Liunx基础

学习Linux的价值

·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

01 计算机硬件

计算机由五大基本单元组成

 ·控制器：是整个计算机的中枢神经，是计算机的控制系统
         其功能是对程序规定的控制信息进行解释，根据其要求进行控制，
         调度程序、数据、地址，协调计算机各部分工作及内存与外设的访问等。
 
 ·运算器：是计算机的运算系统，运算器的功能是
         对数据进行各种算术运算和逻辑运算，即对数据进行加工处理。
 
 ·存储器单元：是计算机存储系统
    1.内存：比如内存条，基于电存取数据，断点数据全部丢失，用于临时保存数据，存取速度快
    2.外存：用于永久保存数据，断电数据仍然存在 
           a.机械硬盘：存取数据慢，基于磁存取数据 
           b.固态硬盘(SSD)：依赖电子存取数据，相对机械硬盘速度较快
 
 ·输入单元：是向计算机输入数据和信息的设备，键盘、鼠标、麦克风等等
 
 ·输出单元：显示器、耳机、打印机等等

五大基本单元的配合工作

02 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：在操作系统之上运行我们的应用程序
启下：通过操作系统直接与系统硬件进行交互

操作系统启动流程

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？

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分为两类：一类是基于BIOS去引导操作系统启动的一个传统模式；
         一类是基于UEFI去引导操作系统启动的一个主流模式。
BIOS,UEFI是固化在主板上的一段程序,主要作用是能够让计算机在开机的时候,就能够去执行和解析
程序,当这段程序启动以后,会进行一系列的初始化动作,然后去找Bootloader(操作系统的引导程序
),找到并运行这段程序,在Bootloader运行后,通过Bootloader加载和运行相应的OS。
区别：
UEFI其实是BIOS的一个优化和升级的版本,BIOS本身有一些限制和问题,BIOS在开机的时候会有一
个自检,会导致启动的速度变慢。BIOS不支持从硬盘２TB以上的地址引导：受限于BIOS硬盘的寻址
方式,BIOS硬盘采用32位地址,因而引导扇区的最大逻辑块地址是232

03 Linux系统概览

1.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，Pichard 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

2.Linux版本

内核版本：由作者本人去维护的一个版本，是操作系统一块的核心，提供了包括进程管理、内存管理、文件系统管理以及硬件系统管理等一系列的底层能力

发行版本：Linux内核 + 常用软件

3.查看Linux系统内核版本

方法一：uname -a

方法二：cat /proc/version

cat /etc/os-release 查看Linux发行版本

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

04.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

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

04 Linux系统结构———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nignx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

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

进程调度（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）来实现

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

进程的系统调度

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

04 Linux系统结构——文件系统

Linux中一切皆文件

 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/(根)目录

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？

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

文件读取流程

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04 Linux系统架构——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

04_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的权限，包括读(R)、写(W)、执行(X)

04_用户权限操作

05 Liunx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:主要用于数据的搜索任务和依赖解析任务，APT，YUM，DNF

05_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

05_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

青训营笔记