第一周博客 計算機組成及Linux基礎入門

摘要

1、描述計算機組成及其功能。
2、描述羅列Linux的發行版，并描述不同發行版之間的聯系和區別。
3、描述Linux的哲學思想，并按照自己的理解對其進行解釋。
4、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，并配合相應的示例說明闡述。
5、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。
6、請羅列Linux發行版的基礎目錄名稱命名法則及功能規定。

一、計算機的組成及其功能

計算機概念：

電子計算機，也叫做電腦（computer），是一種用于高速計算的電子計算機器，通過計算機，可以實現計算、存儲等功能電子計算機，也叫做電腦（computer）。

計算機組成結構：

計算機一般是由控制器、運算器、存儲器、輸入設備、輸出設備 這五個部分組成。

1. 控制器(Control)：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。
2. 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。
3. 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。
4. 輸入(Input system)：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你為外部設備，簡稱外設，輸入設備的作用是將程序、原始數據、文字、字符、控制命令或現場采集的數據等信息輸入到計算機。常見的輸入設備有鍵盤、鼠標器、光電輸入機、磁帶機、磁盤機、光盤機等。
5. 輸出(Output system)：輸出設備與輸入設備同樣是計算機的重要組成部分，它把外算機的中間結果或最后結果、機內的各種數據符號及文字或各種控制信號等信息輸出出來。微機常用的輸出設備有顯示終端CRT、打印機、激光印字機、繪圖儀及磁帶、光盤機等。
   

操作系統的功能：

    驅動程序
    進程管理
    安全
    網絡功能
    內存管理
    文件系統
    ......

二、Linux發行版簡介

參考文檔：linux各個發行版的區別

三、Linux的哲學思想

1、一切皆文件
    把幾乎所有資源統一抽象為文件形式；包括硬件設備，通信接口等。
2、由眾多功能單一的程序組成
    一個程序只做一件事，并做好。
       組合小程序完成復雜任務。
3、盡量避免和用戶交互
    目標：易于以編程的方式實現自動化任務
4、使用文本文件保存配置信息：

四、Linux系統上命令的使用格式

基礎命令格式：

    localhost ~]#COMMAND [OPTIONS] [ARGUMENTS]
                   命令     選項       參數
        選項：用于啟動或者關閉命令的某個或某些功能
           短選項：-c -a等多個短選項可以合并使用
           長選項：由兩個連字符和一些大小寫字母組合的單詞構成，如--word 或者--long 等
        參數：命令的作用對象（向命令提供數據），命令的參數可以有一個或者多個發起一命令：
        請求內核將某個二進制程序運行為一個進程；
            程序 --> 進程
            靜態 --> 動態（有生命周期）
        命令本身是一個可執行的程序文件：二進制格式的文件，有可能會調用共享庫文件；
            多數系統程序文件都存放在：/bin, /sbin, /usr/bin, /usr/sbin，/usr/local/bin, /usr/local/sbin
            普通命令：/bin, /usr/bin, /usr/local/bin
            管理命令：/sbin, /usr/sbin, /usr/local/sbin
        共享庫：/lib, /lib64, /usr/lib, /usr/lib64, /usr/local/lib, /usr/local/lib64
            32bits的庫：/lib, /usr/lib, /usr/local/lib
            64bits的庫：/lib64, /usr/lib64, /usr/local/lib64
            注意：并非所有的命令都有一個在某目錄與之對應的可執行程序文件
        命令必須遵循特定格式規范：exe, msi, ELF(Linux)
            ~]# file /bin/ls
        命令分為兩類：
            由shell程序的自帶的命令：內置命令(builtin)
            獨立的可執行程序文件，文件名即命令名：外部命令
        shell程序是獨特的程序，負責解析用戶提供的命令；
            環境變量：
                PATH：從哪些路徑中查找用戶鍵入的命令字符串所對應的命令文件；
                    ~]# echo $PATH
                    /usr/lib64/qt-3.3/bin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin
                    查找次序：自左而右；
            查看命令類型：
                type COMMAND
        OPTIONS：
            指定命令的運行特性；
        選項有兩種表現形式：
            短選項：-C, 例如-l, -d
                注意：有些命令的選項沒有-；
                如果同一命令同時使用多個短選項，多數可合并：-l -d = -ld
            長選項：--word, 例如--help, --human-readable
                注意：長選項不能合并；

            注意：有些選項可以帶參數，此稱為選項參數；

終端介紹：

    1、物理終端：我們將顯示器、鍵盤鼠標直接連接在主機上的接口，這樣的終端稱為物理終端，即本機自帶，我們也稱為物理控制臺console表示/dev/console
    2、虛擬終端：系統會提供用戶6個虛擬終端，這些虛擬終端是附加在物理終端上的，用軟件方式虛擬實現的終端console默認啟用6個虛擬終端，可以通過快捷鍵進行切換，切換方式為：Ctrl-Alt-F[1-6],表示：/dev/tty#
    3、圖形終端：附加在物理終端上，，用軟件方式虛擬實現的功能，但是額外會提供煮面環境，切換方式:Ctrl-Alt-F7
    4、偽終端：圖形界面下打開的命令行接口，還有基于ssh協議或telnet協議等遠程打開的命令行界面，表示：/dev/pts/# 。查看當前的終端設備命令：tty COMMAND

交互式程序

    GUI：圖形化界面，基于X協議實現的窗口管理器
        Linux桌面系統是由：
            GNOME，KDE，XFCE
    CLI:命令行界面。對應的叫shell程序，用戶需要用過shell實現與系統的交互        
        shell程序版本: 
            sh,csh,ksh,bash,zsh
        獲取當前環境使用的shell：
            localhost ~]# echo $SHELL
        顯示當前系統使用的所有shell：
            localhost ~]# cat /etc/shells 

Linux基礎命令

• ifconfig語法:

   ifconfig [-v] [-a] [-s] [interface]
   ifconfig [-v] interface [aftype] options | address ...

  作用：

    Unix-like系統中用于查看以及配置網絡接口設備的系統管理工具。其作用等同于ip addr,
    作用于類Unix系統中，用于配置、控制及查詢TCP/IP網絡接口的系統管理工具

• echo語法：

    echo [SHORT-OPTION]... [STRING]...
    echo LONG-OPTION

  作用：

    回顯命令,用來將字符串輸出到終端上。它通常在shell腳本中使用，以將狀態信息輸出到屏幕或文件中

  參數：

    -n 不要在最后自動換行
    -e 若字符串中出現以下字符，則特別加以處理，而不會將它當成一般
    文字輸出：
    \a 發出警告聲；
    \b 刪除前一個字符；
    \c 最后不加上換行符號；
    \f 換行但光標仍舊停留在原來的位置；
    \n 換行且光標移至行首；
    \r 光標移至行首，但不換行；
    \t 插入tab；
    \v 與\f相同；
    \\ 插入\字符；
    \nnn 插入nnn（八進制）所代表的ASCII字符；
    –help 顯示幫助
    –version 顯示版本信息

  

  參考文檔:echom命令詳解

• tty語法：

    tty [OPTION]...

  作用：

    查看當前終端對應的設備 

• startx語法：

    startx(參數)

  作用：

    用來啟動X Window，實際上啟動X Window的程序為xinit。

• export語法：

    BASH BUILTIN COMMANDS 

  作用：

    設置或顯示環境變量。

  參數：

    -f：代表[變量名稱]中為函數名稱。
    -n：刪除指定的變量。變量實際上并未刪除，只是不會輸出到后續指令的執行環境中。 
    -p：列出所有的shell賦予程序的環境變量。

  參考文檔:linux export 的作用

• pwd語法：

    pwd [OPTION]...

  作用：

    以絕對路徑的方式顯示用戶當前工作目錄

  參數：

    一般情況下不帶任何參數，如果目錄是鏈接時：
    -P：顯示出實際路徑，而非使用連接（link）路徑。
    –help：顯示幫助信息
    –version：顯示版本信息

  

  參考文檔:每天一個linux命令（3）：pwd命令

• history語法：

    BASH BUILTIN COMMANDS

  作用：

    用于顯示指定數目的指令命令,讀取歷史命令文件中的目錄到歷史命令緩沖區
    系統在關閉后會將現有history內容保存在文件~/.bash_history
    系統默認保留1000條

  參數：

    -c：清空當前歷史命令 
    -a：將歷史命令緩沖區中命令寫入歷史命令文件中 
    -r：將歷史命令文件中的命令讀入當前歷史命令緩沖區 
    -w：將當前歷史命令緩沖區命令寫入歷史命令文件中 
     n：打印最近n條歷史命令（n為數字） 

  參考文檔:Linux基礎知識之history的詳細說明

• shutdown語法：

    shutdown [OPTIONS...] [TIME] [WALL...]

  作用：

    用于安全的關閉/重啟計算機

  參數：

    - k 不執行任何關機操作，只發出警告信息給所有用戶
    - r 重新啟動計算機 ，相關重啟操作命令有shutdown -r ,reboot,init 1等
    - h 關機并徹底斷電,等同于halt,相關關機操作命令有halt，shutdown -h now,poweroff,init 0等
    - f 快速關機且重啟動時跳過fsck
    - n 快速關機不經過init程序
    - c 取消之前的定時關機
    time：    
        - now   馬上
        - hh:mm   具體時間
         +0   幾分鐘后執行操作
    wall：廣播信息至所有用戶都能看見 
        /]# shutdown -r +15 "15分鐘后將重啟機器"

• poweroff語法：

    poweroff [OPTIONS...]

  作用：

    用于安全的關機

  參數：

    -n：關閉操作系統時不執行sync操作
    -w：不真正關閉操作系統 
    -d：關閉操作系統時，不將操作寫入日志文件 \
    -f：強制關閉系統 
    -i：關閉系統之前關閉所有的網絡接口 
    -h：關閉操作系統之前將系統中所有的操作設置為備用模式

• reboot語法：

    reboot [OPTIONS...]

  作用：

    用于安全的重啟

  參數：

    -d：重新開機時不把數據寫入數據文件/var/tmp/wtmp 
    -f：強制重新開機，不調用shutdown指令的功能 
    -i：在重開機之前，先關閉所有網絡界面 
    -n：重開機之前不檢查是否有未結束的程序 
    -w：僅做測試，并不真正將系統重新開機，只會把重開機的數據寫入/var/log目錄下的wtmp記錄文件

• hwclock語法：

    hwclock [function] [option...]

  作用：

    顯示與設定硬件時鐘。在Linux中有硬件時鐘與系統時鐘等兩種時鐘。硬件時鐘是指主機板上的時鐘設備，也就是通?？稍贐IOS畫面設定的時鐘。系統時鐘則是指kernel中的時鐘。當Linux啟動時，系統時鐘會去讀取硬件時鐘的設定，之后系統時鐘即獨立運作。所有Linux相關指令與函數都是讀取系統時鐘的設定。

  參數：

    --adjust 　hwclock每次更改硬件時鐘時，都會記錄在/etc/adjtime文件中。使用--adjust參數，可使hwclock根據先前的記錄來估算硬件時鐘的偏差，并用來校正目前的硬件時鐘。
    --debug 　顯示hwclock執行時詳細的信息。
    --directisa 　hwclock預設從/dev/rtc設備來存取硬件時鐘。若無法存取時，可用此參數直接以I/O指令來存取硬件時鐘。
    --hctosys 　將系統時鐘調整為與目前的硬件時鐘一致。
    --set --date=<日期與時間> 　設定硬件時鐘。
    --show 　顯示硬件時鐘的時間與日期。
    -s --systohc 　將硬件時鐘調整為與目前的系統時鐘一致。
    --test 　僅測試程序，而不會實際更改硬件時鐘。
    --utc 　若要使用格林威治時間，請加入此參數，hwclock會執行轉換的工作。
    --version 　顯示版本信息。

  以硬件為準，把系統調整為與硬件時間相同

    ~]# hwclock -s --hctosys

  以系統為準，把硬件時間調整為與系統一致

    ~]# hwclock -w --systohc

date語法:

  date [OPTION]... [+FORMAT]
  date [-u|--utc|--universal] [MMDDhhmm[[CC]YY][.ss]]

作用：

  date 可以用來顯示或設定系統的日期與時間

參數(常用）：

  -d<“字符串”>：顯示字符串所指的日期與時間 
  -s<“字符串”>：根據字符串設置的日期與時間 
   %F：年月日 
   %T：小時分鐘秒 
   %Y：年 
   %m：月 
   %d：日 
   %H：小時（24小時進制）
   %S：秒 
   %s：秒（從1970-01-01 00:00:00 開始到命令執行那一刻的秒數 unix元年）

日期書寫格式：

  date [MMDDhhmm[[CC]YY][.ss]]
   ~]# date -s '2017-10-12 17:26:00'

參考文檔:每天一個linux命令（37）：date命令

五、Linux獲取命令的幫助信息

內建命令與外部命令

內建命令：help COMMAND
    語法：help(選項)(參數)
    作用：用于顯示shell內部命令的幫助信息
    參數：-s：輸出短格式的幫助信息。僅包括命令格式 
外部命令： man COMMAND
    語法： man(選項)(參數)
        SECTION：
                    NAME：功能性說明
                    SYNOPSIS：語法格式
                    DESCRIPTION：描述
                    OPTIONS：選項
                    EXAMPLES：使用示例
                    AUTHOR: 作者
                    BUGS: 報告程序bug的方式
                    SEE ALSO: 參考
                    ...
        SYNOPSIS: 
                    []：可選內容；
                    <>：必須提供的內容；
                    a|b|c：多選一；
                    ...：同類內容可出現多個；
   作用：可以使用man手冊獲取幫助

man使用手冊：

壓縮格式的文件，有章節之分（共8個章節）
/usr/share/man，man1,man 2 ...................
    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：(配置文件說明)
    6、 游戲使用說明
    7、雜項
    8、管理工具和守護進程         

man手冊查看方法/快捷鍵：

空格鍵：向文件尾部翻一頁
B鍵 ：  向文件首部翻一頁
CTRL+D ：向文件尾部翻半頁
CTRL+K  ：向文件首部翻半頁
ENTER：  向文件尾部翻一行
K建：向文件首部翻一行
G鍵：跳轉至全文最后一行
#G： 跳轉至制定行  ，eg：2G,3G
1G：跳轉文件首行
文本搜索功能：
    /keyword  ：從文件首部向文件尾部依次查  或者  ?leyword  :從文件尾部向文件首部依次查找
    keyword   換成需要查找的文件，n/N上下查找 ，查找時不區分大小寫
    n:與查找命令方向相同
    N：與查找命令方向相反
    退出查找：q

六、Linux發行版的基礎目錄名稱命名法則及功能規定

FHS：文件系統層級結構標準

文件名使用法則：

 1、嚴格區分字符大小寫：file1 File1 FILE1 并不是一個文件
 2、目錄也是文件，在同一路徑下，兩個文件不能同名
 3、支持使用除”/“以外的任意字符；
 4、最長不得超過255個字符