛結構的微處理器通常具有較高的執行效率。目前使用哈佛結構的中央處理器和微控制器有很多，多數是嵌入式系統。 

馮·諾伊曼結構，也稱普林斯頓結構，是一種將程序指令存儲器和數據存儲器合并在一起的存儲器結構。程序指令存儲地址和數據存儲地址指向同一個存儲器的不同物理位置，因此程序指令和數據的寬度相同，如英特爾公司的8086中央處理器的程序指令和數據都是16位寬。

目前使用馮·諾伊曼結構的中央處理器和微控制器有很多，流行的各種PC主要都采用這種結構。除了上面提到的英特爾公司的8086，英特爾公司的其他中央處理器、安謀公司的ARM7、MIPS公司的MIPS處理器也采用了馮·諾伊曼結構。

計算機的硬件主要由輸入設備、輸出設備、運算器、存儲器和控制器五部分組成，其中運算器和控制器構成了中央處理器。

·         運算器：運算器的功能是對數據進行各種算術運算和邏輯運算,即對數據進行加工處理CPU只從內存取數據

·         控制器： 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： 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

·         輸入輸出設備：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。

 

    （2）計算機軟件系統

    計算機軟件是能指揮計算機工作的程序與程序運行時所需要的數據，以及與這些程序和數據有關的文字說明和圖表資料，其中文字說明和圖表資料又稱為文檔。

    計算機軟件分系統軟件、應用軟件兩類。系統軟件是計算機系統必備的軟件，主要功能是管理、控制和維護計算機資源以及開發應用軟件，包括操作系統、各種程序語言處理程序、系統支撐和服務程序、數據庫管理系統等。應用軟件是為解決某個實際問題而由用戶自己編寫的程序，可分為用戶程序和應用軟件包。

二、發行版本的介紹和區別

Linux的發行版本可以大體分為兩類，一類是商業公司維護的發行版本，一類是社區組織維護的發行版本，前者以著名的Redhat（RHEL）為代表，后者以Debian為代表。

商業版本一般都是收費的，好處在于有完善的廠商技術支持。

社區版可以免費獲取，沒有廠商的支持，但有社區的支持。自己有能力的話，二者本質沒啥區別。

三、Linux哲學思想

一切皆文件，是Linux重要哲學思想之一；包括硬件設備，通信接口通信管道等；

組合小程序，完成大任務；功能單一的小程序，進行有效的組合，獲得最大的功能；

盡量避免用戶的干擾，實現自動化任務；

文本保存配置信息，非易失。

四、常用命令格式和用法

  1、ifconfig

    查看配置網絡接口， 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

  2、echo

    回顯，將輸入文本顯示標準輸出

                -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。前提是安裝了圖形化界面，否則報錯。

  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

     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 %T”

                        2016-12-03 10:06:43

 13、cal

            功能：顯示日歷

                示例：

                    cal [MONTH] [YEAR]

五、幫助的獲取，介紹man用法

內部命令：

help COMMAND

外部命令：

1） 命令自帶簡要個的使用幫助

    ~]#COMMAND –help

2） 使用手冊：manuanl

    位置：/usr/share/man

        #man COMMAND

        SECTION;

    NAME：功能性說明

    SYNOPSIS：語法格式

    DESCRIPTION：描述

    OPTIONS:選項

    EXAMPLES：使用實例

    AUTHOR：作者

    BUGS：報告程序bug的方式

    

                  SYNOPSIS：

    [ ]:可選內容；

    <>:必須聽得內容：

    a|b|C：多選一

    …:同類內容可出現多個

3）使用手冊：壓縮格式的文件，有章節之分；

                /usr/share/man

            man1,man2,….

    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；

        #man 數字 COMMAND

    注意： 并非每個COMMAND在所有章節都有手冊

  重要操作技巧：文本搜索

    /kerword(關鍵詞) 從文件首部向文件尾部依次查找：

    ?keyword(關鍵詞) 從文件尾部向文件首部依次查找0

    n ：與查找命令方向相同：

    N ：與查找命令方向相反；

    查找時不區分大小寫

  退出：

        q： quit

六，Linux文件系統

  目錄命名法則：

    1、文件名名稱嚴格區分字符大小寫：

    2、文件名可以使用除/以為的任意字符；

    3、文件名長度不能超過255個字符

    4、以 ’.’ 開頭的文件為隱藏文件；

FHS：

FHS全稱“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：所有用戶可用的基本命令程序文件

        /sbin：僅可系統管理員使用的命令程序

        /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；有兩種：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，目錄下的文件復制與/etc/skel

        /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等，事實上沒有人用。

        /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；可用所有用戶執行寫入操作；有特殊權限

        /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，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 files

           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。一般修改后會即時生效。

        /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。