一、计算机的组成及功能

计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成

1946年数学家冯·诺依曼于提出，计算机硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成，他们之间的相互关系如下图所示：

运算器

运算器又名为算计逻辑单元（ALU，Arithmetic Logic Unit），负责完成计算机中的算术运算和逻辑运算。算术运算为：加、减、乘、除以及相应的复合运算。而逻辑运算即为：与、或、非等逻辑运算以及数据的比较和移位等操作。在计算机中任何复杂的运算均能通过转化为算术和逻辑运算来在运算器中执行。

控制器

控制器CU（Controller Unit），通常与运算器统称为中央处理器，即CPU，为计算机的核心中枢，负责统筹指挥五大部件的协调工作，保证计算机完成指定要求的工作。控制器一般由指令寄存器、指令译码器、时序电路和控制电路组成，其基本功能为从内存读取指令和执行指令。指示为指示计算机如何工作的一步操作，由操作码和操作数两部分组成。控制器通过地址访问存储器、并一一取出选中的单元指令，分析指令，并根据指定所产生的控制信号作用于其他各部件，来完成指令要求的工作。

存储器

存储器主要功能为存储程序和各种数据信息，并能在计算机运行过程中高速，自动地完成程序或数据的存取。计算机的存储器通常包括内存储器和外存储器。内存在计算机主机内，直接与运算器、控制器交换信息，容量体积小，存取速度快，一般只存放那些正在运行的程序和待处理的数据。而外存储器通常以硬盘等形式表现而存在，作为内存储器的延伸，用来存放一些系统必须使用，但又不急于使用的程序和数据，这些程序和数据必须调入内存才能够执行。外存储器通常读取数据较慢，但容量大，可以长时间保存大量信息。

输入设备

用来向计算机输入各种原始数据和程序的设备叫输入设备。输入设备把各种形式的信息，如数字、文字、图像等转换为数字形式的“编码”，即计算机能够识别的用1和0表示的二进制代码(实际上是电信号)，并把它们“输入”（INPUT）到计算机内存储起来。键盘是必备的输入设备、常用的输入设备还有鼠标器、图形输入板、视频摄像机等。

输出设备

从计算机输出各类数据的设备叫做输出设备。输出设备把计算机加工处理的结果（仍然是数字形式的编码）变换为人或其它设备所能接收和识别的信息形式如文字、数字、图形、声音、电压等。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。

二、内核功能及作用

内核概述

内核指的是一个提供硬件抽象层、磁盘及文件系统控制、多任务等功能的系统软件。内核是一个操作系统的核心，是操作系统最基本的部分。它负责管理系统的进程、内存、设备驱动程序、文件和网络系统等，决定着系统的性能和稳定性。它是为众多应用程序提供对计算机硬件的安全访问的一部分软件，这种访问是有限的，并且内核决定一个程序在什么时候对某部分硬件操作多长时间。直接对硬件操作是非常复杂的，所以内核通常提供一种硬件抽象的方法来完成这些操作。硬件抽象隐藏了复杂性，为应用软件和硬件提供了一套简洁，统一的接口，使程序设计更为简单。

一个内核不是一套完整的操作系统。比如一套基于Linux内核的完整操作系统叫作Linux操作系统，或是GNU/Linux。

内核作用

进程管理：内核负责创建和销毁进程, 并处理它们与外部世界的联系(输入和输出)，不同进程间通讯(通过信号，管道，或者进程间通讯原语)对整个系统功能来说是基本的，也由内核处理。另外，调度器，控制进程如何共享CPU，是进程管理的一部分。更通常地，内核的进程管理活动实现了多个进程在一个单个或者几个CPU 之上的抽象。

内存管理：计算机的内存是主要的资源，处理它所用的策略对系统性能是至关重要的。内核为所有进程的每一个都在有限的可用资源上建立了一个虚拟地址空间。内核的不同部分与内存管理子系统通过一套函数调用交互，从简单的malloc/free对到更多更复杂的功能。

文件管理：Linux 在很大程度上基于文件系统的概念;几乎Linux中的任何东西都可看作一个文件。内核在非结构化的硬件之上建立了一个结构化的文件系统，结果是文件的抽象非常多地在整个系统中应用。另外，Linux 支持多个文件系统类型，就是说，物理介质上不同的数据组织方式。例如，磁盘可被格式化成标准Linux的ext3文件系统，普遍使用的FAT文件系统，或者其他几个文件系统。

驱动管理：几乎每个系统操作终都映射到一个物理设备上，除了处理器，内存和非常少的别的实体之外，全部中的任何设备控制操作都由特定于要寻址的设备相关的代码来进行。这些代码称为设备驱动。内核中必须嵌入系统中出现的每个外设的驱动，从硬盘驱动到键盘和磁带驱动器。

网络管理：网络必须由操作系统来管理，因为大部分网络操作不是特定于某一个进程：进入系统的报文是异步事件。报文在某一个进程接手之前必须被收集，识别，分发，系统负责在程序和网络接口之间递送数据报文，它必须根据程序的网络活动来控制程序的执行。另外，所有的路由和地址解析问题都在内核中实现。

三、常见Linux的发行版

Linux发行版主要有三个分支：Debian、Slackware、Redhat。

(1)Debian:（以社区的方式运作）

Ubuntu:基于Debian开发的开源Linux操作系统，主要针对桌面和服务器；
Linux Mint:基于Debian和Ubuntu的Linux发行版，致力于桌面系统对个人用户每天的工作更易用，更高效，且目标是提供一种更完整的即刻可用体验。

(2)slackware

suse：基于Slackware二次开发的一款Linux,主要用于商业桌面、服务器。
SLES(SUSE Linux Enterprise Server(SLES):企业服务器操作系统，是唯一与微软系统兼容的Linux操作系统。
OpenSUSE:由suse发展而来，旨在推进linux的广泛使用，主要用于桌面环境，用户界面非常华丽，而且性能良好。

(3)Redhat

rhel(red hat enterprise Linux):Red Hat公司发布的面向企业用户的Linux操作系统。早起版本主要用于桌面环境，免费：
Fedora:基于Red Hat Linux终止发行后，红帽公司计划以Fedora来取代Red Hat Linux在个人领域的应用，而另外发行的Red Hat Enterprise Linux取代Red Hat Linux在商业应用的领域。Fedora的功能对于用户而言，它是一套功能完备、更新快速的免费操作系统，而对赞助者Red Hat公司而言，它是许多新技术的测试平台，被认为可用的技术最终会加入到Red Hat Enterprise Linux中。Fedora大约每六个月发布新版本。
Centos:基于Red hat Linux提供的可自由使用源代码的企业级Linux发行版本。每个版本的Centos都会获得十年的支持（通过安全更新的方式）。新版本的Centos大约每两年发行一次，而每个版本的Centos会定期（大概6个月）更新一次，以支持新的硬件。这样，建立一个安全、低维护、稳定、高预测性、高重复性的Linux环境。

(4)其他发行版本：

Gentoo:基于linux的自由操作系统，基于Linux的自由操作系统，它能为几乎任何应用程序或需求自动地作出优化和定制。追求极限的配置、性能，以及顶尖的用户和开发者社区，都是Gentoo体验的标志特点， Gentoo的哲学是自由和选择。得益于一种称为Portage的技术，Gentoo能成为理想的安全服务器、开发工作站、专业桌面、游戏系统、嵌入式解决方案或者别的东西--你想让它成为什么，它就可以成为什么。由于它近乎无限的适应性，可把Gentoo称作元发行版。
Aech Linux(或称Arch):以轻量简洁为设计理念的Linux发行版。其开发团队秉承简洁、优雅和代码最小化的设计宗旨。

不通发行版之间的联系和区别：

联系：所有发行版都是使用Linux内核；都需要遵循GNU的GPL协定；所有的发行版都有自己的版本号，版本格式约定基本一样（主版本号.次版本号.发行号.修正号）。

区别：发行版的本质区别，在于继承不同版本的内核，库、程序的组成。不同发行版几乎采用了不同包管理器（SLES、Fedora、openSUSE、centos、RHEL使用rmp包管理系统，包文件以RPM为扩展名；Ubuntu系列，Debian系列使用基于DPKG包管理系统，包文件以deb为扩展名。)

四、常见的开源协议(GPL，LGPL, BSD，Apache等)及开源协议的区别

BSD开源协议

　　BSD开源协议是一个给予使用者很大自由的协议.基本上使用者可以“为所欲为”可以自由的使用,修改源代码,也可以将修改后的代码作为开源或者专有软件再发布.但“为所欲为”的前提当你发布使用了BSD协议的代码,或则以BSD协议代码为基础做二次开发自己的产品时,需要满足三个条件:

　　1. 如果再发布的产品中包含源代码,则在源代码中必须带有原来代码中的BSD协议.

　　3. 不可以用开源代码的作者/机构名字和原来产品的名字做市场推广.

　　其实这几个规则约定的目的也只是达到一个目的:是他人的东西,别人以BSD开源了,你就不能不做任何声明而占为己有,更不能用他人的名义来做商业推广.你只对你自己的东西拥有绝对控制权.

　　BSD代码鼓励代码共享,但需要尊重代码作者的著作权.BSD由于允许使用者修改和重新发布代码,也允许使用或在BSD代码上
开发商业软件发布和销售,因此是对商业集成很友好的协议.而很多的公司企业在选用开源产品的时候都首选BSD协议,因为可以完全控制这些第三方的代码,在必要的时候可以修改或者二次开发.

Apache Licence 2.0

　　Apache Licence是著名的非盈利开源组织Apache采用的协议.该协议和BSD类似,同样鼓励代码共享和尊重原作者的著作权,同样允许代码修改,再发布(作为开源或商业软件).需要满足的条件也和BSD类似:

　　1. 需要给代码的用户一份Apache Licence

　　2. 如果你修改了代码,需要再被修改的文件中说明.

　　3. 在延伸的代码中(修改和有源代码衍生的代码中)需要带有原来代码中的协议,商标,专利声明和其他原来作者规定需要包含的说明.

　　4. 如果再发布的产品中包含一个Notice文件,则在Notice文件中需要带有Apache Licence.你可以在Notice中增加自己的许可,但不可以表现为对Apache Licence构成更改.

　　Apache Licence也是对商业应用友好的许可.使用者也可以在需要的时候修改代码来满足需要并作为开源或商业产品发布/销售.

GPL (Gun General Public License)

　　我们很熟悉的Linux就是采用了GPL.GPL协议和BSD, Apache Licence等鼓励代码重用的许可很不一样.GPL的出发点是代码的开源/免费使用和引用/修改/衍生代码的开源/免费使用,但不允许修改后和衍生的代码做为闭源的商业软件发布和销售.这也就是为什么我们能用免费的各种linux,包括商业公司的linux和linux上各种各样的由个人,组织,以及商业软件公司开发的免费软件了.

　　GPL协议的主要内容是只要在一个软件中使用(“使用”指类库引用,修改后的代码或者衍生代码)GPL协议的产品,则该软件产品必须也采用 GPL协议,既必须也是开源和免费.这就是所谓的“传染性”.GPL协议的产品作为一个单独的产品使用没有任何问题,还可以享受免费的优势.由于GPL严格要求使用了GPL类库的软件产品必须使用GPL协议,对于使用GPL协议的开源代码,商业软件或者对代码有保密要求的部门就不适合集成/采用作为类库和二次开发的基础.

　　最常见的开源协议,使用它作为授权协议的有大名鼎鼎的 Linux .GPL最显著的两个特点就是网上称为的“病毒性传播”和“不允许闭源的商业发布”.

　　所谓的“病毒性传播”,指的是,GPL规定,所有从GPL协议授权的源码衍生出来的(即上面提到的Derivative Module),或者要跟GPL授权的源码混着用的Project,都要遵循GPL协议,就像病毒一样,粘上了关系,就“中毒”了.GPL这样规定的目的是,保证在GPL协议保护下的产品,不会再受到其他协议或者授权的约束.即让跟GPL有关系的源码都能免费获取.举个例子,如果你的改进的Linux中使用了GPL授权下的开源模块(也必须使用,你不可能自己重新去做个内核吧,如果做出来了,你也没必要叫Linux了.),那么你整个Linux产品也必须遵循GPL协议去开源,不能以其他方式去开源发布,更不允许闭源发布.这样一来,就不会出现这样一个Linux--这个功能是GPL协议授权的,可以免费获取源码,而另外一个功能是其他协议下的,拿不到源码.这点规定对使用或者研究该产品的人来说,是一个极大的便利.

　　而“不允许闭源商业发布”指的是,在GPL授权下,你的软件产品可以商业发布,拿去卖钱,但是在这同时,你也必须将该产品的源码以GPL协议方式开源发布出去,供他人免费获取.也许有人会迷惑,拿去卖,又同时开源,那谁来买阿?这个产品怎么赚钱呢??这就涉及到开源产品的商业模式的问题了,想了解相关一些信息的话,可以看看以上我给出链接的一些文章.至于后面,可能会写一篇关于开源项目的商业模式的随笔.

　　GPL协议下的商业发布的一个关键点就像 Java 视线论坛的 Robbin所说的,GPL是针对软件源代码的版权,而不是针对软件编译后二进制版本的版权.你有权免费获得软件的源代码,但是你没有权力免费获得软件的二进制发行版本.GP对软件发行版本唯一的限制就是:你的发行版本必须把完整的源代码一同提供.

LGPL

　　LGPL是GPL的一个为主要为类库使用设计的开源协议.和GPL要求任何使用/修改/衍生之GPL类库的的软件必须采用GPL协议不同. LGPL允许商业软件通过类库引用(link)方式使用LGPL类库而不需要开源商业软件的代码.这使得采用LGPL协议的开源代码可以被商业软件作为类库引用并发布和销售.

　　但是如果修改LGPL协议的代码或者衍生,则所有修改的代码,涉及修改部分的额外代码和衍生的代码都必须采用LGPL协议.因此LGPL协议的开源代码很适合作为第三方类库被商业软件引用,但不适合希望以LGPL协议代码为基础,通过修改和衍生的方式做二次开发的商业软件采用.

　　GPL/LGPL都保障原作者的知识产权,避免有人利用开源代码复制并开发类似的产品.

五、简述linux的哲学思想

1、一切皆文件：

顾名思义，就是要将所有事物都能当成一个文件来处理（包括设备）。

2、由众多单一目的的小程序，一个程序只实现一个功能，多个程序组合完成复杂任务：

组合小程序完成复杂任务，将功能碎块化了，更易组合和拼接。由其是和windows相比起来，系统会轻量化许多。

3、文本文件保存配置信息：

一个文本编辑器技能完成系统配置工作

4、尽量避免跟用户交互：

将底部各功能集合成一个抽象的罗逻辑的概念，使用命令行接口执行效率更高，易于以编程的方式实现自动化任务

5、提供机制，而非策略：

“需要提供什么功能”（机制）

“怎样实现这些功能”（策略）

六、linux目录结构以及目录结构命名规定

树状目录结构：

以下是对这些目录的解释：

/bin：
bin是Binary的缩写, 这个目录存放着最经常使用的命令。
/boot：
这里存放的是启动Linux时使用的一些核心文件，包括一些连接文件以及镜像文件。
/dev ：
dev是Device(设备)的缩写, 该目录下存放的是Linux的外部设备，在Linux中访问设备的方式和访问文件的方式是相同的。
/etc：
这个目录用来存放所有的系统管理所需要的配置文件和子目录。
/home：
用户的主目录，在Linux中，每个用户都有一个自己的目录，一般该目录名是以用户的账号命名的。
/lib：
这个目录里存放着系统最基本的动态连接共享库，其作用类似于Windows里的DLL文件。几乎所有的应用程序都需要用到这些共享库。
/lost+found：
这个目录一般情况下是空的，当系统非法关机后，这里就存放了一些文件。
/media：
linux系统会自动识别一些设备，例如U盘、光驱等等，当识别后，linux会把识别的设备挂载到这个目录下。
/mnt：
系统提供该目录是为了让用户临时挂载别的文件系统的，我们可以将光驱挂载在/mnt/上，然后进入该目录就可以查看光驱里的内容了。
/opt：
这是给主机额外安装软件所摆放的目录。比如你安装一个ORACLE数据库则就可以放到这个目录下。默认是空的。
/proc：
这个目录是一个虚拟的目录，它是系统内存的映射，我们可以通过直接访问这个目录来获取系统信息。
这个目录的内容不在硬盘上而是在内存里，我们也可以直接修改里面的某些文件，比如可以通过下面的命令来屏蔽主机的ping命令，使别人无法ping你的机器：
```
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/icmp_echo_ignore_all
```
/root：
该目录为系统管理员，也称作超级权限者的用户主目录。
/sbin：
s就是Super User的意思，这里存放的是系统管理员使用的系统管理程序。
/selinux：
这个目录是Redhat/CentOS所特有的目录，Selinux是一个安全机制，类似于windows的防火墙，但是这套机制比较复杂，这个目录就是存放selinux相关的文件的。
/srv：
该目录存放一些服务启动之后需要提取的数据。
/sys：

这是linux2.6内核的一个很大的变化。该目录下安装了2.6内核中新出现的一个文件系统 sysfs 。

sysfs文件系统集成了下面3种文件系统的信息：针对进程信息的proc文件系统、针对设备的devfs文件系统以及针对伪终端的devpts文件系统。

该文件系统是内核设备树的一个直观反映。

当一个内核对象被创建的时候，对应的文件和目录也在内核对象子系统中被创建。
/tmp：
这个目录是用来存放一些临时文件的。
/usr：
这是一个非常重要的目录，用户的很多应用程序和文件都放在这个目录下，类似于windows下的program files目录。
/usr/bin：
系统用户使用的应用程序。
/usr/sbin：
超级用户使用的比较高级的管理程序和系统守护程序。
/usr/src：
内核源代码默认的放置目录。
/var：
这个目录中存放着在不断扩充着的东西，我们习惯将那些经常被修改的目录放在这个目录下。包括各种日志文件。
/run：
是一个临时文件系统，存储系统启动以来的信息。当系统重启时，这个目录下的文件应该被删掉或清除。如果你的系统上有 /var/run 目录，应该让它指向 run。

在 Linux 系统中，有几个目录是比较重要的，平时需要注意不要误删除或者随意更改内部文件。

/etc：上边也提到了，这个是系统中的配置文件，如果你更改了该目录下的某个文件可能会导致系统不能启动。

/bin, /sbin, /usr/bin, /usr/sbin: 这是系统预设的执行文件的放置目录，比如 ls 就是在/bin/ls 目录下的。

值得提出的是，/bin, /usr/bin 是给系统用户使用的指令（除root外的通用户），而/sbin, /usr/sbin 则是给root使用的指令。

/var：这是一个非常重要的目录，系统上跑了很多程序，那么每个程序都会有相应的日志产生，而这些日志就被记录到这个目录下，具体在/var/log 目录下，另外mail的预设放置也是在这里。

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