Linux基础|青训营笔记

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计算机硬件

五大基本单元

  • 控制器,是计算机的“大脑”,用于控制计算机中的各种操作。它接收指令,解码指令,调度指令,并且通过总线将指令发送到其他单元,以控制它们执行指令
  • 运算器,是计算机中的算术和逻辑单元,用于执行各种算术和逻辑运算。它由ALU(算术逻辑单元)和其他寄存器组成
  • 存储器单元,是计算机中的存储单元,用于存储程序和数据。它分为内存和外存两部分,内存一般指主存储器,外存一般指磁盘等外部存储设备
  • 输入单元,是计算机中的输入设备,用于接收外部数据并将其传输到计算机系统中。例如,键盘、鼠标、扫描仪等都是输入单元
  • 输出单元,是计算机中的输出设备,用于将计算机系统中的数据传输到外部环境中。例如,显示器、打印机、喇叭等都是输出单元 image24.png

计算机操作系统

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。

启动流程

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Linux系统概览

Linux版本

  • 内核版本
  • 发行版本

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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

基本组成

  • 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,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,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,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

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体系架构

image26.png 硬件层包括计算机硬件设备,如 CPU、内存、磁盘、网络等 内核层是 Linux 的核心,负责管理硬件和提供系统服务。它包括系统调用、设备驱动程序、网络协议栈、虚拟文件系统等 应用程序层是构建在内核之上的各种应用程序,如图形用户界面、Web 服务器、数据库、邮件服务器等用户层是用户与系统交互的界面,包括 shell、图形用户界面、命令行工具等。用户可以通过这些界面来与系统交互、操作文件和程序

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 image27.png

上图中一二三楼分别为

  • 底层:文件系统、文件管理
  • 中间层:进程管理、进程运行
  • 上层:命令行交互

漫画中形象表示了各种进程,比如漫画中靠墙的企鹅是在监视80端口

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D(PPID)唯一识别
#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
#全部进程动态实时例图
top

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。

一切皆文件

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文件基本操作

is #查看文件夹下的内容

mkdir demo #创建文件夹

mv demo/home #移动demo文件到home

rm -r demo #删除demo文件夹

touch file.txt #创建空文件

cp file.txt file_back.txt #复制文件

用户权限

  • 用户账号

    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

  • 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)

课程总结

  • 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
  • 加深对操作系统概念和实现的理解,夯实基础知识

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