1、描述计算机的组成及其功能。

计算机由运算器,控制器,存储器,输入装置和输出装置五大部件组成计算机,每一部件分别按要求执行特定的基本功能。 (1)运算器或称算术逻辑单元(Arithmetical and Logical Unit) 运算器的主要功能是对数据进行各种运算。这些运算除了常规的加、减、乘、除等基本的算术运算之外,还包括能进行“逻辑判断”的逻辑处理能力,即“与”、“或”、“非”这样的基本逻辑运算以及数据的比较、移位等操作。 (2)存储器(Memory unit) 存储器的主要功能是存储程序和各种数据信息,并能在计算机运行过程中高速、自动地完成程序或数据的存取。存储器是具有“记忆”功能的设备,它用具有两种稳定状态的物理器件来存储信息。这些器件也称为记忆元件。由于记忆元件只有两种稳定状态,因此在计算机中采用只有两个数码“0”和“1”的二进制来表示数据。记忆元件的两种稳定状态分别表示为“0”和“1”。日常使用的十进制数必须转换成等值的二进制数才能存入存储器中。计算机中处理的各种字符,例如英文字母、运算符号等,也要转换成二进制代码才能存储和操作。 存储器是由成千上万个“存储单元”构成的,每个存储单元存放一定位数(微机上为8位)的二进制数,每个存储单元都有唯一的编号,称为存储单元的地址。“存储单元”是基本的存储单位,不同的存储单元是用不同的地址来区分的,就好像居民区的一条街道上的住户是用不同的门牌号码来区分一样。 计算机采用按地址访问的方式到存储器中存数据和取数据,即在计算机程序中,每当需要访问数据时,要向存储器送去一个地址指出数据的位置,同时发出一个“存放”命令(伴以待存放的数据),或者发出一个“取出”命令。这种按地址存储方式的特点是,只要知道了数据的地址就能直接存取。但也有缺点,即一个数据往往要占用多个存储单元,必须连续存取有关的存储单元才是一个完整的数据。 计算机在计算之前,程序和数据通过输入设备送入存储器,计算机开始工作之后,存储器还要为其它部件提供信息,也要保存中间结果和最终结果。因此,存储器的存数和取数的速度是计算机系统的一个非常重要的性能指标。 (3)控制器(Control Unit) 控制器是整个计算机系统的控制中心,它指挥计算机各部分协调地工作,保证计算机按照预先规定的目标和步骤有条不紊地进行操作及处理。 控制器从存储器中逐条取出指令,分析每条指令规定的是什么操作以及所需数据的存放位置等,然后根据分析的结果向计算机其它部分发出控制信号,统一指挥整个计算机完成指令所规定的操作。因此,计算机自动工作的过程,实际上是自动执行程序的过程,而程序中的每条指令都是由控制器来分析执行的,它是计算机实现“程序控制”的主要部件。 通常把控制器与运算器合称为中央处理器(Central Processing Unit-CPU)。工业生产中总是采用最先进的超大规模集成电路技术来制造中央处理器,即 CPU 芯片。它是计算机的核心部件。它的性能,主要是工作速度和计算精度,对机器的整体性能有全面的影响。 (4)输入设备(Input device) 用来向计算机输入各种原始数据和程序的设备叫输入设备。输入设备把各种形式的信息,如数字、文字、图像等转换为数字形式的“编码”,即计算机能够识别的用1和0表示的二进制代码(实际上是电信号),并把它们“输入”(INPUT)到计算机内存储起来。键盘是必备的输入设备、常用的输入设备还有鼠标器、图形输入板、视频摄像机等。 (5)输出设备(Output device) 从计算机输出各类数据的设备叫做输出设备。输出设备把计算机加工处理的结果(仍然是数字形式的编码)变换为人或其它设备所能接收和识别的信息形式如文字、数字、图形、声音、电压等。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。

2、描述内核功能以及作用

内核功能简介

内核,是基于硬件的第一层软件扩充,是操作系统的核心,提供操作系统最基础的功能,是操作系统的基础。它为众多应用软件提供计算机硬件的安全访问的一部分软件,这种访问资源是有限的,并且内核决定一个程序对某部分硬件资源分配和占用多久进行管理。直接对硬件操作是非常复杂的,所以内核通过提供硬件抽象的方法来完成操作,硬件的抽象隐藏了复杂性,对软件提供和硬件交互的一个简洁的接口,是程序设计更为简单。但严格的说内核并不是计算机系统的必要组成部分。它主要对系统进程管理、内存管理、设备管理、网络管理及文件系统管理。

内核的作用

1、进程管理

内核负责创建和销毁进程, 并处理它们与外部世界的联系(输入和输出). 不同进程间通讯(通过信号, 管道, 或者进程间通讯原语)对整个系统功能来说是基本的, 也由内核处理. 另外, 调度器, 控制进程如何共享 CPU, 是进程管理的一部分. 更通常地, 内核的进程管理活动实现了多个进程在一个单个或者几个 CPU 之上的抽象.

2、内存管理

计算机的内存是主要的资源, 处理它所用的策略对系统性能是至关重要的. 内核为所有进程的每一个都在有限的可用资源上建立了一个虚拟地址空间. 内核的不同部分与内存管理子系统通过一套函数调用交互, 从简单的 malloc/free 对到更多更复杂的功能.

3、文件系统 Linux在很大程度上基于文件系统的概念; 几乎 Linux中的任何东西都可看作一个文件. 内核在非结构化的硬件之上建立了一个结构化的文件系统, 结果是文件的抽象非常多地在整个系统中应用. 另外, Linux 支持多个文件系统类型, 就是说, 物理介质上不同的数据组织方式. 例如, 磁盘可被格式化成标准 Linux 的 ext4文件系统, 普遍使用的 FAT 文件系统, 或者其他几个文件系统.

4、设备管理

几乎每个系统操作最终都映射到一个物理设备上. 除了处理器, 内存和非常少的别的实体之外, 全部中的任何设备控制操作都由特定于要寻址的设备相关的代码来进行. 这些代码称为设备驱动. 内核中必须嵌入系统中出现的每个外设的驱动, 从硬盘驱动到键盘和磁带驱动器.

5、网络管理

网络必须由操作系统来管理, 因为大部分网络操作不是特定于某一个进程: 进入系统的报文是异步事件. 报文在某一个进程接手之前必须被收集, 识别, 分发. 系统负责在程序和网络接口之间递送数据报文, 它必须根据程序的网络活动来控制程序的执行. 另外, 所有的路由和地址解析问题都在内核中实现.

内核官方网站:www.kernel.org

3、按系列罗列常见Linux的发行版,并描述不同发行版之间的联系与区别。

  1. Debian:三大主流发行版之一,以社区方式运作,没有商业公司支持

    knopix是基于Debian的二次发行

    ubuntu是基于Debian的二次发行

    knUbuntu是基于ubuntu的二次发行

    nUbuntu是基于ubuntu的二次发行

    Mint是基于ubuntu的二次发行

  2. slackware:三大主流发行版之一,

    slackware是SLS的一个分支

    slackware中有一个著名的子分支-S.U.S.E。

    S.U.S.E企业版分支-SLES。

    S.U.S.E个人版分支-openSUSE。

  3. redhat:三大主流发行版之一,

    redhat个人版分支-Fedora Core

    redhat企业版分支-Red Hat Enterprise

    CentOS是基于Red Hat Enterprise版的二次发行

    Oracle Enterprise是基于Red Hat Enterprise版的二次发行

  4. Gentoo:Gentoo是基于enoch二次发行版

  5. ArchLinux:是Linux新贵

4、描述常见的开源协议(GPL,LGPL, BSD,Apache等)以及开源协议的区别

GPL

  GPL授予程序接受人以下权利,或称“自由”:

  * 以任何目的运行此程序的自由

  * 以学习程序工作机理为目的,对程序进行修改的自由(能得到源代码是前提)

  * 再发行复制件的自由

  * 改进此程序,并公开发布改进的自由(能得到源代码是前提)

  相反地,随版权所有软件的最终用户许可证几乎从不授予用户任何权利(除了使用的权利),甚至可能限制法律允许的行为,比如逆向工程。

  GPL与其他一些更“许可的”自由软件许可证(比如BSD许可证)相比,主要区别就在于GPL寻求确保上述自由能在复制件及演绎作品中得到保障。它通过一种由Stallman发明的叫copyleft的法律机制实现,即要求GPL程序的演绎作品也要在GPL之下。相反,BSD式的许可证并不禁止演绎作品变成版权所有软件。

  GPL不会授予许可证接受人无限的权利。再发行权的授予需要许可证接受人开放软件的源代码,及所有修改。且复制件、修改版本,都必须以GPL为许可证。

  这些要求就是copyleft,它的基础就是作品在法律上版权所有。由于它版权所有,许可证接受人就无权进行修改和再发行(除合理使用),除非它有一个copyleft条款。如果某人想行使通常被法律所禁止的权利,只需同意GPL的条款。相反地,如果某人发行软件违反了GPL(比如不开放源代码),他就有可能被原作者起诉。

  copyleft利用版权法来达到与其相反的目的:copyleft给人不可剥夺的权利,而不是版权法所规定的诸多限制。这也是GPL被称作“被黑的版权法”的原因。

  许多GPL软件发行者都把源代码与可执行程序捆绑起来。另一方式就是以物理介质(比如CD)为载体提供源代码。在实践中,许多GPL软件都是在互联网上发行的,源代码也有许多可以FTP方式得到。

  copyleft只在程序再发行时发生效力。对软件的修改可以不公开或开放源代码,只要不发行。注意copyleft只对软件有效力,而对软件的输出并无效力(除非输出的是软件本身)。不过这在GPL版本3中可能会有改动。

MPL

  MPL是The Mozilla Public License的简写,是1998年初Netscape的 Mozilla小组为其开源软件项目设计的软件许可证。MPL许可证出现的最重要原因就是,Netscape公司认为GPL许可证没有很好地平衡开发者对源代码的需求和他们利用源代码获得的利益。同著名的GPL许可证和BSD许可证相比,MPL在许多权利与义务的约定方面与它们相同(因为都是符合OSIA 认定的开源软件许可证)。但是,相比而言MPL还有以下几个显著的不同之处:   * MPL虽然要求对于经MPL许可证发布的源代码的修改也要以MPL许可证的方式再许可出来,以保证其他人可以在MPL的条款下共享源代码。但是,在MPL 许可证中对“发布”的定义是“以源代码方式发布的文件”,这就意味着MPL允许一个企业在自己已有的源代码库上加一个接口,除了接口程序的源代码以MPL 许可证的形式对外许可外,源代码库中的源代码就可以不用MPL许可证的方式强制对外许可。这些,就为借鉴别人的源代码用做自己商业软件开发的行为留了一个豁口

  * MPL许可证第三条第7款中允许被许可人将经过MPL许可证获得的源代码同自己其他类型的代码混合得到自己的软件程序。

  * 对软件专利的态度,MPL许可证不像GPL许可证那样明确表示反对软件专利,但是却明确要求源代码的提供者不能提供已经受专利保护的源代码(除非他本人是专利权人,并书面向公众免费许可这些源代码),也不能在将这些源代码以开放源代码许可证形式许可后再去申请与这些源代码有关的专利。

  * 对源代码的定义 而在MPL(1.1版本)许可证中,对源代码的定义是:“源代码指的是对作品进行修改最优先择取的形式,它包括:所有模块的所有源程序,加上有关的接口的定义,加上控制可执行作品的安装和编译的‘原本’(原文为‘Script’),或者不是与初始源代码显著不同的源代码就是被源代码贡献者选择的从公共领域可以得到的程序代码。”

  * MPL许可证第3条有专门的一款是关于对源代码修改进行描述的规定,就是要求所有再发布者都得有一个专门的文件就对源代码程序修改的时间和修改的方式有描述。

LGPL

  GNU宽通用公共许可证,简称LGPL(GNU Lesser General Public License),被用于一些(但不是全部)GNU程序库。这个许可证以前被称为GNU库(Library)通用公共许可证。

LGPL是GPL的变种,也是GNU为了得到更多的甚至是商用软件开发商的支持而提出的。与GPL的最大不同是,可以私有使用LGPL授权的自由软件,开发出来的新软件可以是私有的而不需要是自由软件。所以任何公司在使用自由软件之前应该保证在LGPL或其它GPL变种的授权下。

Apache License

  Apache License是著名的非盈利开源组织Apache采用的协议。该协议和BSD类似,同样鼓励代码共享和尊重原作者的著作权,同样允许代码修改,再发布(作为开源或商业软件)。需要满足的条件:

    * 需要给代码的用户一份Apache License

    * 如果你修改了代码,需要再被修改的文件中说明

    * 在延伸的代码中(修改和有源代码衍生的代码中)需要带有原来代码中的协议、商标、专利声明和其他原来作者规定需要包含的说明

    * 如果再发布的产品中包含一个Notice文件,则在Notice文件中需要带有Apache License。你可以在Notice中增加自己的许可,但不可以表现为对Apache License构成更改

  Apache License也是对商业应用友好的许可。使用者也可以在需要的时候修改代码来满足需要并作为开源或商业产品发布/销售。

BSD

  BSD授权许可证(FreeBSD Copyright Information)具有多种授权许可证。总的来说你可以对软件任意处理,只要你在软件中注明其是来自于那个项目的就可以了。也就是说你具有更大的自由度来处置软件。如果你对软件进行了修改,你可以限制其他使用者得到你修改的软件的自由。

  BSD授权许可证没有实现"通透性"自由,也就是其不保证软件源代码开放的连续性。这样如果你希望采用别人开发的BSD软件,进行一些修改,然后作为产品卖,或者仅仅保密自己的做的一些除了软件开发以外的工作,那么你就可以从中得利。

  当一个非程序员仅仅理解一个程序的功能,但是不了解程序是如何做的时,即使你没有在开发软件中做任何工作那你就可以通过高超的市场技巧将软件卖给该用户。比如拿最流行的桌面操作系统作为例子,你就能很好的理解一个没有很好的程序技巧的软件公司只要具有高超的市场营销策略同样可以将垃圾卖给客户。如果你不具有很强大的编程能力,但是具有很强的市场能力和能将其他开发者的软件包括到自己的系统,而同时不将自己的修改开放出来将是非常强大的能力。从赚钱为目的的商务角度看来,如果你使用了BSD授权许可证的软件,那么你就可以任意进行。你可以更好地控制你的OS系统,并且防止其他人拷贝你的商业产品。

MIT

  MIT是和BSD一样宽泛的许可协议,作者只想保留版权,而无任何其他了限制.也就是说,你必须在你的发行版里包含原许可协议的声明,无论你是以二进制发布的还是以源代码发布的. 有许多团体均采用MIT许可证。例如著名的ssh连接软件PuTTY与X Windows System (X11)即为例子。Expat, Mono开发平台库,Ruby on Rails, Lua 5.0 onwards等等也都采用MIT授权条款。

5、描述Linux的哲学思想,并按照自己的理解对其进行解释性描述。

1.一切皆为文件 linux将所有的对象几乎都抽象为文件,无论是硬件设备、还是通讯接口都当做文件处理,这样可以设计统一的访问控制操作(read();write();delete();等等)接口,同时也可进一步提高内核控制源码的精简程度。

2.程序的功能绝对单一性 一个程序只是完成一项功能,是程序功能更好的封装,更好地能以积木方式构建健壮、稳定、可靠的复杂功能程序。

3.避免交互性 以脚本编程的方式实现功能管控的自动化。避免交互介入,影响自动化程度。

4.配置管理文本化 用文本方式管理程序的配置信息,使得程序具有更丰富的特×××表现。

6、描述linux目录结构以及目录结构命名规定。

/dev 存放linux系统下的设备文件,访问该目录下某个文件,相当于访问某个设备,常用的是挂载光驱mount /dev/cdrom /mnt /etc/ 系统配置文件存放的目录,不建议在此目录下存放可执行文件,重要的配置文件有/etc/inittab、/etc/fstab、/etc/init.d、/etc/X11、/etc/sysconfig、/etc/xinetd.d修改配置文件之前记得备份 /proc 此目录的数据都在内存中,如系统核心,外部设备,网络状态,由于数据都存放于内存中,所以不占用磁盘空间,比较重要的目录有/proc/cpuinfo、/proc/interrupts、/proc/dma、/proc/ioports、/proc/net/*等 /tmp 一般用户或正在执行的程序临时存放文件的目录,任何人都可以访问,重要数据不可放置在此目录下 /home 系统默认的用户家目录,新增用户账号时,用户的家目录都存放在此目录下,~表示当前用户的家目录,~test表示用户test的家目录。建议单独分区,并设置较大的磁盘空间,方便用户存放数据 /root 系统管理员root的家目录,系统第一个启动的分区为/,所以最好将/root和/放置在一个分区下 /var: 放置系统执行过程中经常变化的文件,如随时更改的日志文件 /var/log,/var/log/message: 所有的登录文件存放目录,/var/spool/mail: 邮件存放的目录, /var/run: 程序或服务启动后,其PID存放在该目录下。建议单独分区,设置较大的磁盘空间 /usr 应用程序存放目录,/usr/bin 存放应用程序, /usr/share 存放共享数据,/usr/lib 存放不能直接运行的,却是许多程序运行所必需的一些函数库文件。/usr/local:存放软件升级包。/usr/share/doc: 系统说明文件存放目录。/usr/share/man: 程序说明文件存放目录 /bin 可执行二进制文件的目录,如常用的命令ls、tar、mv、cat等。 /sbin 和/usr/sbin/:超级用户命令的目录,如fdisk、shutdown、mount等。与/bin不同的是,这几个目录是给系统管理员root使用的命令,一般用户只能"查看"而不能设置和使用