Linux基础 | 青训营笔记

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Linux基础

一、学习Linux的价值

  • Linux是现代化应用程序交付的首选平台,无论是部署在裸机、虚拟机还是容器化环境
  • 公司内部服务(TCE、Faas、SCM)统一使用Debian Linux系统
  • 熟悉Linux基础指令,熟悉运维前端服务(Nginx、Node.js)
  • 加深对操作系统概念和实现的理解,夯实基础知识

二、计算机硬件

1、计算机由五大基本单元组成

常规意义上可以理解控制器和运算器共同组成了CPU单元

  • 控制器:协调和指挥计算机中其他部件进行工作的一个地方
  • 运算器:算数和逻辑运算
  • 存储单元:分为内存和外存。
  • 输入单元:如鼠标、键盘等
  • 输出单元:如显示器、音响等

三、计算机操作系统

1、操作系统

管理和控制计算机系统中的软件和硬件资源,用于在用户与系统硬件之间传递信息。

2、操作系统启动流程

2.1、第一种

Power up --> BIOS --> BIOS自检 --> Bootloader --> OS

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2.2、第二种

Power up --> UEFI --> Bootloader --> OS

Snipaste_2023-04-14_13-14-22.png BIOS和UEFI:

理解:固化在主板上的一段程序

主要作用:能够让计算机在开机的时候,就能够去执行和解析到这段程序。当这段程序启动以后,它会进行一系列的初始化动作,然后它会去找Bootloader 。

Bootloader 是操作系统引导程序,找到Bootloader 并运行这段程序。

Bootloader 运行后,可以通过Bootloader 去加载和运行相应的OS。

BIOS和UEFI的区别:

UEFI是BIOS的优化升级

四、Linux 系统概览

1、Linux版本

  • 内核版本(Linux作者本人去维护的一个版本)

    提供了进程管理、内存管理、文件系统管理以及硬件资源管理等一系列底层能力

  • 发行版本

    Linux内核版本+常用软件 = Linux发行版本

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2、查看Linux系统内核版本

  • uname -a
  • cat /proc/version
  • cat etc/os-release(Linux发行版本)

3、Linux系统应用领域

  • IT服务器(操作系统、虚拟化和云计算)
  • 嵌入式和智能设备
  • 个人办公桌面
  • 学术研究和软件研发

五、Linux 系统结构

1、Linux基本组成

  • 内核:提供了操作系统的底层能力

  • shell:命令解释器

  • 文件系统:负责管理持久数据的子系统。简单理解负责把用户的文件存到磁盘硬件中。

  • 应用程序:在Linux之上运行的一些程序

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2、Linux体系结构

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  • 内核是硬件与软件之间的中间层
  • 内核是一个资源管理程序
  • 内核提供一组面向系统的命令

3、Linux系统结构---进程管理

前端中的Nginx切入点来介绍

在Linux中运行Nginx程序时,Nginx以进程的形式驻留在linux中

3.1、进程

  • 进程是正在执行的一个程序或命令
  • 进程有自己的地址空间,占用一定的系统资源
  • 一个CPU核同一时间只能运行一个进程
  • 进程由它的进程ID(PID)和它父进程的进程ID(PPID)唯一识别

3.2、查看进程信息

  • 查看启动的Nginx进程

    ps -ef |grep nginx

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  • 查看某个进程

    top -p 93824

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  • 关闭指定进程

    kill 93824

  • 全部进程动态实时视图

    top

3.3、进程调度

进度调度是指操作系统按某种策略或规则选择进程占用CPU运行的过程。(简单理解:CPU将时间进行切分)

完整的进程生命周期

  • R(TASK_RUNNING),可执行状态
  • s (TASK_INTERRUPTIBLE),可中断的睡眠状态
  • D(TASK_UNINTERRUPTIBLE),不可中断的睡眠状态
  • T(TASK_STOPPED or TASK_TRACED),暂停状态或跟踪状态
  • Z(TASK_DEAD - EXIT_ZOMBIE),退出状态,进程成为僵尸进程
  • ×(TASK_DEAD -EXIT_DEAD),退出状态,进程即将被销毁

3.4、进程调度的原则

  • 一个CPU核同一时间只能运行一个进程
  • 每个进程有近乎相等的执行时间
  • 对于逻辑CPU而言进程调度使用轮询的方式执行,当轮询王城则回到第一个进程反复
  • 进程执行消耗时间和进程量成正比

3.5、进程的系统使用

  • 内核空间:系统内核运行的空间

    如果说应用程序在内核中运行的时候,它就处于一个内核态。

  • 用户空间:应用程序运行的空间

    当某一个应用程序运行在用户空间的时候,它处于一个用户态。

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4、Linux系统结构--文件系统

文件系统是操作系统中负责管理持久数据的子系统,负责把用户的文件存到磁盘硬件中,持久化的保存文件。

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Linux文件系统是采用树状的目录结构,最上层是/(根)目录

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bin:可执行命令

dev:设备文件目录

root:超级管理员目录

home:用户信息的目录

sbin:超级管理的二进制命令行目录

5、虚拟文件系统

5.1、虚拟文件系统(VFS)

  • 对应用层提供一个标准的文件操作接口

  • 对文件系统提供一个标准的文件介入接口

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5.2、查看文件系统类型

  • df命令报告文件系统磁盘空间利用率

    df -T

  • mount 命令是挂载文件系统用的,不带任何参数运行,会打印包含文件系统类型在内的磁盘分区的信息

    mout

5.3、文件基本操作

  • ls # 查看文件夹下内容
  • mkdir demo # 创建文件夹
  • mv demo /home # 移动demo 到 / home
  • rm -r demo # 删除demo 文件夹
  • touch file.txt # 创建空文件
  • cp file.txt file_bak.txt # 复制文件

5.4 、文件读取流程

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6、Linux系统结构--用户权限

6.1、用户账号

  • 用户账号

    普通用户账户:在系统中进行普通作业

    超级用户账户:在系统中对普通用户和整个系统进行管理

  • 组账户

    标准组:可以容纳多个用户

    私有组:只有用户自己

6.2、查看用户信息

  • 查看当前登入用户信息

    w

  • 查看当前用户所属的组

    groups

  • 查看用户的uid信息

    id xxx

6.3、文件权限

文件权限关于用户有三个概念:

  • 所有者:文件的所有者
  • 所在组:文件的所有者所造的组
  • 其他人:除文件所有者及在组外的其他人

每个用户对于文件都要不同权限,包括读(R)、写(W)、执行(x)

6.4、用户权限操作

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六、Linux 系统软件包管理器

1、软件包

  • 软件包

    通常指的是一个应用程序,它可以是一个GUI应用程序、命令行工具或〈其他软件程序需要的)软件库

  • 软件包管理

    底层工具:主要用来处理安装和删除软件包文件等任务,DPKG,RPM

    上层工具:主要用于数据的搜索任务和依赖解析任务,APT,YUM,DNF

2、软件包管理工具

  • RPM(Red Hat Package Manager),为 Red hat操作系统的包管理系统
  • DPKG (Debian package),为Debian操作系统的包管理系统

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3、Debian APT 常用命令

  • 列出所有可更新的软件清单命令: apt update
  • 安装指定的软件命令: apt install <package_name>
  • 安装多个软件包:apt install <package_1> <package_2> <package_3>
  • 更新指定的软件命令: apt update <package_name>
  • 删除软件包命令: apt remove <package_name>
  • 查找软件包命令: apt search
  • 列出所有已安装的包:apt list --installed

4、Debian配置软件源

通常Debian系的 Linux软件源配置文件:/etc/apt/sources.list Snipaste_2023-04-14_16-31-21.png 镜像地址: mirrors.aliyun.coml/dists :查看系统代号 /pool:查看软件分支