Linux基础 | 青训营笔记

用户4855013013781
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前言：虽然是计算机专业的，也经常听到Linux这个词，但是都没有去深入了解这是什么。然后在日常学习中，感觉这方面的知识涉及的还是蛮多的，学好这方面的知识挺重要的。所以就去大概了解了一下，并整理成笔记，以便后续复习。

此文将从以下几个方面展开：

  • 什么是Linux
  • 操作系统
  • Linux系统结构

什么是Linux

Linux是一种免费使用和自由传播的类UNIX操作系统，是一个基于POSIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。

Linux不仅系统稳定，而且是开源软件。 （以上是从百度搬过来的词条解释）

说一下我自己的简单理解吧。Linux是操作系统的一种，具体操作系统还有Windows、MacOS、UNIX、Android、华为鸿蒙系统等。操作系统是管理和控制计算机硬件和软件资源的计算机程序，是直接运行在裸机上的最基本的系统软件，任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行。

而Linux相比于其他系统的优势在于：（具体的深入细节我还不是特别了解吧，现在就初步学习所认为的一些优点展开）

  1. 开源性：它的源代码可以被任何人自由查看、修改并发布。这使得它具有较高灵活性，可以更好的适应各种需求。
  2. 安全性高：其核心防火墙组件性能高效、配置简单，保证了系统的安全。
  3. 可定制、优化：由于Linux是开源的，你可以修改操作系统的核心，定制、优化自己的操作系统。

操作系统

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主要功能

  • 处理机管理（处理机的分配和管理都是以进程为基本单位的，因而对处理机的管理可归结为对进程的管理）

    • 进程控制
    • 进程同步
    • 进程通信
    • 调度
      • 作业调度
      • 进程调度

  • 存储器管理功能（为多道程序的运行提供良好的环境，提高存储器的利用率，方便用户使用，并能从逻辑上扩充内存）

    • 内存分配
    • 内存保护
    • 地址映射
    • 内存扩充

  • 设备管理功能（1. 完成用户进程提出的I/O请求，为用户进程分配所需的I/O设备，并完成指定I/O操作；2. 提高CPU和I/O设备的利用率，提高I/O速度，方便用户使用I/O设备）

    • 缓存管理
    • 设备分配
    • 设备处理

  • 文件管理功能（对用户文件和系统文件进行管理以便用户使用，保证文件的安全性）

    • 文件存储空间的管理
    • 目录管理
    • 文件的读/写管理和保护

  • 操作系统与用户之间的接口（方便用户对操作系统的使用）

    • 用户接口

      • 联机用户接口
      • 脱机用户接口
      • 图形用户接口

    • 程序接口

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Linux系统结构

image.png Linux系统结构主要分为4个部分： 内核、shell、文件系统、应用程序

Linux系统结构.png

进程管理

进程是进程实体运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位

进程三种基本状态：

  • 就绪：进程已分配到除CPU外的所有必要资源，只要获得CPU，便可立即执行
  • 执行：进程已获得CPU，正在运行状态
  • 阻塞：正在执行的进程由于发生某事件（如I/O请求、申请缓冲区失败等）暂时无法继续执行

三种状态的转换：

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Linux进程的一些常用命令

  • ps -ef/grep nginx 静态查看当前进程信息
  • top -c 实时查看档期那进程信息
  • kill pid 关闭进程

问题思考： 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那么多程序的？

个人思考：我认为使用轮转调度算法，基于时间片的轮转，一个进程只运行一个时间片，在一个时间片用完时，系统将CPU分配给队首进程，若当前进程尚未运行完毕，调度进程将它送往就绪队列末尾，等待下一时间片。同时，时间片长度的选择也很重要，若时间片很小，有利于短作业，但也意味着会频繁执行进程调度和进程上下文切换，会增加系统开销，若时间片过长，则无法满足短作业和交互式用户需求。（如果有不同意见，或者认为有什么问题，希望评论区留言指出）

文件系统

在Linux系统中，一切都是文件，不仅我们平时所说的文本文档，图片、音视频是文件，目录也是一种文件，磁盘驱动器是文件，网络连接也是文件。对Linux来说，文件只是比特和字节流，只有运行它们的程序才关心他们组成的格式。

Linux系统中文件名是区分大小写的，例如：

在Linux的同一目录下，可以同时存在以下文件： Book.txt；book.txt

但在Windows和MacOS中，则不区分大小写，例如： 我在Windows中的一个目录中先新建一个Book.txt文件，此时我再新建一个book.txt文件时，就会有提示，该文件名已存在

image.png

image.png Linux是多用户多任务操作系统，而Windows是单用户多任务操作系统。Linux可以由许多不同用户来使用，为每个用户提供单独的环境和资源，基于用户身份来控制安全性。可以以组成员方式来控制资源和访问权限。

Linux文件读取流程

Linux文件读取流程.png

（图源：字节前端训练营Linux基础课ppt）

Linux一些常用文件指令

$ls --列出目录中的文件和子目录
$ls -l  --用单独一列的方式查看ls命令结果
$ls -a  --查看隐藏文件
$cd --切换到不同目录，如cd /tmp
$cd ~  --切换到home目录
$mkdir --创建新目录
$cp --复制文件
$mv  --移动和重命名文件
$rm  --删除文件，如 rm book.txt
$rm *  --一次删除多个文件

（现在还在学Linux的命令，在上操作系统这门课时，做实验还有课设还是需要用到挺多的，后续学得更深入一点再来补充）

参考文献：

baike.baidu.com/link?url=6w…_

《Linux命令速查手册》

字节前端训练营-Linux基础ppt

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