Linux基础（四） | 青训营笔记

wee
145 阅读7分钟

1 课程目标

  • 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

2 Linux --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。

    • 不同的文件有不同的类型 image.png

  • Liux文件系统是采用树状的目录结构，

    • 最上层是 /（根）目录 image.png

问题思考

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？

  • Linux 为不同的文件系统提供了统一的调用接口，这就是虚拟文件系统（Virtual File System，简称 VFS）的概念。

  • image.png

    • VFS 是 Linux 内核的核心模块之一，它提供了一套通用的文件系统接口，为应用程序提供了一种统一的、与底层文件系统无关的文件操作机制。
    • 在 VFS 中，对所有的文件系统都采用统一的操作方式，这些操作会被映射到各个具体文件系统所对应的操作函数上。
      • 通过这种方式，VFS 能够屏蔽不同文件系统的差异性，为上层应用程序提供了一个统一的视图，使得应用程序不必关心文件的具体存储细节，而只需要关注文件操作本身。
      • 因此，无论是 ext4、NTFS、FAT32 还是其他文件系统，应用程序都可以使用同样的方式来访问它们。这也是 Linux 系统在文件系统方面具有很强可扩展性和兼容性的一个重要原因。

简单文件操作命令（很多常用的）

# 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

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

文件读取流程

image.png

  1. 用户空间

    • 用户空间包括用户进程和用户缓冲区
    • 用户进程通过系统调用发起文件读取请求，读取的数据存储在用户缓冲区中。

  2. 内核空间

    • 内核空间包括内核缓存区和Socket缓冲区
    • 当用户进程发起文件读取请求后，操作系统内核会将文件内容从磁盘中读取到内核缓存区中，并将数据从内核缓存区复制到Socket缓冲区。

  3. 硬件空间

    • 硬件空间包括磁盘和网卡
    • 当内核缓存区中的数据被复制到Socket缓冲区后，网卡会将数据发送到网络中，同时硬盘控制器从磁盘读取数据并传输到内核缓存区。

Linux -- 用户权限

  • 用户账号

    • 普通用户账户：在Linux系统中进行普通作业
    • 超级用户账户：在Linux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(R)、写(W)、执行(X) image.png

用户账户相关操作命令

  • 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
    • 这是三个命令组合在一起执行的语句。
      1. cd / 切换到根目录
      2. mkdir demo 创建名为demo的文件夹
      3. ls -ld demo 查看demo文件夹的详细信息，包括文件夹的权限等。其中，ls是查看文件和目录的命令，-l选项是显示详细信息，-d选项是显示目录自身信息，而不是显示目录内文件信息。
cd  / && mkdir demo && ls -ld demo

  • 创建一个用户，并赋予可写操作

    • sudo useradd 表示以管理员权限执行添加用户的操作，而 ceshi 则是指定要创建的用户的用户名。执行该命令后，系统会创建一个新的用户账户，并在系统中为其分配一个用户ID、主目录和默认shell等
sudo useradd ceshi

  • 设置用户密码

    • 设置ceshi用户的密码的命令，其中sudo是用来获得超级用户权限，passwd是用来设置用户密码的命令，ceshi是指定要设置密码的用户
sudo passwd ceshi

  • 切换 ceshi 用户登录

    • 在当前终端中切换到用户ceshi的身份。通过执行这个命令，你可以在终端中执行ceshi用户具有权限的操作
su ceshi
  • 进入demo文件夹
cd demo

  • 创建index.js文件，提示无权限，需要给ceshi用户demo文件夹的权限

    • 在当前目录下创建一个名为index.js的空文件的命令
touch index.js
  • demo文件夹权限给ceshi用户
    • 将当前目录下的 demo 文件夹的所有文件和文件夹的拥有者(owner)和所属组(group)都修改为 ceshi 用户和 ceshi 组。其中 -R 参数表示递归修改
sudo chown -R ceshi:ceshi ./demo
  • 切换ceshi 用户登录
su ceshi
  • 进入demo文件夹
cd demo
  • 创建index.js文件成功
touch index.js

3 Linux系统软件包管理器

  • 软件包

    • 通常指的是一个应用程序
    • 可以为一个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。
  1. 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。

image.png

  • 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。
  1. 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。

常用上层和底层工具的命令

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

管理软件源

  • 类似我们平时使用npm的时候因为网络问题会切换的那个镜像源
  • 常常会切到淘宝源
    • 通常Debian系的Linux软件源配置文件：/etc/apt/sources.list
    • 镜像地址：[mirrors.aliyun.com/]
      • /dists:查看系统代号
      • /pool：产看软件分支

4 总结

  • Linux命令是更不熟悉的点，还需要自己多多学习
  • 对于Linux的文件系统和Linux命令进行复习，印象更深刻，不过线程也很重要
  • 很开心自己的学习有所产出，以后复习时候也可以拿自己文章来复习

参考

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