Linux基础2

Linux基本概念

Linux的发展史

 

Linux发行版

发行版一般提提供两种用户界面

图形化用户界面（GNOME，KED等）

命令行界面CLI(bash)

 

Linux的优势

与Unix操作系统兼容

广泛的硬件运行条件

多硬件平台支撑和可移植性

支持多种文件系统

良好的设备独立性

强大的网络功能

完美支持多用户任务

完善的虚存技术

Linux用户和权限

用户和组的基本概念

Linux中的文件、进程都是和用户绑定在一起的

用户的身份决定了能使用和操作的资源（文件，进程）

每个用户名有一个对应的uid

每个用户都隶属于一个或多个组

 

用户分为三种类型

超级管理员root用户(uid为0)

系统用户(uid为1-499)

普通用户(uid为500或以上)

 

权限是操作系统用来限制用户，组，进程对操作系统资源（文件，设备等）的访问的机制

权限分为：读，写，执行，Linux中表示为r,w,x

Linux中每个文件或目录都拥有一个所属用户和所属组，并且设置对应权限

每个进程在运行的时候均以一个用户的身份运行，同时继承该用户的权限

 

Linux使用UGO模型来进行权限管理

U代表用户，G代表组，O代表其他用户和组

权限	文件	目录
r	可读取文件内容	可以列出目录的内容
w	可修改文件的内容	可创建，删除目录中的文件
x	可以作为命令执行	可访问目录内容

 

 

第一个代表这个文件的类型

d	代表目录
-	代表文件
l	表示为链接文件 link file
b	表示为设备文件中可供存储的接口设备
c	表示为设备文件中的串行端口设备，例如键盘、鼠标

 

磁盘基本的概念

 

 

Linux系统中所有设备都被抽象成文件，存储在/dev目录下

 

分区：即将一个磁盘在逻辑上分为几个区，每个区当成独立的磁盘使用，以达到方便数据和文件管理的目的。

目前主流的分区技术有：MBR和GPT

MBR：Master Boot Record

GPT: GUID Partition Table

 

MBR是一种建立在BIOS技术基础上的传统分区机制

其主要特点为：

支持32位和64位系统

支持分区数量有限（最多4个主分区）

寻址空间为32位，最大支持大小为2TB的硬盘

 

 

主分区

MBR最多支持4个主分区

扩展分区

扩展分区可以建立多个逻辑分区，但一个扩展分区占用一个主分区的位置

逻辑分区

Linux系统最多支持63个IDE和15个SCSI逻辑分区

 

 

GPT

GPT是一种建立在UEFI技术基础上的新分区机制，其主要目的是解决MBR机制的缺陷

主要特点：

支持超过2TB大小的硬盘

必须使用64位系统

向后兼容MBR

目前类Unix系统都支持GPT技术，Windows系统从Windows7之后支持

 

 

 

Linux系统启动流程

BIOS:硬件启动

基本输入输出系统，一般保存在主板的ROM中。主要完成两个部分的功能：

通电自检

寻找启动设备

 

MBR：Master Boot Record

Linux启动过程中执行MBR中的前446个字节

 

GRUB：操作系统引导程序

Linux发行版中普遍使用的引导程序

 

加载内核

 

init：第一个进程

调用/etc/rc.d/rc.sysinit文件对系统进行初始化

挂载文件系统

根据运行级别启动相关服务和程序

Linux的运行级别

0：关机

1：单用户模式

2：不带网络模式的多用户

3：普通多用户模式

4：未使用

5：图形化界面

6：重新启动

 

 

 

runlevel：相关应用程序

 

 

 

 

Linux文件共享方法

通过副本共享：复制需要共享的文件并发送到组内每个成员

通过同一用户名登陆共享：共用一个账号登陆系统

为共享文件设立适当的访问权限：把所有共享的文件放到一个成员账号下，设置成员具有读写和执行的权限

为团队成员建立一个用户组：建立一个新用户组只包括项目组的所有成员，每个用户用自己的账号登陆，为自己的文件设立适当的访问权限，使得它们可以被组中的其他成员访问。

通过文件链接共享，Linux两类链接：硬链接（hard link）和软（符号）链接（Soft/symbolic link）

 

硬链接是一个指向文件索引节点的指针。ln并不会影响文件的内容，它只是建立另一个文件名称而已。

 

 

 

 

 

硬链接的特点：

不可跨越文件系统

只有超级用户才可以建立目录硬链接

不占用空间（极少）

 

 

 

系统为共享用户创建一个link类型的新文件，将这个新文件的登记在该用户共享目录向下，这个link型文件包含链接文件的路径名。该类文件在用ls命令长列表显示时，文件类型为l

当用户要访问共享文件且要读link型新文件时，操作系统根据link文件类型性质将文件内容作为路径名去访问真正的共享文件。

 

 

符号链接的特点

可跨越文件系统，甚至跨越网络（NFS）

如果链接指向的文件从一个目录移动到另一个目录，就无法通过符号链接访问它

占用少量空间，存inode的信息

 

 

进程的基本概念

Linux进程可以处于多种状态中的一种

进程可以从一种状态变为另一种状态，直到执行结束（正常或者非正常终止）并退出系统。

当进程完成它的工作并正常退出系统，进程就是正常终止

当进程是因为在异常（错误）条件下退出系统或者在其拥有者或特权用户的干涉下退出系统，它便是非正常终止。

TASK_RUNING:进程在运行（是系统的当前进程）或者准备运行（等待被安排到系统的一个CPU上）。进程控制块有一个run_list成员，所有处于TASK_RUNNING状态的进程都通过该成员链在一起，称之为可运行队列

TASK_INTERRUPTIBLE:进程处于某个等待队列中，它能被信号(signal)或中断唤醒。等待资源的请求满足时，也被唤醒。

TASK_UNINTERRUPTIBLE:进程处于某个等待队列中，不能被信号或中断唤醒，只有等待的资源被满足时才能被唤醒。列入当进程打开一个设备文件时，使用TASK_UNINTERRUPTIBLE

TASK_ZOMBIE:进程已经停止，但还没有释放集成控制块

TASK_STOPPED:可能被特定的信号终止，也可能是受其他进程的跟踪调用而暂时将CPU交给跟踪它的进程。

 

 

Shell命令可以是内部或者外部命令

内部（内置）命令（internal (built-in) command）的代码本身就是shell进程的一部分。LINUX shell中的一些命令如.(点命令)、alias、bg、cd、continue、echo、exec、exit、fg、jobs、pwd、set、shift、test、time、umask、unset和wait

外部命令（external command）命令代码以文件的心事出现的承诺为；文件内容可以是二进制代码或者shell脚本。通常使用一些外部命令如grep，more，cat，mkdir，rmdir，ls，sort，ftp，telnet，lp和ps。

LINUX进程通过系统调用fork创建另外一个进程，该操作建立原进程内存的完全拷贝。这两个进程接着fork后的语句执行。

 

 

 

 

 

 

Linux程序设计基本概念

 

 

文件操作

LINUX只需少量函数就可以实现对文件和设备的访问和控制，这些函数被称为系统调用。

系统调用由LINUX系统直接提供，是通向操作系统自身的接口。

LINUX系统提供5个系统调用：open，write，read，close，iotcl

LINUX的核心部分是内核，内核由一组设备驱动程序组成，完成系统对硬件的访问和控制。

为了向用户提供统一的接口，设备驱动程序封装了所有与硬件相关的特性。硬件的特有功能一般通过系统调用iotcl来完成。

为了给设备和磁盘文件提供更高层的接口，Linux的个发行版一般提供一系列的标准函数库。

 

 

 

僵尸进程

子进程终止时，其与父进程之间的联系还会保持，直到父进程也正常终止或父进程调用wait( )方法才告结束。

因此，进程表中代表进程的表项不会立即删除（虽然子进程已经不再运行），因为它的退出码还需要保存起来，以备父进程中可能的wait()方法使用

我们就称这样的进程为死(defunt)进程或僵尸(zombie)进程

 

 

 

信号

信号是由于某些错误条件而生成的，如内存段冲突，浮点处理器错误或非法指令等；接收到该信号的进程会相应的采取一些行动。

用术语生成表示一个信号的产生，使用术语捕获表示接收到一个信号

一个进程在接收到信号后，默认情况是立即终止进程。

信号可以被产生，捕获，响应或忽略

信号可以由shell和终端生成，来引起中断；它们还可以作为进程间传递消息和修改行为的一种方式（明确的由一个进程发送给另一个进程）