Linux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

计算机硬件

计算机由五大基本单元组成

控制器
运算器
存储器单元
输入单元
输出单元

计算机操作系统

操作系统（Operating System，OS）

定义：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

起到承上启下的作用，承上：可以在操作系统之上运行一些应用程序，启下：可以在操作系统之下跟系统硬件进行交互

管理计算机资源：

处理器管理
存储器管理
设备管理
文件管理

提供用户接口：

命令接口
图形用户接口
程序接口

操作系统启动流程

Linux 版本

内核版本：由 Linux 作者本人进行维护，提供进程管理、内存管理、文件系统管理以及硬件资源管理等一系列的底层能力
发行版本如：centos、debian Linux、Ubuntu(补一句，Ubuntu yyds)

查看 Linux 系统内核版本

通过 uname -a | cat /proc/version 命令查询 Linux 内核版本

通过 cat /etc/os-release 命令查询 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

Linux 系统结构

Linux 基本组成

一般有 4 个主要部分：

内核
shell
文件系统
应用程序

Linux 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

进程调度

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

简介

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

进程生命周期

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，进程称为僵尸进程
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
- CPU 会生成一个调度队列，进程会放入这个队列中，当 CPU 开始进程调度的时候，会从第一个开始取，直到队列中所有的进程被取出，CPU 又会从队列的第一个位置开始取出，这样好处保证了每个进程都被调用了，而不会因为优先级的问题，导致低优先级的进程不被调用
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

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

Linux 基础笔记