Linux基础 | 青训营笔记

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一、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

二、图标

  • 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 选择企鹅图案作标志,其含意也是表明:开源的Linux,为全人类共同所有,任何公司无权将其私有。

三、计算机五大组成

  • 在一个完整的冯诺依曼计算体系当中,计算机主要由五大基本单元组成,分别是控制器、运算器、存储器、以及输入输出两个单元。
  • 控制器,顾名思义,他的作用就是协调和指挥计算机中各个部件进行按需作业。
  • 运算器主要作用就是算术与逻辑运算的处理。
  • 存储器主要分为内存跟外存,磁盘光驱等都是属于外存。
  • 输入设备比如鼠标、键盘
  • 输出设备比如显示器、音响等。

四、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

计算机操作系统的概念:

  • 操作系统是用于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。
  • 操作系统主要提供了两个方面的能力,一个是管理计算机资源,包括处理器管理、存储管理、设备管理、文件管理等,另外一个能力是提供各种的用户接口,包括命令接口、图形用户接口、程序调用接口,实现外部程序与操作系统内核的交互。
  • 目前主流的计算机操作系统包括 mac系统、linux系统、windows、手机端安卓系统以及目前比较火的华为鸿蒙系统。

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  • 操作系统的启动流程分为传统模式,也就是基于bios的启动流程,另一种是当前的主流模式,就是基于UEFI的启动流程。
  • BIOS或者UEFI其实就是一段固化在主板上的程序,计算机启动时会默认运行这段程序,然后通过这段程序去运行主板引导项,其实大家可以将程序理解为UEFI是BIOS流程的升级版本,解决优化了BIOS Bootloader也就是操作系统引导程序,然后通过引导程序初始化操作系统启动运行中的一些问题。比如优化了BIOS自检流程,然后BIOS启动会配合MBR分区,无法引导启动超过2.2T的磁盘。而UEFI一版配合GPT分区,支持引导超过2.2T的磁盘。

Linux版本

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  • 查看Linux系统内核版本:①uname -a ②cat /proc/version
  • 查看Linux系统版本:cat /etc/os-release

Linux基本组成:

  • 内核 image.png
  • shell
  • 文件系统
  • 应用程序

五、Linux系统结构

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

查看进程信息 image.png

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。

image.png 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

  • 文件系统负责管理持久化数据的子系统,负责把用户的文件存到磁盘硬件中。
  • Linux中一切皆文件

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这样做最明显的好处是开发者仅需要使用一套API和开发工具即可调取 Linux系统中绝大部分的资源。举个简单的例子,Linux中几乎所有读(读文件,读系统状态,读socket,读PIPE)的操作都可以用read的数来进行;几乎所有更改(更改文件,更改系统参数,写socket,写PIPE)的操作都可以用write函数来进行。 使用任何硬件设备都必须与根目录下某一目录执行挂载操作

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**虚拟文件系统(VFS) **

  • 对应用层提供一个标准的文件操作接口 虚拟文件系统(VFS)
  • 对文件系统提供一个标准的文件接入接口

虚拟文件系统使得Linux可以存在多个“实际的文件系统”,比如分区1是ext2,分区2是ex3,分区3是fat32,那么每个实际的文件系统”的结构和操作方式是不一样的。

  • 如果是这样的话用户怎么去操作它们呢?总不能每种不同的文件系统都采用不同的方法吧,那么这个时候就需要VFS作为中间层!用户面接控制VFS,VFS再去控制各个文件系统,虑拟文件系统使得Linux可以存在多个“实际的文件系统”,比如分区1是ext2,分区2号ext3,分区3是fat32。
  • 那么每个“实际的文件系统”的结构和提作方式是不一样的。如果是这样的话用户怎么去操作它们呢?总不能每种不同的文件系统都采用不同的方法吧,那么这个时候就需要VTS作为中间层!用户直接控制VFS,VFS再去控制各个文件系统。

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用户账户

  • 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

  • 用户组

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权限,包括读(R)、写(W)、执行(X)

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