linux學習筆記之操作系統基礎

一、計算機基本組成
1、五大基本組件
  運算器控制器存儲器輸入設備輸出設備
  最基礎部分:運算器、控制器、存儲器
  運算器和控制器構成CPU
  存儲器相當於內存,是CPU與外部存儲溝通的橋樑,用於暫存數據。採用平面編址(存儲單元在計算機中的地址唯一)
  輸入設備(鍵盤,磁盤等)
  輸出設備(屏幕,磁盤等)
  執行過程:讀內存中的指令到控制器,解析指令到內存取數據到運算器進行運算,送結果到內存。
通常爲協調CPU和內存的速度,中間會加入高速緩存進行性能的折中
  爲了降低CPU的系統組線,需要進行線路複用,需要寄存器暫存數據
2、主要參數
  RAM:隨機讀取存儲器
  ROM:只讀存儲器
  CPU從外部接受數據的兩種方式
     輪詢掃描:採用拉(poll)模式,耗費資源
     Interrupt:中斷機制 只有一條線時需要不同的中斷向量
  前端總線(front side bus):CPU與北橋設備或內存控制集線器之間的數據通路
  南橋設備:低速總線控制器(連接大量低速IO設備),需要一根線連接北橋
  北橋設備:高速總線控制器(大數據量傳輸)
特殊實例:許多網站服務器爲了應對大數據量的訪問,之間在北橋設備上接固態硬盤,以此提高數據訪問的效率。
  CPU主頻:一次頻率完成一個事件,主頻越高速度越快。
3、程序語言層次
高級語言→彙編語言→機器語言
API:應用程序接口(兼容不同硬件,便於開發軟件)
ABI:應用二進制接口(編譯器,將源代碼編譯成二進制)
4、硬件架構
ARM(ARM) X86,X64(intel) 安騰,alpha(惠普) Power(IBM) M6800,M68K(摩托羅拉) PowerPC(ipone)
二、操作系統
1、基本概念
Windows\linux\unix\os/2
CPU:在某一時刻只能運行一個程序,需要劃分時間片(slice)
Memory:分段,不同內存段存放不同程序。
32位系統最多隻能使用4G內存
虛擬地址空間:提供一種每個程序都獨佔內存的假象
定義:管理、控制計算機軟件和硬件的程序,直接運行於裸機之上。完成程序的啓動、運行、停止等,協調具體程序工作,是一種軟件。
2、組成原理
linux學習筆記之操作系統基礎
內核(協調器):管理硬件資源,不提供特定任務,提供系統調用,將硬件的計算能力抽象提供給上層使用
功能:進程管理、內存管理、文件系統、網絡功能、硬件驅動、安全機制
庫:程序、沒有程序執行的入口,只能被調用執行
系統調用(system call):直接調用內核功能
庫調用:將系統調用的功能封裝起來做成更高級的調用
程序:自啓動程序、交互式程序
不同操作系統只要兩邊庫一樣,一般來說可以兼容。

    爲了防止應用程序對內核進行修改,將應用程序和內核**隔離**,只有內核才能運行在特權0模式下
    開機後內存運行的程序:**BIOS**,**內核程序**,**其餘部分其他程序共享**

Shell:提供交互式界面,將操作翻譯爲系統能理解的語言
GUI:圖形用戶接口 CLI:命令行接口
三、GNU/Linux歷史
批處理系統(Mainframe大型機)→多用戶多任務系統(彙編語言Multcs)
Unix:KenThompson、Dennis Ritchie和Douglas McIlroy
優秀的企業家都是偷出來的
GNU(GNU not Unix):史託曼→自由軟件之父
GPL(General public licence):大衆通用許可
Linux內核:託瓦茨

源代碼:C→二進制(交叉編譯)
Redhat、SLS、Debian、SUSE、centos(community enterprise OS)、fedora、mandriva(圖形化界面)、Ubuntu(烏托邦,Debian二次開發)、mint(比Ubuntu更漂亮)
負責對源代碼進行編譯,包裹發行使linux運行於不同硬件上
開源:open source
軟件管理器:debian→dpt,redhat→rmp
安卓:運行於Linux上的java虛擬機程序
四、linux網絡安裝
Linux ip=172.16.100.1 netmask=255.255.0.0 gateway=172.16.0.1 dns=172.16.0.1 ks=http://172.16.0.1/class.cfg

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