Linux基础 | 青训营笔记

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1 计算机硬件

计算机由五大单元组成

  • 控制器
  • 运算器
  • 存储器单元
  • 输入单元
  • 输出单元

2 计算机操作系统

操作系统

管理和控制计算机系统中的硬件和软件资源,用于 在用户与系统硬件之间传递信息

思考:操作系统是如何被计算机启动的?

通过固化在主板上的一段程序启动,计算机解析程序后初始化并解析。

BIOS引导操作系统启动——>BIOS自检——>Bootloader——>OS

UEFI引导操作系统启动——>Bootloader——>OS(BIOS优化后的版本)

3 Linux系统概览

3.1 查看linux内核版本

方法一: uname -a
方法二: cat /proc/version 方法三: cat /atc/os-release

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3.2Linux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
  • 学术研究与软件研发

4 Linux系统结构

Linux系统一般有4个主要部分:

  • 内核
  • shell/命令解释器
  • 文件系统
  • 应用程序

4.1 Linux体系结构

用户空间|内核空间

内核:

  • 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

4.2 进程管理

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

命令行
  • 查看启动的nginx进程:ps -ef | grep nginx
  • 查看某个进程:top -p 93824
  • 关闭指定的进程:kill 93824
  • 全部进程动态实时视图:top

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资料查询

Nginx("engine x")是一款是由俄罗斯的程序设计师Igor Sysoev所开发高性能的 Web和 反向代理 服务器,也是一个 IMAP/POP3/SMTP 代理服务器。

在高连接并发的情况下,Nginx是Apache服务器不错的替代品。

思考:系统中运行的程序远远大于CPU的核数,那Linux系统是如何实现同时运行这么多程序的?

通过进程调度

4.3 进程调度

进程调度是指操作系统按某种策略或规则选择占用CPU进行运行的过程。

  • 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
  • X(TASK_DEAD-EXIT_DEAD)|退出状态,进程即将被销毁

4.4 进程调度原则

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,当轮询完成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。

4.4 进程的系统调用

内核空间(Kernal space):系统内核运行的空间

用户空间(user space):应用程序运行的空间

4.5 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。
包括:普通文件、目录、设备、套接字
保证 操作\接口调用 统一
Linux文件系统是采用树状的数据结构。

思考:Linux有这么多不同的文件系统,如何实现对用户提供统一调用接口的?

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接入接口

也就是抽象一个中间层出来抹平不同文件的差异

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

4.6 用户权限

用户账户

用户账户:
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(root)

组账户:
标准组:可以容纳多个用户
私有组:只有用户自己

命令行
  • 查看当前登录用户信息:w
  • 查看当前用户所属的组:groups
  • 查看用户的uid信息:id ****

5 Linux系统软件包管理器

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

DebianAPT常用命令

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