Linux基础
计算机硬件
计算机由五大基本单元组成
- 控制器
- 控制计算机中的各种操作。
- 接收指令、解码指令、调度指令、并通过总线将指令发送到其他单元，以控制他们执行指令
- 运算器
- 计算机中的算术和逻辑单元，用于执行各种算术和逻辑运算。
- 由算术逻辑单元（ALU）和其他寄存器组成
- 存储器单元
- 计算机中的存储单元，用于存储程序和数据
- 分内存和外存，内存一般指主存储器，外存一般指磁盘等外部存储设备
- 输入单元
- 计算机中的输入设备，用于接收外部数据并将其传输到计算机系统中
- 输出单元
- 计算机中的输出设备，用于将计算机系统中的数据传输到外部环境中
计算机操作系统
管理和控制计算机系统中的硬件和软件资源，用于在用户与系统硬件之间传递信息 承上启下的作用
- 承上：在操作系统之上可以运用我们的计算机应用程序
- 启下：可以直接与硬件做出交互
- 管理计算机资源：处理器资源，存储器资源，设备管理，文件管理
- 提供用户接口：命令接口，图形用户接口，程序接口
Linux系统概览
Linux版本
分为内核版本和发行版本
Linux内核 + 常用软件 = Linux发行版本
Linux系统应用领域
- IT服务器（操作系统、虚拟化和云计算）
- 嵌入式和智能办公
- 个人办公桌面
- 学术研究和软件研发
Linux系统结构
Linux基本组成
Linux系统一般有4个主要部分
- 内核
- Linux操作系统的核心部分，管理计算机硬件的资源，包括CPU、内存、磁盘、网络等
- 操作系统与硬件之间的接口，提供一个操作系统所需的各种基本服务和功能，如进程管理、文件系统、内存管理、网络协议栈等
- shell
- 用户与Linux内核之间的接口，是一个命令解释器，提供一种命令行界面供用户进行交互
- 用户可以输入命名和参数，执行脚本和程序，管理文件和目录
- 文件系统
- 管理文件和目录的机制，是用户与操作系统之间进行文件交互的接口
- Linux支持多种文件系统，如ext4、NTFS、FAT32等
- 管理磁盘上的文件和目录，并提供文件读写、权限控制等基本功能
- 应用程序
- 运行在Linux操作系统上的各种软件，如文本编辑器、浏览器、视频播放器、编译器等
Linux体系结构
Linux的体系结构是一个多层次的体系结构，包括4个层次
- 硬件层
- 包括计算机硬件设备，如CPU、内存、磁盘、网络等
- 内核层
- Linux的核心，负责管理硬件和提供系统服务
- 这层次包括系统调用、设备驱动程序、网络协议栈、虚构文件系统等
- 应用程序层
- 构建在内核之上的各种应用程序
- 如图形用户界面、Web服务器、数据库、邮件服务器等
- 用户层
- 用户与系统交互的界面，包括shell、命令行工具等
- 用户可以通过这些界面来与系统交互、操作文件和程序
用户空间和内核空间
用户空间
- 用户空间是指应用程序运行的空间，包括用户应用程序、库、各种进程、服务等
- 特点：受限制的权限，应用程序只能访问自己所拥有的资源
- 同时,用户空间还包含了各种shell，用户可以通过shell进行命令行操作，从而控制整个系统
内核空间
- 内核空间是指操作系统内核运行的空间，包括各种驱动程序、系统调用等
- 特点：拥有系统级的权限，可以访问所有资源，包括CPU、内存、磁盘、网络等
- 内核空间的代码通常运行在特权级别最高的模式下，可以直接操作硬件
