Linux基础|青训营笔记

窒息的电热毯
76 阅读8分钟

Linux的学习价值

  • 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 为什么选企鹅作为标志？

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。 L inux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。也就是说，大家都可以使用Linux

Linux系统概览

Linux发展史

  • 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

分类

内核版

发行版

Linux内核 + 常用软件 = Linux发行版

 # 查看Linux内核版本
 # 方法1
 uname -a
 # 方法2
 cat proc/version
 # 查看Linux发行版本
 cat /etc/os-release

应用领域

  • IT服务器（操作系统、虚拟化、云计算
  • 嵌入式和智能设备
  • 个人办公桌面
  • 学术研究和软件研发

Linux系统结构

Linux基本组成

Linux系统一般由内核、shell、文件系统、应用程序四个主要部分组成

  • 内核

    • 提供操作系统一些底层能力，如内存管理、进程管理文件系统管理、硬件资源的管理（核心能力

  • shell

    • （命令解释器
    • 通过shell输入命令与内核交互，从而实现对Linux系统管理或者是资源的利用

  • 文件系统

    • 负责持久文件的一个子系统，简单说就是将用户使用的文件存储到磁盘硬碟中

  • 应用程序

    • 在Linux系统上运行的一些程序

Linux体系结构

C Library （封装好的系统调用库

为什么要将Linux系统分为 用户空间 和 内核空间 ？

用户空间 和 内核空间 是操作系统的理论基础之一

内核模块运行于内核空间，而应用程序运行于用户空间

从安全的角度讲，他们是隔离的，应用程序的崩溃不会对内核空间造成任何的影响

从权限的角度讲，内核系统运行于内核空间拥有最高级别的权限，而应用程序运行于用户空间，拥有最低级别的权限，只能看到被允许看到的部分，不能直接访问内存和硬件设备

所以Linux通过对权限的划分，来保证对资源分配和管理的可控，确保了系统的稳定以及可靠

应用程序是如何与硬件设备进行通讯 ？

  • 内核时硬件与软件的中间层
  • 内核是一个资源管理程序
  • 内核提供一组面向系统的命令

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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

 #查看启动的nginx进程
 ps -ef grep nginx
 #查看某个进程具体信息 （S status 状态  NI nice 进程调度优先级
 top -p 93824
 #关闭指定进程
 kill 93824
 #全部进程动态实时视图
 top

一个CPU核一次性只能运行一个进程

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?

通过使用进程调度

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。

进程状态
  • 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

    • 保证所有的进程都能被执行，防止了因为进程优先级，低优先级的进程被扼杀

  • 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

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Linux系统软件包管理器

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。

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Linux文件系统是采用树状的目录结构，最上层是/ (根)目录

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Linux 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 ？

通过虚拟文件系统

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

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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的信息
 mount
文件基本操作
 ls  #查看文件夹下内容
 mkdir demo  #创建文件夹
 mv demo /home  #移动demo文件夹到/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

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用户权限
用户账户

  • 用户账户（root

    • 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（group

    • 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 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)

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用户权限操作

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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

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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 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

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