我的Linux學習筆記·Linux操作系統(tǒng)基礎
今天的筆記主要是關于Linux操作系統(tǒng)根底的相關學問。那就從我面前的電腦開端講起。
計算機和操作系統(tǒng)
計算機主要包括五個部分：運算器，控制器，存儲器，輸入設備和輸出設備。通常，運算器，控制器再加上其他一些部件如寄存器等構成了我們通常所說的CPU（central processing unit），存儲器則主要是內(nèi)存。運算器，控制器和存儲器可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理.
但是數(shù)據(jù)從何而來，運算之后的結果去往哪里？
這就需要輸入設備和輸出設備（I/O設備）。我們通常用到的輸入設備包括鍵盤鼠標等，輸出設備為屏幕，打印機等。值得一提的是，計算機中有個叫做硬盤的東西，它并不是存儲器，而是一個I/O設備。在將數(shù)據(jù)讀取到內(nèi)存時，它是一個輸入設備；而將結果保存到磁盤時，它就變成了一個輸出設備。
這么多設備整合在一起，就成了一臺計算機。它可以接收我們的指令（鍵盤鼠標），通過運算（CPU），把結果展示給我們（屏幕，硬盤等）。
但是這么多硬件是如何協(xié)調(diào)作用，共同完成一個任務而不會我行我素地亂來呢？我們需要一個東西，它可以控制硬件有序地工作，各自執(zhí)行自己的任務，這個東西就是操作系統(tǒng)（Operating System）。
操作系統(tǒng)是一個特殊的軟件，它的任務就是硬件管理—控制CPU的運算，控制內(nèi)存的分配，控制計算機的幾乎一切。假如一臺電腦沒有操作系統(tǒng)，它可能只是一個藝術品，或者一堆廢鐵。
一個完整的操作系統(tǒng)包括內(nèi)核和一些輔助軟件。
內(nèi)核的主要任務就是進行硬件管理，它是一個操作系統(tǒng)最基礎最底層的東西。內(nèi)核若想很好地控制硬件并使其發(fā)揮相應的功能，需要和硬件相識相知相愛，他倆可以成為完美的一對，全都仰仗于驅(qū)動的幫忙。驅(qū)動是硬件的靈魂，它向操作系統(tǒng)提供了訪問和使用硬件的接口，以便在某項任務中最高效地調(diào)用硬件。
什么是Linux
Linux就是一個操作系統(tǒng)，它可以管理整個計算機硬件，并且可以接收我們的指令，來指揮硬件完成相應的任務，并把結果反饋給我們。Linux是由Linus Torvalds在1991年開發(fā)的，它穩(wěn)定性高，配置要求低，而且免費。不同的發(fā)行商使用Linux內(nèi)核，對其進行軟件和管理工具的封裝，形成了不同的Linux發(fā)行版。不同發(fā)行版之間的差別并不是太大，根據(jù)發(fā)行商的不同，各種Linux發(fā)行版也被分為多個系列：如紅帽系列的RedHat, CentOs, Fedora; Debian系列的Ubuntu, Mint以及Suse系列等。
Shell：用戶與內(nèi)核之間的中介
操作系統(tǒng)除了要與硬件打交道，還要和我們?nèi)祟惔蚪坏?，畢竟電腦是為人民服務。而我們與系統(tǒng)之間的交互，仰仗于一個重要的軟件—Shell。
Shell是用戶與內(nèi)核之間的中介，我們可以把它當作一個命令解釋器，我們輸入某些命令，shell將它解釋成內(nèi)核可以理解的語言，從而使內(nèi)核執(zhí)行后續(xù)的相關操作。
Shell可以分為圖形界面shell（GraphicalUser Interface,GUI）和命令行shell（Command Line Interface,GLI）。我們常用的windows操作系統(tǒng)所用的WindowsExplorer就是圖形界面的shell，而在Linux中流行的bash則是命令行shell。當然，Linux中也有圖形界面的shell，如x-window等。后面我們會慢慢講到Shell(bash)的一些特性。
Linux的根文件系統(tǒng)
Linux的基本哲學之一：“一切皆文件”。
不管是普通的文件，目錄還是設備，在Linux中都被當作文件并對其進行操作。而Linux對這些文件進行管理則主要依賴于它的根文件系統(tǒng)(root file system)。
Linux下的每一個文件都必須處于根文件系統(tǒng)下的某一路徑，最底層的路徑為root，我們用/來表示。/下可以延伸出其他路徑，這個路徑下可以有文件或者目錄（目錄也是一種特殊的文件）。Linux系統(tǒng)的一切都處于/下，為了方便的大家的管理和使用，F(xiàn)ilesystem Hierarchy Standard （文件系統(tǒng)層次標準，F(xiàn)HS）應運而生。簡單地講，F(xiàn)HS定義了根下的某個特定目錄必須放置特定類型文件，而不能隨意更改。比如/boot下只能放置系統(tǒng)啟動相關的文件，/etc下是系統(tǒng)主要的配置文件，而任何設備文件都在/dev目錄下。
我們使用tree命令可以顯示/目錄下的各個子目錄，以及子目錄下的內(nèi)容。比如我們進入到根目錄，看看這個目錄下有哪個寫子目錄，可以使用
Tree –L 1；
我們會發(fā)現(xiàn)，根目錄下有多個子目錄，而這些子目錄的名字以及目錄下的文件都是被定義好的，下面是FHS系統(tǒng)的詳細說明：
/boot:系統(tǒng)啟動相關文件，如內(nèi)核、initrd，以及grub(bootloader)
/dev:設備文件。Linux下一切皆文件，設備也是以文件的形式存在于這個目錄中，里面存放有如/dev/hd*,/dev/sd*等設備文件。
/etc：配置文件。如用戶的賬號文件/etc/passwd，密碼文件:/etc/shadow等都存放在這個目錄中。
/home：用戶的家目錄。用戶登陸后默認處于自己的家目錄中，常用~代表當前用戶的家目錄。
/root：管理員的家目錄
/lib：庫文件，主要放置開機時會用到的庫。庫文件可以分為靜態(tài)庫（*.a）和動態(tài)庫（*.so）。庫文件不能單獨執(zhí)行，只能被調(diào)用
/media：掛載點目錄，通常用于掛載移動設備
/mnt：額外的臨時文件系統(tǒng)，如光盤
/opt：可選目錄，早期為第三方程序安裝目錄
/proc：偽文件系統(tǒng)，內(nèi)核映射文件，為內(nèi)核工作的統(tǒng)計數(shù)據(jù)等
只有內(nèi)核運行時才有文件，關機下為空的
/sys：偽文件系統(tǒng)，跟硬件設備相關的屬性映射文件
/tmp：臨時文件
/var：可變化文件
/bin：binary，可執(zhí)行文件，用戶命令
/sbin：管理命令
/usr：universal shared read-only，全局共享只讀文件
/usr/bin
/usr/sbin
usr下的bin和sbin是與系統(tǒng)提供某些功能相關的命令
根目錄下的bin和sbin是和系統(tǒng)啟動相關的命令
更詳細的信息大家可以參照：
通過上面我們了解了什么是Linux系統(tǒng)以及它的根文件系統(tǒng)，基本都是一些理論知識，但是個人覺得了解這些知識還是挺有必要的。后面，如果我們要想真正開始使用Linux系統(tǒng)，首先還要學會一些基本的命令，如：
目錄管理命令：mkdir, rmdir
文件管理命令：touch, rm, cp,mv
文本查看命令：cat, tac,more, less, head, tail
文本處理命令：cut, sort,uniq, wc, tr
以及一些其他常用命令如ls, cd,alias, history等。詳細的運用能夠參考我們之前的一些生信入門文章或者網(wǎng)上搜一下。
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