Linux基础
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，熟练运维前端常用服务(Nginx,Node.JS)
- 加深对操作系统概念和实现的理解，夯实基础知识
计算机硬件
计算机五大基本单元组成
- 控制器
- 运算器
- 存储器单元
- 输入单元
- 输出单元
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 作用:启到承上启下的作用，承上一些系统的应用，启下操作系统与硬件交互
管理计算机资源
- 处理管理
- 存储管理
- 设备管理
- 文件管理
提供用户接口
- 命令接口
- 图形用户接口
- 程序接口
目前常见系统
操作系统启动流程
BIOS:BlOS（Basic Input Output System）从字义上称为“基本输出输入系统”，专门负责系统硬件各种参数设定，本质上是“程序”，也就是一组“代码”。
UEFI:UEFI是指统一可扩展固件接口，它是一种个人电脑系统规格，用来定义操作系统与系统固件之间的软件界面，作为BIOS的替代方案。uefi负责加电自检、联系操作系统以及提供连接操作系统与硬件的接口。
UEFI启动对比BIOS启动的优势有三点：
第一：安全性更强
UEFI启动需要一个独立的分区，它将系统启动文件和操作系统本身隔离，可以更好的保护系统的启动。即使系统启动出错需要重新配置，我们只要简单对启动分区重新进行配置即可。而且，对于win8系统，它利用UEFI安全启动以及固件中存储的证书与平台固件之间创建一个信任源，可以确保在加载操作系统之前，近能够执行已签名并获得认证的“已知安全”代码和启动加载程序，可以防止用户在根路径中执行恶意代码。
第二：启动配置更灵活
EFI启动和GRUB启动类似，在启动的时候可以调用EFIShell，在此可以加载指定硬件驱动，选择启动文件。比如默认启动失败，在EFIShell加载U盘上的启动文件继续启动系统。
第三：支持容量更大
传统的BIOS启动由于MBR的限制，默认是无法引导超过2.1TB以上的硬盘的。随着硬盘价格的不断走低，2.1TB以上的硬盘会逐渐普及，因此UEFI启动也是今后主流的启动方式。
LINUX系统概论
- 1969年Unix诞生于贝尔实验室
- 1984年，贝尔实验室讲Unix商业化
- 1984年，Tanenbaum开发Minix操作系统用于教学并开发源码
- 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
查看Linux内核版本
方法1
uname-a
方法2
cat /proc/version
查看Linux是什么发行版本
cat /ect/os-release
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
- 个人办公卓面
- 学术研究与软件研发
Linux基本组成
- 内核
- shell
- 文件系统
- 应用程序
内核:
内核是操作系统的核心，具有很多最基本功能，如虚拟内存、多任务、共享库、需求加载、可执行程序和TCP/IP网络功能。Linux内核的模块分为以下几个部分：存储管理、CPU和进程管理、文件系统、设备管理和驱动、网络通信、系统的初始化和系统调用等。
shell:
shell是系统的用户界面，提供了用户与内核进行交互操作的一种接口。它接收用户输入的命令并把它送入内核去执行，是一个命令解释器。另外，shell编程语言具有普通编程语言的很多特点，用这种编程语言编写的shell程序与其他应用程序具有同样的效果。
文件系统:
文件系统是文件存放在磁盘等存储设备上的组织方法。Linux系统能支持多种目前流行的文件系统，如EXT2、EXT3、FAT、FAT32、VFAT和ISO9660。
应用程序：
标准的Linux系统一般都有一套都有称为应用程序的程序集，它包括文本编辑器、编程语言、XWindow、办公套件、Internet工具和数据库等。
Linux 体系结构
- 内核是硬件与软件之间的中间的中间层
- 内核是一个资源管理程序
- 内核提供一组面向系统的命令
我们可以将这个图片分成三个部分，为上、中、下
- 上:命令行、交互的地方
- 中:进程管理、进程运行的地方
- 下:文件系统、文件管理
- 21接口是FTP的端口，端口老旧，相较22端口，22端口是比较热门
- 中间层的企鹅是在监视80端口
- FS这个标志地方是中间层可直接访问到底层
- 中间层两个杠管道的企鹅说明，可以进行管道通信
Linux 系统结构
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
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 所查寻到的进程
关闭指定进程
kill 所查寻到的进程
全部进程动态实时视图
top
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),暂停状态或追踪状态
- Z(TASK_DEAD - EXIT_ZOMBIE)，退出状态，进程成为僵尸进程
- X(TASK_DEAD - EXIT_DEAD)推出状态，进程即将被销毁
进程调度原则
- 一个CPU核同一个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成正比
进程的系统调用
- 内核空间(Kernal Space)：系统内核运行空间
- 用户空间(User Space):应用程序运行的空间
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文件系统采用树状的目录结构，最上层是/(根)目录
虚拟文件系统
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
查看文件系统类型
#df命令报告文件系统磁盘利用率
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
文件基本操作
ls #查看文件夹下内容
mkdir demo /home #移动demo文件到/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
文件读取流程
用户权限
用户账户 普通用户账号:在系统中进行普通作业 超级用户账号:在系统中对普通用户和整个进行管理
组账户 标准组:可以容纳多个用户 私有组:只有用户自己
查看用户信息
#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 用户名
文件权限
文件权限关于用户有三个概念:
所有组: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)
用户权限操作
#在根目录创建一个文件夹，查看当前用户拥有文件夹的权限
cd / && mkdir demo && ls -ld demo
#创建一个用户，并赋予可写操作
sudo useradd ceshi
#设置用户密码
sudo passwd ceshi
#切换ceshi用户登录
su ceshi
#进入demo文件夹
cd demo
#创建index.js文件，提示无权限，需要给ceshi用户demo文件夹的权限
touch index.js
#demo文件夹权限给ceshi用户
sudo chown -R ceshi:ceshi ./demo
#切换ceshi用户登录
su ceshi
#进入demo文件夹
cd demo
#创建index.js文件成功
touch index.js
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
例如:我要去做一道菜，那我就要准备食材和做这道菜的配料这就像底层工具，得一个个准备，如果我让厨师帮我们煮一道菜，厨师会帮我解决这道菜不用自己来做。
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
Debian APT 常用命令
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 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
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.com/
- /dists：查看系统代号
- /pool:查看软件分支
