第一周作業

描述計算機的組成及其功能。

• 由馮~諾伊曼提出計算機體系結構，計算機主要由控制器、運算器、存儲器、輸入設備、輸出設備五大硬件組成。

  • 控制器（Controller）：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。

  • 運算器(Datapath)：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。

  • 存儲器（Memory）：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。

  • 輸入設備（Input Device）：下指令，提供數據等。

  • 輸出設備（Output Device）：輸出運算后各類數據的結果。

• 軟件：

  • 計算機軟件分為系統軟件和應用軟件，如果把計算機比喻為一個人的話，那么硬件就表示人的身軀。而軟件則表示人的思想、靈魂。一臺沒有安裝任何軟件的計算機我們把它稱之為“裸機”。

  • 系統軟件：顧明思議就是操作系統，主要功能是調度，監控和維護計算機系統；負責管理計算機系統中各種獨立的硬件，使得它們可以協調工作。

  • 應用軟件：可以讓用戶在計算機上開發軟件，使用軟件?？梢酝貙捰嬎銠C系統的應用領域，放大硬件的功能。（如Word、Excel、QQ等都屬于應用軟件）

二、按系列羅列Linux的發行版，并描述不同發行版之間的聯系與區別。

• 發行版為許多不同的目的而制作, 包括對不同計算機結構的支持, 對一個具體區域或語言的本地化，實時應用，和嵌入式系統，甚至許多版本故意地只加入免費軟件。已經有超過三百個發行版被積極的開發，最普遍被使用的發行版有大約十二個

  • Fedora Core是眾多 Linux 發行版之一。它是一套從Red Hat Linux發展出來的免費Linux系統。Fedora Core 的前身就是Red Hat Linux。Fedora是一個開放的、創新的、前瞻性的操作系統和平臺，基于Linux。它允許任何人自由地使用、修改和重發布，無論現在還是將來。它由一個強大的社群開發，這個社群的成員以自己的不懈努力，提供并維護自由、開放源碼的軟件和開放的標準。Fedora 是一個獨立的操作系統，是Linux的一個發行版，可運行的體系結構包括 x86(即i386-i686), x86_64 和 PowerPC。

  • Debian Project誕生于1993年8月13日，它的目標是提供一個穩定容錯的Linux版本。支持Debian的不是某家公司，而是許多在其改進過程中投入了大量時間的開發人員，這種改進吸取了早期Linux的經驗。

  • Ubuntu是一個以桌面應用為主的Linux操作系統，Ubuntu基于Debian發行版和unity桌面環境，與Debian的不同在于它每6個月會發布一個新版本。Ubuntu的目標在于為一般用戶提供一個最新的、同時又相當穩定的主要由自由軟件構建而成的操作系統。

  • Linux Mint是一份基于Ubuntu的發行版，其目標是提供一種更完整的即刻可用體驗，這包括提供瀏覽器插件、多媒體編解碼器、對DVD播放的支持、Java和其他組件。它與Ubuntu軟件倉庫兼容。Linux Mint 是一個為pc和X86電腦設計的操作系統。
  • Red Hat Linux可能這是最著名的Linux版本了，Red Hat Linux已經創造了自己的品牌，越來越多的人聽說過它。Red Hat Linux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。
  • 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,CentOS 是一個基于Red Hat Linux 提供的可自由使用源代碼的企業級Linux發行版本。
  • SuSE：總部設在德國的SuSE AG在商界已經奮斗了8年多，它一直致力于創建一個連接數據庫的最佳Linux版本。為了實現這一目的，SuSE與Oracle 和IBM合作，以使他們的產品能穩定地工作。
  • Gentoo是Linux世界3最年輕的發行版本，正因為年輕，所以能吸取在她之前的所有發行版本的優點。Gentoo最初由Daniel Robbins（FreeBSD的開發者之一）創建，首個穩定版本發布于2002年。由于開發者對FreeBSD的熟識，所以Gentoo擁有媲美FreeBSD的廣受美譽的ports系統 ——Portage包管理系統
  • Arch Linux是一種以輕量簡潔為設計理念的Linux發行版。其開發團隊秉承簡潔、優雅、正確和代碼最小化的設計宗旨。

三、描述Linux的哲學思想，并按照自己的理解對其進行解釋性描述。

• Linux哲學思想之一：

  • 一切皆文件：把所有資源統統抽象為文件形式:包括硬件設備，甚至通信接口等：open(),read(),write(),close(),delete(),create()。

  • 表現之一：硬件設備通過文件表示

  • 物理終端：/dev/console

  • 虛擬終端：/dev/tty#[1-6]

  • 串行終端：/dev/ttys#

  • 偽終端：/dev/pts/#

• 由眾多功能單一的程序組成：一個程序只做一件事情，并且做的組合小程序完成復雜任務。

• 盡量避免跟用戶交互：

  • 目標：易于以編程的方式實現自動化任務

• 使用文本文件保存配置信息。

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。

• ifconfig：查看網卡的IP地址

  • 語法：ifconfig [option] [interface]
  • -a:顯示當前可用的所有接口，即便處于關閉狀態。
  • -s:顯示部分信息

  • -v:更為詳細的某些錯誤條件

    [root@localhost ~]# ifconfig
    
    ens33: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
    
    inet 192.168.31.2  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.31.255
    
    inet6 fe80::6c7b:15ce:ebfb:3256  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
    
    ether 00:0c:29:5c:a9:76  txqueuelen 1000  (Ethernet)
    
    RX packets 9846  bytes 746205 (728.7 KiB)
    
    RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
    
    TX packets 8779  bytes 9822741 (9.3 MiB)
    
    TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

• echo：回顯

  • 語法：echo [SHORT-OPTION]… [STRING]…

  • -n:不進行換行

  • -e:讓轉義符生效

  • \n：換行

  • \t：制表符

  • 查看當前使用的Shell。

    [root@localhost ~]# echo "${SHELL}"
    
    /bin/bash

  • 查看環境變量

    [root@localhost ~]# echo "${PATH}"
    
    /usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin

  • tty：查看終端設備

    語法：tty [OPTION]...
    [root@localhost ~]# tty
    /dev/pts/0

  • startx：用于啟動圖形化界面。

  • export：設置或顯示環境變量。

  • pwd:顯示當前工作目錄

  • history：查看在命令行中執行了哪些命令

    語法：history [-c] [-d 偏移量] [n
    
    -c: 清空命令歷史；
    
    -d offset：刪除指定命令歷史
    
    -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；
    
    history #：顯示最近的#條命令；
    
    [root@localhost ~]# history -c
    
    [root@localhost ~]# history
    
    1  history

• shutdown：關機、重啟操作

  • shutdown [OPTIONS…] [TIME] [WALL…]

    -h: halt  #關機
    
    -r：reboot #重啟
    
    -c：cancel #取消shutdwon命令的操作
    
    9、poweroff：關機
    
    10、reboot：重啟
    
    11、hwclock：查看修改硬件時間
    
    -s, --hctosys：以硬件為準，把系統調整為與硬件時間相同；
    
    -w, --systohc：以系統為準，把硬件時間調整為與系統時鐘相同

• date：查看修改系統時間

  • 顯示日期時間：date [OPTION]… [+FORMAT]

    FORMAT：格式符
    [root@localhost ~]# date #顯示系統時間
    2017年 02月 07日 星期二 10:05:26 CST
    
    [root@localhost ~]# date +%F #顯示年月日
    2017-02-07
    
    [root@localhost ~]# date +%T #顯示時分秒
    10:01:48
    
    [root@localhost ~]# date +%Y #顯示年
    2017
    
    [root@localhost ~]# date +%m #顯示月
    02
    
    [root@localhost ~]# date +%d #顯示天
    
    07
    
    [root@localhost ~]# date +%H #顯示小時
    10
    
    [root@localhost ~]# date +%M #顯示分鐘
    03
    
    [root@localhost ~]# date +%S #顯示秒
    
    17
    
    [root@localhost ~]# date +%s
    1486433001 
    # 從1970年1月1號(unix元年)0點0分0秒到命令執行那一刻經過的秒數

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。

• 命令分為兩類：

  • 由Shell程序的自帶的命令：內置命令（builtin）。

    • 查看命令類型：Type COMMAND

      [root@localhost ~]# type cd
        cd 是 shell 內嵌

  • 獲取命令的使用幫助：

    • 內部命令：help COMMAND

    • 外部命令：

      命令自帶簡要格式的使用幫助
       COMMAND --help
      
       使用手冊：manual
       位置：/usr/share/man
       語法：man COMMAND 
       #當你使用man命令時，會有解釋性標題,這些標題對應下面的解釋。
           SECTION:功能性說
      
           SYNOPSIS：語法格式
      
           OPTIONS：選項
      
           EXAMPLES：使用示例
      
           AUTHOR：作者
      
           BUGS：報告程序BUG的方式
      
           SEE ALSO：作者
      
           SYNOPSIS:               
               []：可選內容                    
               <>：必須提供的內容                    
               A|b|c：多選一                 
               ...：同類的內容可出現多個
      
           使用手冊：壓縮格式的文件，有章節之分:
               位置：/usr/share/man
               man1,man2...
               man1.用戶命令：                    
               man2.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.管理工具及守護進行

~]# man CHAPTER COMMAND 注意：并非每個COMMAND在所有章節下都有手冊； 查看： ~]# whatis COMMAND 注意：其執行過程是查詢數據庫進行的； 手動更新數據庫： ~]# makewhatis

man命令打開手冊以后的操作方法：

翻屏：

            空格鍵：向文件尾翻一屏；
            b: 向文件首部翻一屏；
            Ctrl+d：向文件尾部翻半屏；
            Ctrl+u：向文件首部翻半屏；
            回車鍵：向文件尾部翻一行；
            k: 向文件首部翻一行；
            G：跳轉至最后一行；
            #G: 跳轉至指定行；
            1G：跳轉至文件首部；

        文本搜索：
            /keyword：從文件首部向文件尾部依次查找；不區分字符大小寫；
            ?keyword：從文件尾部向文件首部依次查找；
            n: 與查找命令方向相同；
            N: 與查找命令方向相反；
         退出：
            ~]#q: quit
         選項：
            -M /PATH/TO/SOMEDIR：到指定目錄下查找命令手冊并打開之；

六、請羅列Linux發行版的基礎目錄名稱命名法則及功用規定

• linux文件系統：

  • 文件名名稱嚴格區分字符大小寫
  • 文件可以使用除/以外任意字符
  • 文件名長度不能超過255字符

  • 以.開關的文件為隱藏文件

    • .:當前目錄
    • ..:當前目錄的上一級目錄

  • /bin -> usr/bin：所有用戶可用的基本命令程序文件

  • /sbin -> usr/sbin:供系統管理使用的工具程序
  • /boot：引導加載器必須用到的各靜態文件：kernel,initramfs(initrd),grub等
  • /dev:存儲特殊文件或設備文件
  • 設備文件有兩種：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，只能為靜態
  • /home:普通用戶的家目錄，一般用用戶名的名稱作為家目錄的名稱，例：/home/bob
  • /lib -> usr/lib：為系統啟動或根文件系統上的應用程序（/bin,/sbin等）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 -> usr/lib64：64位系統特有的存放64位共享庫的路徑
  • /media:便攜式設備的掛載點，如cdrom,floppy等
  • /mnt:其他文件系統的臨時掛載點
  • /opt：附加應用程序的安裝位置；可選路徑
  • /proc:基于內存的虛擬文件系統，用于為內核及進程存儲其相關信息；它們多為內核參數，例如net.ipv4.ip_forward, 虛擬為net/ipv4/ip_forward, 存儲于/proc/sys/, 因此其完整路徑為/proc/sys/net/ipv4/ip_forward；
  • /root：管理員家目錄
  • /run：系統運行時需要的, 不能隨便刪除. 但是重啟的時候應該拋棄. 下次系統運行時重新生成.
  • • /srv：當前主機為服務提供的數據
  • /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的的接口；
  • /tmp:為那些會產生臨時文件的程序提供的用于存儲臨時文件的目錄；可供所用戶執行寫入操作；有特殊權限
  • /usr:usr Hierarchy，全局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的存儲位置
    • local：另一個層級目錄；
    • X11R6：X-Window程序的安裝位置
    • src：程序源碼文件的存儲位置
  • /usr/local：Local hierarchy，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；
  • /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