Linux 概述
什么是Linux
Linux是一套开源的类似Unix操作系统,是一个基于POSIX和Unix的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。它能运行主要的Unix工具软件、应用程序和网络协议。它支持32位和64位硬件。Linux继承了Unix以网络 为核心的设计思想,是一个性能稳定的多用户网络操作系统。
Unix和Linux有什么区别?
Linux和Unix都是功能强大的操作系统,都是应用广泛的服务器操作系统,有很多相似之处,甚至有一部分人错误地认为Unix和Linux操作系统是一样的,然而,事实并非如此Unix和Linux有什么区别
开源性
Linux是一款开源操作系统,不需要付费,即可使用;Unix是一款对源码实行知识产权保护的传统商业软件,使用需要付费授权使用。
跨平台性
Linux操作系统具有良好的跨平台性能,可运行在多种硬件平台上;Unix操作系统跨平台性能较弱,大多需与硬件配套使用。
可视化界面
Linux除了进行命令行操作,还有窗体管理系统;Unix只是命令行下的系统。
硬件环境
Linux操作系统对硬件的要求较低,安装方法更易掌握;Unix对硬件要求比较苛刻,按照难度较大。
用户群体
Linux的用户群体很广泛,个人和企业均可使用;Unix的用户群体比较窄,多是安全性要求高的大型企业使用,如银行、 电信部门等,或者Unix硬件厂商使用,如Sun等。
相比于Unix操作系统,Linux操作系统更受广大计算机爱好者的喜爱,主要原因是Linux操作系统具有Unix操作系统的全部功能,并且能够在普通PC计算机上实现全部的Unix特性,开源免费的特性,更容易普及使用!
什么是 Linux 内核?
Linux 系统的核心是内核。它借助进程间通信和系统调用,在硬件级别上充当应用程序和数据处理之间的桥梁。内核控制着计算机系统上的所有硬件和软件,在必要时分配硬件,并根据需要执行软件。内核是Linux操作系统的主要部分,它可实现进程管理、内存管理、文件系统、设备驱动和网络系统等功能,为核外的所有程序提供运行环境。
内核的作用是什么?
- 内存管理:追踪记录有多少内存存储了什么以及存储在哪里
- 进程管理:确定哪些进程可以使用中央处理器(CPU)、何时使用以及持续多长时间
- 设备驱动程序:充当硬件与进程之间的调解程序/解释程序
- 系统调用和安全防护:从流程接受服务请求
在正确实施的情况下,内核对于用户是不可见的,它在自己的小世界(称为内核空间)中工作,并从中分配内存和跟踪所有内容的存储位置。用户所看到的内容(例如 Web 浏览器和文件)则被称为用户空间。这些应用通过系统调用接口(SCI)与内核进行交互。
举例来说,内核就像是一个为高管(硬件)服务的忙碌的个人助理。助理的工作就是将员工和公众(用户)的消息和请求(进程)转交给高管,记住存放的内容和位置(内存),并确定在任何特定的时间谁可以拜访高管、会面时间有多长。
Linux的基本组件是什么?
就像任何其他典型的操作系统一样,Linux拥有所有这些组件:内核,shell和GUI,系统实用程序和应用程序。Linux比其他操作系统更具优势的是每个方面都附带其他功能,所有代码都可以免费下载。
Linux 的体系结构
从大的方面讲,Linux 体系结构可以分为两块:
用户空间(User Space) :用户空间又包括用户的应用程序(User Applications)、C 库(C Library) 。
内核空间(Kernel Space) :内核空间又包括系统调用接口(System Call Interface)、内核(Kernel)、平台架构相关的代码(Architecture-Dependent Kernel Code) 。
Linux体系结构_callOfSZR的博客-CSDN博客
【001】一文带你全面掌握Linux系统体系结构 - 知乎
为什么 Linux 体系结构要分为用户空间和内核空间的原因?
- 现代 CPU 实现了不同的工作模式,不同模式下 CPU 可以执行的指令和访问的寄存器不同。
- Linux 从 CPU 的角度出发,为了保护内核的安全,把系统分成了两部分。
用户空间和内核空间是程序执行的两种不同的状态
我们可以通过两种方式完成用户空间到内核空间的转移
- 系统调用
- 硬件中断
BASH和DOS之间的基本区别是什么?
BASH命令区分大小写,而DOS命令则不区分;
在BASH下,/ 是目录分隔符,\ 作为转义字符。在DOS下,/ 用作命令参数分隔符,\ 是目录分隔符
DOS遵循命名文件中的约定,即8个字符的文件名后跟一个点,扩展名为3个字符。BASH没有遵循这样的惯例。
Linux 开机启动过程?
第一步:加电
第二步:加载BIOS设置,选择启动盘。
这是因为因为BIOS中包含了CPU的相关信息、设备启动顺序信息、硬盘信息、内存信息、时钟信 息、PnP特性等等。在此之后,计算机心里就有谱了,知道应该去读取哪个硬件设备了。在BIOS将系统的控制权交给启动硬盘第一个扇区之后,就开始由Linux来控制系统了。
第三步:加载磁盘中MBR中的grub。
MBR(Master Boot Record):即主引导分区,是启动盘的前512字节,里面存放了预启动信息和分区信息。前446个字节,即是grub引导程序后66个字节是分区表的信息。
第四步:加载Linux内核系统到内存当中,运行超级进程/sbin/init进程。
在Linux系统中,init进程的进程号永远是1,也就是说,系统中的所有进程的父进程都是init进程。可以使用命令pstree进行查看。
第五步:加载配置文件。
init程序启动之后,会读取/etc/inittab文件,来决定系统的运行级别,Linux系统的运行级别有7中,从0-6
# 0 - 关机模式(千万不要把initdefault设置为0 ,要不然你永远开不了机)
# 1 - 单用户模式 (此模式相当于救援模式,内核损坏,root忘记密 等可以使用此模式进行恢复 。想当于windows下的安全模式)
# 2 - 多用户,但是没有NFS
# 3 - 完全多用户模式 (文本命令行界面,一般服务器都是此模式)
# 4 - 保留未使用
# 5 - 图形桌面(系统启动之后会进入到图形化桌面系统中)
# 6 - 重新启动(千万不要把initdefault设置为6 )
平时我们常用的也就是1,3,5。可以使用init 3 ,init 5进行切换。运行级别决定之后,加载相应的配置文件。第一个用户层文件就是/etc/rc.d/rc.sysinit脚本程序,它做的工作非常多,包括设定PATH、设定网络配置(/etc/sysconfig/network)、启动swap分区、设定/proc等等
第六步:加载内核模块,具体是依据/etc/modules.conf文件或/etc/modules.d目录下的文件来装载内核模块。
第七步:根据运行级别,系统会运行rc0.d到rc6.d中的相应的脚本程序,来完成相应的初始化工作和启动相应的服务。
第八步:启动init.d下的系统进程
第九步:出现登录系统的画面。
Linux系统缺省的运行级别?
Linux运行级别从0~6,共7个。
0:关机。不能将系统缺省运行级别设置为0,否则无法启动。
1:单用户模式,只允许root用户对系统进行维护。
2:多用户模式,但不能使用NFS(相当于Windows下的网上邻居)
3:字符界面的多用户模式。
4:未定义。
5:图形界面的多用户模式。
6:重启。不能将系统缺省运行级别设置为0,否则会一直重启。
--查看运行级别命令
runlevel
先后显示系统上一次和当前运行级别。如果不存在上一次运行级别,则用N表示。
--改变提供运行级别命令
init [n]其中n是上面的数字0-6
Linux 使用的进程间通信方式?
了解即可,不需要太深入。
1、管道(pipe)、流管道(s_pipe)、有名管道(FIFO)。
2、信号(signal) 。
3、消息队列。
4、共享内存。
5、信号量。
6、套接字(socket) 。
Linux 有哪些系统日志文件?
什么是交换空间?
交换空间是Linux使用的一定空间用于临时保存一些并发运行的程序。当RAM没有足够的内存来容纳正在执行的所有程序时,就会发生这种情况。
什么是root帐户
root帐户就像一个系统管理员帐户,允许你完全控制系统。你可以在此处创建和维护用户帐户,为每个帐户分配不同的权限。每次安装Linux时都是默认为root帐户。
什么是LILO?
LILO是Linux的引导加载程序。它主要用于将Linux操作系统加载到主内存中,以便它可以开始运行。
什么是BASH?
BASH是Bourne Again SHell的缩写。它由Steve Bourne编写,作为原始Bourne Shell(由/ bin / sh表示)的替代品。它结合了原始版本的Bourne Shell的所有功能,以及其他功能,使其更容易使用。从那以后,它已被改编为运行Linux的大多数系统的默认shell。
长话短说:Bash 也是一种跑在你电脑里的程序(program),但它的设计使你能轻松地与之“对话”(talk)。
在你电脑里的每个程序都能做很多不同的事:读取文档、启动其他程序、数学运算、控制设备。Bash 这个程序,与他们最大的不同在于,它并不执行某种特定的任务,而是听从你这个用户的命令。为此,一种“语言”被特意创造出来,使你可以与 Bash 对话,告诉它该做什么。这种语言就是 Bash shell 语言,你之后会与它熟悉亲近起来。
Shell这类程序,本质上是为你提供一个与其他程序交互的界面(interface)。这类程序数量也非常多,每一个都有它自己配套使用的语言,如其中比较流行的 C shell (csh)、Z shell (zsh)、Korn shell (ksh)、Bourne shell、Almquist shell (dash)等。目前最主流的就是 Bash (也作 Bourne Again shell) 。需留意,所有这些 shell 使用的语法看起来都很相似,当你实际写代码输入命令时,一定要清楚自己当前正在使用哪种 shell。之后,你可能会经常听到人们用“shell 代码”称呼他们所写的代码,而这种表达的笼统含糊就相当于用“源码”指代你具体的 Java 代码。这份指南要教你的是如何写 bash shell 代码,它也仅适用于 bash 这种 shell。
什么是CLI?
命令行界面(英语**:command-line interface**,缩写]:CLI)是在图形用户界面得到普及之前使用最为广泛的用户界面,它通常不支持鼠标,用户通过键盘输入指令,计算机接收到指令后,予以执行。也有人称之为字符用户界面(CUI)。
通常认为,命令行界面(CLI)没有图形用户界面(GUI)那么方便用户操作。因为,命令行界面的软件通常需要用户记忆操作的命令,但是,由于其本身的特点,命令行界面要较图形用户界面节约计算机系统的资源。在熟记命令的前提下,使用命令行界面往往要较使用图形用户界面的操作速度要快。所以,图形用户界面的操作系统中,都保留着可选的 命令行界面。
什么是GUI?
图形用户界面(Graphical User Interface,简称 GUI,又称图形用户接口)是指采用图形方式显示的计算机操作用户界面。
图形用户界面是一种人与计算机通信的界面显示格式,允许用户使用鼠标等输入设备操纵屏幕上的图标或菜单选项,以选择命令、调用文件、启动程序或执行其它一些日常任务。与通过键盘输入文本或字符命令来完成例行任务的字符界面 相比,图形用户界面有许多优点。
开源的优势是什么?
开源允许你将软件(包括源代码)免费分发给任何感兴趣的人。然后,人们可以添加功能,甚至可以调试和更正源代码中的错误。它们甚至可以让它运行得更好,然后再次自由地重新分配这些增强的源代码。这最终使社区中的每个人受益。
GNU项目的重要性是什么?
这种所谓的自由软件运动具有多种优势,例如可以自由地运行程序以及根据你的需要自由学习和修改程序。它还允许你将软件副本重新分发给其他人,以及自由改进软件并将其发布给公众。
磁盘、目录、文件
简单说下 Linux 文件系统?
在 Linux 操作系统中,所有被操作系统管理的资源,例如网络接口卡、磁盘驱动器、打印机、输入输出设备、普通文件或是目录都被看作是一个文件。
也就是说在 Linux 系统中有一个重要的概念:一切都是文件。其实这是 Unix 哲学的一个体现,而 Linux 是重写 Unix 而来,所以这个概念也就传承了下来。在 Unix 系统中,把一切资源都看作是文件,包括硬件设备。UNIX系统把每个硬件都看成是一个文件,通常称为设备文件,这样用户就可以用读写文件的方式实现对硬件的访问。
Linux 支持 5 种文件类型,如下图所示:
Linux 的目录结构是怎样的?
Linux 文件系统的结构层次鲜明,就像一棵倒立的树,最顶层是其根目录
常见目录说明
/bin: 存放二进制可执行文件(ls,cat,mkdir等),常用命令一般都在这里;
/etc: 存放系统管理和配置文件;
/home: 存放所有用户文件的根目录,是用户主目录的基点,比如用户user的主目录就是/home/user,可以用~user表示;
**/usr **: 用于存放系统应用程序;
/opt: 额外安装的可选应用程序包所放置的位置。一般情况下,我们可以把tomcat等都安装到这里;
/proc: 虚拟文件系统目录,是系统内存的映射。可直接访问这个目录来获取系统信息;
/root: 超级用户(系统管理员)的主目录(特权阶级o);
/sbin: 存放二进制可执行文件,只有root才能访问。这里存放的是系统管理员使用的系统级别的管理命令和程序。如ifconfig等;
/dev: 用于存放设备文件;
/mnt: 系统管理员安装临时文件系统的安装点,系统提供这个目录是让用户临时挂载其他的文件系统;
/boot: 存放用于系统引导时使用的各种文件;
**/lib **: 存放着和系统运行相关的库文件 ;
/tmp: 用于存放各种临时文件,是公用的临时文件存储点;
/var: 用于存放运行时需要改变数据的文件,也是某些大文件的溢出区,比方说各种服务的日志文件(系统启动日志等。)等;
/lost+found: 这个目录平时是空的,系统非正常关机而留下“无家可归”的文件(windows下叫什么.chk)就在这里。