Linux基础

内卷的晨曦
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Linux基础

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

Linux选用企鹅作为logo的原因是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。Linux选择企鹅作为logo，其含义是：开源的Linux，可以为任何人在任何地方使用，任何公司或个人无权将其私有

计算机硬件

计算机的五大基本单元

  • 控制器
  • 运算器
  • 存储器单元
  • 输入单元
  • 输出单元

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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消息

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操作系统启动流程

  1. 启动BIOS。进行硬件自检和初始化
  2. 系统引导。找到操作系统。
  3. 启动系统
  4. 初始化系统

启动BIOS

BIOS，Basic Input/Output System，基本输入输出系统。 早期的 BIOS 存储在内存的 ROM 中，不会断电消失；现在大多存储在内存的闪存（Flash Memory）中。

BIOS 程序执行过程有以下几步：

  1. 供电初始化
  2. POST硬件自检
  3. 搜索可引导的存储设备

系统引导

  1. 读取MBR
  2. 查找活动分区

启动系统 初始化系统

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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，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

Linux版本

内核版本 发行版本

Linux内核+常用软件=发行版本

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查看Linux系统版本：

cat/etc/os-release

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系统结构

Linux基本组成

  • 内核
  • shell
  • 文件系统
  • 应用程序

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内核： 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

# 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

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进行运行的进程

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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

进程的系统调用

内和空间（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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文件系统

文件系统负责管理持久化数据的子系统，负责把用户的文件存在磁盘硬件中 Linux中一切皆文件 Linux文件系统是采用树状的目录结构，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

# 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

用户权限

用户账户

文件权限

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

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
grops

# 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 -Id 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 chmod o+r ./demo # demo文件夹写权限赋予其他人
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

Linux软件包管理

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，ART,YUM,DNF

软件包管理工具

  • RPM（Red Hat Package Manager），为Red hat 操作系统的宝管理系统
  • 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
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