一、计算机硬件
1、主要构成：控制器、运算器、存储器单元、输入单元、输出单元
2、解释
1）控制器：协调指挥其他部件进行工作，控制器负责从内存中获取指令并解释执行。协调计算机中各个部件的工作。控制器和运算器共同组成了cpu。
2）存储器：分为外存和内存，外存举例：磁盘，框区都属于外存。
3）输入单元：包括键盘、鼠标等，它们用于实现用户与计算机之间的交互。
4）输出单元： 显示器，它们用于实现用户与计算机之间的交互。
二、操作系统
1、操作系统：操作系统需要处理如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入设备与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务。简单来说就是：管理计算机的硬件和软件，承上启下。
2、启动流程：通过BIOS，UEFI，可以理解为这两个东西是运行在磁盘上的一段代码。UEFI是通过BIOS的升级版本。
3、操作系统的主要功能
操作系统的主要功能包括：
- 硬件管理：操作系统负责管理计算机的硬件资源，如CPU、内存、磁盘、输入输出设备等。
- 进程管理：操作系统负责管理计算机上运行的进程，包括进程的创建、调度、同步和通信等。
- 文件管理：操作系统负责管理计算机上的文件和目录，包括文件的创建、删除、读写和保护等。
- 内存管理：操作系统负责管理计算机的内存资源，包括内存分配、回收和保护等。
- 设备驱动：操作系统负责管理计算机上的设备驱动程序，以支持各种不同类型的硬件设备。
常见的操作系统有Windows、macOS、Linux等。
三、linux操作系统
（一）linux版本
1、内核版本
2、发行版本 = 内核版本 + 常用软件
（二）、查看linux系统内核版本
方法一: uname -a
方法二: cat /prov/version
四、linux基本组成
1、内核：主要分为五部分：进程调度，内存管理，虚拟文件系统，网络接口，进程间通信。进程调度 (SCHED) 控制进程对CPU的访问。linux内核的作用概括来说就是它负责管理计算机的硬件和软件资源。
2、shell：命令解释器，通过shell达到与内核的交互，从而达到管理和使用linux的一些资源。
3、文件系统： 将用户文件存入磁盘中。Linux文件系统的设计目的是用来存储文件和管理文件。理念是：一切都是文件。
4、应用：运行在用户空间的应用程序，它们通过系统调用与内核交互，完成各种任务。
五、linux体系结构
linux体系结构主要分为用户空间和内存空间，内核的作用可以概括为：
1、内核是硬件和软件之间的中间层，理解为它负责管理计算机的硬件和软件资源，为应用程序提供服务。
2、内核是一个资源管理程序，它负责管理计算机的内存、CPU、输入输出设备等资源，以确保系统的稳定 运行。
3、内核提供一组面向系统的命令，这些命令可以用来管理系统资源、执行任务和进行系统维护等操作。这些命令通常由系统管理员使用，用来对系统进行管理和维护。
六、linux系统结构（进程管理）
(一)、进程特点
1、进程是正在执行的程序和命令。
2、进程有自己的地址空间，占有一定的资源。
3、一个cpu核同一时间只能运行一个进程。
4、进程由它的进程ID（PID）和父进程ID（PPID）唯一识别。
qus: 为什么使用父进程创建子进程？
anw: 在Linux系统中，进程的创建是通过父进程调用fork()函数来实现的。这个函数会创建一个新的进程，它是父进程的副本。新创建的子进程会继承父进程的许多属性，但也有一些区别。这种设计可以让操作系统更好地管理和调度进程，因为它可以通过父子关系来组织进程。此外，这种设计也使得进程间通信更加容易，因为父子进程之间可以共享某些资源。
(二)、查看进程信息的命令
1、查看启动的nginx进程：ps -ef | grep nginx
2、查看某个进程：top -p 90384 (进程号)
3、关闭进程：kill 90384 (进程号)
4、全部进程实时动态图： top
（三）进程调度
（四）进程调度原则
进程调度是指操作系统在多个进程之间选择一个进程将其送上CPU执行。调度程序通常会遵循一些原则来决定哪个进程应该被执行。这些原则包括：
- 所有进程都应该获得公平的CPU时间。
- 一个cpu核同一时间只能运行一个进程
- 对比逻辑CPU而言，进程调度使用轮询方式执行，当轮询完成则回到第一个进程反复。
- 进程执行时间与进程执行量成正比。
额外补充几点
- 效率：调度程序应该最大化CPU的利用率。
- 响应时间：调度程序应该尽量减少用户等待响应的时间。
- 吞吐量：调度程序应该最大化单位时间内完成的进程数量。
根据这些原则，操作系统会采用不同的调度算法来实现进程调度。常见的调度算法包括先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）、优先级调度、时间片轮转（RR）和多级反馈队列调度（MLFQ）等。
七、linix文件系统
（一）Linux文件系统：是用来存储和管理文件的。
它的设计理念是“一切皆文件”，这意味着在Linux系统中，所有的资源都被视为文件，包括硬件设备。硬件所形成的文件通常称为设备文件。这样用户就可以通过读写文件的方式来访问硬件设备，这样带来的优势也是显而易见的。
例如，linux权限模型也是围绕文件的概念来建立的，所以对设备也就可以同样处理了
Linux文件系统不仅包含着文件中的数据，而且还有文件系统的结构。Linux用户和应用程序看到的文件、目录、软连接及文件保护信息等都存储在其中。此外，Linux文件系统采用树状结构图，方便归类和整理，方便文件的查找和管理
que： linux有很多不同的文件系统，如何完成对外提供统一的API：
ans：虚拟文件系统，虚拟文件系统是一个内核软件层，它为用户程序提供文件和文件系统操作的统一接口，屏蔽不同文件系统的差异和操作细节。它的作用是处理与 linux 标准文件系统相关的所有系统调用，并为各种文件系统提供一个通用的接口
(二）查看文件系统的命令：
1、df -T / mount： 查看文件系统的磁盘利用率
2、ls： 查看文件夹下内容
3、mkdir: 创建文件夹
4、rmdir：删除空目录
5、cp：复制文件或目录。
6、 mv：移动或重命名文件或目录。
7、touch：创建空文件或更改文件时间戳。
额外补充一些基础命令：
- pwd：显示当前工作目录。
- cat：查看文件内容。
- more/less：分页查看文件内容。
- head/tail：查看文件的开头/结尾部分内容。
- nano/vi/vim: 编辑文本文件。
（三）文件读取流程
读取文件流程概括：
- 应用程序通过系统调用（如
read）发起文件读取请求。 - 内核接收请求并检查文件描述符是否有效，以及用户是否有权限访问该文件。
- 内核检查文件数据是否已经缓存在页缓存（page cache）中。如果是，则直接从页缓存中读取数据；否则，内核将文件数据从磁盘读取到页缓存中。这一步可以通过DMA技术来加速。
- 内核将文件数据从页缓存复制到应用程序的用户空间缓冲区。
- 应用程序可以访问用户空间缓冲区中的文件数据。
需要理解的几个概念：
DMA:是一种硬件技术，它允许某些硬件子系统（如磁盘控制器）在不经过CPU的情况下直接访问系统内存。这样可以减少CPU的负担，提高数据传输效率。
在文件读取流程中，DMA可以用来将数据从磁盘直接传输到内存中的文件读取缓冲区，而不需要经过CPU。这样可以大大提高文件读取的速度
八、linux用户权限
（一）用户账户
1、w：显示当前登录用户的信息。
2、groups： 查看当前用户所属的组
3、id：显示当前用户的UID、GID和所属组。
（二）文件权限
1、每个用户对文件都有不同的权限，读（R），写（W）， 执行（X）。
九、linux软件包管理
1、软件包：通常指的是一一个应用程序， 它可以是一一个GUI应用程序、命令行工具或(其他软件程序需要的)软件库
2、软件包管理
底层工具:主要用来处理安装和删除软件包文件等任务，DPKG, RPM
上层工具:主要用于数据的搜索任务和依赖解析任务，APT, YUM, DNF
ps: 不同的Linux发行版使用不同的软件包管理系统来管理软件包，常见的有apt（用于Debian、Ubuntu等）、yum（用于Red Hat、CentOS等）、pacman（用于Arch Linux等）等。
上层工具相当于 把底层工具要做的事情做好了。
（二）、Debian APT常用命令
1、列出所有可更新的软件清单命令: apt update
2、安装指定的软件命令: apt install <package. name>
3、安装多个软件包: apt install <package_1> spackape_2> <package_3>
4、更新指定的软件命令; apt update <packape_name>
5、删除软件包命令: apt remove <package_name>
6、查找软件包命令: apt search
7、列出所有已安装的包: apt list --Installed
（三）Debian 配置软件源
