计算机硬件

计算机由五大基本单元组成 （冯诺依曼结构体系）

• 控制器 （ 协调和指挥计算器中其他部件进行工作 ）
• 运算器 （ 进行算数和逻辑运算 ）
• 存储器单元 （ 内存+外存（磁盘 光驱）)
• 输入单元 （ 鼠标、 键盘）
• 输出单元 （显示器、音响）

常规意义上 （ 控制器和运算器共同组成一个CPU单元 ）

当用户进行操作时，通过输入设备向操作系统输入一些指令，操作系统通过条用存储器、运算器、控制器三者相互配合得出一个结果，然后通过输出设备返回给用户

计算机操作系统

操作系统 （ Operating System ，OS）

管理和控制计算机系统中的硬件和软件资源，用于在用户与系统封硬件之间传递信息 （承上启下）

管理计算机资源

• 处理器管理
• 存储器管理
• 设备管理
• 文件管理

提供用户接口

• 命令接口
• 图像用户接口
• 程序接口

程序启动必须有操作系统来执行，那操作系统本身也是一个程序，那是如何在开机时被执行的呢?

BIOS 、UEFI (固化在主板上的一道程序) 让计算机开机的时候就能够解析这道程序
Bootloader （操作系统引导程序） 通过Bootloader去加载和操作操作系统程序
UEFI可以看作是BIOS升级优化的版本 （少了个BIOS自健，减少开机事件）
UEFI 可操作磁盘空间大 BIOS可操作磁盘空间少

Linux系统概览

Linux版本

• 内核版本
• 发行版本

内核版本就是由linux作者去维护的版本 发行版本，在内核版本内核上+常用软件 （ubuntu）

查看Linux系统内核版本

• uname
• cat /proc/version

查看Linux系统版本（发行版本）

• cat /etc/os-release

Linux系统应用领域

• IT 服务器(操作系统、虚拟化和云计算)
• 入式和智能设备
• 个人办公桌面
• 学术研究与软件研发

Linux系统结构

Linux基本组成

Linux系统一般由4个主要部分组成

• 内核 （提供操作系统的一些底层能力，内存管理，进程管理，硬件资源的管理）
• shell （命令解释器）
• 文件系统 （负责管理持久数据的子系统，负责把用户文件存在磁盘硬件中）
• 应用程序 （Vim，vscode）

Linux体系结构

• 用户空间 （ 应用程序，C Library（ 封装好的系统标准调用库 ））
• 内核空间 （ 系统调用，内核，平台架构的相关代码）

安全方面讲，用户空间崩溃了，内核空间也不会崩溃）

权限角度讲：

• 内核程序运行于内核空间，拥有最高的权限，比如访问硬件设备的权限和对系统资源管理的权限。
• 应用程序运行于用户空间，拥有较低的权限，不能直接访问内存和硬件设备 (资源分配和管理的可控)

应用程序如何和硬件设备通信？

应用程序上下文切换，应用程序默认存于用户空间，称为用户态
发起IO请求就是通过C Library发起了一次系统调用，
然后程序会从用户态转换到内核态，就拥有了权限，就拥有了和硬件设备通信的能力

内核：

• 内核是硬件与软件之间的中间层

    实现了硬件与软件的交互
  

• 内核是一个资源管理程序

    进程管理，内存管理，网络对战
  

• 内核提供一组面向系统的命令

    外部的应用程序可以通过这个命令直接和内核交互
            
  

进程管理

• 进程是正在执行的一个程序或命令
• 进程有自己的的地址空间，占用一定的系统资源
• 一个CPU核同一事件只能运行一个进程
• 进程由它的进程ID（PID）和它父进程的进程ID（PPID）唯一识别 通过fork父进程拉起一个子进程，通过父进程模板创建子进程，不是通过接口创建出一个全新的进程

进程启动后拉取1进程和2进程

1进程是用户进程的父进程

2进程是内核进程的父进程

以1或2进程模板建造出来的

如何看linux程序对应的是哪个进程

93824 是pid nginx进程的启动路径

查看启动的nginx进程

ps -ef | grep nginx

查看某个进程

top -p 93824

关闭指定的进程

kill 93824

全部进程动态实时视图

top

里面第二行的S就是status
S里面的S就是休眠状态
NI就是NICE值，就是进程的优先级