Linux简介

[suhao]

Linux内核最初只是由芬兰人李纳斯·托瓦兹（Linus Torvalds）在赫尔辛基大学上学时出于个人爱好而编写的。

Linux是一套免费使用和自由传播的类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。

Linux简介

Linux发行版本

Linux的发行版说简单点就是将Linux内核与应用软件做一个打包。

目前市面上较知名的发行版有：Ubuntu、RedHat、CentOS、Debain、Fedora、SuSE、OpenSUSE、TurboLinux、BluePoint、RedFlag、Xterm、SlackWare等。

Linux应用领域

今天各种场合都有使用各种Linux发行版，从嵌入式设备到超级计算机，并且在服务器领域确定了地位，通常服务器使用LAMP（Linux + Apache + MySQL + PHP）或LNMP（Linux + Nginx+ MySQL + PHP）组合。

特性

开放、多用户、多任务、用户界面(shell、系统调用编程界面、图像用户界面)、设备独立性、丰富网络功能(internet/文件传输/远程访问)、可靠系统安全、良好可移植性

Linux系统启动过程

内核引导

当计算机打开电源后，首先是BIOS开机自检，按照BIOS中设置的启动设备（通常是硬盘）来启动。操作系统接管硬件以后，首先读入 /boot 目录下的内核文件。

运行init

init 进程是系统所有进程的起点，你可以把它比拟成系统所有进程的老祖宗，没有这个进程，系统中任何进程都不会启动。

init 程序首先是需要读取配置文件 /etc/inittab。

许多程序需要开机启动。它们在Windows叫做"服务"（service），在Linux就叫做"守护进程"（daemon）。init进程的一大任务，就是去运行这些开机启动的程序。

但是，不同的场合需要启动不同的程序，比如用作服务器时，需要启动Apache，用作桌面就不需要。Linux允许为不同的场合，分配不同的开机启动程序，这就叫做"运行级别"（runlevel）。也就是说，启动时根据"运行级别"，确定要运行哪些程序。

Linux系统有7个运行级别(runlevel)：

• 运行级别0：系统停机状态，系统默认运行级别不能设为0，否则不能正常启动
• 运行级别1：单用户工作状态，root权限，用于系统维护，禁止远程登陆
• 运行级别2：多用户状态(没有NFS)
• 运行级别3：完全的多用户状态(有NFS)，登陆后进入控制台命令行模式
• 运行级别4：系统未使用，保留
• 运行级别5：X11控制台，登陆后进入图形GUI模式
• 运行级别6：系统正常关闭并重启，默认运行级别不能设为6，否则不能正常启动

系统初始化

• init的配置文件执行： si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit：调用执行了/etc/rc.d/rc.sysinit(bash shell的脚本)，主要是完成一些系统初始化的工作，例如：激活交换分区，检查磁盘，加载硬件模块以及其它一些需要优先执行任务
• l5:5:wait:/etc/rc.d/rc 5：以5为参数运行/etc/rc.d/rc(shell脚本)，去执行/etc/rc.d/rc5.d/目录下所有的rc启动脚本
  • 启动脚本通常是K或S开头的连接文件，真正的rc启动脚本放在etc/rc.d/init.d目录下
  • 以S开头的启动脚本，将以start参数来运行
  • 以K打头的连接脚本，而且已经处于运行态了(以/var/lock/subsys/下的文件作为标志)，则将首先以stop为参数停止这些已经启动了的守护进程，然后再重新运行。此时init改变运行级别时，所有相关的守护进程都将重启
  • 系统运行级中有哪些守护进程，可以通过chkconfig或setup中的'Syste Services'来自行设定

建立终端

rc执行后，基本系统环境已经设置完成，各种守护进程也已经启动，此时返回到init中，init会打开6个终端，以便用户登录系统。

1:2345:respawn:/sbin/mingetty tty1
2:2345:respawn:/sbin/mingetty tty2
3:2345:respawn:/sbin/mingetty tty3
4:2345:respawn:/sbin/mingetty tty4
5:2345:respawn:/sbin/mingetty tty5
6:2345:respawn:/sbin/mingetty tty6

在2、3、4、5的运行级别中都将以respawn方式运行mingetty程序，mingetty程序能打开终端、设置模式。

同时它会显示一个文本登录界面，这个界面就是我们经常看到的登录界面，在这个登录界面中会提示用户输入用户名，而用户输入的用户将作为参数传给login程序来验证用户的身份。

用户登录系统

对于运行级别为5的图形方式用户来说，他们的登录是通过一个图形化的登录界面。登录成功后可以直接进入KDE、Gnome等窗口管理器。

文本方式登录时，当我们看到mingetty的登录界面时，我们就可以输入用户名和密码来登录系统了

Linux的账号验证程序是login，login会接收mingetty传来的用户名作为用户名参数。然后login会对用户名进行分析：如果用户名不是root，且存在/etc/nologin文件，login将输出nologin文件的内容，然后退出。

这通常用来系统维护时防止非root用户登录。只有/etc/securetty中登记了的终端才允许root用户登录，如果不存在这个文件，则root可以在任何终端上登录。

/etc/usertty文件用于对用户作出附加访问限制，如果不存在这个文件，则没有其他限制。

图形模式与文字模式的切换方式

Linux预设提供了六个命令窗口终端机让我们来登录，可以按下Ctrl+Alt+F1~F6来切换他们。如果你安装了图形界面，默认情况下是进入图形界面的。进入命令窗口界面后再返回图形界面只要按下Ctrl + Alt + F7 即可。

tty1：默认第一个登录的窗口

Linux关机

在linux领域内大多用在服务器上，很少遇到关机的操作。毕竟服务器上跑一个服务是永无止境的，除非特殊情况下，不得已才会关机。

正确的关机流程为：sysnc > shutdown > reboot > halt

• sysnc：将数据由内存同步到磁盘
• shutdown：关机指令
• reboot：重启
• halt：关闭系统

Linux系统目录结构

查看目录结构的命令是：ls /

• bin：binary缩写，存放常用的命令，例如常用的ls命令等
• boot：启动linux使用的核心文件，包括连接文件和镜像文件
• dev：device缩写，存放外部设备
• etc：存放系统管理所需的配置文件和子目录
• home：用户主目录，一个用户对应一个目录
• lib：存放系统级别的动态链接库，类似windows系统的dll文件，所有应用程序都可能需要
• lost+found：大部分时候为空，系统非法关机会存放一些文件
• media：系统自动识别的一些设备，如U盘、光驱等，linux会将识别的设备挂载到此目录
• mnt：用户临时挂载文件系统，例如光驱，默认为空
• opt：主机额外安装软件目录，例如数据库等，默认为空
• porc：虚拟目录，映射系统内存，可以直接访问此目录来获取系统信息；此目录内容在内存中
• root：系统管理员/超级权限的用户主目录
• sbin：super user binary，系统超级权限管理员使用的系统管理程序
• srv：存放服务启动后需要提取的数据
• sys：系统文件
• tmp：存放一些临时文件
• usr：用户应用程序或文件，类似windows系统下的program files目录
• usr/bin：系统用户使用的应用程序
• usr/sbin：超级管理员使用的比较高级的管理程序和系统守护程序
• usr/src：内核源码默认存放位置，开源爱好者之家
• usr/x11r6：x-window目录
• usr/doc：文档大本营
• usr/include：开发编译应用所需头文件
• usr/lib：常用动态库/静态库
• usr/local：提供给用户使用的usr目录，安装软件最核酸
• usr/man：帮助文档存放目录
• var：存放着不断扩充的东西，例如经常被修改的文件，日志等

Linux远程登录

Linux作为服务器使用时，一般部署在机房。此时我们需要远程登录到Linux服务器来管理和维护系统。我们可以通过ssh服务实现远程登录，默认端口为22。

我们也可以使用密钥认证机制远程登录Linux，这样就不用输入密码了：

• 创建root/.ssh目录并设置权限：mkdir /root/.ssh chmod 700 /root/.ssh
• 创建认证文件：vim /root/.ssh/authorized_keys，复制写入SSH2 Public Key文件内容
• 设置putty选项的ssh->auth：选择SSH Private Key即可

Linux文件基本属性

Linux系统是一种典型的多用户系统，不同的用户处于不同的地位，拥有不同的权限。为了保护系统的安全性，Linux系统对不同的用户访问同一文件（包括目录文件）的权限做了不同的规定。

在Linux中我们可以使用ll或者ls –l命令来显示一个文件的属性以及文件所属的用户和组，如：

[root@www /]# ls -l
total 64
dr-xr-xr-x   2 root root 4096 Dec 14  2012 bin
dr-xr-xr-x   4 root root 4096 Apr 19  2012 boot
……

• 第一个字母标识文件属性，如d为目录，-为文件，/为链接文件，b为可随机存取装置文件，c为一次性存取装置文件(如串口，键盘，鼠标等)
• 后续跟着三组[rwx]参数组合：r代表可读，w为开写，x为可执行，-代表无权限

文件属主和属组

用户在Linux系统中按组分类，用户可以属于一个或多个组。

• 属主：文件所有者
• 属组：文件所有者同组用户
• 其他用户：文件所有者不同组的其他用户

更改文件权限

• chgrp: 更改文件属组
• chown：更改文件属主，也可以同时更改文件属组
• chmod：更改文件的9个属性，rwx*owner/group/others
  • 可以以字符形式改变：-rwxrwxrwx
  • 可以以数字形式改变：r=4,w=2,x=1，分别将权限相加即可，如7=rwx
  • 可以以符合类型改变：u=user,g=group,o=others,a=all，如chmod u=rwx,g=rx,o=r filename

Linux文件和目录管理

Linux目录时树状结构，最顶级目录为根目录(/)。其他目录可以挂载添加到树种，解除挂载可以移除它们。

• 绝对路径：路径的写法，由根目录/写起，例如/usr/share/doc
• 相对路径：路径写法不由\写起，例如由/usr/share/doc跳转到usr/share/man路径时，可以执行：cd ../man

目录常用命令

• ls：列出目录
• cd：切换目录
• pwd：显示目前的目录，print working directory缩写
• mkdir：创建一个新目录
• cp：复制文件/目录
• rm：删除文件/目录

文件常用命令

• cat：由第一行开始显示文件内容
• tac：从最后一行开始显示
• nl：显示时输出行号
• more：一页一页显示文件内容
• less：类似more，增加可以往前翻页
• head：只看头几行
• tail：只看尾几行

Linux用户和用户组管理

Linux系统是一个多用户多任务的分时操作系统，任何一个要使用系统资源的用户，都必须首先向系统管理员申请一个账号，然后以这个账号的身份进入系统。

用户的账号一方面可以帮助系统管理员对使用系统的用户进行跟踪，并控制他们对系统资源的访问；另一方面也可以帮助用户组织文件，并为用户提供安全性保护。

• useradd：添加用户账号
• userdel：删除账号
• usermod：修改账户
• passwd：修改用户口令
• groupadd：增加用户组
• groupdel：删除用户组
• groupmod：修改用户组
• newgrp：切换用户所在组
• newusers/pwunconv/chpasswd：批量增加用户，newusers < users.txt pwunconv chpasswd < passwd.txt pwconv

Linux磁盘管理

• df：列出文件系统的整体磁盘使用量
• du：检查磁盘空间使用量
• fdish：磁盘分区
• mkfs：格式化磁盘
• fsck：磁盘检验，检查和维护不一致的文件系统
• mount：挂载磁盘
• umount：卸载磁盘

Linux的vi和vim

所有的 Unix Like 系统都会内建 vi 文书编辑器，其他的文书编辑器则不一定会存在。但是目前我们使用比较多的是 vim 编辑器。

vim 具有程序编辑的能力，可以主动的以字体颜色辨别语法的正确性，方便程序设计。

什么是vim?

Vim是从 vi 发展出来的一个文本编辑器。代码补完、编译及错误跳转等方便编程的功能特别丰富，在程序员中被广泛使用。

vim的使用

基本上 vi/vim 共分为三种模式，分别是一般模式、编辑模式与指令列命令模式。 这三种模式的作用分别是：

• 一般模式：以 vi 打开一个档案就直接进入一般模式了(这是默认的模式)。在这个模式中， 你可以使用『上下左右』按键来移动光标，你可以使用『删除字符』或『删除整行』来处理档案内容， 也可以使用『复制、贴上』来处理你的文件数据
• 编辑模式：在一般模式中可以进行删除、复制、贴上等等的动作，但是却无法编辑文件内容的！ 要等到你按下『i, I, o, O, a, A, r, R』等任何一个字母之后才会进入编辑模式。注意了！通常在 Linux 中，按下这些按键时，在画面的左下方会出现『INSERT 或 REPLACE 』的字样，此时才可以进行编辑。而如果要回到一般模式时， 则必须要按下『Esc』这个按键即可退出编辑模式
• 指令列命令模式：在一般模式当中，输入『 : / ? 』三个中的任何一个按钮，就可以将光标移动到最底下那一行。在这个模式当中， 可以提供你『搜寻资料』的动作，而读取、存盘、大量取代字符、离开 vi 、显示行号等等的动作则是在此模式中达成的！

shell前端软件包管理器

RPM包管理，能够从指定的服务器自动下载RPM包并且安装，可以自动处理依赖性关系，并且一次安装所有依赖的软体包，无须繁琐地一次次下载、安装。