第一周博客 计算机组成及Linux基础入门

摘要

1、描述计算机组成及其功能。
2、描述罗列Linux的发行版，并描述不同发行版之间的联系和区别。
3、描述Linux的哲学思想，并按照自己的理解对其进行解释。
4、说明Linux系统上命令的使用格式，详细介绍ifconfig、echo、tty、startx、export、pwd、history、
shutdown、poweroff、reboot、hwclock、date命令的使用，并配合相应的示例说明阐述。
5、如何在Linux系统上获取命令的帮助信息，请详细列出，并描述man文档的章节是如何划分。
6、请罗列Linux发行版的基础目录名称命名法则及功能规定。

一、计算机的组成及其功能

计算机概念：

电子计算机，也叫做电脑（computer），是一种用于高速计算的电子计算机器，通过计算机，可以实现计算、存储等功能电子计算机，也叫做电脑（computer）。

计算机组成结构：

计算机一般是由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备 这五个部分组成。

1. 控制器(Control)：是整个计算机的中枢神经，其功能是对程序规定的控制信息进行解释，根据其要求进行控制，调度程序、数据、地址，协调计算机各部分工作及内存与外设的访问等。
2. 运算器(Datapath)：运算器的功能是对数据进行各种算术运算和逻辑运算，即对数据进行加工处理。
3. 存储器(Memory)：存储器的功能是存储程序、数据和各种信号、命令等信息，并在需要时提供这些信息。
4. 输入(Input system)：输入设备是计算机的重要组成部分，输入设备与输出设备合你为外部设备，简称外设，输入设备的作用是将程序、原始数据、文字、字符、控制命令或现场采集的数据等信息输入到计算机。常见的输入设备有键盘、鼠标器、光电输入机、磁带机、磁盘机、光盘机等。
5. 输出(Output system)：输出设备与输入设备同样是计算机的重要组成部分，它把外算机的中间结果或最后结果、机内的各种数据符号及文字或各种控制信号等信息输出出来。微机常用的输出设备有显示终端CRT、打印机、激光印字机、绘图仪及磁带、光盘机等。
   

操作系统的功能：

    驱动程序
    进程管理
    安全
    网络功能
    内存管理
    文件系统
    ......

二、Linux发行版简介

参考文档：linux各个发行版的区别

三、Linux的哲学思想

1、一切皆文件
    把几乎所有资源统一抽象为文件形式；包括硬件设备，通信接口等。
2、由众多功能单一的程序组成
    一个程序只做一件事，并做好。
       组合小程序完成复杂任务。
3、尽量避免和用户交互
    目标：易于以编程的方式实现自动化任务
4、使用文本文件保存配置信息：

四、Linux系统上命令的使用格式

基础命令格式：

    localhost ~]#COMMAND [OPTIONS] [ARGUMENTS]
                   命令     选项       参数
        选项：用于启动或者关闭命令的某个或某些功能
           短选项：-c -a等多个短选项可以合并使用
           长选项：由两个连字符和一些大小写字母组合的单词构成，如--word 或者--long 等
        参数：命令的作用对象（向命令提供数据），命令的参数可以有一个或者多个发起一命令：
        请求内核将某个二进制程序运行为一个进程；
            程序 --> 进程
            静态 --> 动态（有生命周期）
        命令本身是一个可执行的程序文件：二进制格式的文件，有可能会调用共享库文件；
            多数系统程序文件都存放在：/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
        共享库：/lib, /lib64, /usr/lib, /usr/lib64, /usr/local/lib, /usr/local/lib64
            32bits的库：/lib, /usr/lib, /usr/local/lib
            64bits的库：/lib64, /usr/lib64, /usr/local/lib64
            注意：并非所有的命令都有一个在某目录与之对应的可执行程序文件
        命令必须遵循特定格式规范：exe, msi, ELF(Linux)
            ~]# file /bin/ls
        命令分为两类：
            由shell程序的自带的命令：内置命令(builtin)
            独立的可执行程序文件，文件名即命令名：外部命令
        shell程序是独特的程序，负责解析用户提供的命令；
            环境变量：
                PATH：从哪些路径中查找用户键入的命令字符串所对应的命令文件；
                    ~]# 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；
            查看命令类型：
                type COMMAND
        OPTIONS：
            指定命令的运行特性；
        选项有两种表现形式：
            短选项：-C, 例如-l, -d
                注意：有些命令的选项没有-；
                如果同一命令同时使用多个短选项，多数可合并：-l -d = -ld
            长选项：--word, 例如--help, --human-readable
                注意：长选项不能合并；

            注意：有些选项可以带参数，此称为选项参数；

终端介绍：

    1、物理终端：我们将显示器、键盘鼠标直接连接在主机上的接口，这样的终端称为物理终端，即本机自带，我们也称为物理控制台console表示/dev/console
    2、虚拟终端：系统会提供用户6个虚拟终端，这些虚拟终端是附加在物理终端上的，用软件方式虚拟实现的终端console默认启用6个虚拟终端，可以通过快捷键进行切换，切换方式为：Ctrl-Alt-F[1-6],表示：/dev/tty#
    3、图形终端：附加在物理终端上，，用软件方式虚拟实现的功能，但是额外会提供煮面环境，切换方式:Ctrl-Alt-F7
    4、伪终端：图形界面下打开的命令行接口，还有基于ssh协议或telnet协议等远程打开的命令行界面，表示：/dev/pts/# 。查看当前的终端设备命令：tty COMMAND

交互式程序

    GUI：图形化界面，基于X协议实现的窗口管理器
        Linux桌面系统是由：
            GNOME，KDE，XFCE
    CLI:命令行界面。对应的叫shell程序，用户需要用过shell实现与系统的交互        
        shell程序版本: 
            sh,csh,ksh,bash,zsh
        获取当前环境使用的shell：
            localhost ~]# echo $SHELL
        显示当前系统使用的所有shell：
            localhost ~]# cat /etc/shells 

Linux基础命令

• ifconfig语法:

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

  作用：

    Unix-like系统中用于查看以及配置网络接口设备的系统管理工具。其作用等同于ip addr,
    作用于类Unix系统中，用于配置、控制及查询TCP/IP网络接口的系统管理工具

• echo语法：

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

  作用：

    回显命令,用来将字符串输出到终端上。它通常在shell脚本中使用，以将状态信息输出到屏幕或文件中

  参数：

    -n 不要在最后自动换行
    -e 若字符串中出现以下字符，则特别加以处理，而不会将它当成一般
    文字输出：
    \a 发出警告声；
    \b 删除前一个字符；
    \c 最后不加上换行符号；
    \f 换行但光标仍旧停留在原来的位置；
    \n 换行且光标移至行首；
    \r 光标移至行首，但不换行；
    \t 插入tab；
    \v 与\f相同；
    \\ 插入\字符；
    \nnn 插入nnn（八进制）所代表的ASCII字符；
    –help 显示帮助
    –version 显示版本信息

  

  参考文档:echom命令详解

• tty语法：

    tty [OPTION]...

  作用：

    查看当前终端对应的设备 

• startx语法：

    startx(参数)

  作用：

    用来启动X Window，实际上启动X Window的程序为xinit。

• export语法：

    BASH BUILTIN COMMANDS 

  作用：

    设置或显示环境变量。

  参数：

    -f：代表[变量名称]中为函数名称。
    -n：删除指定的变量。变量实际上并未删除，只是不会输出到后续指令的执行环境中。 
    -p：列出所有的shell赋予程序的环境变量。

  参考文档:linux export 的作用

• pwd语法：

    pwd [OPTION]...

  作用：

    以绝对路径的方式显示用户当前工作目录

  参数：

    一般情况下不带任何参数，如果目录是链接时：
    -P：显示出实际路径，而非使用连接（link）路径。
    –help：显示帮助信息
    –version：显示版本信息

  

  参考文档:每天一个linux命令（3）：pwd命令

• history语法：

    BASH BUILTIN COMMANDS

  作用：

    用于显示指定数目的指令命令,读取历史命令文件中的目录到历史命令缓冲区
    系统在关闭后会将现有history内容保存在文件~/.bash_history
    系统默认保留1000条

  参数：

    -c：清空当前历史命令 
    -a：将历史命令缓冲区中命令写入历史命令文件中 
    -r：将历史命令文件中的命令读入当前历史命令缓冲区 
    -w：将当前历史命令缓冲区命令写入历史命令文件中 
     n：打印最近n条历史命令（n为数字） 

  参考文档:Linux基础知识之history的详细说明

• shutdown语法：

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

  作用：

    用于安全的关闭/重启计算机

  参数：

    - k 不执行任何关机操作，只发出警告信息给所有用户
    - r 重新启动计算机 ，相关重启操作命令有shutdown -r ,reboot,init 1等
    - h 关机并彻底断电,等同于halt,相关关机操作命令有halt，shutdown -h now,poweroff,init 0等
    - f 快速关机且重启动时跳过fsck
    - n 快速关机不经过init程序
    - c 取消之前的定时关机
    time：    
        - now   马上
        - hh:mm   具体时间
         +0   几分钟后执行操作
    wall：广播信息至所有用户都能看见 
        /]# shutdown -r +15 "15分钟后将重启机器"

• poweroff语法：

    poweroff [OPTIONS...]

  作用：

    用于安全的关机

  参数：

    -n：关闭操作系统时不执行sync操作
    -w：不真正关闭操作系统 
    -d：关闭操作系统时，不将操作写入日志文件 \
    -f：强制关闭系统 
    -i：关闭系统之前关闭所有的网络接口 
    -h：关闭操作系统之前将系统中所有的操作设置为备用模式

• reboot语法：

    reboot [OPTIONS...]

  作用：

    用于安全的重启

  参数：

    -d：重新开机时不把数据写入数据文件/var/tmp/wtmp 
    -f：强制重新开机，不调用shutdown指令的功能 
    -i：在重开机之前，先关闭所有网络界面 
    -n：重开机之前不检查是否有未结束的程序 
    -w：仅做测试，并不真正将系统重新开机，只会把重开机的数据写入/var/log目录下的wtmp记录文件

• hwclock语法：

    hwclock [function] [option...]

  作用：

    显示与设定硬件时钟。在Linux中有硬件时钟与系统时钟等两种时钟。硬件时钟是指主机板上的时钟设备，也就是通常可在BIOS画面设定的时钟。系统时钟则是指kernel中的时钟。当Linux启动时，系统时钟会去读取硬件时钟的设定，之后系统时钟即独立运作。所有Linux相关指令与函数都是读取系统时钟的设定。

  参数：

    --adjust 　hwclock每次更改硬件时钟时，都会记录在/etc/adjtime文件中。使用--adjust参数，可使hwclock根据先前的记录来估算硬件时钟的偏差，并用来校正目前的硬件时钟。
    --debug 　显示hwclock执行时详细的信息。
    --directisa 　hwclock预设从/dev/rtc设备来存取硬件时钟。若无法存取时，可用此参数直接以I/O指令来存取硬件时钟。
    --hctosys 　将系统时钟调整为与目前的硬件时钟一致。
    --set --date=<日期与时间> 　设定硬件时钟。
    --show 　显示硬件时钟的时间与日期。
    -s --systohc 　将硬件时钟调整为与目前的系统时钟一致。
    --test 　仅测试程序，而不会实际更改硬件时钟。
    --utc 　若要使用格林威治时间，请加入此参数，hwclock会执行转换的工作。
    --version 　显示版本信息。

  以硬件为准，把系统调整为与硬件时间相同

    ~]# hwclock -s --hctosys

  以系统为准，把硬件时间调整为与系统一致

    ~]# hwclock -w --systohc

date语法:

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

作用：

  date 可以用来显示或设定系统的日期与时间

参数(常用）：

  -d<“字符串”>：显示字符串所指的日期与时间 
  -s<“字符串”>：根据字符串设置的日期与时间 
   %F：年月日 
   %T：小时分钟秒 
   %Y：年 
   %m：月 
   %d：日 
   %H：小时（24小时进制）
   %S：秒 
   %s：秒（从1970-01-01 00:00:00 开始到命令执行那一刻的秒数 unix元年）

日期书写格式：

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

参考文档:每天一个linux命令（37）：date命令

五、Linux获取命令的帮助信息

内建命令与外部命令

内建命令：help COMMAND
    语法：help(选项)(参数)
    作用：用于显示shell内部命令的帮助信息
    参数：-s：输出短格式的帮助信息。仅包括命令格式 
外部命令： man COMMAND
    语法： man(选项)(参数)
        SECTION：
                    NAME：功能性说明
                    SYNOPSIS：语法格式
                    DESCRIPTION：描述
                    OPTIONS：选项
                    EXAMPLES：使用示例
                    AUTHOR: 作者
                    BUGS: 报告程序bug的方式
                    SEE ALSO: 参考
                    ...
        SYNOPSIS: 
                    []：可选内容；
                    <>：必须提供的内容；
                    a|b|c：多选一；
                    ...：同类内容可出现多个；
   作用：可以使用man手册获取帮助

man使用手册：

压缩格式的文件，有章节之分（共8个章节）
/usr/share/man，man1,man 2 ...................
    1、用户命令：
    2、系统调用：
    3、C库调用：
    4、设备文件及特殊文件
    5、文件格式：(配置文件说明)
    6、 游戏使用说明
    7、杂项
    8、管理工具和守护进程         

man手册查看方法/快捷键：

空格键：向文件尾部翻一页
B键 ：  向文件首部翻一页
CTRL+D ：向文件尾部翻半页
CTRL+K  ：向文件首部翻半页
ENTER：  向文件尾部翻一行
K建：向文件首部翻一行
G键：跳转至全文最后一行
#G： 跳转至制定行  ，eg：2G,3G
1G：跳转文件首行
文本搜索功能：
    /keyword  ：从文件首部向文件尾部依次查  或者  ?leyword  :从文件尾部向文件首部依次查找
    keyword   换成需要查找的文件，n/N上下查找 ，查找时不区分大小写
    n:与查找命令方向相同
    N：与查找命令方向相反
    退出查找：q

六、Linux发行版的基础目录名称命名法则及功能规定

FHS：文件系统层级结构标准

文件名使用法则：

 1、严格区分字符大小写：file1 File1 FILE1 并不是一个文件
 2、目录也是文件，在同一路径下，两个文件不能同名
 3、支持使用除”/“以外的任意字符；
 4、最长不得超过255个字符