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Linux基础知识

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摘要:基础知识计算机硬件的大单元分为输入单元,,内存,输出单元,外部存储设备。磁盘分区表利用柱面号码进行分区,共有四组记录区,每组记录区记录了起始与结束的柱面号码。识别第一个开机的设备第一个可开机设备的第一个扇区内的主引导分区,将会加载引导程序。

Linux基础知识

计算机硬件的5大单元

分为输入单元,CPU,内存,输出单元,外部存储设备。
软件运行时输入单元输入内容,进入内存,CPU由控制单元和算术逻辑单元组成,控制单元控制算术逻辑单元从内存中读取数据,内存和外部存储设备进行交互,运算完毕以后输出到输出单元,完成软件的运行。

CPU的种类

CPU内部含有一些小的指令集,使用的所有软件需要经过CPU内部的微指令集进行运算。

精简指令集

较为熟悉的为ARM的CPU
用于手机,导航系统,等微型设备,或者一些工作站,或者是某些较少的服务器。
特点,指令执行时间很短,指令集精简,完成操作简单。

嵌入式用这些
复杂指令集

特点,执行较为低阶的硬件操作,指令数目多且复杂。
有X86的Inter 包括 AMD等

不同的X86架构的CPU区别,微指令,二级缓存,可操作的指令数不同等。
个人计算机架构与接口设备

主板上拥有芯片组,芯片组有两个桥接器控制组件的通信。

北桥

北桥负责连接速度较快的CPU,内存,显卡

南桥

速度较慢的USB,硬盘。

AMD和Inter的不同

内存与CPU通信不通过北桥。
由于CPU的数据来自于内存,所以AMD将年利率控制集成到CPU中。

操作系统 操作系统内核

操作系统也是一组程序,用于管理计算机的所有活动以及驱动系统。驱动系统判断逻辑,运算数值,让内存可以加载读取数据与程序代码。硬盘可以被访问,网络传输数据。
内核程序所放置的内存区块受保护。开机后常驻内存中。

系统调用

层级关系为硬件 -> 内核 -> 系统调用 -> 应用程序
操作系统为系统调用和内核两个部分。
操作系统的内核层直接参考硬件规则写成。
操作系统管理硬件资源
应用程序开发是参考操作系统提供的开发接口。

内核功能

系统调用接口 与内核通信,内核再与硬件管理
程序管理 多任务环境,即CPU调度机制
内存管理 控制整个系统的内存
文件系统管理 对文件的管理 数据的I/O 识别文件系统
设备驱动 对设备的管理

linux是什么

Linux为一套操作系统,处于系统调用和内核两个层。
github上有linux内核的最早作者Linus Torvalds开源的linux内核项目
https://github.com/torvalds/l...
推特 https://twitter.com/linus__to...

历史

最开始为多道批处理操作系统后来为,分时操作系统。
1969年Multics系统 接着 1969年 File Server System
1973年UNIX诞生,用C语言写出来第一个正式的UNIX内核
1984年x86架构的Minix操作系统诞生,此时GNU和FSF基金会成立。并编写编译器Emacs,并编写FSF

GNU项目

版权为GPL版权,用户可以自由执行,复制,再发行,学习,修改,强化自由软件。
使用GPL版权可以拥有如下的特性

取得软件与源码

复制

修改

再发行

回馈

linux的内核版本
2.6.18 - 92.e15
主版本.次版本.释放版本-修改版本

主次版本为奇书为开发中版本。
主次版本为偶数为稳定版本。

类Linux操作系统

Linux + 各种软件即可为一个完整的操作系统。
内核归档 https://www.kernel.org/
需要使用LSB规则来规范开发者。
以及使用FHS规范来进行规范。

RPM

使用这种方式安装软件的系统
例如 centos

dpkg

使用dpkg的方式安装的软件系统
例如ubuntu

linux特色

配备需求低廉
内核功能强大稳定
独立作业
稳定系统
免费少许费用
安全性,漏洞快速修补
多任务多用户
用户与用用户组的管理
相对比较不耗费资源的系统
适合小内核系统的嵌入式系统
拥有众多的GUI

linux磁盘分区 磁盘连接方式和设备文件名的关系

磁盘接口有两种为IDE和SATA接口
此时设备的文件名为

主机上皆有一块IDE接口的磁盘,这一块磁盘接在IDE2上主接口上(一个IDE上有三个接口),查表可知文件名为
/dev/hdc

SATA/USB/SCSI接口使用的是SCSI(小型计算机系统接口)模块来驱动的
如果机器上有两个SATA磁盘以及一个USB磁盘,而主板上有六个SATA的插槽,分别安装在1和5上。

与检测顺序决定设备文件名,与实际插槽代号无关

SATA1插槽上的文件名 /dev/sda
SATA5插槽上的文件名 /dev/sdb
USB磁盘(由于开机后才可以被识别)/dev/sdc

磁盘组成

磁盘由盘片,机械手臂,磁头,主轴马达
数据在盘面上,盘片上可以分为扇区,柱面,
整块磁盘的第一块扇区重要,因为其记录了整块磁盘的主要信息。
磁盘第一个扇区记录的信息为

主引导分区 可以安装引导加载程序的地方

分区表,记录整块硬盘分区的状态

主引导分区在系统开机的时候会主动读取这个区块的内容。这样系统才会知道你的程序放在哪里且该如何进行开机。

磁盘分区表

利用柱面号码进行分区,共有四组记录区,每组记录区记录了起始与结束的柱面号码。假设硬盘设备文件名为/dev/hda 并且有四个分区,柱面为1~100 101~~200 201~300 301~400
那么将会对应于以下分区

/dev/hda1
/dev/hda2
/dev/hda3
/dev/hda4

磁盘默认分区表能写入四组分区信息。
这四组分区称为主或扩展分区。
分区最小的单位为柱面
系统写入磁盘的时候会参考分区表,会对某个分区进行数据处理。

扩展分区

由于只能有四个分区,所以为了更多的分区,即拥有扩展分区。
扩展分区的目的是使用额外的扇区来记录分区信息。扩展分区本身不能被拿来格式化
由扩展分区切出来的分区称为 逻辑分区。逻辑分区是由扩展分区继续切出来的。

由3和4的扩展分区,切出逻辑分区,
/dev/hda1
/dev/hda2
/dev/hda5
/dev/hda6
/dev/hda7
/dev/hda8
/dev/hda9

主分区和逻辑分区最多有四个,扩展分区最多只能有一个,逻辑分区由扩展分区持续切出来的分区,能被格式化后作为数据访问的分区为主分区于逻辑分区,扩展分区无法格式化。
逻辑分区数量与操作系统有不同,在Linux中IDE硬盘最多有59个逻辑分区,sata硬盘有11个逻辑分区。

开机引导和主引导分区(MBR)

有BIOS和CMOS两个内容,CMOS为记录各项硬件参数且嵌在主板上的存储器。BIOS为一个写入到主板上的一个软件程序。

BIOS为计算机主动执行的第一个程序。

BIOS会依据用户设置去取得能够开机的硬盘,并且将该硬盘放到第一个读取扇区的的MBR中(即扇区的主引导程序)此时BIOS圆满。接下来执行MBR内的引导加载程序进行工作。
引导加载程序的目的是加载内核文件,即识别系统内的内核文件,加载引导程序,进行启动操作系统。
1.BIOS 识别第一个开机的设备
2.MBR 第一个可开机设备的第一个扇区内的主引导分区,将会加载引导程序。
3.引导加载程序 Boot loader读取内核文件进行执行的文件
4.内核文件
上方为四步,即加载的4步

Boot loader

引导程序提供以下项目
提供菜单
载入内核文件
转交给其余的内核文件(装有两个操作系统的时候,即windows和linux的时候)

多系统

此时在一个硬盘的全部柱面区装有两个系统为linux和windows
windows拥有转交给其他引导分区的loader

总结

每个扇区拥有自己的启动扇区
实际开机的文件是放置到各自分区内的
如果多系统会有两个分区为分区1和分区2
loader只能识别自己内核文件,并且只能进行转交

linux安装 目录树结构

Linux一切皆文件。
Linux的目录以/为主
所有的文件由/目录进行衍生

文件系统和目录树的关系
挂载,这个用过

挂载,利用目录当成进入点,将硬盘分区数据放置在该目录下。即进入该目录可以读取该分区。
进入目录读取该分区的操作为挂载,进入的目录称为挂载点
例如硬盘分有两区,其中分区1挂载/分区2挂载home,然后在home树下的将会储存进入分区2中,根目录将会储存在分区1中

外部硬件

一般会挂载到mnt,此时如果挂载成功将会成为/mnt/我的文件

安装Linux前的规划

选择centos啦。
个人喜好~还算熟悉吧

网络

使用NAT这个最常用的也是比较熟悉的。
使用Windows和Linux下共生存的环境。

交换分区

当内存不够使用的时候会启用交换分区

事实上不一定,有一套算法的。是用来弥补的分区不足的。

下面安装centos7,使用的是VirtualBox虚拟机,vm要钱啊。。买不起。。╮(╯▽╰)╭,,

安装centos
不过嘛,找到密钥使用VMware Workstation Pro
因为这个可以用的地方不少
centos经典版本6.7
不过嘛自己用了一个最新的版本centos7

选择新建虚拟机

设置映象文件

设置处理器

设置内存

网络类型设置NAT

选择SCSI控制器

即选择I/O接口

选择磁盘类型

选择磁盘类型为SCSI
纠结了一会,选择SATA

硬件配置如下

选择安装选项

安装选项

暂时选择全部安装

分区配置


目前只有一块硬盘
设置boot,启动linux的核心文件,用于内核引导和启动的文件。其挂载点为/boot
设置根目录和交换分区

设置root用户,创建密码

等待安装

登陆,完成

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