linux 学习

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学习《鸟哥私房菜》，做一点学习记录。

一： 计算机硬件相关知识

1. 计算机硬件的五个组成

输入单元：键盘，鼠标，读卡机，扫描仪，手写板，触控屏幕等等。

输出单元：包括屏幕，打印机等。

主机部分：包括CPU（控制单元与算数逻辑单元)，内存。

外部存储：硬盘等

2.CPU的种类

①精简指令集(SISC: reduced instruction set computer): 微指令集较为精简，每个指令执行时间都很短，指令的执行效率较好。但是要做复杂的事情，就需要多个指令集来完成。常用与特殊用于某一功能的机器，比如导航系统，网络设备（交换机和路由器）等，他们功能比较单一，不像PC功能复杂。

②复杂指令集(CISC: complex instruction set computer): 指令数目多而且复杂，每条指令长度不相同。因为指令执行较为复杂所以每条指令花费的时间较长， 但每条个别指令可以处理的工作较为丰富。常用与功能复杂的机器，比如我们的PC机。

3. 操作系统在计算机中的角色和功能

①组成：操作系统包括操作系统核心(Kernel)和系统调用(System Call)两部分：操作系统核心功能是管理计算机所有活动以及驱动所有硬件。系统调用是为了保护核心不被改动，而提供的一组开发界面。

②核心功能：主要负责计算机的资源分配与管理，包括文件管理，内存管理，进程控制，硬件管理等等。

③角色：操作系统处于硬件之上，应用程序之下，连接硬件和应用程序。

二： linux磁盘分区

linux系统是安装在计算机组件的那个位置呢？那就是磁盘啦。所以我们先来认识一下磁盘。

1. 磁盘组成

磁盘有扇区（sector）和磁柱（Cylinder）两种单位。其中扇区是512bytes。

是否每个扇区都一样重要呢？其实每个磁盘的第一个扇区是很重要的，因为第一个扇区记录了两个重要信息：

①主引导扇区（Master boot record ：MBR）：安装启动管理程序的地方，有446bytes

②分割表（partition table）：记录整个硬盘分割状态，有64bytes

另外2bytes是结束标志 446+64+2=512bytes

2. 磁盘组成之分割表

一个分割槽就是一个文件系统。前面的图片中有“开始磁柱”和“结束磁柱”，从开始磁柱到结束磁柱就组成一个分割槽，也就是一个文件系统。在分割表的64个字节中，最多有4组记录区，每组记录区记录了这个分割槽的起始磁柱和结束磁柱号码。

有于分割表就只有64 bytes而已，最多只能容纳四笔分割的记录， 这四个分割的记录被称为主要(Primary)或延伸(Extended)分割槽。 根据上面的图示与说明，我们可以得到几个重点资讯：

  • 其实所谓的『分割』只是针对那个64 bytes的分割表进行配置而已！
  • 硬盘默认的分割表仅能写入四组分割资讯
  • 这四组分割资讯我们称为主要(Primary)或延伸(Extended)分割槽
  • 分割槽的最小单位为磁柱(cylinder)
  • 当系统要写入磁盘时，一定会参考磁盘分区表，才能针对某个分割槽进行数据的处理

磁盘分割的好处：

① 数据安全性：一个分割槽的数据损坏不会影响另一个分割槽

②读写磁盘更高效：如果不分割，那么每次都是从第一个磁柱开始搜索或读写，性能很低。

虽然分割表只有记录4组数据的空间，但是不代表我们的硬盘只能分割出4个分割槽，因为我们可以利用拓展分配进行逻辑分割：扩展分配的想法是： 既然第一个磁区所在的分割表只能记录四笔数据， 那我可否利用额外的磁区来记录更多的分割资讯？实际上图示有点像底下这样：

3. 启动流程与主要启动扇区（MBR）

既然操作系统也是软件，那么我的计算机又是如何认识这个操作系统软件并且运行他的？ 明明启动时我的计算机还没有任何软件系统，那他要如何读取硬盘内的操作系统文件啊？嘿嘿！这就得要牵涉到计算机的启动程序了！ 底下就让我们来谈一谈这个启动程序吧！

  1. 首先主板上有一个存储器CMOS，上面有一个软件程序BIOS，在计算机系统启动的时候，会主动启动这个BIOS，注意BIOS是主板上的一个程序，每个主板都有的，不需要我们去载入他。

  2. BIOS会去分析计算机里面有哪些存储设备，BIOS会根据使用者的配置去读取能够启动的硬盘，并且回去该硬盘上读取第一个磁区的MBR位置， MBR这个仅有446 bytes的硬盘容量里面会放置最基本的启动管理程序。此时BIOS就功成圆满，而接下来就是MBR内的启动管理程序的工作了。

    （注意MBR只是硬盘上的一个位置，是一个扇区，就是最前面的446个字节的地方；而这个地方所存放的基本启动程序才是用于启动系统的软件）

  3. 这个启动程序的任务是加载核心文件，然后接下来就是核心文件的工作，启动管理程序也功成圆满，之后就是大家所知道的操作系统的任务啦！

总结一下过程：CMOS上的BIOS —》MBR上的启动程序 —》核心文件开始操作系统的功能

4. MBR上的启动管理程序

由於MBR仅有446 bytes而已，因此这个启动管理程序是非常小而美的。 这个boot loader的主要任务有底下这些项目：

  • 提供菜单：使用者可以选择不同的启动项目，这也是多重启动的重要功能！

  • 加载核心文件：直接指向可启动的程序区段来开始操作系统；

  • 转交其他loader：将启动管理功能转交给其他loader负责。

    上面前两点还容易理解，但是第三点很有趣喔！那表示你的计算机系统里面可能具有两个以上的启动管理程序呢！ 有可能吗？我们的硬盘不是只有一个MBR而已？是没错啦！但是启动管理程序除了可以安装在MBR之外， 还可以安装在每个分割槽的启动磁区(boot sector)喔！瞎密？分割槽还有各别的启动磁区喔？ 没错啊！这个特色才能造就『多重启动』的功能啊！

    我们举一个例子来说，假设你的个人计算机只有一个硬盘，里面切成四个分割槽，其中第一、二分割槽分别安装了Windows及Linux， 你要如何在启动的时候选择用Windows还是Linux启动呢？假设MBR内安装的是可同时认识Windows/Linux操作系统的启动管理程序， 那么整个流程可以图示如下

在上图中我们可以发现，MBR的启动管理程序提供两个菜单，菜单一(M1)可以直接加载Windows的核心文件来启动； 菜单二(M2)则是将启动管理工作交给第二个分割槽的启动磁区(boot sector)。当使用者在启动的时候选择菜单二时， 那么整个启动管理工作就会交给第二分割槽的启动管理程序了。 当第二个启动管理程序启动后，该启动管理程序内(上图中)仅有一个启动菜单，因此就能够使用Linux的核心文件来启动罗。 这就是多重启动的工作情况啦！我们将上图作个总结：

  • 每个分割槽都拥有自己的启动磁区(boot sector)
  • 图中的系统槽为第一及第二分割槽，
  • 实际可启动的核心文件是放置到各分割槽内的！
  • loader只会认识自己的系统槽内的可启动核心文件，以及其他loader而已；
  • loader可直接指向或者是间接将管理权转交给另一个管理程序。

三. linux 文件系统

1. linux文件权限与目录配置
  1. 介绍文件权限与属性

上图每一列所代表的意义如下：

这部分知识比较简单，这里不做过多解释，需要注意的点如下：

①第一栏代表这个文件的类型与权限，其中第一个代表这个文件是『目录、文件或链接文件等等』

  • 当为[ d ]则是目录
  • 当为[ - ]则是文件
  • 若是[ l ]则表示为连结档(link file)；
  • 若是[ b ]则表示为装置文件里面的可供储存的接口设备(可随机存取装置)；
  • 若是[ c ]则表示为装置文件里面的串行端口设备，例如键盘、鼠标(一次性读取装置)。

②图中倒数第二列代表的是文件最后修改的时间，如果想看最后一次显示的时间和第一次创建的时间，可以根据给ls 不同的参数来实现（比如mac上是-u和-U，linux上是 -u和-c），具体查看man ls 命令的输出结果

  1. 修改文件权限

①改变文件所属群组 ：chgrp

1
chgrp users install.js

把install.js的文件所属群组改成users组

②改变文件拥有者 ：chown

1
chown bin install.log

把install.js的文件所属用户组改成yang

③改变文件的权限，SUID, SGID, SBIT等等的特性 ：chmod

不同权限对应的数值 r:4 w:2 x:1

1
chmod 754 .bashrc

上面的命令代表：改变.bashrc文件拥有者可以读写执行，同组的人可以读和执行，其他人可以读

同时还有下面的方式来改变权限：

u是user，g是group，o是other，a是all(所有人)

1
2
3
chmod  u=rwx,go=rx  .bashrc
chmod  u+w  .bashru
chmod  a+w  .bashrc

  1. 文件默认权限

    umask 可以得到 『目前使用者在创建文件或目录时候的权限默认值』

    查阅的方式有两种，一种可以直接输入 umask ，就可以看到数字型态的权限配置分数， 一种则是加入 -S (Symbolic) 这个选项，就会以符号类型的方式来显示出权限了！ 奇怪的是，怎么 umask 会有四组数字啊？不是只有三组吗？是没错啦。 第一组是特殊权限用的，我们先不要理他，所以先看后面三组即可。

    1
    2
    3
    4
    [root@www ~]# umask
    0022             <==与一般权限有关的是后面三个数字！
    [root@www ~]# umask -S
    u=rwx,g=rx,o=rx

    umask 的分数指的是『该默认值需要减掉的权限！』

    一下是创建文件和目录时的(最高权限)-(被剥夺的权限)=还剩下的权限

    • 创建文件时：(-rw-rw-rw-) - (—–w–w-) ==> -rw-r–r–

    • 创建目录时：(drwxrwxrwx) - (d—-w–w-) ==> drwxr-xr-x

      注意目录一定要有x执行权限，否则无法进入该目录。

      可以修改文件和目录的默认权限：

      1
      umask 002

  2. 文件隐藏属性lsattr chattr和特殊权限 SUID/SGID/SBIT

    这是链接，可自行查看

  3. 权限和命令间的关系: 执行不同命令需要不同权限

    这是链接，可自行查看

  4. 目录配置

    linux下不同目录里面放置不同的内容，可自行上网查阅。

    另外区分两个命令 ll -d mydirecorty ：显示mydirecorty这个目录文件本身的信息

    ​ ll mydirecorty：显示mydirecorty这个目录里面所含文件的文件信息

2. 磁盘与文件系统管理

这一节鸟哥说的非常清楚，直接点这里