计算机体系结构 & linux 系统介绍  ｜ 青训营笔记

学习Linux的价值：（为何要学习Linux?）

• 现代化应用程序交付的首选平台
• 公司内部服务（TCE，FaaS，SCM）统一使用Debian Linx系统
• 基础指令，常用服务（Nginx,Node.js）
• 进步一步对操作系统进行理解

Linux企鹅logo,代表是全人类共有的，开源的，不属于任何一家公司；

01 计算机硬件

完整的冯诺依曼计算机体系中，计算机由五大基本单元组成：

• 控制器---协调和指挥计算机的其他部件进行工作
• 运算器---进行算数和逻辑运算 控制器和运算器共同组成了cpu单元
• 存储器单元---内存和外存（磁盘，光驱）
• 输入单元--键盘，鼠标
• 输出单元--显示器，音响

02 计算机操作系统（Operating System, OS）

• 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

• 操作系统之上是软件，之下是硬件

• 操作系统一方面是管理着计算机资源，比如文件管理，设备管理等；另一方面是提供用户接口，比如命令接口，图形用户接口

• 操作系统本省也是一个程序，那是如何在开机时被执行的呢？

  • 传统模式 BIOS->BIOS自检->Bootloader->os
  • 主流模式 UEFI->Bootloader->os (升级后的) Linux发行版本：

• Linux内核 + 常用软件 = Linux发行版本

03 Linux 系统概览

3.1 Linux 基本组成

• 内核
• shell（命令解释器）
• 文件系统（负责把用户的文件存到磁盘中）
• 应用程序（软件）

3.2 Linux 体系结构

3.2.1 分为内核空间和用户空间

内核空间：系统内核运行的空间 用户空间：应用程序运行的空间 程序不断的在内核空间和用户空间之间进行切换

• 从安全上：即使用户程序奔溃了，也不会对内核造成影响
• 从权限上：内核模块运用于内核空间，拥有最高级别的权限，用户层拥有低级别的权限

3.2.2 关于内核

• 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

这张漫画太有意思啦！

04 Linux 系统结构

4.1 进程管理

• 当ngx启动后，它会以常驻形态到Lnuix系统中；
• 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 当Linux启动一个进程的时候，它是通过父进程来拉取一个子进程的；会将父进程作为一个模板来创建一个新的进程，然后将自己的一些模板放进新进程中；所以并不是通过接口来拉取一个全新的进程；是树形结构；

4.2 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 这个93824就是进程的PID
• 关闭指定的进程 kill 93824
• 全部进程动态实时视图 top

4.3 Linux系统是如何实现同时运行这么多程序的？---进程调度

• 进程调度是指操作系统按某种策略或规则选择进程占用CPU进行运行的过程。

4.3 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 Linux系统结构

4.4.1 Linux文件系统

文件系统是操作系统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盘中，持久化的保存文件。一切皆文件。

• Linux文件系统时采用树状的目录结构，最上层是/目录。

• Linux有这么多不同的文件系统，那如何实现对用户提供统一的调用接口的？

  • 中间加了一层虚拟文件系统

4.4.2 查看文件系统类型

• df -T 命令报告文件系统磁盘空间利用率
• 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
• ls 查看文件夹下的内容
• mkdir demo 创建名为demo的文件夹
• mv demo /home 移动demo文件夹到/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

4.4.3 文件读取流程

4.4.4 用户权限

• 用户账户

  • 普通用户账户：在系统中做普通的事情
  • 超级用户账户：在系统中对普通用户和整个系统进行管理。（权限更高？）

• 组账户

  • 标准组：可以容纳多个用户
  • 私有组：只有用户自己

4.4.4 查看用户信息

• w 查看当前登录用户信息
• groups 查看当前用户所属的组
• id XXX xxx 是用户名 查看用户的uid信息

4.4.5 文件权限

文件权限关于用户有三个概念：所有者，所在组，其他人 每个用户对于文件都有不同的权限，包括读(R)，写(W)，执行(X)

05 Linux 系统软件包管理器

5.1 软件包&软件包管理

• 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，命令行工具这样的软件库（那git bash 那个命令行工具算不算？）

• 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；(自己买菜做饭；也就像前端里面的原生JS)
  • 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；(请厨师买菜做饭；像前端里面的框架，比如Vue框架，React框架)

5.2 Debian APT 常用命令

5.3 Debian 配置软件源

• 由于网速问题，有时候下载软件比较慢，所以要配置镜像，配置好之后就可以自由下载一些软件了；

06 总结

• 听讲的时候要动脑+做笔记，而不是只做笔记不动脑；
• 笔记中可能会有些错误，欢迎指出，一起进步~

标题：Linux 基础 - 掘金

网址：juejin.cn/course/byte…