第一章 计算机基础和Linux系统安装

1 计算机简单介绍

计算机：俗称电脑，是一种能接收和存储信息，并按照存储在其内部的程序对海量数据进行自动、高速地处理，然后把处理结果输出的现代化电子设备。

计算机有很多种形式，比如：生活中常见的家用电脑、笔记本、智能手机等，还有生产环境中提供重要业务支撑的各种服务器，这些都算是计算机。

其中一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。

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2 计算机硬件组成

民用计算机硬件可以大致分为两类：

  • 个人PC机：一般都是用于娱乐使用的
  • 服务器：互联网公司开发的软件都是运行在服务器上的。常见的服务器有以下三种：
    • 塔式服务器
    • 刀片式服务器
    • 机架式服务器

2.1 计算机五大组成部分

  1. 1、控制器：计算机的指挥系统。控制器通过地址访问存储器，从存储器中取出指令，经译码器分析后，根据指令分析结果产生相应的操作控制信号作用于其他部件，使得各部件在控制器控制下有条不紊地协调工作。
  3. 2、运算器：实现算术运算和逻辑运算的部件。 
  5. 3、存储器：是计算机用来存放所有数据和程序的记忆部件。它的基本功能是按指定的地址存（写）入或者取（读）出信息。 计算机中的存储器可分成两大类：一类是内存储器，简称内存或主存；另一类是外存储器（辅助存储器），简称外存或辅存。 存储器由若干个存储单元组成，每个存储单元都有一个地址，计算机通过地址对存储单元进行读写。一个存储器所包含的字节数称为存储容量，单位有B、KB、MB、GB、TB等。
  7. 4、输入设备：是向计算机中输入信息（程序、数据、声音、文字、图形、图像等）的设备。常见的输入设备有：键盘、鼠标、图形扫描仪、触摸屏、条形码输入器、光笔等。 外存储器也是一种输入设备。 
  9. 5、输出设备：主要有显示器、打印机和绘图仪等。外存储器也当作一种输出设备。

在这里你可以简单的理解：

  • CPU是人的大脑，负责控制全身和运算
  • 内存是人的记忆，负责临时存储
  • 硬盘是人的笔记本，负责永久存储
  • 输入设备是耳朵或眼睛或嘴巴，负责接收外部的信息存入内存
  • 输出设备是你的脸部或者屁股，负责经过处理后输出的结果

更加详细的，可以参考EGON老师的网站：https://www.cnblogs.com/linhaifeng/p/6523843.html#_label4

2.2 各种硬件处理速度和性能优化

服务器的性能短板：如果CPU有每秒处理1000个服务请求的能力，各种总线的负载能力能达到500个，但网卡只能接受200个请求，而硬盘只能负担150个的话，那这台服务器得处理能力只能是150个请求/秒，有85%的处理器计算能力浪费了，在计算机系统当中，硬盘的读写速率已经成为影响系统性能能进一步提高的瓶颈。

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电脑的各个设备部件之间的延时从高到低的排列，依次是机械硬盘、固态硬盘、内存、CPU。

我们从上图可以看到，CPU最快，一个CPU的时钟周期是0.3纳秒，内存访问需要120纳秒，固态硬盘访问需要50-150微妙，传统硬盘访问需要1-10毫秒，网络访问最慢，都是几十毫秒。

所以为了提升计算机的处理能力，我们就需要压榨CPU，不能让它闲着。

3 Linux操作系统介绍

3.1 为什么要有操作系统

现代的计算机系统主要是由一个或者多个处理器，主存，硬盘，键盘，鼠标，显示器，打印机，网络接口及其他输入输出设备组成。

一般而言，现代计算机系统是一个复杂的系统。

其一：如果每位应用程序员都必须掌握该系统所有的细节，那就不可能再编写代码了（严重影响了程序员的开发效率：全部掌握这些细节可能需要一万年….）

其二：并且管理这些部件并加以优化使用，是一件极富挑战性的工作，于是，计算安装了一层软件（系统软件），称为操作系统。它的任务就是为用户程序提供一个更好、更简单、更清晰的计算机模型，并管理刚才提到的所有设备。

总结：

程序员无法把所有的硬件操作细节都了解到，管理这些硬件并且加以优化使用是非常繁琐的工作，这个繁琐的工作就是操作系统来干的，有了他，程序员就从这些繁琐的工作中解脱了出来，只需要考虑自己的应用软件的编写就可以了，应用软件直接使用操作系统提供的功能来间接使用硬件

3.2 什么是操作系统

  1. #操作系统位于计算机硬件与应用软件之间，本质也是一个软件。操作系统由操作系统的内核（运行于内核态，管理硬件资源）以及系统调用（运行于用户态，为应用程序员写的应用程序提供系统调用接口）两部分组成，所以，单纯的说操作系统是运行于内核态的，是不准确的。

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3.3 操作系统发展史

简单来说，操作系统一共经历了如下几个阶段：

  1. 批处理系统->分时操作系统->multics->unix->linux->各种linux发行版

想看更加详细的：https://egonlin.com/?p=147

3.4 Linux介绍

  1. 1、Linux是一个开源、不收费的操作系统，可自由传播(windows系统需要收费，不开源)
  2. 2、没有任何的商业化版权制约
  3. 3、Linux支持多用户多任务多线程多CPU，主要用于企业环境
  5. 所以Linux系统主要用于：
  6. 1、服务器
  7. 2、嵌入式开发
  8. 3、个人PC桌面

3.5 Linux主要发行版

  1. Redhat 红帽 收费的
  2. Centos 红帽公司收购，去除了Redhat的收费及logo部分编译而成的，开源免费
  3. Ubuntu 乌班图，桌面版操作系统
  4. SUSE   对数据库和电子邮件服务，收费的，但是它有一个开源免费版本：openSUSE

4 Linux系统安装

4.1 Centos7安装

安装RHEL/Centos7系统时需要注意：您电脑的CPU需要支持VT（Virtualization Technology虚拟化技术）所谓VT，指的是让单台计算机能够分割出多个独立资源区，并让每个资源区按照需要模拟出系统的一项技术，其本质就是通过中间层实现计算机资源的管理和再分配，让系统资源的利用率最大化
注意：如果开启虚拟机后依然提示CPU不支持VT技术报错信息，请重启电脑并进入到BIOS中把CPU的VT虚拟化功能开启即可。
第一步：在虚拟机管理界面中单击“开启此虚拟机”按钮后数秒就能看到RHEL 7的安装界面。如下图：

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第二步：选择语言：选择中文

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第三步：配置软件最小化安装

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第四步：硬盘分区

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然后点击完成，进入下图：

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注意：/boot分区跟以往的6不一样了，这边最起码设置为1GB的容量，主要是因为7的内核变大，200不够使用

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先点击完成，会出现以上界面，点击接受更改即可。

第五步：开始安装

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这里还可以设置root密码，就不多解释了。并且这个界面也正在安装中

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安装完成，并重启
第六步：安装完成后的，启动界面

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4.1.1 Centos7和5、6的区别

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  • centos5使用的init技术

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  • centos6使用的upstart技术

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  • centos7使用的system技术

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4.2 Ubuntu系统

4.2.1 Ubuntu简介

Ubuntu（友帮拓、优般图、乌班图）早期是一个开源的GNU/Linux操作系统，Ubuntu 是基于Debian GNU/Linux，支持x86、amd64（即x64）和ppc架构，由全球化的专业开发团队（Canonical Ltd）打造的，其名称来自非洲南部祖鲁语或豪萨语的“ubuntu”一词，类似儒家“仁爱”的思想，意思是“人性”、“我的存在是因为大家的存在”，是非洲传统的一种价值观， Ubuntu基于Debian发行版和GNOME桌面环境，而从11.04版起，Ubuntu发行版放弃了Gnome桌面环境，改为Unity，与Debian的不同在于它每6个月会发布一个新版本，Ubuntu的目标在于为一般用户提供一个最新的、同时又相当稳定的主要自由软件构建而成的操作系统，Ubuntu具有庞大的社区力量，用户可以方便地从社区获得帮助，Ubuntu对GNU/Linux的普及特别是桌面普及作出了巨大贡献，由此使更多人共享开源的成果与精彩。

  1. #官方网站
  2. https://cn.ubuntu.com/ #中国官网
  3. https://ubuntu.com/download #英国官网

4.2.2 Ubuntu历史发行版本

Ubuntu 没有像其它软件一样有 1.0 版本，是因为其第一个版本是发布于 2004 年，所以Ubuntu的生日是2004年的10月20日。ubuntu的版本号有个固定的特征，其使用一个形容词和一个动物名称组成，并且形容词和名词的首字母都是一致的，Ubuntu版本的命名规则是根据正式版发布的年月命名，Ubuntu 16.04 也就意味着 2016年4月发布的Ubuntu，研发人员与用户可从版本号码就知道正式发布的时间。 每两年的4月份，都会推出一个长期支持版本（LTS），其支持期长达五年，而非LTS 版本的支持期通常只有半年。

4.2.3 Ubuntu使用场景

Ubuntu系统在物联网、桌面系统、云环境、服务器系统与容器有广泛的使用场景，如下：

4.2.3.1 Ubuntu桌面系统

Ubuntu作为个人电脑既快速安全、开源、免费，有数以千计的应用程序可供选择。从工作学习、到娱乐游戏，无所不能。

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4.2.3.2 Ubuntu Server系统

Ubuntu Server 可让您的公共或私有数据中心在经济和技术上都具有出色的可扩展性。无论是部署 OpenStack云、Hadoop 集群还是 50,000 个节点的大型渲染场，Ubuntu Server 都能提供性价比最佳的横向扩展能力。

4.2.4 Ubuntu Server版本安装

  1. 版本我们选择：18.04服务器版本

4.2.4.1 选择安装语言

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4.2.4.2 按F6 安装界面传递内核参数，把网卡改名成eth0

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4.2.4.3 选择安装过程语言

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4.2.4.4 地区设置

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4.2.4.5 键盘选择

不进行探测，手动设置

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4.2.4.6 选择键盘

选美式键盘

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4.2.4.7 键盘确认

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4.2.4.8 配置主机名

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4.2.4.9 创建新的普通系统用户

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4.2.4.10 确认新账户名称

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4.2.4.11 设置用户密码

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4.2.4.12 确认使用密码

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4.2.4.13 确认时区

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4.2.4.14 手动分区

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4.2.4.15 选择磁盘

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4.2.4.16 确认使用磁盘

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4.2.4.17 对磁盘分区

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4.2.4.18 创建新分区

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4.2.4.19 指定分区大小

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4.2.4.20 选择分区类型

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4.2.4.21 分区完成

文件系统类型可以选择ext4/xfs/等

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4.2.4.22 完成分区并写入数据

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4.2.4.23 确认写入磁盘

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4.2.4.24 是否使用代理

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4.2.4.25 系统安装

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4.2.4.26 是否自动更新

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4.2.4.27 选择安装组件

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4.2.4.28 写入grub引导

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4.2.4.29 重启服务器

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4.2.4.30 系统登录界面

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5 Xshell基本优化

安装以及基本的使用xshell这边就不多说了，下面我们来看看如何优化xshell连接。

1、打开文件属性

2、设置终端类型为linux，输入缓冲区大小为20W，缓冲区大小最大为20W。

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3、选择高级里面勾选上，禁用更改终端标题

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4、更改外观，设置字体大小为14，使用闪烁光标，速度是400

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5、更改日志的文件路径，文件路径一般存到一个固定的文件里，注意不要存在C盘，勾选掉文件已存在时覆盖，勾选上连接时开始日志记录。

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6、关闭Xshell6提示音

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