The first work’s homework

一、描述計算機的組成及其功能

    計算機是由硬件系統（hardware system）和軟件系統（software system）兩部分組成的。

    1.硬件系統：

      根據馮諾依曼計算機體系結構模型，中央處理器（CPU）與內部存儲器（Memory）和I/O（輸入/輸出）設備合稱為電子計算機三大核心部件。如上圖：

•   中央處理器（CPU，Central Processing Unit）

     運算器主要由算數邏輯單元ALU和通用寄存器組成，主要用于完成算術運算和邏輯運算。

     控制器是整個計算機的控制中心，它的主要功能是周而復始地取指令、分析指令，在根據指令功能向其他部件發出控制信號以執行指令。

• 存儲器（Memory）

     存儲器主要用于存儲計算機的程序和數據，根據作用可以在分為內部存儲器（內存）和外部存儲器，內部存儲器容量小，速度快，與CPU通過系統總線相連，CPU可以直接訪問。而外部存儲器速度慢，CPU無法直接訪問里面的數據，常用的外部存儲器有硬盤、u盤、光盤等。

• I/O設備（輸入/輸出設備）

     輸入設備用于將程序和數據輸入到計算機存儲器中，通常輸入設備有鼠標、鍵盤、掃描儀、麥克風等。

     輸出設備通常用于將計算機存儲器中的數據輸出。常用的輸出設備有顯示器、音響、打印機等。

     所有的外部設備都無法和CPU直接通信，必須通過接口（Interface）中轉后才能和CPU通信。獨立顯卡、獨立網卡等是典型的計算機接口設備。

     計算機大多采用總線結構，系統總線將CPU。內存。各種接口相連接。計算機中的總線對外留有各種形式插接口，用于將計算機內的接口設備與CPU相連接。

    2.軟件系統

• 什么是操作系統？

操作系統（operating system，縮寫：OS）是管理計算機硬件與軟件資源的計算機程序，同時也是計算機系統的內核與基石。操作系統需要處理如管理與配置內存、決定系統資源供需的優先次序、控制輸入與輸出裝置、操作網絡與管理文件系統等基本事務。操作系統也提供一個讓使用者與系統互動的操作界面。

簡單來說完整的os基本結構：Kernel+Application

• 1.把硬件虛擬，完成監控，把cpu按時序復用，把內存分片復用

• 2.在程序角度，它認為自己獨占cpu和內存，認為只有監控程序和自己

• 3.運行中的程序，放到電腦上不動，叫程序文件

    狹義上的OS: kernel

    我們可以把操作系統看成是應用程序與底層硬件之間插入的一層軟件，所有應用程序對硬件的操作嘗試都必須通過操作系統。

• 操作系統的2個基本功能：

防止硬件被失控的應用程序濫用。

向應用程序提供簡單一致的機制來控制復雜的低級硬件設備

用戶可以通過操作系統的用戶界面，輸入命令。操作系統則對命令進行解釋，驅動硬件設備，實現用戶要求。以現代標準而言，一個標準PC的操作系統應該提供以下的功能：

    1、進程管理（Processing management）  

    2、內存管理（Memory management）

    3、文件系統（File system）

    4、網絡通信（Networking）

    5、安全機制（Security）

    6、用戶界面（User interface）

    7、驅動程序（Device drivers）

二、按系列羅列Linux的發行版，并描述不同發行版之間的聯系和區別

       由于Linux的內核源代碼和大量的Linux的應用程序都可以自由獲得，因此很多公司或組織開發了屬于自己的Linux發行版。目前共有100多種發行版。其中較知名的有Debian、Slackware、RedHat、Gentoo、ArchLinux、紅旗Linux等。

       主要有三個分支：Debian、Slackware、RedHat。每一個分支都擁有一個最具代表性的商業服務器級的發行版，分別是Ubuntu Server，簡稱Ubuntu；SUSE Linux Enterprise;Red Hat Enterprise Linux.。同時，還有基于這三大分支和其他分支的一些社區發布版本，比如：基于RedHat的CentOS 、Fedora,基于Debian下的mimt Linux,knopix ，基于Slackware下的OpenSUSE,，以及Gentoo、ArchLinux、國內Linux紅旗、麒麟Linux等。

      Linux發行版眾多，但是實際上只有一個內核，發行版只是給這個內核加上一些應用程序而組成的系統。而這些應用大部分都是來源于GNU社區，代碼基本都一樣，因此，各發行版之間差別不大。

     不同的發行版細節上有一些差別，按軟件包管理系統的不同，分以Redhat的rmp包管理系統和Ubuntu的基于DPKG包管理系統。使用前者的發行版包括SLES、Fedora、openSUSE、centos、RHEL等，包文件以rpm為擴展名；使用后者的包括Ubuntu系列，Debian系列等，包文件以deb為擴展名。

三、描述Linux的哲學思想，并按自己的理解對其進行解釋性的描述。

Linux的哲學思想：

  （1）一切皆文件：把幾乎所有的資源都抽象為文件形式。文件可以通過Linux的cat、grep等工具讓使用者直接看懂，尤其硬件設備已文件形式保存，更方便使用者控制。

  （2）由眾多功能單一的程序組成：讓每個程序就做好一件事，如果有新任務，就重新開始，不要往原程序中加入新的功能。

  （3）盡量避免跟用戶交互：linux上支持的腳本語言種類十分豐富，易學簡單，易于使用者已腳本的方式自動完成眾多功能。

  （4）使用文本文件保存配置信息：通過文本處理工具可以完成系統配置。

四、說明Linux系統上命令的使用格式，詳細解釋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

  (1)Linux的命令使用格式：#COMMAND [OPTIONS][ ARGUMENTS]。其中，OPTIONS有兩種表現形式：短選項：-char，例如：-l -d，如果同一命令同事使用多個短選項，多數可以合并，例如：-ld。長選項：-word，例如：–help。

   (2)命令詳解

•    ifconfig：是一個用來查看、配置、啟用或禁用網絡接口的工具.

   -a：顯示所有接口的信息：

    -s：顯示摘要信息：

• echo：display a line of text   回顯，顯示一行文本：

  

• tty：查看當前的終端設備

  

• startx：在某一虛擬終端接口運行此命令，啟動圖形界面

• export：顯示和設置環境變量

  -f:帶邊環境變量為函數名稱

  -n:刪除制定的環境變量

  -p:列出所有的環境變量

• pwd：顯示當前的工作目錄

          -L,–logical 顯示當前目錄

          -P,–physical 顯示當前目錄的實際物理地址

          –help 幫助

• –version 版本

• history：用來顯示曾執行過的命令，也可以跟選項來重新執行需要的命令

         n 顯示n個最近的記錄
        -a 添加記錄
        -r 從文件讀取命令歷史至歷史列表中
        -w 把歷史列表中的命令追加至歷史文件中
        -c 清空命令歷史

  調用命令歷史列表中的命令：
       !#：再一次執行歷史列表中的第#條命令；
       !!：再一次執行上一條命令；
       !STRING：再一次執行命令歷史列表中最近一個以STRING開頭的命令；

•   shutdown：以一種安全的方式關閉系統。所有登錄用戶都可以看到關機信息提示，并且login(1)將被阻塞?？梢灾付⒖剃P機，也可以制定系統在一定的延時后關機。

  

•  poweroff：關機命令

     參數：         

         -f：強制關閉操作系統；

         -p：斷電停機，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

• reboot：重啟命令，用法同poweroff

• hwclock和date：查看或設定硬件時間

     –set–date=<time> ：設置硬件時間

     –version: 顯示版本信息

     -s,–hctosys:  以硬件時間為準來修改系統時間

     -w,–systohc: 以系統時間為準來修改硬件時間

  

date命令用于顯示/設置系統的時間或日期，格式為：”date [選項] [+指定的格式]”。
   系統啟動時從硬件讀取日期和時間，讀取完成以后，就不再與硬件相關聯
   顯示日期時間：date [OPTION]... [+FORMAT]

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

（1）命令分內置命令和外部命令

   內建命令（builtin）：由shell程序的自帶命令

   外部命令：獨立的可執行程序文件，文件名即命令名

（2）獲取命令的使用幫助信息

    內置命令：help COMMAD

  外部命令：

   1）命令自帶簡要格式的使用幫助 COMMAND -help或COMMAND -h；

   2）使用手冊：manual，位置：/usr/share/man

       命令：man COMMAND

其他方式獲取：

   1）info：獲取Linux在線文檔；

   2）合理利用搜索引擎Google來獲取幫助信息；

   3）程序自身的幫助文檔，有README、INSTALL、Changelog等；

   4）程序的官方文檔

   5）發行版的官方文檔

man命令：

    man命令用于查看Linux系統的手冊。手冊是在Linux中廣泛使用的聯機幫助形式，其中不僅包括了常用的命令幫助說明，還包括了配置文件、設備文件、協議和庫函數等多種信息。

  手冊分8個章節：

六、請羅列Linux發行版的基礎目錄名稱命名發展及功用規定。

Linux的文件系統的組織方式被稱為Filesystem Hierarchy Standard（文件系統分層標準，簡稱FHS），即其采用層次式的樹狀目錄結構。在此結構上最上層是/，然后在此根目錄下是其他的目錄和子目錄。

使用tree命令顯示一層子目錄，根目錄下包含這些子目錄。