Linux基础2 | 青训营笔记

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图标背景——Linux为什么选企鹅作为Logo

企鹅是南极洲的标志性动物,根据国际公约,南极洲为全人类共同所有,不属于当今世界上的任何国家。 Linux选择企鹅图案作标志,其含意也是表明:开源的Linux,为全人类共同所有,任何公司无权将其私有。

1.计算机硬件

五大基本单元:

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

控制器,顾名思义,他的作用就是协调和指挥计算机中各个部件进行按需作业。运算器主要作用就是算术与逻辑运算的处理。存储器主要分为内存跟外存,磁盘光驱等都是属于外存。输入设备比如鼠标、键盘,输出设备比如显示器、音响等。

2.计算机操作系统

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。

操作系统启动流程 操作系统的启动流程分为传统模式,也就是基于bios的启动流程,另一种是当前的主流樽式,就是基于UEFI的启动流程。BIOS或者UEFI其实就是一段固化在主板上的程序,计算机启动时会默认运行这段程序, 然后通过这段程序去运行主板引导项,可以简单理解为UEFI是BIOS流程的升级版本,优化了BIOS。

3.Linux系统概览

Linux发展简史

  • 1969年,Unix诞生于贝尔实验室
  • 1984年,贝尔实验室将Unix商业化
  • 1984年,Tanenbaum 开发Minix操作系统用于教学并开放源码
  • 1984年,Richard M.Stallman发起自由软件(FSF)与GNU项目,起草GPL(通用公共许可)协议
  • 1991年,Linus Torvalds 受 Minix影响实现初版的Linux内核
  • 1992年,Linux内核以GPL协议发行V1.0

Linux版本

  • 内核版本
  • 发行版本

Linux内核 + 常用软件 = Linux发行版本

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
  • 学术研究与软件研发

4.Linux系统结构

基本组成

Linux系统一般有4个主要部分:

  • 内核
  • shell
  • 文件系统
  • 应用程序

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

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

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。

  • 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

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

虚拟文件系统

文件系统负责管理持久化数据的子系统,负责把用户的文件存到磁盘硬件中。

Linux中—切皆文件

虚规文件系统使得Linux可以存在多个实际的文件系统,比如分区1是ext2,分区2易ext3,分区3是fat32。那么每个实际的文件系统的结构和操作方式是不一样的。如果是这样的话用户怎么去操作它们呢?总不能每种不同的文件系统都采用不同的方法吧,那么这个时候就需要VFS作为中间层!用户直接控制VFS,VFS再去控制各个文件系统。

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
  • 标准组:可以容纳多个用户
  • 私有组:只有用户自己

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:文件的所有者所在的组
  • 其他人:除文件所有者及所在组外的其他人

每个用户对于文件都有不同权限,包括读(R)、写(W)、执行(X)。

5.Linux系统软件包管理器

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。
  • 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。

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 < keyword>
  • 列出所有已安装的包: apt list --installed
收获

通过对本次课程的学习,我学会了熟悉Linux基础指令,初步掌握运维前端常用服务(Nginx,Node.js);增加对操作系统概念和实现的理解,夯实基础知识。