原理部分

计算机硬件

根据冯诺依曼结构，计算机由 五大基本单元 组成

控制器（cpu）
运算器（cpu）
存储器单元（内存、外存）
输入单元（鼠标、键盘）
输出单元（显示器、音响）

输入设备 向 运算器 输入内容，运算器 通过调用 控制器 和 存储器 进行计算。将计算结果返回给 输出设备

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

Q：程序启动必须由操作系统来执行，那操作系统本身也是一个程序，那是如何在开机的时候被执行的呢？

A：操作系统的启动分为两类：

（经典模式）Power up -> BIOS -> BIOS自检 -> Bootloader -> OS

（主流模式）Power up -> UEFI -> Bootloader -> OS

BIOS、UEFI：固化到计算机上的一个程序

Bootloader：操作系统引导程序

Linux版本

内核版本
发行版本

Linux内核 + 常用软件 = Linux发行版本

Linux
- Debian系列
  - Debian
  - Ubuntu
- Red Hat系列
  - CentOS
  - Fedora
  - RHEL
- Slackware系列
  - SUSE
- 国产系列
  - 龙芯
  - 鲲鹏
  - 飞腾

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

Linux
用户空间
- 应用程序
- GNU C Library
内核空间
- 系统调用
- 内核
  - 系统调用接口
  - 进程管理
  - 内存管理
  - 虚拟文件系统
  - 网络堆栈
  - 设备驱动程序
- 平台架构相关代码

内核介绍

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
进程由他的进程ID（PID）和它父进程的进程ID（PPID）唯一识别

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)，可终端的睡眠状态
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)，推出装填，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（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中，持久化的保存文件。

Linux 系统结构

用户权限

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

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）

drwxr-xr-x

d：文件类型
rwx：所有者所有的权限
r-x：所在组所有的权限
r-x：其他人所有的权限

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以来解析任务，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

操作系统	格式	软件包管理系统	前端工具
Debian	.deb	dpkg	apt, apt-get
Ubuntu	.deb	dpkg	apt, apt-get
CentOS	.rpm	rpm	yum
Fedora	.rpm	rpm	dnf
openSUSE	.rpm	rpm	zypper

Debian 配置软件源

通常 Debian 系的 Linux 软件源配置文件： /etc/apt/sources.list

deb http://mirrors.aliyun.com/debian buster main contrib non-free
# deb 二进制可执行软件源
# http://mirrors.aliyun.com/debian 镜像地址
# buster 系统代号/水平划分
# main contrib non-free  软件分支/垂直划分

镜像地址：mirrors.aliyun.com/

/dists ：查看系统代号

/pool ：查看软件分支

代码部分

系统查看

查看Linux系统内核版本

uname -a
cat /proc/version

查看系统发行版本

cat /etc/os-release

进程查看

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

df命令报告文件系统磁盘空间利用率

df -T

mount 命令挂载文件系统

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

文件基础操作

查看文件夹下的内容

ls

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

查看用户信息

查看当前登录用户信息

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 && 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 # 进入 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文件夹的权限

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

Debian APT 常用命令

apt update #  列出所有可更新的软件清单命令
apt install <package_name> # 安装指定的软件命令
apt install <package_1> <package_2> <package_3> # 安装多个软件包
apt update <package_name> # 更新指定的软件命令
apt remove <package_name> # 删除软件包命令
apt search <keyword> # 查找软件包命令
apt list --installed # 列出所有已安装的包

Linux的前置原理和基础指令 | 青训营笔记