Linux基础 | 青训营笔记

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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各个部件进行按需工作)

  • 运算器(算数与逻辑运算的处理)

  • 存储器单元(一般分为内存和外存,比如磁盘光驱)

  • 输入单元(鼠标、键盘)

  • 输出单元(显示器、音响) image-20230415142141374.png 此图描述了基本单元的原型流程

计算机操作系统(Operating System,OS)

操作系统是用于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。操作系统主要提供两个方面的能力,一个是管理计算机资源,另外一个是提供各种用户接口,实现外部程序与操作系统内核的交互。

操作系统启动流程

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BIOS和UEFI可以理解为固化在主板上的程序,作用就是让计算机在开机的时候就执行这段程序,当这段程序启动之后会进行一段初始化的一段动作,然后还会去找Bootloader(操作系统引导程序),并运行,当Bootloader运行以后,就可以运行操作系统运行程序

Linux系统概论

Linux版本

  • 内核版本(作者本人维护)
  • 发行版本(Linux内核+常见软件 = Linux发行版本)

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常见Linux版本

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查看Linux系统内核版本

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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
  • 学术研究与软件开发

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

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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

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Linux系统结构 -- 进程管理

  • 进程是正在执行的一个程序或命令(动态的)
  • 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

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查看进程信息

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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

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  • 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

内核空间:系统内核运行的空间

用户空间:应用程序运行的空间

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Linux系统结构 --文件系统

文件系统是指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。

Linux中一切皆文件

这样做的好处是开发者仅需使用一套API和开发工具即可调取Linux系统中绝大部分的资源 **Linux文件系统是采用树状结构,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

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文件基本操作

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文件读取流程

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Linux系统结构 --用户权限

用户账号

  • 用户账号

    1.普通用户账号:在系统中进行普通作业

    2.超级用户账号:在系统中对普通用户和整个系统进行管理

  • 用户组

    1.标准组:可以容纳多个用户

    2.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:

所在者: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

内阁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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查看用户信息

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用户权限操作

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Linux软件包管理

  • 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:主要用来数据的搜索任务和依赖解析任务,APT,YUM,DNF

    yum可以自动下载并安装所有需要的依赖项,但rpm会告诉你一个安装的依赖项列表,你必须自己手动安装

软件包管理工具

  • RPM,为Red hat操作系统的包管理系统
  • DPKG,为Debian操作系统的包管理系统

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Debian APT常见命令

  • 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 image.png

镜像地址:[mirrors.aliyun.com/]

/dists:查看系统代号

/pool:查看软件分支

nginx 安装

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nginx 配置修改

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