Linux基础| 青训营笔记

程序小猿2
24 阅读9分钟

学习Linux的价值

  • Linux是现代化应用程序交付的首选平台，无论部署在裸机、虚拟化还是容器化环境
  • 公司内部服务（TCE、FaaS、SCM）统一使用DebianLinux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

计算机硬件

计算机五大基本单元

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  1. 控制器

控制器是对输入的指令进行分析，并统一控制计算机的各个部件完成一定任务的部件。它一般由指令寄存器、状态寄存器、指令译码器、时序电路和控制电路组成。是协调指挥计算机各部件工作的元件，其功能是从内存中依次取出命令，产生控制信号，向其他部件发出指令，指挥整个运算过程。控制器是统一指挥、协调其他部件的中枢。

2.运算器

运算器又称算术逻辑单元(Arithmetic Logic Unit简称ALU)，是进行算术、逻辑运算的部件。运算器的主要作用是执行各种算术运算和逻辑运算，对数据进行加工处理。控制器、运算器和寄存器等组成硬件系统的核心----中央处理器(Central Processing Unit，简称 CPU)。CPU用大规模集成电路工艺集成在一块芯片上，是计算机系统的核心设备

3.存储器

存储器是计算机记忆或暂存数据的部件。计算机中的全部信息，包括原始的输入数据。经过初步加工的中间数据以及最后处理完成的有用信息都存放在存储器中。而且，指挥计算机运行的各种程序，即规定对输入数据如何进行加工处理的一系列指令也都存放在存储器中。存储器分为内存储器(简称内存或主存)、外存储器(简称外存或辅存，如硬盘)。

4.输入设备

输入设备是是重要的人机接口，用来接受用户输入的原始数据和程序，并将它们变为计算机能识别的二进制存入到内存中。常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、光笔等。

5.输出设备

输出设备是输出计算机处理结果的设备，用于将存入在内存中的由计算机处理的结果转变为人们能接受的形式输出。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。

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：
承上：在操作系统之上可以运用我们的计算机应用程序
启下：可以直接与硬件做出交互

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操作系统启动流程

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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，Linux 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
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Linux介绍

Linux内核版本

内核(kernel)是系统的心脏，是运行程序和管理像磁盘和打印机等硬件设备的核心程序，它提供了一个在裸设备与应用程序间的抽象层。

Linux内核版本又分为稳定版和开发版，两种版本是相互关联，相互循环：

  • 稳定版：具有工业级强度，可以广泛地应用和部署。新的稳定版相对于较旧的只是修正一些bug或加入一些新的驱动程序。
  • 开发版：由于要试验各种解决方案，所以变化很快。

内核源码网址：www.kernel.org 所有来自全世界的对Linux源码的修改最终都会汇总到这个网站，由Linus领导的开源社区对其进行甄别和修改最终决定是否进入到Linux主线内核源码中。

Linux发行版本

Linux发行版 (也被叫做 GNU/Linux 发行版) 通常包含了包括桌面环境、办公套件、媒体播放器、数据库等应用软件。

目前市面上较知名的发行版有：Ubuntu、RedHat、CentOS、Debian、Fedora、SuSE、OpenSUSE、Arch Linux、SolusOS 等。

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Linux目录

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查看Linux系统内核版本

#方法1
uname -a
//显示系统的所有信息，包括内核版本号、操作系统发行版、主机名、处理器类型和架构等等
uname -r
//只显示当前Linux系统的内核版本号
​
#方法2
cat /proc/version
//cat /proc/version 命令用于显示当前 Linux 系统内核的版本号、编译者和编译日期。该命令读取 /proc/version 文件的内容并将其输出到终端上。
​
//该命令可以提供有关 Linux 内核的基本信息，包括内核版本、内核编译器和内核构建日期等。此外，它还提供了有关操作系统的其他信息，例如 GNU 工具链的版本和 CPU 架构信息。
​
//一些 Linux 系统中可能没有 /proc/version 文件，但是它们通常会提供其他方式来查看内核版本号，例如方法1的 uname -r 命令

Linux系统结构

Linux四个主要部分

  • 内核

    • Linux操作系统的核心部分，它管理计算机硬件的资源，包括CPU、内存、磁盘、网络等。它是操作系统与硬件之间的接口，提供了一个操作系统所需的各种基本服务和功能，如进程管理、文件系统、内存管理、网络协议栈等。

  • shell

    • Shell是用户与Linux内核之间的接口，是一个命令解释器，提供了一种命令行界面供用户进行交互。在Shell中，用户可以输入命令和参数，执行脚本和程序，管理文件和目录等

  • 文件系统

    • 文件系统是Linux操作系统中用于管理文件和目录的机制，是用户与操作系统之间进行文件交互的接口。Linux支持多种文件系统，如ext4、NTFS、FAT32等。它们管理着磁盘上的文件和目录，并提供文件读写、权限控制等基本功能

  • 应用程序

    • 应用程序是运行在Linux操作系统上的各种软件，如文本编辑器、浏览器、视频播放器、编译器等。Linux操作系统拥有众多的应用程序，涵盖了各种领域，可以满足不同用户的需求

Linux体系结构

Linux 的体系结构是一个多层次的体系结构，包括硬件层、内核层、应用程序层和用户层。

  • 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
97d9188580de2f816464ac876f1bc03.png ### 进程管理 - 进程是正在执行的一个程序或命令 - 进程拥有自己的地址空间，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 93842

#全部进程动态实时视图
top

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，进程即将被摧毁。

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

文件系统

文件内容查看

Linux系统中使用以下命令来查看文件的内容：

  • cat 由第一行开始显示文件内容
  • tac 从最后一行开始显示
  • nl 显示的时候，顺道输出行号
  • more 一页一页的显示文件内容
  • less与more 类似，但可以往前翻页
  • head 只看头几行
  • tail 只看尾巴几行

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、写、执行

Linux系统软件包管理器

  • 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 上层工具：主要用于数据的搜索任务和依赖解析任务

上层与底层工具的区别

底层工具主要用于底层的软件包管理操作，例如软件包的安装、卸载、更新等，其主要特点包括：

  • 以命令行为主要界面；
  • 操作灵活、功能强大；
  • 操作相对复杂，需要较高的技术水平。

常见的底层工具包括：

  • DPKG：Debian Linux 系统的底层软件包管理工具；
  • RPM：Red Hat Linux 系统的底层软件包管理工具；
  • yum：基于 RPM 的高级包管理器；
  • apt：基于 dpkg 的高级包管理器。
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上层工具则更加注重用户友好性，提供了一些图形化界面和便捷的操作方式，其主要特点包括：

  • 提供图形化界面，操作简单方便；
  • 可以方便地搜索、安装和卸载软件包；
  • 功能相对有限。

常见的上层工具包括：

  • Synaptic：适用于 Debian 系统的上层软件包管理工具；
  • Yumex：适用于 Red Hat 系统的上层软件包管理工具；
  • Apper：适用于 KDE 桌面环境的上层软件包管理工具；
  • Gnome-Software：适用于 Gnome 桌面环境的上层软件包管理工具。

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
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