linux学习记录
此片博客作为我学习linux的学习笔记
linux该如何学？
（1）尽量使用命令行
（2）学习linux相关的知识：计算机网络，计算机体系结构，操作系统等等（推荐网络资料：电脑基础 网络基础
（3）养成学习笔记的习惯，同时多动手实践
（4）选择好的参考书籍
（5）学会解决问题：先自主动手实验解决（根据出错信息），借助FAQ和google，最后实在解决不了要有效提问（提问的智慧）
（6）养成记录错误及解决方案的习惯，网络上看到好文章要学会copy并归类保存
主机规划和磁盘分割
linux中一切设备皆文件
inode
文件的权限
安全模型: 最初的安全模型为DAC(Discretionary Access Control)，后面新增了MAC(Mandatory Access Control)，MAC是在DAC的基础上建立的，是DAC的加强。系统会先做DAC安全检查，如果通过检查并且系统上有MAC，则再执行MAC检查。
DAC安全模型：该模型的核心为进程的权限等于使用该进程用户的权限
用户，组，口令
用户和组分别使用UID和GID来标识，一个用户可以属于一个或多个组，默认用户属于与GID等于该用户UID的一个组。用户信息保存有/etc/passwd中，组信息保存在/etc/group中。口令保存于/etc/shadow（口令是什么还不清楚）
文件的权限控制信息
文件的类型：
普通文件：可分为文本文件和二进制文件，通过touch创建
目录文件：顾名思义，就是类似目录作用的文件，其中记录着指向该目录下文件的指针
设备文件：设备文件又可分为字符设备文件（键盘） 和 块设备文件（磁盘）
套接字文件：与网络通行相关，一般在应用程序执行过程中创建
符号链接文件：其为软链接文件而非硬链接文件，通过ln创建
管道文件：顾名思义，该文件就好像一个管道，用来连接不同的进程，该文件可以被多个进程公共使用。通过mkfifo创建
访问权限控制组：分为三组user, group, others
可设定的权限：
r:表示具有读权限
w:表示具有写权限
x:一般针对普通文件或者目录文件，表示具有执行/搜索的权限
s:
t:
我们可以通过ls -l 文件 来查看文件的权限控制信息
软链接 硬链接
硬盘
硬盘类型的划分：
（1）按内部结构划分可分为机械硬盘HHD(Hard Disk Drive)和固态硬盘SSD(Solid State Drive)
HHD:内部有具体的机械结构，有磁头等物理部件
SSD:这没有具体的机械结构，一般由主控、缓存、闪存组成，由于没有机械结构，读入写出不需要寻道，所以安静并且效率高，缺点是寿命不如HDD，成本较高
(2)按传输接口划分
IDE: 一种并行接口，由于传输稳定性差的原因已经被淘汰
SATA：一种串行接口，随着技术的升级，传输速率超过了IDE接口
NVME：上面的SATA接口类型一开始是为了机械硬盘设计的，所以在固态硬盘上速度达到瓶颈，于是出现了NVME。该接口是逻辑接口(不是很懂)，只能用于固态硬盘上
查看计算机的磁盘设备文件
磁盘不同，磁盘设备文件的命名也会不同，下面以我的计算机来举例，我的计算机使用的是Nvme接口的固态硬盘，所以硬盘设备文件名为/dev/nvmexxx
我们可以通过df(disk free)命令查看硬盘设备文件
磁盘的分割方式——MBR和GPT
MBR(Master Boot Record 主要开机记录区)
该分割方式以一个柱面为基本单元;
第一扇区（512bytes）的前446bytes为主要开机记录区，后64个字节存储了分割表;
分割表最多有4个分割槽（分割信息），分割项可分为主要分割槽和延伸分割槽，主要分割曹中记录了分割区域开始和结束的磁柱编码，延伸分割槽不仅记录了分割区的开始和结束位置，还记录了对应的衍生分割表的位置。
但是MBR有一些缺点
（1）分割表太小，导致柱号编号有上限，使得不适合更大空间的磁盘
（2）分割表记录有一个位置，如果损害那么整个计算机就无法运行
为了改进以上缺点，提出了新的分割方法GPT
GPT
通常一个扇区的大小为512bytes，但是现在也出现了4K大小的扇区，为了统一表示，提出了LBA(Login Block Address 逻辑区域地址）在对扇区进行编号;
LBA0记录了MBR + GPT标识
LBA1记录了分区表的位置和大小、备份位置信息（备份LBA1-33、校验码（如果校验码有问题，就选用备份分区表）
LBA2-33是实际记录分割区域的地方，每个LBA可记录4个分区（每个分区的开始和结束的LBA），所以一共可以有4×32个分区;如果扇区大小为512bytes，则一个分区槽有128bytes，所以就有64bytes来记录LBA地址，那么可覆盖的磁盘空间就非常大了。
开机检测程序
问题：操作系统的作用是用户硬件和软件的桥梁，用户可以通过操作系统读取硬盘上的程序到内存中运行，但是目前出现了一个问题，操作系统程序也是存取在硬盘上的，在开机启动时要如何启动操作系统程序呢，这就需要嵌入硬体的开机检测程序
BIOS
BIOS为一个韧体（即嵌入ROM的程序）
使用BIOS的开机流程为：
(1) 开机启动BIOS韧体，该程序会去加载CMOS,其中记录了用户自定义的硬件参数，根据这些参数寻找含有MBR（主要开机记录）的磁盘
(2) 读取该磁盘的一个扇区中的MBR程序，启动了开机管理程序
(3) 开机管理程序会提供一个选单，让用户选择不同的操作系统，如果选的是第一项，就直接载入对应操作系统的核心程序，如果选择的是第K项，则在寻找第K个分区中的PBR中记录的开机启动程序，并把开机管理功能交给该程序负责...
UEFI(Unified Extensible Fireware Interface)统一可扩展的韧体界面
为了更好适应GPT分割程序和安全性和可扩展性和兼容性，就有了UEFI开机检测程序
下面是BIOS与UEFI的对比:
Linux安装模式下，磁盘分割的选择
目录数和挂载
Linux的文件是通过目录树的逻辑方式呈现的，如下图所示：
而实际上文件存储与线性的磁盘中（存在分区)，那么磁盘的线性结构和目录树的树结构是如何联系在一起的呢，答案是通过挂载
挂载就是以某个目录作为进入点，把磁盘某分区的内容放置与该目录下的行为，简单的说就是如何如果一个目录挂在到某个分区下，我们可以通过该目录去访问该分区
注意：根目录一定要挂载到某一个分区下，而其他子目录有用户自行决定。
下面举一个挂载的例子:
我们可以看到/目录挂载到partion 1分区下，而/home目录挂载到partion 2分区下，对于/home目录下的文件，会存储在partion 2分区中，而其他/目录下的文件，则会存储子partion 1分区中
命令
命令的基本格式为```command [-option] parameter,...
command:指令，如cd
[-option]:可选项，用来选择命令的模式；当为缩写时用-xx，当为全程时用--xxx
parameter,...:指令参数
举个例子，如
ls -al ~
其作用是显示家目录下的所有文件
入门指令
date:date用来显示时间
date显示当前时间
date +%Y/%m/%d-%H:%M还是设置具体的显示格式
cal:cal的全称为calendar
cal显示当前月份日历
cal [month] [year]显示[某年][某月]的日历
bc:bc的全称为basic calculator
输入bc可以拥有运算功能——输入表达式输出结果，输入quit退出
重要热键
Ctrl+c:可以中断程序运行
Ctrl+d:退出文字界面
[Shift+]PgUp/PgDo:翻看之前输入过的命令
Tab :命令补全
帮助
指令非常多，全部记住是不可能的，所以我们应该记牢一些重要常见的指令，剩下的查询就行了。如何查询指令信息呢？
help:command --help 可以输出comand的帮助文档
man: man全称为manual（使用说明），通过man command可以获得更详细的说明
info: 通过info command也可以获得详细的说明
/usr/share/doc: /usr/share/doc中的文件也有非常多的帮助信息
学了帮助指令后，后面的指令就不需要具体的语法格式了，只给出常用的例子
关机和重新启动
(1)shutdown
常用命令：shutdown -h now现在关机
shutdown -r now现在重启
shutdown -k now假装关机
shutdown -c取消关机
(2)reboot
reboot重启
(3)halt 和 poweroff
halt poweroff关机
虽然关机程序会在执行之前自动将缓冲区中的数据写入磁盘，但是为了保险起见，可以先执行同步缓存(Synchronize cache)指令sync来确保缓冲区的信息写入对应磁盘，防止关机后丢失。
上面的指令，实际上都是通过systemctl <command>来执行的。
权限
owner(拥有者)、group(群组)、others(其他人)、root(系统管理员)
首先要强调，owner、group、others是一个相对的概念，不同的文件有不同owner、group、others。
(1)owner:一个文件可以定义拥有者，比如对于用户Mark的个人资料文件的拥有者为Mark
(2)group:一个或多个用户可以形成一个组，比如Mark用户和Mike用户可以形成M组。一个用户可以属于一个或多个组，就像现实中的人可以属于多个群体。一个文件会指定某个群组中的用户拥有某些权限
(3)others:如果一个文件定义了owner和group，那么剩下的用户则视为others
(4)root:系统管理员拥有最高权限，不受约束，可以对任何文件进行任何操作
为什么文件要定义拥有者、群组、其他人的概念呢？原因是文件需要对不同的用户进行不同的权限管理。打个比方，如果高一5班有一个篮球，是班上的小明带的，并无偿给班上的人使用，那么，对于这个篮球来说，小明为拥有者，高一5班的所有同学为群组，剩下的其他同学为其他人。篮球对不同的用户有不同的权限，对于小明来说，他可以看、使用、拿走这个篮球，对于高一5班的同学来说，他们可以看、使用这个篮球，对于剩下的其他同学来说，他们只可以看这个篮球，当然对于上帝(root)来说，他想对这个篮球做什么都可以，比如让它突然消失。
文件的权限
通过ls -al命令，我们可以查看当前目录下的文件权限信息，例如
我们选择其中一条文件信息来解释:
文件信息： -rw-r--r-- 1 shuojia shuojia 147443 12月 15 21:02 code.ipynb
栏数： 一 二 三 四 五 六 七
意义： 文件类型及权限 连接数 使用者 群组 文件大小 最后修改时间 文件名
文件类型及权限
可以看到文件类型及权限一共有10位，为了方便描述，我们为其加上1~10编号。
1：代表文件类型。-代表一般的文件 d代表目录 l代表链接文件 b代表可随机存储装置 c代表一次性读取装置
2~4、5～7、8～10：分别代表拥有者、群组、其他人的权限。r为可读 w为可写 x为可执行
连接数
文件是以目录树的形式呈现的，但是实际上是通过i-node来标识一个文件。多个不同路径的文件可以有同一个i-node，说明它们其实是同一个文件。打个比分，我们每个人都可以通过地理位置被描述(中国广东省广州市希望小学张三)，但是我们每个人实际上通过身份证号来标识，如果你今天在广州，明天在深圳，虽然地理位置变化了，但是依然视为同一个人，因为i-node一致。所以连接数就是至有多少文件共用一个i-node
