2023.4.15//讲师：徐里桐
linux基础
为什么学习linux？ 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
学习目录
- 计算机硬件
- 计算机操作系统
- Linux 系统概览
- Linux 系统结构
- Linux 系统软件管理器
1.计算机硬件
计算机由五大基本单元组成
- 控制器：协调和指挥计算机中其他部件进行工作。
- 运算器：进行算术和逻辑运算。（运算器和控制器一起组成了cpu单元）
- 存储器单元：分为内存和外存（磁盘，光驱等）。
- 输入单元：鼠标键盘等。
- 输出单元：显示器，音箱等。
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（承上启下的作用）
操作系统启动流程
3.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，Linux 内核以 GPL 协议发行 V1.0
Linux 版本
- 内核版本
- 发行版本（含软件）：常用的Linux操作系统
查看Linux系统的内核版本：
- uname -a
- cat /proc/version
查看Linux系统版本
- cat /etc/ou-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
- 个人办公桌面
- 学术研究与软件研发
Linux系统结构
Linux 系统一般有 4 个主要部分
- 内核：提供了操作系统的一些底层核心能力
- shell：命令解释器，通过一些指令和内核进行交互
- 文件系统：负责将用户的文件存进磁盘当中
- 应用程序：在Linux系统上运行的一些程序
Linux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
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
- 关闭指定的进程：kill 93824
- 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 Linux 系统是如何实现同时运行这么多程序的?
答：Linux是通过进程调度的形式来实现同时运行多个程序的。
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。
- 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
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
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
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 文件系统是采用树状的目录结构，最上层是 /(根)目录
虚拟文件系统(VFS)
- 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
- 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的信息：mount
- 查看文件夹下内容：is
- 创建文件夹：mkdir demo
- 移动 demo 文件夹到 /home：mv demo /home
- 删除 demo 文件夹：rm -r demo
- 创建空文件：touch file.txt
- 复制文件：cp file.txt file bak.txt
文件读取流程
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
用户组
- 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)
查看用户信息
- 查看当前登录的用户信息：w
- 查看当前用户所属的组：groups
- 查看用户的uid信息：id xxxx
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 && Is -Id 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 #进入demo文件夹
touch indexjs #创建index.js文件，提示无权限，需要给ceshi用户demo文件夹的权限
sudo chmod o+r ./demo #demo文件夹写权限赋予其他人
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
5.Linux软件包管理
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
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
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
- /dists:查看系统代号
- /pool: 查看软件分支
nginx安装
- 更新包缓存：apt update
- 安装 nginx 包：apt install nginx
- 查找 nginx 路径，/ete/nginx 配置文件路径，/usr/sbin/nginx 可执行文件：whereis nginx
- 访问 nginx 部署的默认站点：curl http://localhost:80
- 关闭 ng：sudo /usr/sbin/nginx -s stop
- 启动 ng：sudo /usr/sbin/nginx
nginx配置修改
- 进入 nginx 配置文件夹：cd /etc/nginx
- 打开 nginx 配置文件 nginx.conf，发现默认的站点配置位J /etc/nginx/sites-enabled：cat nginx.conf
- 进入 sites-enabled 文件夹，并对 default 文件进行配置，修改 80 端口为 8080：cd sites-enabled && vim default
- 重启 nginx 服务：sudo /usr/sbin/nginx -s reload
- 访问 nginx 部署的默认站点：curl http://localhost:8080
