LINUX的初探

计算机的组成

冯诺依曼体系

一般而言,计算机的组成遵循着“冯诺依曼体系结构”。这种结构的体现实质上是一种存储程序的原理,把程序本身当作数据来对待,程序和该程序处理的数据用同样的方式来存储。这种结构的要点是:计算机的数制采用二进制;计算机应该按照程序顺序执行。
“冯诺依曼体系”可以知道,计算机是由几个独立的单元所组成的,包括控制器,运算器,存储器,输入设备,输出设备五大单元所组成。



各部分组成的功能

从宏观角度来讲,计算机又分为两个部分组成,分别是硬件软件。硬件的组成对应着“冯诺依曼体系结构”的五大单元。软件则是由包括汇编语言,系统软件和应用软件。一台正真意义上的标准计算机必须是带有软件和硬件的。
硬件:

  • 控制器:所对应的硬件为CPU,CPU被称为计算机的中央处理器,它是计算机的核心组成部分。控制器是它的重要组成部分之一。控制器是计算机的指挥系统,它通过地址访问存储器,从存储器中取出指令,经编码器分析后,更具指令分析结果产生相应的操作控制信号作用于其他部件,使得个部件在控制器下有条不紊地协调工作。

  • 运算器:所对应的硬件也为CPU,它也是CPU重要的组成部分之一。控制器用来实现算数运算和逻辑运算的部件。

  • 存储器:存储器是计算机中用来存放所有数据和程序的记忆部件,它的基本功能是按指定的地址存(写)入或者取(读)出信息。计算机中的存储器可分成两大类:一类是内存储器,简称为内存;另一类是外存储器,简称外存。存储器由若干个存储单元所组成,每个存储单元都有一个地址,CPU通过地址对存储单元进行读写。****存储器对应着电脑上的内存条和硬盘。内存储器就是内存,外存储器就是硬盘。一个存储器所包含的字节数即为存储容量,单位为B,KB,MB,GB,TB等。

软件:

软件是指一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合。一般来讲软件被划分为系统软件,应用软件和介于两者之间的中间件。

  • 汇编语言:一种用于CPU的低级语言。它使用助记符代替二进制语言,方便人们的阅读及操作。一种汇编语言只能与相应的计算机系统结构对应,无法在不同平台移植。

  • 系统软件:用来运行或控制硬件所开发的计算机软件,如操作系统,编译器,数据库等。

  • 应用软件:为了某种特定用途而被开发的软件。它可以是一个特定的程序,也可以是一个由众多独立程序组成的庞大软件系统。

LINUX的发行版

什么是LINUX

Linux是一套免费使用和自由传播的Unix操作系统,是一个基于POSIX和UNIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。它能运行主要的UNIX工具软件、应用程序和网络协议。它支持32位和64位硬件。Linux继承了Unix以网络为核心的设计思想,是一个性能稳定的多用户网络操作系统。
该操作系统的内核由Linux Torvalds于1991年10月5日首次发布。

LINUX的著名发行版

按照程序包管理器的不同,Linux被分成了许多不同的派系。

Linux的主流发行版有一下几种:

1.Debian

分支: Ubuntu,knopix

2.Slackware

分支:S.u.S.E, SLES, OpenSUSE

3.RedHat

分支:RedHat Enterprise Linux, Centos,
Fedora Core.

4.其他版本

Gentoo, ArchLinux.



LINUX发行版之间的不同

Linux各发行版之间最大的不同之处在于软件包管理器的不同,不同的系统,软件包管理系统也不相同。常见的软件包管理系统有:**

  • dpkg: 一般常用在Debian系列.
  • rpm: 一般常用于RedHat系列,S.u.S.E也可使用.

常见的前端工具:

  • apt-get:用于Debian系列;
  • yum:用于RHEL和CentOS;
  • dnf:用于Fedora;
  • ZYpper:用于S.u.S.E和opensuse;
  • urpmi:用于Mandriva Linux和Mageia;

LINUX的哲学思想

1. 一切皆文件;

此思想是UNIX/LINUX的基本哲学之一。不仅普通文件,目录,字符设备,快设备等在UNIX/LINUX中都以文件被对待;它们虽然类型有所不同,但是对其提供的只是同一套操作界面。
物理终端:/dev/console
虚拟终端:/dev/tty# [1, 6]
串行终端:/dev/ttyS#
伪终端:/dev/pts/#
......

2. 小型,单一用途的程序;

程序和可执行文件不能太复杂,这样能够保证Linux内核的高效运行。通常可以使用管道命令‘|’来完成多命令组合的单一操作。

3. 连接程序,共同完成复杂功能;

复杂的任务可以通过连接多个简单的程序实现复杂的功能。对于复杂的功能linux通过许多简单程序的组合等方式实现,在保证简单功能的高效性的同时,复杂的程序也必然是高效性的。

4. 避免了令人困惑的用户界面;

在使用windows的过程中,常常会出现一些致命的提示错误或误操作导致系统无形的崩掉,如果解决不了,就要重装系统,这样的操作大大的给用户带来了麻烦。Windows作为一个闭源系统,一旦出现复杂性的问题,一般的人是根本没有办法解决的。对于Linux这样的开源系统,无论什么问题都可以通过简洁的命令行来实现排错,修改系统的配置文件,一切都是简洁明了地实行操作.

5. 配置数据库存储在文本中;

Linux所有的配置信息都存放在文本配置文件中,无论什么配置只需要修改其配置文件即可。

6. 尽量避免与用户交互;

容易以编程的方式实现自动化任务,可大大的缩短运维的时间,实现高效率架构运作。

Linux系统上命令的使用格式和几种常用命令的使用方法

命令机制

  • 命令的语法通用格式:command [options] [arguments]
  • 命令的使用原理:发起命令实则为请求内核将某个二进制程序运行为一个进程;
  • 命令本身就是一个可执行的程序文件:命令文件为二进制格式的文件,有可能会调用共享库库文件;
命令的存放路径:
  • 普通命令:/bin, /usr/bin, /usr/local/bin

  • 管理命令:/sbin, /usr/sbin, /usr/local/bin

共享库存放路径:
  • 32bits库:/lib, /usr/lib, /usr/local/lib

  • 64bits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!

  • 命令必须遵循特定的格式规范:exe, msi, ELF(Linux)
  • 可通过file命令来查询 实例:~]# file /bin/ls
命令的两大类:

Shell程序自带的命令:内置命令

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,负责解析用户所提供的命令,它被称为命令解析器。查看命令的类型命令:type 'COMMAND'

选项(OPTIONS):

选项用来指定命令的运行特性;

选项的两种表现形式:

  • 短选项:-C, 举例:-l, -d

注意:有些命令的选项没有“-”;如果命令同时使用多个短选项,多数可合并,例如:-l -d = -ld

  • 长选项:--word, 举例:--help, --human-readable

注意:长选项不能合并;

参数(ARGUMENTS):

参数用来指定命令的作用对象.

注意:有些命令可同时带多个参数,多个之间以空白字符分隔;
举例:ls -ld /var/log /etc/

常用命令

ifconfig

ifconfig命令被用于配置和显示Linux内核中网络接口的网络参数。

语法:ifconfig [Options] [interface]

常用方法:

  • ifconfig:查看当前系统中存在的网络接口设备信息

  • ifconfig [name]:查看指定的网络接口设备信息

  • ifconfig -a:查看所有网络接口信息。(包括非运行状态下的网卡)

  • ifconfig [name] up:启动指定网卡设备工作。

  • ifconfig [name] down:关闭指定网卡设备工作。

  • ifconfig [name] add “IPV6 ip address”:添加指定网卡的ipv6地址。

  • ifconfig [name] del “IPV6 ip address”:删除指定网卡的ipv6地址。

  • ifconfig [name] hw ether “MAC address”:修改指定网卡的mac地址。

  • ifconfig [name] “ip address”:设置指定网卡的ip地址。

  • ifconfig [name] “ip address” netmask “netmask”:设置指定网卡的IP和子网掩码。

ifconfig [name] “ip address”netmask “netmask”broadcast “ip address”:设置指定网卡的IP和子网掩码,广播地址。

iconfig [name] mtu [num]:设置指定网卡的最大传输单元。

注意:使用此命令若需要永久生效,则需要通过修改配置文件,配置文件路径为:
/etc/sysconfig/network-scripts/

echo

echo用来将字符串输出到终端上。它通常在Shell脚本中使用,以便将状态信息输出到屏幕或文件中。

语法格式:echo [short options] [string]
echo [long options]

常用方法:

  • echo -n:不进行换行

  • echo -e:让转义符生效;

转义符号:

\a:发出警报声

\b:删除前一个字符

\c:不加换行符

\f:换行且光标仍停留在原来的位置

\n:换行

\r:光标移至行首,但不换行

\t:制表符

\:插入“\”字符

注意:String可以使用引号,均可使用单引号和双引号;

  • 单引号:强引用,变量引用不执行替换;

~]# echo ‘$SHELL’

  • 双引号:弱引用,变量引用会被替换;

~]# echo “$SEHLL”

tty

tty用来查看当前的终端设备

语法格式:tty [options]

常用方法:
tty
示例:

startx

startx用来启动x-window。

常用方法:

  • start:启动x会话

  • startx -w:强制启动x会话

export

用于将shell变量输出为环境变量。

语法格式:bash builtin commands

常用方法:

  • -f:代表【变量名称】中为函数名称

  • -n:删除指定的变量。变量实际上并为删除,只是不会输出到后续指令的执行环境中。

  • -p:列出所有shell赋予程序的环境变量

pwd

pwd用来表示以绝对路径的方式显示用户当前的工作目录。

语法格式:pwd [options]

常用方法:

  • pwd:显示当前用户的工作目录
    示例:

history

history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,将历史命令缓冲区写入命令文件。

语法格式:bash builtin commands

常用方法:

  • -c:清空当前的历史命令;

  • -a:将历史命令文件中的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;

  • “number”:打印最近n条历史命令;

shutdown

shutdown用来关闭操作系统

语法格式:[Options] [time] [wall]

常用方法:

  • -c:取消关机

  • -f:重新启动时不执行fsck

  • -F:重新启动时执行fsck

  • -h:将系统关机

  • -k:送出信息给所有用户,但不会实际关机

  • -n:不调用init程序进行关机,而由shutdown控制

  • -r:重启系统

  • time:设置多久时间后执行shutdown指令

  • wall:要传送给所有登入用户的信息

poweroff

poweroff是用来关闭操作系统的另一命令

语法格式:poweroff [options]

  • -n:关闭操作系统时不执行sync操作

  • -w:不是真正意义上的关机

  • -d:关机时,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卡

  • -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

reboot用来重启操作系统

语法格式:reboot [Options]

常用方法:

  • -d:重新开机时不将数据写入数据文件/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:仅做测试使用,并不是真正的将系统重新启动,只会将重新开机的数据写入/var/log目录下的wtmp记录文件

hwclock

hwclock是一个硬件时钟访问工具,它用于显示当前时间,设置硬件时钟的时间和设置硬件时钟为系统时间,也可设置系统时间为硬件时钟的时间。

语法格式:hwclock [functions] [options]

常用方法:

  • -adjust:校正目前的硬件时钟

  • -debug:显示hwclock执行时详细的信息

  • -hctosys:将系统时钟调整与当前的硬件时钟一致

  • -set -date:设定硬件时钟

  • -show:显示硬件时钟的时间与日期

  • -systohc:将硬件时钟调整为与当前的系统时钟一致

  • -text:测试程序

date

  • date用于显示或设置系统时间与日期
  • 语法格式:date [options] [+format]

常用方法:

  • -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

  • +format:格式符

  • %F:年月日

  • %T:小时分钟秒

  • %Y:年

  • %m:月

  • %d:日

  • %H:小时(24H进制)

  • %S:秒

  • %s:秒(从1970-01-01 00:00:00开始到命令执行那一刻的描述unix元年)

LINUX上获取命令帮助

获取命令的使用帮助

命令大体分为内部命令和外部命令

内部命令:help COMMAND

外部命令:

  1. 命令自带简要格式的使用帮助
    ~]# COMMAND --help
  2. 使用手册:manual
    路径:/usr/share/man
man手册

语法格式:~]# man COMMAND

MAN的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

  • 在SYNOPSIS中:

符号的意义

[ ]: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;

手册中有压缩格式的文件,有章节之分:

man1, man2,…

  • man1:用户命令:
  • man2:系统调用;
  • man3:C库调用;
  • man4:设备文件及特殊文件;
  • man5:文件格式;(配置文件格式)
  • man6:游戏使用帮助;
    *man7:杂项;
    *man8:管理工具及守护进行;

注意:并非每个COMMAND在所有章节下都有手册;
查看命令描述:~]# whatis COMMAND

打开手册后的操作方法:
  • 空格键:向文件尾翻一屏;
  • ctrl+d:像文件尾部翻半屏
  • ctrl+u:向文件首部翻半屏
  • 回车键:向文件尾部翻一行
  • K:向文件首部翻一行
  • G:跳转至最后一行
  • 数字+G:跳转至指定行
  • 1G:跳转至文件首部

文本搜索:

  • /keyword:从文件首部向文件尾部依次查找;不区分字符大小写;
  • ?keyword:从文件尾部向文件首部依次查找;
  • n:与查找命令方向相同;
  • N:与查找命令方向相反;
  • 退出:q;

LINUX发行版的基础目录名称命名法则及使用规定

LINUX文件系统

规则:
1.文件名名称严格区分字符大小写;
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;
.:当前目录;
..:当前目录的上一级目录;

工作目录:working directory
家目录:home

LINUX文件系统描述

  • /:主层次的根,是整个文件系统层次结构的根目录;
  • /bin: 存放在单用户模式可用的必要命令二进制文件,所有用户均可用。
  • /boot:存放引导加载程序文件,如kernels,initrd等;
  • /dev:存放必要的设备文件
  • /etc:存放主机特定的系统级配置文件。
  • /home:用户的主目录,包括保存的文件,个人配置,等;
  • /lib:/bin和/sbin中的二进制嗯我那件的必需的库文件
  • /media:可移动的多媒体挂载点。
  • /mnt:临时挂载的文件系统
  • /opt:可选的引用程序软件包
  • /proc:以文件形式提供进程以及内核信息的虚拟文件系统,在Linux中,对应进程文件系统的挂载点;
  • /root:根用户的主目录;
  • /sbin:必要的系统级二进制文件,如,init,ip,mout;
  • /srv:系统提供的站点特定数据
  • /tmp:临时文件通常在系统重启后删除;
  • /usr:二级层级存储用户的只读数据;包含(多)用户主要的公共文件以及应用程序;
  • …….


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