首页 > 代码库 > 【Linux相识相知】计算机的组成、linux发行版和哲学思想、基础命令和目录结构
【Linux相识相知】计算机的组成、linux发行版和哲学思想、基础命令和目录结构
从今天开始，Frank将开始在博客上记录自己学习linux的点点滴滴，F初来乍到，还望各位大佬多多指教。本次博客的主要内容如下：
- 计算机基础：简要的描述了计算机的组成及其功能；
- linux初识：介绍了linux主流的发行版，说明了不同的发行版之间的区别和linux的哲学思想，列出了linux发行版的基础目录名称命名法则及功能规定；
- 基础命令：详细介绍一些基础的命令，并就如何在linux系统上获取命令的帮助做出了解释。
一、计算机的组成及其功能
计算机主要是由5个部分组成
-
控制器（Control）：正确的分布的完成每一条指令规定的功能。
-
运算器（Datapath）：对数据进行算术运算和逻辑运算。
-
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，并在需要的时候提供这些信息
-
输入（input system）：输入设备，常见的输入设备有键盘、鼠标、摄像头等。
-
输出（output system）：输出设备，常用的输出设备有显示器、打印机等。
我们所说的中央处理器CPU（Central Processing Unit）就是由控制器和运算器组成的。所有的东西，包括处理器、显卡、存储器、声卡、内存等都是通过主板来组合到一起的。
如果把计算机比如成一个人：
CPU=大脑；
内存=脑袋中正在思考的数据区块，主要是给大脑提供信息；
硬盘=脑袋中的记忆区块，主要是存放记忆的地方，用的时候取出来，不用的时候放回去；
主板=神经系统，协调各个部件；
I/O设备=人体与外接沟通的，比如手，脚，皮肤、眼睛；
电源power=心脏，这就不多说了，没有电源，整个系统就无法运作
知识遗拾：
为什么32位机器最多只能支持4G的内存？
32位，其实指的是CPU的寻址能力，2^32 = 1024*1024*1024*4 B = 1024*1024*4KB = 1024*4MB = 4GB，所以64位的系统的性能比32高很多
CPU的指令周期单位HZ？
CPU 的指令周期常使用 MHz 或者是 GHz 之类的单位，这个 Hz 其实就是秒分之一。而在网络传输方面，由于网络使用的是 bit 为单位，因此网络常使用的单位为 Mbps 是 Mbits per second，亦即是每秒多少 Mbit。举例来说，大家常听到的 20M/5M 光纤传输速度，如果转成文件容量的 byte 时，其实理论最大传输值为：每秒 2.5Mbyte/ 秒 625Kbyte 的下载/上传速度。
二、linux的来历
1991年，芬兰大学生Linus Torvalds（下图就是这位牛逼的人物了）萌发了开发一个自由的UNIX操作系统的想法，当年，Linux就诞生了，为了不让这个羽毛未丰的操作系统矢折，Linus将自已的作品Linux通过Internet发布。后来linux加入了GNU组织，并遵循了GPL，
从此一大批黑客和编程人员加入到其开发中来，使Linux得到了飞速的发展（Linux也被称为GNU/Linux），其实linux本身只是一个内核，而GNU提供的则是一些开源的软件，比如x-window、gcc等。
Linus Torvalds
知识遗拾：
开源协定GPL：一个软件一旦遵循了GPL，那么使用者可以自由的执行，复制，再发行，学习、修改自由软件。由于第一个版本的GPL太过于严苛，后来出现较为宽松的GPLV2和GPLV3。除了GPL开源协定还有LGPL,BSD和Apache等。
三、linux的发行版
发行版为许多不同的目的而制作，包括对不同计算机结构的支持。实时应用等，现已经存在的发行版本就有几百种，但是其中比较常用的发行版也就几种。
1.Red Hat
红帽也许是世界使用的最多的发行版本了，普遍使用在服务器上，你可以免费的在其官网上获取最新的版本，但是版本如果存在bug或者不稳定，包含一些一些封闭的源代码软件，如果需要红帽提供技术支持，那就需要买人家的服务了，目前最新的版本为7.X。
2.Centos
Centos是基于Red Hat linux的企业级发行版本，但是它没有那些封闭的源代码软件，全部是开源的，现在国内很多大的电商在其服务器上运行的就是Cenntos,目前最新的版本为7.x（因为是红帽一家的）。
3.Debian
Debian是一个非常稳定的版本，但是安装过程是及其复杂的，你需要将源码根据自己的硬件编译成二进制文件来安装，这也是其稳定的原因，但是这样带来的坏处就是，一般的用户安装起来就非常头疼了。在Debian6中，linux的内核是完全开源的，所有的闭源软件都被隔离成了单独的软件包，放在Debian的软件源"Non-Free"部分，所以用户可以自行选项全开源的系统还是存在一起闭源的软件，目前最新版本为9.x。
4.Ubuntu
Ubuntu是基于debian发行版和unity桌面环境的，是一个以桌面应用为主的linux操作系统，目前最新版本为17.x。
5.SUSE
SUSE是德国非常著名的Linux发行版，后被Novell公司收购，SUSE Linux一向以华丽的用户界面著称；
6.Gentoo
Gentoo是Linux世界最年轻的发行版本，正因为年轻，所以能吸取在她之前的所有发行版本的优点。Gentoo最初由Daniel Robbins（FreeBSD的开发者之一）创建，首个稳定版本发布于2002年。由于开发者对FreeBSD的熟识，所以Gentoo拥有媲美FreeBSD的广受美誉的ports系统 ——Portage包管理系统。
知识遗拾：
发行的版本号和linux内核的版本是不一样的概念的
linux内核最新版为：4.11.8
4：表示主版本号
11：表示开发中的版本，如果为偶数的则是稳定版本
8：修订版本号，表示修改次数
可以通过官网下载查询：https://www.kernel.org/
其实所有的发行版的内核可以说都是版本不同或者相同的linux内核，然后将各种各样图形化界面，软件然后与内核组在一起就成个各种不同的版本。
两种用户界面：
1.GUI：图形化界面
GNome
KDE
2.CLI：命令行界面
bash
zsh
sh ....
终端设备
物理终端：控制台,console，/dev/console
虚拟终端：Ctrl+Alt+F[1-6]，为tty,/dev/tty[1-6]
图形终端:
centos6:
Ctrl+Alt+F7
cnetos7:
在哪个虚拟终端启动就位于哪一个虚拟终端
串行终端:tyys,/dev/ttys#
伪终端:pts,/dev/pts#
使用tty查看终端设备
[root@localhost ~]# tty /dev/pts/0
四、linux的哲学思想
1.一切皆文件
在linux系统中，所有的资源都是以文件形式表现出来的，包括设备文件，普通文件，目录，套接字，反正你能看得到都是文件；
2.由众多功能单一的程序组成
在linux中，一个小程序就是拿来完成一个简单的任务的，如果想要完成很复杂的任务，那么就需要把小程序组合起来，一起完成。
3.尽量避免和用户交互
shell支持很多种编程语言，比如python，可以使用脚本来实现自动化得任务
4.使用文本保存配置信息
易于读取配置信息，可以使用文本编辑器就可以修改配置信息
五、linux命令的使用格式
linux命令的语法通用格式为：
#COMMAND OPTIONS ARGUMENTS
COMMAND
当发起一条命令的时候，系统请求内核将某个二进制程序运行为一个进程，命名本身是一个可执行的程序文件，二进制格式文件，有可能会调用共享库文件，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，在Linux中可执行文件为ELF类型，比如在windows上试exe或者msi：
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
命令类型：
内置命令：由shell程序自带的命令
外部命令：独立的可执行程序文件，文件名即命令名
shell程序是独特的程序，复制解析用户提供的命令，她是从环境变量PATH中获取路径来查找可执行的文件的。
可以使用type COMMAND来获取命令是内置的还是外置：
内置：
[root@localhost ~]# type cd
cd is a shell builtin
外置：
[root@localhost ~]# type cat cat is /usr/bin/cat
OPTIONS
选项，指定命令的运行特性，选项有两中表现形式：
短选项：例如-c,-d,-r，有些命令是没有-的，多个短选项，多数情况下是可以合并的
长选项：例如--help，不能合并
AGUMENTS
命令的作用对象，即命令对什么生效，有些命令的对象可以用多个，使用空格分开
六、基础命令
ifconfig
显示IP地址，MAC地址，收发包和丢包数目和错误包的个数
[root@localhost ~]# ifconfig ens33: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500 inet 192.168.5.135 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.168.5.255 inet6 fe80::7d5:374d:e0e2:37ce prefixlen 64 scopeid 0x20<link> ether 00:0c:29:3c:34:c0 txqueuelen 1000 (Ethernet) RX packets 1235 bytes 116447 (113.7 KiB) RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0 TX packets 945 bytes 76449 (74.6 KiB) TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0 lo: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING> mtu 65536 inet 127.0.0.1 netmask 255.0.0.0 inet6 ::1 prefixlen 128 scopeid 0x10<host> loop txqueuelen 1 (Local Loopback) RX packets 72 bytes 6252 (6.1 KiB) RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0 TX packets 72 bytes 6252 (6.1 KiB) TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
[root@localhost ~]# echo "hello linux" hello linux
强引用，单引号：
[root@localhost ~]# echo ‘$PATH‘ $PATH
弱引用，双引号：
[root@localhost ~]# echo "$PATH" /usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin
tty
显示当前终端的文件名
[root@localhost ~]# tty /dev/pts/0
startx
开启图形化界面
[root@localhost ~]# startx
export
export [-fn] [name[=value] ...] or export -p
Options: -f refer to shell functions 代表[变量名称]中为函数名称 -n remove the export property from each NAME 删除环境变量，实际上没有删除，只是不会输出到后续指令的执行环境 -p display a list of all exported variables and functions 显示所有的环境变量
一个变量创建时，它不会自动地为在它之后创建的shell进程所知。而命令export可以向后面的shell传递变量的值。当一个shell脚本调用并执行时，它不会自动得到原为脚本（调用者）里定义的变量的访问权，除非这些变量已经被显式地设置为可用。export命令可以用于传递一个或多个变量的值到任何后继脚本。 ----《UNIX教程》
[root@localhost ~]# name="Frank" [root@localhost ~]# echo $name Frank [root@localhost ~]# bash [root@localhost ~]# echo $name [root@localhost ~]# exit exit [root@localhost ~]# export name [root@localhost ~]# echo $name Frank [root@localhost ~]# bash [root@localhost ~]# echo $name Frank
pwd
显示当前目录，当用户登录的时候，一般起始目录为其家目录，/home/username
[root@localhost ~]# pwd
/root
history
显示执行命令的历史信息，用户在登录系统时，会读取历史文件记录下的命令：~/.bash_history
[root@localhost ~]# history 1 history 2 pwd 3 cd /root 4 ls 5 history
-c：清除历史信息
-n：显示最近的n行
-a：将命令历史信息写到history_file文件中，默认会写到~/.bash_history下
-r：读取histor_file的内容到当前的history
-w：将目前的history内容写到history_file中
-d：删除指定行的命令历史
!编号：再次执行某一行的命令
!!：执行上一条命令
shutdown
关机命令
-c：将shutdown的命令取消，取消关机
-H：停止设备
-P：关闭电源
-r：重启设备
-h：将系统关机
-k：只送出信息，但是不关机
--no-wall：关机但是不送出任何信息
指定系统在22点关机
[root@localhost ~]# shutdown -r 22:00 Shutdown scheduled for Sat 2017-07-01 22:00:00 EDT, use ‘shutdown -c‘ to cancel.
指定5分钟后关机，同时给出告警信息
[root@localhost ~]# shutdown +5 "System will shutdown after 5 minutes" Shutdown scheduled for Sat 2017-07-01 08:54:35 EDT, use ‘shutdown -c‘ to cancel. [root@localhost ~]#
[root@localhost ~]# date Sat Jul 1 09:06:14 EDT 2017
%% a literal % %a locale‘s abbreviated weekday name (e.g., Sun) %A locale‘s full weekday name (e.g., Sunday) %b locale‘s abbreviated month name (e.g., Jan) %B locale‘s full month name (e.g., January) %c locale‘s date and time (e.g., Thu Mar 3 23:05:25 2005) %C century; like %Y, except omit last two digits (e.g., 20) %d day of month (e.g., 01) %D date; same as %m/%d/%y %e day of month, space padded; same as %_d %F full date; same as %Y-%m-%d %g last two digits of year of ISO week number (see %G) %G year of ISO week number (see %V); normally useful only with %V %h same as %b %H hour (00..23) %I hour (01..12) %j day of year (001..366) %k hour, space padded ( 0..23); same as %_H %l hour, space padded ( 1..12); same as %_I %m month (01..12) %M minute (00..59) %n a newline %N nanoseconds (000000000..999999999) %p locale‘s equivalent of either AM or PM; blank if not known %P like %p, but lower case %r locale‘s 12-hour clock time (e.g., 11:11:04 PM) %R 24-hour hour and minute; same as %H:%M %s seconds since 1970-01-01 00:00:00 UTC %S second (00..60) %t a tab %T time; same as %H:%M:%S %u day of week (1..7); 1 is Monday %U week number of year, with Sunday as first day of week (00..53) %V ISO week number, with Monday as first day of week (01..53) %w day of week (0..6); 0 is Sunday %W week number of year, with Monday as first day of week (00..53) %x locale‘s date representation (e.g., 12/31/99) %X locale‘s time representation (e.g., 23:13:48) %y last two digits of year (00..99) %Y year %z +hhmm numeric time zone (e.g., -0400) %:z +hh:mm numeric time zone (e.g., -04:00) %::z +hh:mm:ss numeric time zone (e.g., -04:00:00) %:::z numeric time zone with : to necessary precision (e.g., -04, +05:30) %Z alphabetic time zone abbreviation (e.g., EDT)
[root@localhost ~]# date +%F 2017-07-01
将时间设置为2016年7月1日晚上21点17分30秒
[root@localhost ~]# date 070121172016.30 Fri Jul 1 21:17:30 EDT 2016
hwclock,clock
[root@localhost ~]# date Fri Jul 1 21:19:22 EDT 2016 [root@localhost ~]# clock Sat 01 Jul 2017 09:20:48 AM EDT -1.059659 seconds [root@localhost ~]# hwclock -s [root@localhost ~]# date Sat Jul 1 09:21:11 EDT 2017
七、命令帮助
help COMMAND
使用help加命令可以获取命令帮助
COMMAND --help
部分命令可以使用长选项--help来获取帮助
使用MAN来获取帮助
MAN的章节可以分为以下几个部分：
1 Executable programs or shell commands 用户命令 2 System calls (functions provided by the kernel) 系统调用 3 Library calls (functions within program libraries) 库调用 4 Special files (usually found in /dev) 设备 5 File formats and conventions eg /etc/passwd 文件格式 6 Games 游戏帮助 7 Miscellaneous (including macro packages and conventions), e.g. man(7), groff(7) 杂项 8 System administration commands (usually only for root) 系统命令 9 Kernel routines [Non standard] kernel内部命令
可以使用whatis查看命令章节
[root@localhost ~]# whatis ls ls (1) - list directory contents
在MAN下的控制命令
八、基础目录的命令法则和功用规定
linux文件命名法则：
1.文件名严格区分大小写
2.文件可以使用除/以外任意字符
3.文件名长度不能超过255字符
4.以.开头的文件为隐藏文件
下图为linux的文件系统的结构，让我们来具体看一下每一个的功能
/:根目录
/bin：所有用户的可用的基本命令程序文件
/sbin：供系统管理使用的程序文件
/etc：系统程序的配置文件
/dev：存储特殊文件或者设备文件
/proc：基于内存的虚拟文件系统，用于为内核及进程存储其相关信息；它们多为内核参数
/var：存储常发生变化的数据的目录
/tmp：为那些会产生临时文件的程序提供的用于存储临时文件的目录；可供所用户执行写入操作；有特殊权限
/usr：全局共享的只读数据路径
/home：普通的家目录的集中位置；一般每个普通用户的家目录默认为此目录下与用户名同名的子目录
/boot：引导加载器必须用到的各静态文件
/lib：为系统启动或根文件系统上的应用程序(/bin, /sbin等)提供共享库，以及为内核提供内核模块
/opt：附加应用程序的安装位置；可选路径
/mnt：其它文件系统的临时挂载点
/media：便携式设备挂载点，cdrom, floppy等
/srv：当前主机为服务提供的数据
/lib64：64位系统特有的存放64位共享库的路径
知识遗拾：
【Linux相识相知】计算机的组成、linux发行版和哲学思想、基础命令和目录结构