【Linux相識相知】電腦的組成、linux發行版和哲學思想、基礎命令和目錄結構

来源:http://www.cnblogs.com/liubinsh/archive/2017/07/01/7103759.html
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電腦組成、linux發行版、linux哲學思想、基本命令、目錄結構 ...


 

     從今天開始，Frank將開始在博客上記錄自己學習linux的點點滴滴，F初來乍到，還望各位大佬多多指教。本次博客的主要內容如下：

  • 電腦基礎：簡要的描述了電腦的組成及其功能；
  • linux初識：介紹了linux主流的發行版，說明瞭不同的發行版之間的區別和linux的哲學思想，列出了linux發行版的基礎目錄名稱命名法則及功能規定；
  • 基礎命令：詳細介紹一些基礎的命令，並就如何在linux系統上獲取命令的幫助做出瞭解釋。

 

一、電腦的組成及其功能

電腦主要是由5個部分組成

  • 控制器（Control）：正確的分佈的完成每一條指令規定的功能。

  • 運算器（Datapath）：對數據進行算術運算和邏輯運算。

  • 存儲器（Memory）：存儲器的功能是存儲程式、數據和各種信號、命令等信息，併在需要的時候提供這些信息

  • 輸入（input system）：輸入設備，常見的輸入設備有鍵盤、滑鼠、攝像頭等。

  • 輸出（output system）：輸出設備，常用的輸出設備有顯示器、印表機等。

我們所說的中央處理器CPU（Central Processing Unit）就是由控制器和運算器組成的。所有的東西，包括處理器、顯卡、存儲器、音效卡、記憶體等都是通過主板來組合到一起的。

如果把電腦比如成一個人：

CPU=大腦；

記憶體=腦袋中正在思考的數據區塊，主要是給大腦提供信息；

硬碟=腦袋中的記憶區塊，主要是存放記憶的地方，用的時候取出來，不用的時候放回去；

主板=神經系統，協調各個部件；

I/O設備=人體與外接溝通的，比如手，腳，皮膚、眼睛；

電源power=心臟，這就不多說了，沒有電源，整個系統就無法運作

知識遺拾：

為什麼32位機器最多只能支持4G的記憶體？

32位，其實指的是CPU的定址能力，2^32 = 1024*1024*1024*4 B = 1024*1024*4KB = 1024*4MB = 4GB，所以64位的系統的性能比32高很多

CPU的指令周期單位HZ？

CPU 的指令周期常使用 MHz 或者是 GHz 之類的單位，這個 Hz 其實就是秒分之一。而在網路傳輸方面，由於網路使用的是 bit 為單位，因此網路常使用的單位為 Mbps 是 Mbits per second，亦即是每秒多少 Mbit。舉例來說，大家常聽到的 20M/5M 光纖傳輸速度，如果轉成文件容量的 byte 時，其實理論最大傳輸值為：每秒 2.5Mbyte/ 秒 625Kbyte 的下載/上傳速度。

 

二、linux的來歷

1991年，芬蘭大學生Linus Torvalds（下圖就是這位牛逼的人物了）萌發了開發一個自由的UNIX操作系統的想法，當年，Linux就誕生了，為了不讓這個羽毛未豐的操作系統矢折，Linus將自已的作品Linux通過Internet發佈。後來linux加入了GNU組織，並遵循了GPL，

從此一大批黑客和編程人員加入到其開發中來，使Linux得到了飛速的發展（Linux也被稱為GNU/Linux），其實linux本身只是一個內核，而GNU提供的則是一些開源的軟體，比如x-window、gcc等。

 

Linus Torvalds

知識遺拾：

開源協定GPL：一個軟體一旦遵循了GPL，那麼使用者可以自由的執行，複製，再發行，學習、修改自由軟體。由於第一個版本的GPL太過於嚴苛，後來出現較為寬鬆的GPLV2和GPLV3。除了GPL開源協定還有LGPL,BSD和Apache等。

 

三、linux的發行版

 發行版為許多不同的目的而製作，包括對不同電腦結構的支持。實時應用等，現已經存在的發行版本就有幾百種，但是其中比較常用的發行版也就幾種。

 1.Red Hat

 

紅帽也許是世界使用的最多的發行版本了，普遍使用在伺服器上，你可以免費的在其官網上獲取最新的版本，但是版本如果存在bug或者不穩定，包含一些一些封閉的源代碼軟體，如果需要紅帽提供技術支持，那就需要買人家的服務了，目前最新的版本為7.X。

 2.Centos

 

Centos是基於Red Hat linux的企業級發行版本，但是它沒有那些封閉的源代碼軟體，全部是開源的，現在國內很多大的電商在其伺服器上運行的就是Cenntos,目前最新的版本為7.x（因為是紅帽一家的）。

 3.Debian

 

Debian是一個非常穩定的版本，但是安裝過程是及其複雜的，你需要將源碼根據自己的硬體編譯成二進位文件來安裝，這也是其穩定的原因，但是這樣帶來的壞處就是，一般的用戶安裝起來就非常頭疼了。在Debian6中，linux的內核是完全開源的，所有的閉源軟體都被隔離成了單獨的軟體包，放在Debian的軟體源"Non-Free"部分，所以用戶可以自行選項全開源的系統還是存在一起閉源的軟體，目前最新版本為9.x。

4.Ubuntu

 

Ubuntu是基於debian發行版和unity桌面環境的，是一個以桌面應用為主的linux操作系統，目前最新版本為17.x。

5.SUSE

 

SUSE是德國非常著名的Linux發行版，後被Novell公司收購，SUSE Linux一向以華麗的用戶界面著稱；

6.Gentoo

 

Gentoo是Linux世界最年輕的發行版本，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，首個穩定版本發佈於2002年。由於開發者對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。

知識遺拾：

發行的版本號和linux內核的版本是不一樣的概念的

linux內核最新版為：4.11.8   

4：表示主版本號

11：表示開發中的版本，如果為偶數的則是穩定版本

8：修訂版本號，表示修改次數

可以通過官網下載查詢：https://www.kernel.org/

其實所有的發行版的內核可以說都是版本不同或者相同的linux內核，然後將各種各樣圖形化界面，軟體然後與內核組在一起就成個各種不同的版本。

兩種用戶界面：

1.GUI：圖形化界面

    GNome

    KDE

2.CLI：命令行界面

    bash

    zsh

    sh    ....

終端設備

物理終端：控制台,console，/dev/console
虛擬終端：Ctrl+Alt+F[1-6]，為tty,/dev/tty[1-6]

圖形終端:

centos6:

Ctrl+Alt+F7

cnetos7:

在哪個虛擬終端啟動就位於哪一個虛擬終端

串列終端:tyys,/dev/ttys#

偽終端:pts,/dev/pts#

使用tty查看終端設備

[root@localhost ~]# tty
/dev/pts/0

 

四、linux的哲學思想

 1.一切皆文件

 在linux系統中，所有的資源都是以文件形式表現出來的，包括設備文件，普通文件，目錄，套接字，反正你能看得到都是文件；

 

2.由眾多功能單一的程式組成

在linux中，一個小程式就是拿來完成一個簡單的任務的，如果想要完成很複雜的任務，那麼就需要把小程式組合起來，一起完成。

3.儘量避免和用戶交互

 shell支持很多種編程語言，比如python，可以使用腳本來實現自動化得任務

 4.使用文本保存配置信息

 易於讀取配置信息，可以使用文本編輯器就可以修改配置信息

 

 五、linux命令的使用格式

linux命令的語法通用格式為：

#COMMAND OPTIONS ARGUMENTS

 COMMAND

 當發起一條命令的時候，系統請求內核將某個二進位程式運行為一個進程，命名本身是一個可執行的程式文件，二進位格式文件，有可能會調用共用庫文件，並非所有的命令都有一個在某目錄與之對應的可執行程式，在Linux中可執行文件為ELF類型，比如在windows上試exe或者msi：

多數系統程式文件都存放在：/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

共用庫：/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

命令類型：

內置命令：由shell程式自帶的命令

外部命令：獨立的可執行程式文件，文件名即命令名

shell程式是獨特的程式，複製解析用戶提供的命令，她是從環境變數PATH中獲取路徑來查找可執行的文件的。

可以使用type COMMAND來獲取命令是內置的還是外置：

內置：

[root@localhost ~]# type cd
cd is a shell builtin

 外置：

[root@localhost ~]# type cat
cat is /usr/bin/cat

 OPTIONS

選項，指定命令的運行特性，選項有兩中表現形式：

短選項：例如-c,-d,-r，有些命令是沒有-的，多個短選項，多數情況下是可以合併的

長選項：例如--help，不能合併

 AGUMENTS

 命令的作用對象，即命令對什麼生效，有些命令的對象可以用多個，使用空格分開

 

六、基礎命令

 ifconfig

 顯示IP地址，MAC地址，收發包和丟包數目和錯誤包的個數

[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
命令顯示了2塊網卡的信息，一個是網卡ens33，一個是環回口loopback，可以看到ens33的ipv4、ipv6地址和MAC地址等信息,與其類似的命令為ip add show.   echo 回顯命令 
[root@localhost ~]# echo "hello linux"
hello linux

 強引用，單引號：

[root@localhost ~]# echo '$PATH'
$PATH

 弱引用，雙引號：

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

 

 tty

 顯示當前終端的文件名

[root@localhost ~]# tty
/dev/pts/0

 

startx

 開啟圖形化界面

[root@localhost ~]# startx

 

 

export

設置和顯示環境變數，單獨使用export可以查看當前系統下的環境變數； 命令格式:  
export [-fn] [name[=value] ...] or export -p
 Options:
      -f        refer to shell functions   代表[變數名稱]中為函數名稱
      -n        remove the export property from each NAME  刪除環境變數，實際上沒有刪除，只是不會輸出到後續指令的執行環境
      -p        display a list of all exported variables and functions  顯示所有的環境變數

一個變數創建時，它不會自動地為在它之後創建的shell進程所知。而命令export可以向後面的shell傳遞變數的值。當一個shell腳本調用並執行時，它不會自動得到原為腳本（調用者）里定義的變數的訪問權，除非這些變數已經被顯式地設置為可用。export命令可以用於傳遞一個或多個變數的值到任何後繼腳本。     ----《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

顯示當前目錄，當用戶登錄的時候，一般起始目錄為其家目錄，/home/username

[root@localhost ~]# pwd
/root

 

history

顯示執行命令的歷史信息，用戶在登錄系統時，會讀取歷史文件記錄下的命令：~/.bash_history

[root@localhost ~]# history 
    1  history 
    2  pwd
    3  cd /root
    4  ls
    5  history

-c：清除歷史信息

-n：顯示最近的n行

-a：將命令歷史信息寫到history_file文件中，預設會寫到~/.bash_history下

-r：讀取histor_file的內容到當前的history

-w：將目前的history內容寫到history_file中

-d：刪除指定行的命令歷史

!編號：再次執行某一行的命令

!!：執行上一條命令

 

shutdown

關機命令

-c：將shutdown的命令取消，取消關機

-H：停止設備

-P：關閉電源

-r：重啟設備

-h：將系統關機

-k：只送出信息，但是不關機

--no-wall：關機但是不送出任何信息

指定系統在22點關機

[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分鐘後關機，同時給出告警信息

[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 ~]#
poweroff（關閉電源），reboot（重啟系統）   date [OPTION] [+FORMAT]  Format指出了以什麼樣的格式來顯示時間 查看系統時鐘，設置系統時間 
[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

將時間設置為2016年7月1日晚上21點17分30秒

[root@localhost ~]# date  070121172016.30
Fri Jul  1 21:17:30 EDT 2016

 

hwclock,clock

顯示或設定硬體時間 -s, --hctosys：以硬體為準，把系統調整為與硬體時間相同； -w, --systohc：以系統為準，把硬體時間調整為與系統時鐘相同； 
[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、命令幫助

help COMMAND

使用help加命令可以獲取命令幫助

COMMAND --help

部分命令可以使用長選項--help來獲取幫助

使用MAN來獲取幫助

MAN的章節可以分為以下幾個部分：

1   Executable programs or shell commands     用戶命令
2   System calls (functions provided by the kernel)    系統調用
3   Library calls (functions within program libraries)    庫調用
4   Special files (usually found in /dev)    設備
5   File formats and conventions eg /etc/passwd    文件格式
6   Games    游戲幫助
7   Miscellaneous (including macro packages and conventions), e.g. man(7), groff(7)    雜項
8   System administration commands (usually only for root)    系統命令
9   Kernel routines [Non standard]    kernel內部命令

 可以使用whatis查看命令章節

[root@localhost ~]# whatis ls
ls (1)               - list directory contents

 在MAN下的控制命令

 

 

 八、基礎目錄的命令法則和功用規定

linux文件命名法則：

1.文件名嚴格區分大小寫

2.文件可以使用除/以外任意字元

3.文件名長度不能超過255字元

4.以.開頭的文件為隱藏文件

下圖為linux的文件系統的結構，讓我們來具體看一下每一個的功能

 /:根目錄

/bin：所有用戶的可用的基本命令程式文件

/sbin：供系統管理使用的程式文件

/etc：系統程式的配置文件

/dev：存儲特殊文件或者設備文件

/proc：基於記憶體的虛擬文件系統，用於為內核及進程存儲其相關信息；它們多為內核參數

/var：存儲常發生變化的數據的目錄

/tmp：為那些會產生臨時文件的程式提供的用於存儲臨時文件的目錄；可供所用戶執行寫入操作；有特殊許可權

/usr：全局共用的只讀數據路徑

/home：普通的家目錄的集中位置；一般每個普通用戶的家目錄預設為此目錄下與用戶名同名的子目錄

/boot：引導載入器必須用到的各靜態文件

/lib：為系統啟動或根文件系統上的應用程式(/bin, /sbin等)提供共用庫，以及為內核提供內核模塊

/opt：附加應用程式的安裝位置；可選路徑

/mnt：其它文件系統的臨時掛載點

/media：攜帶型設備掛載點，cdrom, floppy等

/srv：當前主機為服務提供的數據

/lib64：64位系統特有的存放64位共用庫的路徑

 

知識遺拾：

linux文件系統的層級結構是一個倒置樹狀結構，“/”根為起點 絕對路徑：從根開始表示出的路徑 相對路徑：從當前位置開始表示出的路徑

 


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