Linux 基础 ｜ 青训营笔记
介绍
Linux 是由内核(kernel)、 shell(命令解释器)、文件系统和应用程序等组成的操作系统。它提供了丰富的工具和命令行界面，使用户能够轻松地管理和控制计算机系统。
Linux 具有稳定性高、安全性强、灵活性好、可靠性高等优点，同时还支持多任务处理和多用户操作，可以满足各种不同需求的用户。
Linux 操作系统被广泛应用于服务器、超级计算机、移动设备和嵌入式设备等领域，并且也逐渐普及到个人电脑的市场。
学习价值
- 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。
Logo
- 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。
计算机组成
- 控制器
- 运算器
- 存储器单元
- 输入单元
- 输出单元
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。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格种的用户接口，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。
操作系统启动流程
程序启动必须有操作系统来执行，那操作系统本身也是一个程序，那是如何在开机时被执行的呢？
发展简史
- 1969年，Unix 诞生于贝尔实验室
- 1984年，贝尔实验室将 Unix 商业化
- 1984年，Tanenbaum 开发 Minix 操作系统用于教学并开放源码
- 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 - 1991年，Linus Torvalds 受 Minix 影响实现初版的 Linux 内核
- 1992年，Linux 内核以 GPL 协议发行V1.0
Linux 版本
查看内核版本：
查看系统版本：
应用领域
- 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
基本组成
- 内核
- shell
- 文件系统
- 应用程序
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
文件系统
文件系统负责管理持久化数的子系统，负责把用户的文件存到磁盘硬件中。
Linux 中一切皆文件：
Liux文件系统是采用树状的目录结构，最上层是/（根）目录。
/bin：
bin 是 Binaries (二进制文件) 的缩写, 这个目录存放着最经常使用的命令。
/boot：
这里存放的是启动 Linux 时使用的一些核心文件，包括一些连接文件以及镜像文件。
/dev ：
dev 是 Device(设备) 的缩写, 该目录下存放的是 Linux 的外部设备，在 Linux 中访问设备的方式和访问文件的方式是相同的。
/etc：
etc 是 Etcetera(等等) 的缩写,这个目录用来存放所有的系统管理所需要的配置文件和子目录。
/home：
用户的主目录，在 Linux 中，每个用户都有一个自己的目录，一般该目录名是以用户的账号命名的。
/lib：
lib 是 Library(库) 的缩写这个目录里存放着系统最基本的动态连接共享库，其作用类似于 Windows 里的 DLL 文件。几乎所有的应用程序都需要用到这些共享库。
/mnt：
系统提供该目录是为了让用户临时挂载别的文件系统的，我们可以将光驱挂载在 /mnt/ 上，然后进入该目录就可以查看光驱里的内容了。
/opt：
opt 是 optional(可选) 的缩写，这是给主机额外安装软件所摆放的目录。比如你安装一个ORACLE数据库则就可以放到这个目录下。默认是空的。
/proc：
proc 是 Processes(进程) 的缩写，/proc 是一种伪文件系统（也即虚拟文件系统），存储的是当前内核运行状态的一系列特殊文件，这个目录是一个虚拟的目录，它是系统内存的映射，我们可以通过直接访问这个目录来获取系统信息。
/root：
该目录为系统管理员，也称作超级权限者的用户主目录。
/sbin：
s 就是 Super User 的意思，是 Superuser Binaries (超级用户的二进制文件) 的缩写，这里存放的是系统管理员使用的系统管理程序。
/usr：
usr 是 unix shared resources(共享资源) 的缩写，这是一个非常重要的目录，用户的很多应用程序和文件都放在这个目录下，类似于 windows 下的 program files 目录。
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？
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
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ext3，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！用户直接控制VFS，VFS再去控制各个文件系统。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ext3，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！用户直接控制VFS，VFS再去控制各个文件系统。
查看文件系统类型：
文件基本操作：
文件读取流程：
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：
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。
- R(TASK RUNNING)，可执行状态
- S(TASK INTERRUPTIBLE)，可中断的睡民状态
- 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，进程成为厘尸进程
- 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，当轮间完成侧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
当进程运行在内核空间时就处于内核态，而进程运行在用户空间时则处于用户态。
用户
Linux 是一个多用户的系统，我们可以多个用户同时登陆 Linux。
-
用户账户
- 普通用户账户：在系统中进行营通作业
- 超级用户账户：在系统中对普通用户和整个系统进行管理
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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)。
查看用户信息：
用户权限操作：
软件包
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软件包
通常指的是一个应用程序，它可以是一个 GUI 应用程、命令行工具或(其他软件程序需要的) 软件库
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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
- RPM(Red Hat Package Manager),为Red hat操作系统的包管理系统
- DPKG(Debian package),为Debian操作系统的包管理系统
上层工具: 主要用于数据的搜索任务和依赖解析任务，APT，YUM，DNF
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
通常 Debian 系的 Linux 软件源配置文件: /etc/apt/sources.list。
- 镜像地址: https://mirrors.aliyun.com/
- /dists: 查看系统代号
- /pool: 查看软件分支
nginx 安装：
nginx 配置修改：