目录

• • 前言
  • Unix和Linux
  • Linux操作系统介绍
  • • 主流的linux操作系统
    • 程序和进程
    • 缓冲和缓存
  • 服务器介绍
  • • 远程控制卡
    • 服务器硬件介绍
    • 存储介质
    • 硬盘种类
    • 服务器的电源
    • 生产中数据的读写方式
    • 操作系统的组成

前言

在谈linux之前，需要先了解一下，Unix历史。早在Linux出现之前的二十年（1970年代），就有一个相当稳定而成熟的操作系统了，那就是Linux的前身Unix，其实也可以说没有Unix就没有今天的Linux，但为什么Unix淡出了人们的视野呢，我们带着疑问往下了解。
linux的核心是由Linus Torvalds（林纳斯·本纳第克特·托瓦兹）在1991年时候开发出来的，放在网络上给大家提供下载，后来大家感觉此物好用而精简，随后才有了更多的相关技术人员去下载研究他了，那为什么这么多人喜欢它呢，下面慢慢说来，林纳斯·本纳第克特·托瓦兹本人：

Unix和Linux

• 1969年以前，早期的计算机并不像现在一样，人手一个，一般是用于科技研究、军事、技术单位等使用，平常老百姓几乎不可能碰到。造成一个问题就是机器很少，人特别多，也许一个大学里面只有一台，但是有N多人都想用。在1960年麻省理工学院发展了“相容分时系统CTSS” 可以让多个终端系统连接大型主机。就是1个服务器连接多个客户端。这仿佛就是多个人同时使用一台计算机，其实其中有cpu分片的功能来完成此任务。
  如此，终端设备无论在哪，只要在终端机前面输入输出作业，就可以利用主机提供的功能。终端没有运算能力只管输入输出。一般比较先进的也就提供30个不到的终端。

• 1965年后，贝尔实验室Bell、麻省理工学院MIT、奇异公司GE，发起了Multics计划，让主机可以达成300个终端。后来因为资金不足、计划进度等问题，就退出研究了。

• 1969年，贝尔研究室退出了Multics计划，但是原计划的人员中有一位Ken Thompson（汤姆森.肯），1969年8月，这哥们趁老婆不在家自己用4周时间写了一个核心程序，汤姆森将Multics计划话中的系统简化了，最后叫Unics（还不叫Unix）。

• 1973年，Unix正式诞生由于汤姆森这个哥们，写的这个系统是在太好用了，经过贝尔实验室的流传与数次改版，成为如今用C语言写成的Unics核心，也就是Unix。

• 1977年，Unix代码使用高级C语言编写，非常具有移植性，只要取得此代码加以更改编写就可以移植到其他的主机上。柏克莱大学bill joy对代码进行修改后命名为Berkeley Software Distribution（BSD）。

• 1979年，软件很好用，广为流传，很多公司针对自己的计算机开发自己的版本，1979年时才慢慢转移到家用主机上面。

• 1984年，GNU计划与FSF基金会，Richard Mathew Stallman（史托曼）在1984年发起GNU计划，计划目的是建立一个自由、开放的Unix系统。于是他不仅宣传让同事使用此内核程序，自己还开编写C语言的编译器也就是gcc，其中GNU开发的几个重要软件，后来的很多软件都可以通过这些基础程序开发，包括后面的Linux：

  • Emacs 代码编辑器工具
  • GNU C （GCC）
  • GNU C Library （glibc）
  • Bash shell

• 1991年芬兰的赫尔辛基大学的Linus Torvalds（拖瓦兹，莱纳斯），他使用bash，gcc等工具写了一个内核程序，可以在386机器上运行，从此开始Linux的发展之路。后来很多人觉得这个linux内核很不错，就一起研究。才有了今天Linux的壮举。

为什么称为GNU？GNU是（GNU‘S Not Unix，gnu不是Unix～），在程序中是无限循环意思。
什么是open source哪？程序的编写者，将源代码一起公布，供大家参考修改，二次开发。也就叫《开源》，如今有许多著名的软件都是开源了，还有一个专门用于开源代码的知名网站，GitHub，这个网站的源码，面向全世界，开源的代码数量更是不计其数，这就是GNU开源精神。

Linux操作系统介绍

kerne(系统内核)l+Softwares(软件)+tools(工具)我们称之为Linux distribution，翻译过来就是，linux发行商软件。

主流的linux操作系统

• Debian
• centos（停止维护）
• Ubuntu
• Gentoo
• RedHat
• Kali Linux
• Arch Linux
• OpenSuse
• Deepin（国产）

以上顺序不分排名。

程序和进程

• 什么是程序？程序就是开发人员编写好的代码信息，也就是源代码。
• 什么是进程？进程就是正在运行的程序，被称之为进程。
• 什么是守护进程？守护进程就是除非主动停止，否则一直都在运行的进程。

缓冲和缓存

• 缓冲(buffer)： 它是内存空间的一部分。也就是说，在内存空间中预留了一定的存储空间，这些存储空间用来缓冲输入或输出的数据，这部分预留的空间就叫做缓冲区，显然缓冲区是具有一定大小的。缓冲区根据其对应的是输入设备还是输出设备，分为输入缓冲区和输出缓冲区。
  • Buffer的核心作用是用来缓冲，缓和冲击。比如你每秒要写100次硬盘，对系统冲击很大，浪费了大量时间在忙着处理开始写和结束写这两件事嘛。用个buffer暂存起来，变成每10秒写一次硬盘，对系统的冲击就很小，写入效率高了，日子过得爽了。极大缓和了冲击。

举个例子，缓冲就相当于我们人坐地铁时，要进入地铁站，而如果人流量特别大，大家全都拥挤到地铁站，会导致地铁站的负载太大，根本没法正常运行了，但是如果大家排队依次进去，循序渐进，地铁站的压力一直维持在一个平均水品，那地铁站就能正常运行了。人人都有地铁坐。而写缓冲也就是这么个概念，我们要对磁盘写入数据，这个要进地铁站的人就代表数据，而内存里的缓冲区就代表排队，而地铁站内就是磁盘空间。

• 缓存(cache)： 缓存的工作原理是当CPU要读取一个数据时，首先从CPU缓存中查找，找到就立即读取并送给CPU处理；没有找到，就从速率相对较慢的内存中读取并送给CPU处理，同时把这个数据所在的数据块调入缓存中，可以使得以后对整块数据的读取都从缓存中进行，不必再调用内存。正是这样的读取机制使CPU读取缓存的命中率非常高（大多数CPU可达90%左右），也就是说CPU下一次要读取的数据90%都在CPU缓存中，只有大约10%需要从内存读取。这大大节省了CPU直接读取内存的时间，也使CPU读取数据时基本无需等待。总的来说，CPU读取数据的顺序是先缓存后内存。
  • Cache的核心作用是加快取用的速度。比如你一个很复杂的计算做完了，下次还要用结果，就把结果放手边一个好拿的地方存着，下次不用再算了。加快了数据取用的速度。简单来说就是buffer偏重于写，而cache偏重于读

举个例子，当我们要去打水喝，每次都需要，先把水从地下抽上来，然后取水喝水，如果人多了起来，那后面的人要想喝上水还不等的渴死啊。所以这时候，我们会先将水打上来，放到大水缸里，需要喝水直接在水缸里取，这样效率不是快很多嘛。打水这个过程就是我们通过读取磁盘等，效率较低的方式读取数据，而存储水的水缸就是缓存区，我们喝水的人，也就是要读取数据的程序。

服务器介绍

什么是服务器？服务器就是操作系统的媒介，操作系统是安装在服务器上的，而服务器就是计算机，电脑，但是他与平常的电脑最大的不同点是，他的很多硬件都是服务器规格，要保证，长时间运行不停止，依然不会出现问题，说白了就是非常高配置的电脑。

远程控制卡

• 远程控制卡的主要作用，是在服务器关机的状态下，可以控制服务器的运行，（开关机）和远程网络安装系统，因为我们的服务器为了724小时不间断运行，不能把服务器放在家里吧，所以一般服务器都在机房，机房有多条线路，电源，还有专人看守等，可以满足服务器724小时不间断运行的条件。所以我们要想在家远程控制机器的开关机，就需要到了远程控制卡，最主要的一个功能就是在服务器关机的状态下，通过远程的方式，也能将服务器开机。

服务器硬件介绍

• cpu路数：cpu路数就是cpu的颗数，也是最多几颗cpu，我们家用的电脑一般就一颗CPU，而前面提到了，服务器是非常高配置的电脑，所以一颗CPU的算力大概率满足不了业务需求，所以服务器一般都可以配置多个CPU，共同提供计算处理能力。
• cpu核数：服务器CPU核心数，核心处理服务器系统任务和并行处理任务能力，一个CPU可以拥有多个核心，可以理解一个核心处理一个任务，多个核心就能同时处理多个任务。

存储介质

• 内存：临时存储数据，重启后内存数据可能会丢失，因为内存的读取效率要比磁盘高，所以很多时候我们需要将数据存放在内存中，供我们加速读取，比如前面提到的读缓存，有时候缓存就是在内存中，加快了我们读取硬盘速度的效率。

• 硬盘：永久存储数据，数据不会轻易丢失。一份数据如何算作持久化存储？就是将数据存放在硬盘中，只存放在内存肯定不能算持久化，存到磁盘的数据，除非磁盘损坏，或者主动删除，否则不论重启还是关机等，都不会丢失。

存储效率：CPU>内存>固态硬盘>机械硬盘硬盘
机械硬盘转速信息: 家用的电脑: 5400–7200转速，企业服务器10k—15k转速，转速越高，读写也就越快。
硬盘存储容量单位：1024Byte == 1KB 1024KB == 1MB 1024MB == 1GB 1024GB == 1TB 1024TB == 1PB 1024PB == 1EB 1024EB == 1ZB

硬盘种类

硬盘接口种类可分为下面几种：

• IDE
• sata
• scsi
• sas(服务器硬盘主流接口)
• PCI-E(服务器固态硬盘接口)
  

服务器的电源

服务器电源要有冗余能力，前面也提到了，服务器要7*24小时不间断运行，所以电源非常重要，一旦服务器断电，所有的程序业务也就终止了，所以啊，电源一定要最好双路电源，也就是两路电路，一路停电了，另一路供上，初次以外还有UPS供电，就是给服务器装个电池，停电了，也能运行10-60分钟，够我们保存数据，应急处理等。有些机房还会有发电机或太阳能发电储能，以防万一。

• 服务器上要有多个电源
• 不间断供电系统 UPS （电池）可持续供电10—60分钟
• 要有发电机，以备不时之需。

生产中数据的读写方式

用户数据：写 → \rightarrow →保存到内存中(缓冲区) → \rightarrow →定时定量 → \rightarrow →存储到硬盘
用户数据：读 ← \leftarrow ←从内存中读取(缓存区) ← \leftarrow ←热点数据 ← \leftarrow ←存储硬盘中

操作系统的组成

• 操作系统是由，系统内核、机器语言（二进制）组成。
• 解释器 (bash)，将我们输入的命令，转换为机器语言，二进制。
• 外围软件程序 如：C语言、Java、Python、Golang等。

我们给操作系统发出指令，操作系统通过系统内核的bash解释器，解析指令然后指示服务器的硬件工作，如CPU、硬盘、内存等。