一、操作系统简介

1. 计算机组成

（1）硬件

• 定义：由电子、机械和光电元件组成的各种物理装置总称
• 关键组件：包括显卡（AI开发重要）、主板、CPU、内存、硬盘等
• 市场现状：高端显卡如RTX 4090约1万元，专业级如H100达10万元起

（2）软件

• 核心功能：作为用户与硬件间的接口和桥梁
• AI开发方向：主要涉及数据挖掘、自然语言处理(NLP)、计算机视觉(CV)三大领域
• 开发模式：在硬件基础上运行软件完成工作流程

（3）操作系统

• 本质属性：属于计算机软件的特殊类别
• 核心作用：
  • 驱动管理硬件设备
  • 提供标准化的硬件调用接口
  • 协调各硬件组件协同工作
• 历史演变：早期计算机需手动编写驱动（如嵌入式开发），现代操作系统已集成通用驱动

（4）操作系统的执行过程

• 典型场景：以微信消息发送为例
  • 输入阶段：调度键盘驱动处理文字输入
  • 处理阶段：分配CPU和内存资源运行微信程序
  • 传输阶段：通过网卡驱动完成网络通信
  • 输出阶段：调用显示驱动呈现消息内容
• 关键机制：所有硬件操作均通过操作系统调度完成

（5）常见操作系统

• 桌面系统：
  • Windows（10/11）
  • Linux（本课程重点）
  • macOS
• 移动系统：
  • Android（基于Linux内核发展）
  • iOS
  • HarmonyOS（4.0版本后与安卓架构差异显著）
• 共同特征：均具备硬件调度和用户接口功能

2. 内容总结

• 组成结构：计算机=硬件+软件的双重架构
• 操作系统本质：特殊的系统级软件
• 核心价值：
  • 硬件资源调度中枢
  • 用户与硬件的交互桥梁
• 典型系统：
  • PC端：Windows/Linux/macOS三足鼎立
  • 移动端：Android/iOS/HarmonyOS三大阵营

二、Linux系统简介

1.初识Linux

（1）Linux的诞生

• 创始人: 林纳斯·托瓦兹
• 诞生时间: 1991年
• 背景: 创始人在上大学期间，因经常需要浏览新闻和处理邮件，发现现有操作系统不好用，决定自己编写一个保护模式下的操作系统，即Linux的原型。
• 开源: 创始人将Linux代码开源，促进了Linux的发展。

（2）Linux内核

a.Linux内核免费开源

• 内核功能: 提供系统最核心的功能，如调度CPU、内存、文件系统、网络通讯、IO等。
• 开源特性: Linux内核是免费开源的，任何人都可以下载、查看和修改内核源码。
• 国产操作系统: 大多数国产操作系统都是基于Linux内核进行开发。

（3）Linux发行版

a. 搞开源的目的

• 中国程序员: 多数搞开源的目的是为了出名，将贡献写在简历上，增加竞争力。
• 国外程序员: 很多出于个人兴趣，对某个领域感兴趣就做一做。

b. Linux系统的组成

• 组成部分: Linux系统主要由内核和系统级应用程序两部分组成。
• 内核: 提供最核心的功能，是开源的。
• 系统级应用程序: 出厂自带程序，如文件管理器、任务管理器、音乐播放器等，调用内核提供的功能。

c. 常用的Linux发行版

• 知名发行版: Ubuntu、CentOS、RedHat、SUSE、Debian、Fedora等。
• 课程基础: 本次课程将基于CentOS操作系统进行讲解。
• 命令通用性: 不同发行版的基础命令是相同的，部分操作（如软件安装）可能有所不同。
• 内核与应用程序: Linux内核提供核心功能，系统级应用程序调用内核功能实现具体任务。
• 发行版选择: 同学们不用纠结选择什么发行版，学到的东西都是通用的。

2.Linux系统简介

（1）Linux系统概述

• Linux系统: Linux是一个开源免费的系统级应用程序，包括Linux系统内核和Linux发行版。
• Linux发行版: 常见的Linux发行版有Ubuntu、CentOS等。

（2）Linux系统的诞生

• 创始人: 林纳斯·托瓦兹（Linus Torvalds）。
• 诞生时间: 1991年，作者在上大学期间创建了Linux系统。