文件目录

  • /bin：
    bin是Binary的缩写, 这个目录存放着最经常使用的命令。
  • /boot：
    这里存放的是启动Linux时使用的一些核心文件，包括一些连接文件以及镜像文件。
  • /dev ：
    dev是Device(设备)的缩写, 该目录下存放的是Linux的外部设备，在Linux中访问设备的方式和访问文件的方式是相同的。
  • /etc：
    这个目录用来存放所有的系统管理所需要的配置文件和子目录。
  • /home：
    用户的主目录，在Linux中，每个用户都有一个自己的目录，一般该目录名是以用户的账号命名的。
  • /lib：
    这个目录里存放着系统最基本的动态连接共享库，其作用类似于Windows里的DLL文件。几乎所有的应用程序都需要用到这些共享库。
  • /lost+found：
    这个目录一般情况下是空的，当系统非法关机后，这里就存放了一些文件。
  • /media：
    linux系统会自动识别一些设备，例如U盘、光驱等等，当识别后，linux会把识别的设备挂载到这个目录下。
  • /mnt：
    系统提供该目录是为了让用户临时挂载别的文件系统的，我们可以将光驱挂载在/mnt/上，然后进入该目录就可以查看光驱里的内容了。
  • /opt：
    这是给主机额外安装软件所摆放的目录。比如你安装一个ORACLE数据库则就可以放到这个目录下。默认是空的。
  • /proc：
    这个目录是一个虚拟的目录，它是系统内存的映射，我们可以通过直接访问这个目录来获取系统信息。

Linux文件类型

  • 普通文件(-)
  • 目录(d)
  • 软链接(字符链接L)
  • 套接字文件(S)
  • 字符设备(S)
  • 块设备(B)
  • 管道文件(命名管道P)

通过ls -l的第一个字符可以判断。

常见命令

  • ls的参数有哪些以及作用
    1. -l
      列举目录内容的细节，包括权限，所有者，组群，大小，创建日期，文件是否是链接等。
    2. -a
      显示全部文件，包括隐藏文件。
  • vim回到第一行
    gg
  • 快速到命令的最左边和最右边
    Ctrl+a
    Ctrl+e
  • 查看头10行和末10行
    head -n 10 文件路径
    tail -n 10 文件路径
  • 查找线程
    ps -ef | grep "名字"
  • rpm包怎么安装？怎么卸载？
    rpm -ivh
    rpm -e
  • 如何查看文件的第3行到第9行？
    sed -n '3,9p' 文件名
  • netstat相关
    1. -a (all)
      显示所有选项，默认不显示LISTEN相关。
    2. -t (tcp)
      仅显示tcp相关选项。
    3. -u (udp)
      仅显示udp相关选项。
    4. -n
      拒绝显示别名，能显示数字的全部转化成数字。
    5. -l
      仅列出有在 Listen (监听) 的服务状态。

找出程序运行的端口：netstat -anp | grep "ssh"；
找出运行在指定端口上的进程号：netstat -anp | grep ":3306";

  • 如何往文件写东西？
    追加命令：echo "hello" >> hello.txt
    覆盖命令：echo "hello" > hello.txt
  • awk打印内容
    awk '{print}' hello.txt

软链接和硬链接的作用与区别

作用

  • 软链接：ln -s 源文件 目标文件
    可以理解成快捷方式。它和windows下的快捷方式的作用是一样的。
  • 硬链接：ln 源文件 目标文件
    等于cp -p加同步更新。

区别

软链接 硬链接
incode 拥有不同的incode，说明是两个不同的文件 拥有相同的incode，是同一个文件
跨越文件系统建立 支持 不支持
存在形式 以路径的形式存在 以副本的形式存在，但不占用实际空间
是否能对不存在的文件链接 可以 不可以
是否能对目录进行链接 可以 不可以

特殊进程

idle（PID=0）

由系统自动创建,运行在内核态 ，它是唯一一个没有通过fork或者kernel_thread产生的进程。

kthreadd（PID=2，PPID=0）

由idle通过kernel_thread创建，并始终运行在内核空间，负责所有内核线程的调度和管理。

init（PID=1，PPID=0）

由idle通过kernel_thread创建，在内核空间完成初始化后，加载init程序,并最终用户空间创建。init进程由0进程创建，完成系统的初始化，是系统中所有其它用户进程的祖先进程。

加载过程为：0号进程->1号内核进程->1号用户进程（init进程）->getty进程->shell进程。

另外，init进程还会负责收集孤儿进程。

free命令中buffer与cache的区别

image-20200311165506618.png

  1. total：物理内存实际总量；
  2. used：这块千万注意，这里可不是实际已经使用了的内存哦，这里是总计分配给缓存（包含buffers 与cache ）使用的数量，但其中可能部分缓存并未实际使用；
  3. free：未被分配的内存，实际可使用的内存；
  4. shared：共享内存；
  5. buffers：系统分配的，但未被使用的buffer剩余量。注意这不是总量，而是未分配的量；
  6. cached：系统分配的，但未被使用的cache 剩余量。buffer 与cache 的区别见后面；
  7. available：应用程序认为可用内存数量，available = free + buffer + cache 。(注：只是大概的计算方法)

Cache和Buffer

  • Cache
    高速缓存，主要用于查询，CPU的速度远高于内存速度，可以减少CPU的等待时间，提高效率。
    在free命令中是作为page cache的内存， 文件系统的cache。
  • Buffer
    缓冲区，主要用于写请求，当两个设备存储速度不同或者优先级不同，它可以使进程之间的相互等待变少，使速度快的操作不发生间断。
    在free命令中是作为buffer cache的内存，是块设备的读写缓冲区。

Page Cache和Buffer Cache

  • page cache
    文件系统层级的缓存，从磁盘里读取的内容是存储到这里，这样程序读取磁盘内容就会非常快，比如使用grep和find等命令查找内容和文件时，第一次会慢很多，再次执行就快好多倍，几乎是瞬间。但如上所说，如果对文件的更新不关心，就没必要清cache，否则如果要实施同步，必须要把内存空间中的cache clean下。
  • buffer cache
    磁盘等块设备的缓冲，内存的这一部分是要写入到磁盘里的。这种情况需要注意，位于内存buffer中的数据不是即时写入磁盘，而是系统空闲或者buffer达到一定大小统一写到磁盘中，所以断电易失，为了防止数据丢失所以我们最好正常关机或者多执行几次sync命令，让位于buffer上的数据立刻写到磁盘里。

信号

linux下有很多信号，按可靠性分为可靠信号和非可靠信号，按时间分为实时信号和非实时信号，linux进程也有三种方式来处理收到的信号：

  1. 忽略信号，即对信号不做任何处理，其中，有两个信号不能忽略：SIGKILL及SIGSTOP；
  2. 捕捉信号。定义信号处理函数，当信号发生时，执行相应的处理函数；
  3. 执行缺省操作，Linux对每种信号都规定了默认操作。

常见的五个信号

  • SIGINT 终止进程，通常我们的Ctrl+C就发送的这个消息。
  • SIGQUIT 和SIGINT类似, 但由QUIT字符(通常是Ctrl- \ )来控制. 进程收到该消息退出时会产生core文件。
  • SIGKILL 消息编号为9，我们经常用kill -9来杀死进程发送的就是这个消息，程序收到这个消息立即终止，这个消息不能被捕获，封锁或这忽略，所以是杀死进程的终极武器。
  • SIGTERM 是不带参数时kill默认发送的信号，默认是杀死进程。

SIGINT与SIGTERM区别

前者与字符ctrl+c关联，后者没有任何控制字符关联。

前者只能结束前台进程，后者则不是。

SIGTERM与SIGKILL的区别

前者可以被阻塞、处理和忽略，但是后者不可以。

KILL命令的默认不带参数发送的信号就是SIGTERM，让程序有好的退出。

SIGTERM比较友好，进程能捕捉这个信号，根据您的需要来关闭程序。在某些情况下，假如进程正在进行作业而且不能中断，那么进程可以忽略这个SIGTERM信号。

因为SIGTERM可以被阻塞，所以有的进程不能被结束时，需要用kill发送SIGKILL。即：kill-9 进程号。

Linux创建进程的过程

在Linux中主要提供了fork、vfork、clone三个进程创建方法。
在linux源码中这三个调用的执行过程是执行fork(),vfork(),clone()时，通过一个系统调用表映射到sys_fork(),sys_vfork(),sys_clone(),再在这三个函数中去调用do_fork()去做具体的创建进程工作。

fork

参考操作系统篇，这边省略，主要关注两个返回值以及写时复制。

vfork

vfork系统调用不同于fork，用vfork创建的子进程与父进程共享地址空间，也就是说子进程完全运行在父进程的地址空间上，如果这时子进程修改了某个变量，这将影响到父进程。
但此处有一点要注意的是用vfork()创建的子进程必须显示调用exit()来结束，否则子进程将不能结束，而fork()则不存在这个情况。Vfork也是在父进程中返回子进程的进程号，在子进程中返回0。
用 vfork创建子进程后，父进程会被阻塞直到子进程调用exec(exec，将一个新的可执行文件载入到地址空间并执行之。)或exit。vfork的好处是在子进程被创建后往往仅仅是为了调用exec执行另一个程序，因为它就不会对父进程的地址空间有任何引用，所以对地址空间的复制是多余的 ，因此通过vfork共享内存可以减少不必要的开销。由于fork有了写时复制，vfork就不怎么用了。

clone

系统调用fork()和vfork()是无参数的，而clone()则带有参数。fork()是全部复制，vfork()是共享内存，而clone() 是则可以将父进程资源有选择地复制给子进程，而没有复制的数据结构则通过指针的复制让子进程共享，具体要复制哪些资源给子进程，由参数列表中的 clone_flags来决定。另外，clone()返回的是子进程的pid。

三者区别

  1. fork出来的子进程是父进程的一个拷贝，即，子进程从父进程得到了数据段和堆栈段的拷贝，这些需要分配新的内存，而对于只读的代码段，通常使用共享内存的方式访问；而vfork则是子进程与父进程共享内存空间, 子进程对虚拟地址空间任何数据的修改同样为父进程所见；clone则由用户通过参clone_flags的设置来决定哪些资源共享，哪些资源拷贝。
  2. fork不对父子进程的执行次序进行任何限制，fork返回后，子进程和父进程都从调用fork函数的下一条语句开始行，但父子进程运行顺序是不定的，它取决于内核的调度算法；而在vfork调用中，子进程先运行，父进程挂起，直到子进程调用了exec或exit之后，父子进程的执行次序才不再有限制；clone中由标志CLONE_VFORK来决定子进程在执行时父进程是阻塞还是运行，若没有设置该标志，则父子进程同时运行，设置了该标志，则父进程挂起，直到子进程结束为止。

    Linux执行二进制文件的过程

    在安装软件的时候，通常使用./xxx运行二进制文件即可，其实背后是依赖了自带的c语言的编译-汇编-链接过程