《拉钩课程 - 重学操作系统 - Linux 指令入门》

1、进程是什么？进程是应用的执行副本。应用的可执行文件是放在文件系统里，把可执行文件启动，就会在操作系统里（具体来说是内存中）形成一个应用的副本，这个副本就是进程。

2、Linux 管道（Pipeline）的作用是在命令和命令之间，传递数据。比如说一个命令的结果，就可以作为另一个命令的输入。这里说的命令就是进程。更准确地说，管道在进程间传递数据。

3、每个进程拥有自己的标准输入流、标准输出流、标准错误流。

• 标准输入流（用 0 表示）可以作为进程执行的上下文（进程执行可以从输入流中获取数据）。
• 标准输出流（用 1 表示）中写入的结果会被打印到屏幕上。
• 如果进程在执行过程中发生异常，那么异常信息会被记录到标准错误流（用 2 表示）中。

4、重定向：具体来说 > 符号叫作覆盖重定向；>> 叫作追加重定向。> 每次都会把目标文件覆盖，>> 会在目标文件中追加(ls -l > out)。另外一种情况，可以把标准错误流重定向到标准输出流，然后再重定向到文件（ls1 &> out 或者 ls1 > out 2>&1）。

5、管道和重定向很像，但是管道是一个连接一个进行计算，重定向是将一个文件的内容定向到另一个文件，这二者经常会结合使用。Linux 中的管道也是文件，有两种类型的管道：

• 匿名管道（Unnamed Pipeline），这种管道也在文件系统中，但是它只是一个存储节点，不属于任何一个目录。说白了，就是没有路径。
• 命名管道（Named Pipeline），这种管道就是一个文件，有自己的路径。用 mkfifo 指令可以创建一个命名管道（mkfifo pipe1）。

6、去重可以使用 uniq 指令，uniq 指令能够找到文件中相邻的重复行，然后去重。

7、grep -v 是匹配不包含的结果， 比如：我们希望包含 Spring 但不包含 MyBatis 就可以这样操作：

find ./ | grep Spring | grep -v MyBatis

^    # 锚定行的开始 如：'^grep'匹配所有以grep开头的行。    
$    # 锚定行的结束 如：'grep$' 匹配所有以grep结尾的行。
.    # 匹配一个非换行符的字符 如：'gr.p'匹配gr后接一个任意字符，然后是p。    
*    # 匹配零个或多个先前字符 如：'*grep'匹配所有一个或多个空格后紧跟grep的行。  
--color=auto # 标记匹配颜色。 

8、wc -l 用来统计行数。比如：统计 Java 文件有多少行？(wc -l Client.java)， 统计当前目录下有多少个文件？(ls | wc -l)。

# 利用 nginx 的 access_log 统计网站的 PV（Page View），用户每访问一次页面就是一次 PV
wc -l access.log

9、tee 指令从标准输入流中读取数据到标准输出流，可以把中间的结果保存下来。比如：从当前目录中找到所有含有 Spring 关键字的 Java 文件。tee 本身不影响指令的执行，但是 tee 会把 find 指令的结果保存到 JavaList 文件中。

find ./ -iname "*.java" | tee JavaList | grep Spring

10、xargs 指令从标准数据流中构造并执行一行行的指令。xargs 从输入流获取字符串，然后利用空白、换行符等切割字符串，在这些字符串的基础上构造指令，最后一行行执行这些指令。比如：统计目录下所有 Java 文件的行数。

find ./ -iname "*.java" | xargs wc -l

11、cat pipe1 后面增加了一个 & 符号。这个 & 符号代表指令在后台执行，不会阻塞用户继续输入。

cat pipe1 &

12、文件被创建后，初始的权限如何设置？文件被创建后的权限通常是 rw-rw-r--，也就是用户、组维度不可以执行，所有用户可读。文件被创建后，文件的所属用户会被设置成创建文件的用户，所属用户组是当时用户所在的工作分组，如果没有特别设置，那么就属于用户所在的同名分组。

13、需要全部用户都可以执行的指令，比如 ls，它们的权限如何分配？用户维度可读写和执行，组维度和所有用户可以读和执行。到这里你可能会有一个疑问：如果一个文件设置为不可读，但是可以执行，那么结果会怎样？答案当然是不可以执行，无法读取文件内容自然不可以执行。

[root@apm-0001 ~]# ls -l /usr/bin/ls
-rwxr-xr-x. 1 root root 117680 10月 31 2018 /usr/bin/ls

14、当用户输入一个文件名，如果没有指定完整路径，Linux 就会在一部分目录中查找这个文件，你可以通过 echo $PATH 看到 Linux 会在哪些目录中查找可执行文件。

15、内核是操作系统连接硬件、提供操作硬件、磁盘、内存分页、进程等最核心的能力，并拥有直接操作全部内存的权限，因此内核不能把自己的全部能力都提供给用户，而且也不能允许用户通过 shell 指令进行调用。Linux 下内核把部分进程需要的系统调用以 C 语言 API 的形式提供出来。

16、优秀的权限架构主要目标是让系统安全、稳定且用户、程序之间相互制约、相互隔离。这要求权限系统中的权限划分足够清晰，分配权限的成本足够低。因此，优秀的架构，应该遵循最小权限原则（Least Privilege）。

17、请简述 Linux 权限划分的原则？ Linux 遵循最小权限原则。

• 每个用户掌握的权限应该足够小，每个组掌握的权限也足够小。实际生产过程中，最好管理员权限可以拆分，互相牵制防止问题。
• 每个应用应当尽可能小的使用权限。最理想的是每个应用单独占用一个容器（比如 Docker），这样就不存在互相影响的问题。即便应用被攻破，也无法攻破 Docker 的保护层。
• 尽可能少的 root。如果一个用户需要 root 能力，那么应当进行权限包围——马上提升权限（比如 sudo），处理后马上释放权限。
• 系统层面实现权限分级保护，将系统的权限分成一个个 Ring，外层 Ring 调用内层 Ring 时需要内层 Ring 进行权限校验。

18、可不可以多个用户都登录 root，然后只用 root 账户？当然不行！举个例子，你有一个 MySQL 进程执行在 root（最大权限）账户上，如果有黑客攻破了你的 MySQL 服务，获得了在 MySQL 上执行 SQL 的权限，那么，你的整个系统就都暴露在黑客眼前了。这会导致非常严重的后果。

黑客可以利用 MySQL 的 Copy From Prgram 指令为所欲为，比如先备份你的关键文件，然后再删除他们，并要挟你通过指定账户打款。如果执行最小权限原则，那么黑客即便攻破我们的 MySQL 服务，他也只能获得最小的权限。当然，黑客拿到 MySQL 权限也是非常可怕的，但是相比拿到所有权限，这个损失就小多了。

19、ifconfig 命令被用于配置和显示 Linux 内核中网络接口的网络参数。

ifconfig   #处于激活状态的网络接口
ifconfig -a  #所有配置的网络接口，不论其是否激活
ifconfig eth0  #显示eth0的网卡信息
ifconfig eth0  #显示eth0的网卡信息
ifconfig eth0 mtu 1500    #设置能通过的最大数据包大小为 1500 bytes
ifconfig eth0 arp    #开启网卡eth0 的arp协议
ifconfig eth0 -arp   #关闭网卡eth0 的arp协议
ifconfig eth0 up     #启动网卡
ifconfig eth0 down   #关闭网卡

20、netstat 命令用来打印 Linux 中网络系统的状态信息，可以让你得知 Linux 系统的网络情况。

# -a或--all：显示所有连线中的Socket；
# -n或--numeric：直接使用ip地址，而不通过域名服务器；
# -l或--listening：显示监控中的服务器的Socket；
# -r或--route：显示Routing Table；
# -t或--tcp：显示TCP传输协议的连线状况；
# -u或--udp：显示UDP传输协议的连线状况；
# -p或--programs：显示正在使用Socket的程序识别码和程序名称；
# -i或--interfaces：显示网络界面信息表单；
netstat -ap | grep java # 找出程序运行的端口
netstat -anp | grep 8081 | grep LISTEN | awk '{printf $7}' | cut -d/ -f1 # 通过端口找进程ID
netstat -ntu | grep :80 | awk '{print $5}' | cut -d: -f1 | awk '{++ip[$1]} END {for(i in ip) print ip[i],"\t",i}' | sort -nr # 查看连接某服务端口最多的的IP地址
netstat -nt | grep -e 127.0.0.1 -e 0.0.0.0 -e ::: -v | awk '/^tcp/ {++state[$NF]} END {for(i in state) print i,"\t",state[i]}' # TCP各种状态列表
netstat -an | tail -n +3| grep TIME_WAIT | wc -l # 查看正在 TIME_WAIT 状态的连接数量（netstat 会有两行表头，这两行可以用 tail 过滤掉）

21、ss 比 netstat 好用的 socket 统计信息，iproute2 包附带的另一个工具，允许你查询 socket 的有关统计信息。

当服务器的 socket 连接数量变得非常大时，无论是使用 netstat 命令还是直接 cat /proc/net/tcp，执行速度都会很慢。可能你不会有切身的感受，但请相信我，当服务器维持的连接达到上万个的时候，使用 netstat 等于浪费生命，而用 ss 才是节省时间。

ss 快的秘诀在于，它利用到了 TCP 协议栈中 tcp_diag。tcp_diag 是一个用于分析统计的模块，可以获得Linux 内核中第一手的信息，这就确保了 ss 的快捷高效。当然，如果你的系统中没有 tcp_diag，ss 也可以正常运行，只是效率会变得稍慢。

# -a, --all：显示所有套接字（sockets）
# -n, --numeric：不解析服务名称
# -l, --listening：显示监听状态的套接字（sockets）
# -t, --tcp ：仅显示 TCP套接字（sockets）
# -u, --udp： 仅显示 UCP套接字（sockets）
# -p, --processes：显示使用套接字（socket）的进程
ss -s       # 显示 Sockets 摘要
ss -l       # 列出所有打开的网络连接端口
ss -pl      # 查看进程使用的 socket
ss  -tan|awk 'NR>1{++S[$1]}END{for (a in S) print a,S[a]}' # 查看TCP的连接状态

22、awk 是一个处理文本的领域专有语言。那么什么是领域专有语言呢？英文是 Domain Specific Language。领域专有语言，就是为了处理某个领域专门设计的语言。比如 awk 是用来分析处理文本的 DSL，html 是专门用来描述网页的 DSL，SQL 是专门用来查询数据的 DSL。

# 对 nginx 的 access.log 进行 pv （Page views）分组
awk '{print substr($4, 2, 11)}' access.log | sort | uniq -c
# 对 nginx 的 access.log 进行 UV（Uniq Visitor）分析，统计访问人数，利用 IP 访问进行统计
awk '{print $1}' access.log | sort | uniq -c | wc -l
# 对 nginx 的 access.log 进行按天分组分析每天的 UV 情况
awk '{print substr($4,2,11) " " $1}' access.log | sort | uniq | awk '{uv[$1]++;next}END{for (day in uv) print day, uv[day]}'

# 对 nginx 的 access.log 分组统计出哪些终端访问了这些网站
awk -F\" '{print $6}' access.log | sort | uniq -c | sort -fr
# 对 nginx 的 access.log 分析出访问量 Top 前三的网页
awk '{print $7}' access.log | sort | uniq -c | head -n 3