1、操作系统
操作系统 = 核心(内核) + 系统呼叫(接口)
初识操作系统，我们从一张图片开始：
核心：即是我们通常所说的操作系统内核，其主要负责整个计算机系统相关的资源分配与管理，可归纳为以下几大核心功能
- 程序管理：程序资源分配及调度执行等管理。
- 内存管理：内存的控制与使用。
- 文件系统管理：文件格式支持，数据输入/输出等等。
- 硬件驱动管理：驱动硬件供使用这是内核的主要工作，目前都支持【可加载模块】方式管理硬件。
系统呼叫接口：方便程序开发者可以轻易透过与内核的沟通，使用硬件资源。
2、计算机组成
冯诺依曼提出的计算机基本工作原理：
- 用二进制形式表示数据和指令；
- 采用存储程序方式执行；
- 计算机由算数逻辑运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5大部分组成。[运控存入出]
CPU的组成：运算器+高速缓冲存储器
实体计算机内部结构：
上图是Intel生产的典型的x86架构主板。
3、计算机开机过程
台式机与笔记本开机过程有些许差异，但主要过程大致相同：按下开机键 –> EC检测到开机键（高低电平变化）-> CPU上电完成并获得控制权 -> 读取BIOS及CMOS中参数完成系统所有设备上电和自检 -> CPU根据BIOS设置的顺序找到第一个可开机设备，读取其第一个扇区 -> CPU运行扇区中的boot loader程序，boot loader程序则根据分区表找到可启动分区并加载其中的系统内核 -> 完成开机。
开机过程，可通过流程图如下：
红色字体是需求我们留意的，其中涉及到这样几个概念或者实体：第一个扇区、boot loader、分区表及系统内核。
4、磁盘概览
由于机械硬盘更形象，因此这里以机械硬盘来介绍上述的概念。当下固态在逐步成为主流，其与机械硬盘最大的区别在于工作原理：固态硬盘是以半导体状态做记忆介质，机械硬盘是以磁作为记忆介质。
硬盘容量=磁头数*磁轨数*扇区数*扇区大小（512KB）
硬盘的数据存储在一个个的盘片上，每个盘片由多个同心圆磁轨组成，每个磁轨又由多个扇区组成。扇区是数据存储的基本单位，人为规定每个扇区大小为512KB。硬盘可以有多个盘片，每个盘片上相同的磁轨组成了磁柱，而磁柱是分区的基本单位。
磁盘的扇区并不是都一样重要，最最重要的是磁盘的第一个扇区，因为它记录了整颗磁盘的重要信息，主要有以下两个重要信息：
- MBR（Master Boot Record），大小446Bytes，用于安装开机管理程序；
- 分割表（partition table），记录整颗硬盘的分割状态，64Bytes。
4.1 磁盘分区
分割表所在的64Bytes容量中，总共分为四组记录区，每组记录区记录了该区段（分区）的启始与结束的磁柱号码。
仅有主分区磁盘分区
引入扩展分区磁盘分区
注意，引入扩展分区的目的是使用额外的扇区来记录分区信息，扩展分区本身不能被格式化，需要将扩展分区的分区段继续分割后（分割后的分区成为逻辑分区）才能进一步格式化。
4.2 加载系统
加载系统主要用到第一颗可启动设备的第一个扇区的MBR位置。MBR里面放置的就是最基本的开机管理程序（boot loader），它的作用就是加载操作系统内核。Boot loader有3项基本任务：
- 提供选单：当有多重引导时，可同用户选择不同的开机项目；
- 载入系统内核：指向可开机的程序区段来开始操作系统；
- 转交其他loader：将开机管理功能转交其他loader负责------能实现多重引导的根本。
PS:如果电脑安装多系统，需要先安装windows系统，在安装linux系统。
5 Linux目录结构
在Linux系统中，所有数据都是以文件形式呈现，因此整个Linux系统最重要的地方就在于目录树架构。所谓目录树架构就是以根目录为主，然后向下呈树形分支状的目录结构，因此目录树架构最重要的就是根目录，在Linux中以一条斜线/表示。目录树的呈现方式如下图所示：
至于系统有哪些目录，以及各种目录放置哪些数据，为了规范这些东西，于是就有了所谓的FHS（Filesystem Hierachy tandard）。事实上，FHS针对目录树仅定义了三层目录下应该放置的数据：
- / ： 与系统开机、回复、备份相关；
- /usr : 与软件的安装/执行相关；
- /var: 与系统运行过程有关。
FHS官方文档可参看： http://www.pathname.com/fhs
6 分区挂载与目录映射
截止目前，我们知道整个Linux系统使用的是目录树架构，但是我们的文档数据其实是放置磁盘分区中，所以现在的问题是“如何结合目录树架构与磁盘分区内的数据？”答案是“挂载(mount)”。所谓挂载，就是利用一个目录当成进入点，将磁盘分区中的数据放置在该目录下；换种说法就是，进入该目录就可以读取到相应分区内的数据。将目录与分区映射这个动作就叫“挂载”，进入点的目录就叫挂载点。
常见的挂载点与磁盘分区的规划：
- 初次接触Linux： 分割为/及swap即可；
- 建议分区方式：/, /boot, /var, /usr, /home, swap;
- 根据服务器具体用途分区；
# df -T //查看已挂载的分区和相应的文件系统类型
7 目录及文件权限、存储与读取
在介绍文件与目录权限之前，简要解释一下拥有者，群组，及非本群组外其他人三个概念，并结合ll命令查看文件权限及目录权限。
用户及用户组常用管理命令可参考： https://blog.51cto.com/taoismli/1977864
有了上述用户、用户组及权限概念之后，再来了解一下权限之于文档及目录的意义：
权限于文档的意义：
- r (read)：可读取此一档案的实际内容，如读取文本文件的文字内容等； ·
- w (write)：可以编辑、新增或者是修改该档案的内容(但不含删除该档案)； ·
- x (execute)：该档案具有可以被系统执行的权限。
权限于目录的意义：
- r (read)：表示具有读取目彔结构列表的权限，所以当你具有读取(r)一个目彔的权限时，表示你可以查询该 目彔下的文件名数据。 所以你就可以利用 ls 这个挃令将该目彔的内容列表显示出来！
- w (write)：表示具有移动该目彔结构列表的权限，也就是底下这些权限：x (execute)：代表的是用户能否进入该目彔成为工作目彔。
- 建立新的文档与目彔；
- 删除已经存在的文档与目彔(无论该文档的权限为何！)；
- 更名文档与目录；
- 移动该目彔内的文档、目彔位置；
在Linux系统中，数据的存储是采用“索引式”的方式存取，所谓索引式存储实际上是系统在存储数据时会将权限、属性信息等信息放到一个区域(inode)，而将实际的数据放到另外的区域（data block区块），大致样式如下图：
iNode：记彔文档的属性，一个文档占用一个inode，同时记彔此文档的数据所在的 block号码；
block：实际记彔文档的内容，若文档太大时，会占用多个 block。
# ll -i[d] //查看文件[目录]的inode号
通常一个文件系统（比如一个分区）的最顶层inode号码是由2开始，因此我们读取文件或者目录的过程大致如下：
由于目录树是由根目录开始读起，因此实际上是去根目录所在分区读inode号为2的内容，根据inode所提供的block号，去读取该目录下的文件名或目录名，以及各自所对应的inode号，再这样一步步鉴权和读取（如果读到block中某个目录的inode号又为2，说明其属于另一个分区，则根据磁盘分区表定位到该分区，再读该分区的inode号为2所指向的block区）。