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
2.2、第二种
Power up --> UEFI --> Bootloader --> OS
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
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
2、Linux体系结构
- 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
-
查看某个进程
top -p 93824
-
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。
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。
Linux文件系统是采用树状的目录结构,最上层是/(根)目录
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
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
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
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
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
镜像地址: mirrors.aliyun.coml/dists :查看系统代号 /pool:查看软件分支