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一、计算机硬件和Linux的诞生(对应第0、1章)：

1.内存是必经之路，输入输出和CPU，所有数据都要通过内存！
2.单位：
数据容量容量：1024； 1GB内存=102410241024B
CPU频率速度单位：1000；1GHz=100010001000Hz（次每秒）
网络传输速度单位：1000；20M带宽=20Mbps=20100010008bps=20/8MBps=2.5MB/s
ps：买了一块500G硬盘，生产商按1000算，500100010001000/1024/1024/1024G=466G
ps：百兆网口和千兆网口说的是带宽
100M带宽=100Mbps=100/8MB/s=12.5MB/s(实际在11M左右)
1000M带宽=1000Mbps=1Gbps=1000/8MB/s=125MB/s(实际在16M左右)
注意：下电影取决于视频平台服务器的上传速度，说明16M/s已经到达瓶颈了，你就是万兆宽带也是一样

3.操作系统的角色：

CPU是硬件的大脑，CPU中有指令集，指令集用来操控硬件，
人可以通过机器语言(101010)向CPU传达指令，让CPU控制管理硬件。

为了有效地管理硬件，人们开发了操作系统。
操作系统就是人和硬件的双向通讯官。

把控制、管理硬件的任务，交给内核吧！
人该怎么给内核下发命令呢？内核提供了系统调用API。
其他应用程序调用这个API，程序员编程也调用API。

内核程序在电脑启动后就常驻在内存中，并受保护。
它的功能有：它可以管理硬件资源(进程管理、内存管理、文件系统管理)
，并提供额外功能(比如网络等)，这些功能通过API供程序员调用：
系统调用接口（对编程者/程序提供API）
设备驱动程序（对厂商提供API）

4.Linux的诞生：
批处理操作系统(用户将一批作业提交给操作系统后就不再干预，由操作系统控制它们自动运行)---->兼容分时系统---->Multics---->Unix---->BSD---->Minix---->GNU(Emacs\gcc\gllibc\Bash shell)---->Linux

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二、磁盘(对应第2章)：

两种分区格式：MBR和GPT

1.MBR–Master Boot Record(过时)

说一说MBR的缺点：
MBR启动引导程序仅446字节，无法存储较多的程序代码
MBR的那一个分区状态表，一旦它坏了，那磁盘就GG了
MBR分区无法支持超过2TB容量的磁盘

分区表仅64字节，4个分区平均下来16字节，在这16个字节中，
因为每个分区用4个字节存储分区的总扇区数，最大能表示2的32次方的扇区个数，按每扇区512字节计算，每个分区最大不能超过2TB
（由于硬盘制造商采用1:1000进行单位换算，因此也有2.2TB一说，别怪他们，他们不是程序员）。
磁盘容量超过2TB以后，分区的起始位置也就无法表示了，不能分配地址，自然也就无法管理了。
所以，MBR不支持超过2.2T的"硬盘",指的是一整块硬盘的所有分区

2.GPT–GUID partition table

GPT是来拯救MBR分区的
过去扇区是512字节，现在有4K的扇区
为了兼容，GPT不再使用固定的扇区划分，而是定义了LBA(Logical Block Address)，默认大小512B
而第一个LBA成为LBA0

如下图所示：

从图中我们可以看出：
与MBR仅仅使用第一个512字节区块来记录不同，
GPT使用了34个LBA区来记录分区信息，最后34个区块用于 备份信息。

下面我们来分别介绍：

LBA0（MBR兼容模块）：仿照MBR
前446字节存储了启动引导程序，
在分区表处,放置了表示GPT格式的标志位，
不懂GPT的磁盘管理程序，就不会修改这部分信息了，保护了磁盘。

LBA1（GPT表头记录）：记录GPT分区表的实际位置和大小，备份GPT分区块的位置和大小，
同时还有CRC32校验码，操作系统可以根据这个校验码来判断GPT是否正确，若有错误，
还可以通过备份来恢复。

LBA2~33（实际记录分区信息处）
从LBA2 开始，每个LBA记录4个分区信息
一共32个LBA，
所以一共可以有4*32=128个分区信息，

假如 每个LBA 512字节，
每条信息平均占用512B/4=128B，
128B相比MBR每条64B/4=16B来说就大多了，
在这128B里，有64位来记录开始扇区号，有64位来记录结束扇区号，
注意这里是扇区号，而不是柱面号，
这里假设每个扇区512字节而不是4K字节，
那分一个盘最大就可以是：
2⁶⁴ * 512字节
其中，2⁶⁴ 表示最大的十进制数，
我们开始扇区号取0，结束扇区号取2⁶⁴,
每个扇区512字节，
最后的结果是8 589 934 592TB。

计算过程如下：
2⁶⁴ * 512B
=2⁶³ * 1KB
=2³³ TB
=8 589 934 592TB
( 注：2¹⁰=1024
K–>M–>G–>T 是2^30)

GPT也没有主、扩展、逻辑分区的概念，
所以每一个都是独立存在的主分区，
每一个分区都可以用来格式化。

ps：fdisk只能用在MBR，GPT需要使用gdisk或parted命令，但后续fdisk可以支持GPT了，
启动引导程序grub第一版不支持GPT格式，第二版grub才支持。

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三、启动流程(对应第2章)：

前面我们知道，操作系统可以控制所有硬件，
但你有没有想过：操作系统也是软件呀，
启动机器的时候，又是谁控制电脑去读取硬盘中的操作系统的呢？

嘿嘿，这就要说到计算机的启动程序了，即古老的BIOS和新的UTFI模式。

1.先说古老的BIOS搭配MBR或者GPT

第①步：CMOS/BIOS
CMOS是硬件，是芯片，是集成在主板上，里面有硬件参数的存储器，需要一个电池维持着它。
BIOS，英文名是"Basic Input Output System"，听着就是一个软件、程序了，
BIOS就是系统启动计算机主动执行的第一个程序了，如下图：

这个程序可以设置一些参数，比如：引导介质顺序、安全设置(给BIOS界面加个密码)等。

第②步：上电自检
检测硬件(CPU、内存、显卡、网卡、硬盘等)是否正常通电？

第③步：硬盘
当上电自检硬盘可以正常工作后，接下来就要读取硬盘的内容了。
还记着前面一张图中绿色的方块吗？他在硬盘的第一个扇区，
里面有主引导程序和分区表两部分内容。
主引导程序也叫自举程序、自启动程序，英文叫BootLoader，
Linux的BootLoader是GRUB程序。
GRUB的作用就是为了载入内核程序(操作系统的心脏)

grub：GRand Unified Bootloader
grub 0.x：grub legacy（centos5，6）
grub 1.x：grub2（centos7）

简单说一下：硬盘上电自检完成后，会跳转到硬盘的MBR，载入MBR中的程序BootLoader，
BootLoader指定了内核的位置，之后就可以载入内核，开始启动操作系统。

BootLoader主要有一下功能：
①提供不同的启动选项
②指向要加载的内核文件
③将启动管理功能转交给其他的启动引导程序(双系统)

第④步：载入内核
内核Kernel中含有大量的驱动程序(让Linux系统识别操作硬件)
所以内核干的第一件事就是——驱动硬件。
第二件事，是启动init进程。
init进程的任务是读取 inittab文件。
init进程的PID恒为1，
这里补充一下，PID为0的是内核调度器(Kernel Schedule),
Kernel Schedule是所有进程(包括init进程)的父进程，它把CPU时间分配给各个进程。

这样系统就差不多启动起来了。

PS：上面出现了两个文件，我们简单介绍一下：
/etc/inittab里面写了启动哪一个运行级别？系统初始化需要哪些操作？启动哪些服务？匹配用户名和密码等。
/boot/grub/grub.conf 定义了缺省启动的操作系统，缺省等待时间，操作系统内核在硬盘的位置和是否需要跳转交给其他引导程序(双系统)等。

2.再说一下UTFI BIOS 搭配GPT启动流程

UTFI是更NB一点的BIOS，更快更强大更安全。

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四、动手安装吧(对应第3章)：

用VMware WorkStation划分20G硬盘的虚拟机，
因为默认2T以下用MBR分区模式，
当然，也可以用GPT格式，
如果想用GPT，需要这样做：

下图我们要分配硬盘的分区了，会遇到下面几个分区管理概念：
标准分区：就是我们一直在说的分区，例如/dev/vda1
LVM：是一种可以弹性伸缩的分区，但开始会分配固定容量
LVM简单配置：直接就是用多少，分配多少
Btrfs:是甲骨文公司开发的一种新的分区管理办法

我就点击自动创建它们了：




再简单说一下FileSystem：

ext2/ext3/ext4:这是Linux早期使用的文件类型。ext3/ext4多了日志功能，
不过由于磁盘容量越来越大，ext系列hold不住了，所以很少使用。
swap:时磁盘用来模拟内存的交换分区，由于交换分区不会使用目录树挂载，所以不需要指定挂载点。
BIOS Boot:是GPT分区用到的东西，如果使用Mbr并不会有这个分区。
xfs:它对于大容量的磁盘管理的非常好，主流。
vfat:同时支持Windows和Linux的文件系统类型，如果你的主机硬盘中是双系统，
为了数据交换，可以创建一个。

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五、双系统(对应第3章)：

上面说过，上电自检之后，系统读了硬盘第一扇区，里面有启动引导程序和分区表。
现在，因为要装双系统，所以就变成了下图。

我是先制作了Linux CentOS7 的U盘，开始安装Linux，分区了/和/boot，
还预留了空间，给将来的Windows用。

之后制作了Win10的U盘，安装在了刚才预留的空间里。

现在，我的电脑自启动直接就进入Windows了。
在Windows系统中，我下载了EasyBCD，添加了Linux的启动，如下图：

ps：因为刚开始学习，代码什么的都不太熟悉，所以用了一些工具，来简化手动的步骤，
网上有人说自己自动进入了Linux系统，实际上，
这些软件的操作就是更改了grub中的一些配置文件，网上也有很多说明可以参考。

大功告成，我们重启电脑！
系统就进入了下图等待选择：

这个界面就是原理图的绿色方框：这里的引导程序界面是Windows的，
如果点击Windows10，则直接跳转的Windows用户密码登陆界面，
如果点Linux，则重新开始引导，也就是黄色方框，然后进入Linux系统。

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六、第一次登陆Linux(对应第4章)：

上一篇，我们装好了带GUI界面的Linux：

1.更改屏幕的分辨率：

应用程序-系统工具-设置-设备-Display-分辨率。
设置-设备-Mouse可以修改鼠标速度。

2.GUI与命令行模式的切换：

但是，服务器一般都是命令行界面，
那我们要做的第一件事就是： X Window 与 命令行界面 的切换。

Linux默认会提供6个终端，其中第1个终端就是上面的图形化界面：

Ctrl + Alt + F2~F6：可以切换另外5个命令行模式的终端
Ctrl + Alt + F1：回到第1个图形界面模式的终端

在命令行模式的终端，输入startx：可以在命令行模式终端中启动图形界面

       注： 本系统用的 CentOS7-x86_64 ，发行版是 7.1.1503 (通过cat /etc/centos-release查询)
                内核版本是： 3.10.0-229.el7.x86_64 (通过uname -r查询)
                这两个信息也可以在 命令行登陆 的时候看到：
                   
                  从这一版的CentOS7开始，已经没有了所谓的 运行级别 的概念，
                  即：要不要开启图形界面，仅仅是要不要加入图形界面的 服务 而已。

                  如果你用的是CentOS 5或者6，就可以看到运行级别的概念：
                  在上一篇系统的引导流程中，CentOS 5或者6的电脑载入linux内核，
                  启动了init进程之后，就会读取/etc/inittab文件，这里面写着每个终端可以选择的运行级别。

3.最常用的快捷键：

Tab：补全（命令、文件、选项）
Ctrl + C：中断正在执行的命令
Ctrl + Z：暂停正在执行的命令
Shift +pageup/pagedown：滚动命令行屏幕(命令屏幕显示不下)
\：命令太长，换行继续输入

4.获取帮助：

- -help：查询曾经使用过的命令的选项
man：书本形式
           主要看NAME、DESCRIPTION、OPTIONS、SEEALSO、FILES
info：超链接形式
           N、P控制节点，回车U控制层U级

5.关机前的准备：

exit Ctrl + D：注销账户

who：看看还有谁在线
netstat -a：看看现在的网络状态
ps -aux：看看后台正在执行的进程

shutdown -h now  poweroff：现在就关机
shutdown -r now  reboot：现在就重启

6.用Shell远程登陆Linux：

①虚拟机网卡模式：
参考: 桥接、NAT和仅主机模式

桥接模式：就相当于又连了一根网线，主机和虚拟机是同等关系，只是一张网卡负责两台机器。
NAT模式：NAT地址转换，虚拟机是主机的下级，对外用同一个IP。
仅主机模式：仅和主机进行通信。

②Linux网卡配置命令：
参考: Linux网卡配置

step1:ip address show：查看网卡名称

step2:vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0：找到网卡文件 --> etc/系统配置/网卡-脚本/网卡名称

step3:配置网卡信息：

这里重点注意：

bootproro：static、none还是dhcp
onboot：开机自动启动
type：以太网
ipaddr、netmask、gateway
device：网卡名
name：网络连接名
uuid：唯一标识

step4:重启网卡服务：
systemctl restart network系统控制台，重启网络
service network restart 服务 --> (哪个服务?)网络服务–>(干什么？)重启

step5:ifconfig 查看一下ip地址

step6:用shell连接：

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补充一下：如果你装了双系统，那第一扇区的MBR就会根据你的选择，跳转到Windows启动程序或者Linux的启动程序，详见标题五、双系统。

如果分区表用的是GPT格式的话，还记的上面那张图吗？
LBA0(MBR兼容模块)中，也有启动引导程序，会被读取。
但GPT比MBR更复杂一些，LBA0里的程序只能够提供第一阶段的引导程序，CentOS使用GRUB的启动引导程序，我们需要额外划分出一个"BIOS boot"的分区，这个分区通常2M左右，用来放置其他开机过程所需的程序，这个grub，是第二版grub程序。

https://blog.csdn.net/zhongjin616/article/details/17630357
https://zhidao.baidu.com/question/876823738620239492.html
https://blog.csdn.net/wuneiqiang/article/details/100748536
http://www.voycn.com/article/fenqubiosbootbios-boot-partition