Linux基础 | 青训营笔记

小小怪将军0520
121 阅读8分钟

Linux基础

学习Linux的价值

  • Liux是现代化应用程序交付的首选平台，无论是部署在裸机、虚拟化还是容器化环境
  • 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

Linux的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。

计算机硬件

计算机由五大基本单元组成

控制器：控制器就是一个系统中枢，控制计算机如何运行、运转的基本单元

运算器：运算器完成各种算术运算和逻辑运算 存储器单元：存储器的主要功能就是读写，对于随机存取存储器、闪存、先进先出存储器以及先进后出存储器来说，主要功能是读、写，而对于只读存储器来说，主要功能就只有读，是没有写的。 输入单元：常用的输入设备把外部信息转换成计算机所适用的编码 输出单元：输入设备是向计算机输入数据和信息的设备，是计算机与用户或其他设备通信的桥梁，是用户和计算机系统之间进行信息交换的主要装置之一。

image-20230414170827510

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

image-20230414170945678

常见操作系统：苹果、Linux、Windows、安卓、鸿蒙

问题思考：程序启动必须有操作系统来执行，那操作系统本身也是一个程序，那是如何在开机时 被执行的呢？

image-20230414171142111

Bootloader：引导程序

两者区别：UEFI可以理解为BIOS的优化，UEFI可以引导2T以上的硬盘

Linux系统概览

Linux发展简史

1.1969年，Unix诞生于贝尔实验室 2.1984年，贝尔实验室将Unix商业化 3.1984年，Tanenbaum开发Minix操作系统用于教学并开放源码 4.1984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 5.1991年，Linus Torvalds受Minix影响实现初版的Linux内核 6.1992年，Liux内核以GPL协议发行V1.0

Linux版本

内核版本

发型版本

image-20230414171544001

image-20230414171608311

查看Linux系统内核版本

#方法1
uname -a
#方法2
cat /proc/version

查看Linux系统发行版本

cat /etc/os-release

Linux系统应用领域

T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

Linux系统结构

Linux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

image-20230415164549379

Linux体系结构

image-20230415164627743

  • 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

内核漫画

image-20230415164853605

底层是文件系统：Filesystem

上层是进程：

进程的管理、监控、运行、http协议端口、定时调度、进程之间是允许通信的、上下层是可以互相访问的

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D（PPID)唯一识别

image-20230415165543356

#查看nginx进程
ps -ef | grep nginx

#查看某个进程
top -p 进程名

#关闭指定的进程
kill 进程名

#全部进程动态实时视图
top

问题思考

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

通过进程调度实现

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。

进程生命周期

image-20230415165925485

  • 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：进程等待不可以被中断
  • 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

进程调度原则

形成队列，让每个进程在队列中进行排队

  • 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

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

image-20230415170324831

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中一切皆文件

image-20230415170624373

基础文件：ext2/ext3/ext4

网络文件：nfs

虚拟文件：proc、sysfs

这样可以保证接口调度的统一

Liux文件系统是采用树状的目录结构，最上层是/（根）目录

image-20230415170853118

/：根节点

/bin：Binary的缩写，这个目录存放着最经常使用的命令，/usr/bin，/usr/local/bin
/boot：存放的是启动linux使用的一些核心文件，包括一些连接文件以及镜像文件
/dev:device，类似于windows的设备管理器，把所有的硬件用文件的形式存储
/opt：是个主机额外安装软件所摆放的目录，将要安装的软件放在这里，默认为空
/root：该目录为系统管理员，也称作超级权限者的用户主目录
/sbin：s是Super User，这存放的是系统管理员使用的系统管理程序
/home：存放普通用户的胡目录，在Linux中每个用户都有一个自己的目录，一般该目录名是以用户的账号命名

问题思考

Liux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？

用read去读，用write去写，用chmod去修改权限

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

image-20230415171502407

查看文件系统类型

#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信息
mount

ls #查看文件夹下内容
mkdir demo #创建文件夹
mv 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_bal.txt #复制文件

文件读取流程

image-20230415172509210

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
  • 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
#查看当前用户所在组
groups
#查看用户uid
uid  xxxx

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)

image-20230415175249516

用户操作权限操作

#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

sudo useradd ceshi #创建一个用户，并赋予可写操作
sudo passwd ceshi #设置用户密码
su ceshi #切换ceshi用户登录
cd demo #demo文件夹
touch index.js #创建index.js 文件，提示无权限，需要给ceshi用户 demo文件的权限

sudo chown -R ceshi:ceshi ./demo #demo 文件夹权限给ceshi用户
su ceshi #切换ceshi用户登录
cd demo #进入demo文件夹
touch index.js #创建index.js 文件成功

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

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

image-20230415180406637

Debin 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
  • 列出所有已安装的包：apt list-installed

Debian配置软件源

image-20230415180717639

镜像地址：https:l/mirrors.aliyun..coml
/dists:查看系统代号
/pool:查看软件分支
avatar
文章
阅读
粉丝