一、计算机概念、系统分类、状态
一、理论概念
什么是计算机？为何要有计算机？（参考电影：《模仿游戏》）
说到底，计算机就是人的奴隶，用来替代人力的工具而已。
沟通方式：
人===========人类的语言==========人 （人与人沟通）
人======== ===编程语言===========计算机（人与计算机沟通）
工作的逻辑步骤不变，只是换了沟通的方式（语言），让计算机能听得懂的语言。
什么事编程语言 ？ 如 shell、python、go、C等等；
1、把想让计算机做事的步骤想清楚；
2、用一种计算机能听懂的语言（编程语言）把做事的步骤翻译下来。
什么是程序？
通俗地讲，程序就是一堆代码文件；
计算机硬件就是一堆废铁，它的运行全都受程序的控制；
硬件以外的都叫做软件；
软件可分为两大类：/
1、操作系统：操作系统就是一个协调、管理、控制计算机硬件资源与应用软件资源的控制程序；
2、应用软件
二、批处理系统、分时操作系统、实时操作系统
批处理系统：
从字面上理解，就是一批一批的处理人物的一种系统，严格意义，就是指用户将一批作业交给操作系统后就不再干预，由操作系统控制他们自动运行；这样我无需干涉，省了很多力气。
分时操作系统：
“分时”的含义是指多个用户使用同一台计算机，多个程序分时（分时间片）共享硬件和软件资源；即指在一台主机上连接多个带有显示器和键盘的终端，同时允许多个用户通过主机的终端，以交互方式使用计算机，共享主机中的资源；将CPU的时间划分为若干个片段，称为时间片，操作系统以时间片为单位，轮流为每个终端用户服务；
实时操作系统：
及时性：指系统能即时响应外部事件的请求，并在规定时间内完成对该事件的处理；
可靠性，指系统本身要安全可靠，因为像生产过程中的实时控制、航空订票等事实事务系统，信息处理的延误或丢失会带来不堪设想的后果；
三、操作系统发展史与多道技术
1、第一代计算机（1940-1955）：真空管和穿孔卡片
特点：没有操作系统的概念，所有的程序设计都是直接操控硬件；
优点：每个人独享，可自己调试代码，找到并解决bug；
缺点：浪费计算机资源；
2、第二代计算机（1955-1965）：晶体管和批量处理系统
特点：把代码都攒到一块，让一个CPU共享，但还是一个个的去运行，还是顺序算法（串行）；
优点：批处理，节省了时间；
缺点：有人参与就得搬来搬去，太麻烦，拖慢程序运行的速度；
3、第三代计算机（1965-1980）：集成电路芯片和多道程序设计
又称多道技术，指多道/多个程序：
1、空间上的复用，内存要支持同时跑进多个程序；
2、时间上的复用，多个程序要让他们能切换（什么时候且？一个程序占用时间过长时、CPU遇到IO阻塞时、等待时间时）；
4、第四代计算机（1980-至今）：个人计算机
操作系统的两大作用：
1）为应用程序提供如何使用硬件资源的抽象
2）把多个程序对硬件的竞争变得有序化（管理应用程序）
四、计算机的语言分类
机器语言→汇编语言→高级语言
机器语言：也称低级语言（因为离计算机硬件最近最低），是由0和1的二进制数来表达；
特点：用计算机能看懂的二进制语言（1和0）去写程序；
优点：程序运行速度快；
缺点：开发效率极低；
汇编语言：在机器语言基础上诞生的一门语言，简洁的英文字母、符号串代替二进制串；
特点：用一些英文标签代替一串二进制数字去写程序；
优点：比机器语言好一点，操作系统使用大量汇编语言（系统无须联网，速度越来越好）；
缺点：开发效率低；
高级语言：如C、C++、Java、shell、python、GO、等等；
特点：用人能读懂的（英文）字符串去写程序；
优点：开发效率高；
缺点：需经过翻译计算机才能识别，导致运行速度慢；
结论：开发效率从低到高，运行速度从低到高，学习难度由难到易；
五、任务运行的三种状态
进程执行的“时间断性”决定了进程可能具有多种状态
1、就绪：某些进程“万事俱备”（必要资源），只差CPU，处于就绪队列状态；
2、执行：某些进程战友CPU并在CPU上执行其程序；
3、阻塞：某些进程由于某种原因不能继续运行下去，等待处理问题，称为等待/封锁状态，如I/O（多个等待排队）
三种状态随着执行和条件变化而发生转换：
进程状态转换的原因：
1）就绪→执行：
对就绪状态的进程，当进程跳读程序按一种选定的策略从中选中一个就绪进程，位置分配了处理机后，该进程便由就绪状态改变为执行状态；
2）执行→阻塞：
正在执行的进程因发生某等待事件而无法运行，则进程由执行状态变为阻塞状态；
3）阻塞→就绪：
处于阻塞状态的进程，在其等待的事件已经完成，如输入/输出完成，资源得到满足或错误处理完毕时，处于等待状态的进程并不马上转入执行状态，而是先转入就绪状态，然后再由系统进程调度程序在适当时将该进程转为执行状态；
4）执行→就绪：
正在执行的进程，因时间片用完而被暂停执行，或在采用抢先式优先级调度算法的系统中，当有更高优先级的进程要运行而被迫让出处理机时，该进程便由执行状态转变为就绪状态；
任务的同步方式：同步、异步
同步：调用一旦开始，调用者必须等待方法执行完成，才能继续执行后续方法；
异步：方法一旦开始，立即返回，调用者无须等待其中方法执行完成，即可继续执行后续的方法；
举例：
1、和朋友去吃饭，点了一桌菜，饿得不行，但还是得坐着，等待厨师做菜，等菜上桌后，吃完付钱，才能和朋友去逛街购物，所以说，当前做的事做完，才能做下一件事，这就是同步调用；
2、手机打开美团外卖，点餐付费；之后继续玩转淘宝购物，不一会外卖送到了，还没耽误网购，这就是异步调用；
Linux系统目录结构
| 目录 | 说明 |
| / | 处于Linux系统树形结构的顶端，它是Linux文件系统的入口，所有的目录、文件、设备都在/之下 |
| /bin | Bin是Binary的缩写。常用的二进制命令目录。比如ls、cp、mkdir、cut等；和/usr/bin类似，一些用户级gun工具 |
| /boot | 存放系统启动相关的文件，例如：kernel.grub（引导装载程序） |
| /dev | dev是Device的缩写。设备文件目录，比如声卡、磁盘。在Linux中一切都被看做文件，包括终端设备、磁盘等等 设备文件：/dev/sda,/dev/sda1./dev/tty1,/dev/tty2,/dev/pts/1, /dev/zero,/dev/null,/dev/cdrom |
| /etc | 常用系统或二进制安装包配置文件默认路径和服务器启动命令目录 passwd 用户信息文件 shadow 用户密码文件 group 存储用户组信息 fstab 系统开机自动挂载分区列表 hosts 设定用户自己的IP与主机名对应信息 |
| /home | 普通用户默认的家目录 |
| /lib | 库文件存放目录，函数库目录 |
| /lost+found 只在CentOS6中有 | 默认为空，被FSCK（file system check用来检查和维护不一致的文件系统。若系统掉电或磁盘发生问题， 可利用fsck命令对文件系统进行检查）用来放置零散文件（没有名称的文件）当系统非法关机后，这里就会存放一些文件。 在 centos6 版本下，每个分区的挂载点下会有些目录 |
| /mnt /media | 一般用来临时挂载存储设备的挂载目录，比如cdrom、U盘等目录 |
| /opt | 表示的是可选择的意思，有些软件包也会被安装在这里 |
| /proc | 操作系统运行时，进程（正在运行中的程序）信息及内核信息（比如CPU、硬盘分区、内存信息等）存放在这里。/proc目录是伪装的文件系统proc的挂载目录，proc并不是真正的文件系统。因此，这个目录是一个虚拟目录，它是系统内存的映射，我们可以通过直接访问这个文件来获取系统信息。也就是说，这个目录的内存不再硬盘上而是在内存里。 查看CPU信息 cat /proc/cpuinfo |
| /sys | 系统目录，存放硬件信息的相关文件 |
| /run | 运行目录，存放的是系统运行时的数据，比如进程的PID文件 |
| /srv | 服务目录，存放的是我们本地服务的相关文件 |
| /sbin | 大多数涉及系统管理的命令都存放在该目录中，它是超级权限用户root的可执行命令存放地，普通用户无权限执行这个目录下的命令，凡是目录sbin中包含的命令都是root权限才能执行的。 |
| /tmp | 用于存放临时文件，又是用户运行程序的时候会产生一些临时文件。/tmp就是用来存放临时文件的。/var/tmp目录和该目录的作用是类似的，不能存放重要数据，它的权限比较特殊。 [xf@xuexi ~]$ ls -ld /tmp drwxrwxrwt. 27 root root 4096 12月 23 19:18 /tmp t粘滞位（sticky bit）目录的sticky位表示这个目录里的文件只能被owner和root删除 |
| /var | 系统运行和软件运行时产生的日志信息，该目录的内容是经常变动的，存放的是一些变化的文件。比如 /var/log目录用来存放系统日志，还有/var/mail、/var/spool/cron |
| /usr | 存放应用程序和文件 /usr/bin 普通用户使用的应用程序 /usr/sbin 管理员使用的应用程序 /usr/lib 库文件Gli bc（32位） /usr/lib64 库文件Glibc |
| /lib /lib64 都在/usr/目录下 | 这个目录里存放着系统最基本的动态链接共享库，白喊许多倍/bin和/sbin中的程序使用的库文件，目录/usr/lib中含有更多用于用户程序的库文件。作用类似于windows里的dll文件，几乎所有的应用程序都需要用到这些共享库 注：lib***.a是静态库222 Lib***.so是动态库 静态库在编译时被加载到二进制文件中 动态库在运行时加载到进程的内存空间中 简单的说：这些库视为了让你的程序能过正常编译运行的 |
