Linux *** 作系统的知识点总结

Linux *** 作系统的基础知识并不是很难理解，熟悉掌握基础知识能更好的学习Linux。下面由我为大家整理了Linux *** 作系统的知识点总结的相关知识，希望对大家有帮助!

Linux *** 作系统的知识点总结1. *** 作系统总体介绍

•CPU： 就像人的大脑，主要负责相关事情的判断以及实际处理的机制。

查询指令： cat /proc/cpuinfo

•内存： 大脑中的记忆区块，将皮肤、眼睛等所收集到的信息记录起来的地方，以供CPU进行判断。查询指令： cat /proc/meminfo

物理内存

物理内存，就是我们将内存条插在主板内存槽上的内存条的容量的大小。看计算机配置的时候，主要看的就是这个物理内存

虚拟内存

Windows中运用了虚拟内存技术，即拿出一部分硬盘空间来充当内存使用，当内存占用完时，电脑就会自动调用硬盘来充当内存，以缓解内存的紧张。

关系：windows中虚拟内存和物理内存可能都会被使用，Linux中，只有物理内存使用完了，才会使用虚拟内存

•硬盘： 大脑中的记忆区块，将重要的数据记录起来，以便未来再次使用这些数据。

查询指令： fdisk -l (需要root权限)

Linux *** 作系统的知识点总结2.内存和硬盘的关系

具体命令后面会介绍

Linux *** 作系统的知识点总结3. *** 作系统监控命令>单独写一份

•vmstat

•sar

•iostat

•top

•free

•uptime

•netstat

•ps

•strace

•lsof

Linux *** 作系统的知识点总结4.如何分析 *** 作系统

实际流程： 读数据》数据>硬盘》虚拟内存(swaP)》内存》cpu缓存》执行队列

分析方向，正好相反

Linux *** 作系统的知识点总结4.各个部分常出现的漏洞

•CPU： 容易出现该类瓶颈的邮件服务器、动态web服务器

•内存： 容易出现该类瓶颈的打印服务器、数据库服务器、静态web服务器

•磁盘I/O： 频繁读写 *** 作的项目

•网络带宽： 频繁大量上传下载项目

Linux *** 作系统的知识点总结5.linux本身的一些优化

1. 系统安装优化

当安装linux系统时，磁盘划分、 SWAP内存的分配都直接影响系统性能。对于虚拟内存SWAP的设定，现在已经没有了所谓虚拟内存是物理内存两倍的要求，但是根据经验，如果内存较小(物理内存小于4GB)，一般设置SWAP交换分区大小为内存的2倍如果物理内存大约4GB小于16GB，可以设置SWAP大小等于或者略小于物理内存即可如果内存在16GB以上，原则上可以设置SWAP为0，但最好设置一定大小的SWAP

• 2. 内核参数优化

例如，如果系统部署的Oracle数据库应用，那么就需要对系统共享内存段( kernel.shmmax, kenerl.shmmni, kernel.shmall)、

系统信号量( kernel.sem)、文件句柄( fs.file0max)等参数进行优化设置如果部署的WEB应用，那么就需要根据web应用特性进行网络参数的优化，例如修改net.ipv4.ip_local_port_range、net.ipv4.tc_tw_reuse、 net.core.somaxconn等网络

内核参数

• 3. 文件系统优化

在linux下可选的文件系统有ext2,、 ext3、 xfs、 ReiserFS

linux标准文件系统是从VFS开始，然后ext、 ext2， ext2是linux上的标准文件系统， ext3是在ext2基础上增加日志形成的。从VFS到ext3，设计思想没有太大变化，都是早期UNIX家族基于超级块和inode的设计理念设计而成。XFS文件系统是SGI开发的一个高级日志文件系统，通过分布处理磁盘请求、定位数据、保持cache的一致性来提供对文件系统数据的低延迟、高带宽的访问，因此XFS极具伸缩性，非常健壮，具有优秀的日志记录功能、可扩展性强、快速写入等优点。ReiserFS在Hans Reiser领导下开发出来的一款高性能的日志文件系统，通过完全平衡树来管理数据，包括文件数据、文件名及日志支持等。与ext2、 ext3相比，最大的优点是访问性能和安全性大幅提升。具有高效、合理利用磁盘空间，先将的日志管理机制，特意的搜寻方式，海量磁盘存储等优点

Linux *** 作系统的知识点总结5.重点知识

物理内存和虚拟内存

1.如何查看物理内存和虚拟内存?

Top 命令可以查看物理内存和虚拟内存的数值

2.Buffer

是硬盘控制器上的一块内存芯片，具有极快的存取速度，它是硬盘内部存储和外界接口之间的缓冲器。由于硬盘的内部数据传输速度和外界介面传输速度不同，缓存在其中起到一个缓冲的作用。缓存的大小与速度是直接关系到硬盘的传输速度的重要因素，能够大幅度地提高硬盘整体性能。

3.Cache

CPU缓存(Cache Memory)是位于CPU与内存之间的临时存储器，它的容量比内存小的多但是交换速度却比内存要快得多。缓存的出现主要是为了解决CPU运算速度与内存读写速度不匹配的矛盾，因为CPU运算速度要比内存读写速度快很多，这样会使CPU花费很长时间等待数据到来或把数据写入内存。在缓存中的数据是内存中的一小部分，但这一小部分是短时间内CPU即将访问的，当CPU调用大量数据时，就可避开内存直接从缓存中调用，从而加快读取速度

4.CPU中断

当CPU执行完一条现行指令时，如果外设向CPU发出中断请求，那么CPU在满足响应的情况下，将发出中断响应信号，与此同时关闭中断，表示CPU不在受理另外一个设备的中断。这时，CPU将寻找中断请求源是哪一个设备，并保存CPU自己的程序计数器(PC)的内容。然后，他将转移到处理该中断源的中断服务程序。CPU在保存现场信息，设备服务(如交换数据)以后，将恢复现场信息。在这些动作完成以后，开放中断，并返回到原来被中断的主程序的下一条指令。

5.上下文切换

上下文切换(Context Switch) 或者环境切换

多任务系统中，上下文切换是指CPU的控制权由运行任务转移到另外一个就绪任务时所发生的事件。

在 *** 作系统中，CPU切换到另一个进程需要保存当前进程的状态并恢复另一个进程的状态：当前运行任务转为就绪(或者挂起、删除)状态，另一个被选定的就绪任务成为当前任务。上下文切换包括保存当前任务的运行环境，恢复将要运行任务的运行环境。

进程上下文用进程的PCB(进程控制块,也称为PCB，即任务控制块)表示，它包括进程状态，CPU寄存器的值等。

通常通过执行一个状态保存来保存CPU当前状态，然后执行一个状态恢复重新开始运行。

上下文切换会对性能造成负面影响。然而，一些上下文切换相对其他切换而言更加昂贵其中一个更昂贵的上下文切换是跨核上下文切换(Cross-Core Context Switch)。一个线程可以运行在一个专用处理器上，也可以跨处理器。由单个处理器服务的线程都有处理器关联(Processor Affinity)，这样会更加有效。在另一个处理器内核抢占和调度线程会引起缓存丢失，作为缓存丢失和过度上下文切换的结果要访问本地内存。总之，这称为“跨核上下文切换”。

6.进程和线程

进程概念

进程是表示资源分配的基本单位，又是调度运行的基本单位。例如，用户运行自己的程序，系统就创建一个进程，并为它分配资源，包括各种表格、内存空间、磁盘空间、I/O设备等。然后，把该进程放人进程的就绪队列。进程调度程序选中它，为它分配CPU以及其它有关资源，该进程才真正运行。所以，进程是系统中的并发执行的单位。

线程概念

线程是进程中执行运算的最小单位，亦即执行处理机调度的基本单位。如果把进程理解为在逻辑上 *** 作系统所完成的任务，那么线程表示完成该任务的许多可能的子任务之一

进程和线程的关系

(1)一个线程只能属于一个进程，而一个进程可以有多个线程，但至少有一个线程。 (2)资源分配给进程，同一进程的所有线程共享该进程的所有资源。

(3)处理机分给线程，即真正在处理机上运行的是线程。

(4)线程在执行过程中，需要协作同步。不同进程的线程间要利用消息通信的办法实现同步。

这种一般是BSD Socket的用法，用在Unix/Linux系统上。在Unix/Linux系统下，一个socket句柄，可以看做是一个文件，在socket上收发数据，相当于对一个文件进行读写，所以一个socket句柄，通常也用表示文件句柄的fd来表示。

文件描述符fd

 文件描述符在形式上 是一个非负整数。它是一个索引值，指向内核为每一个进程所维护的该进程打开文件的记录表。当程序打开一个现有文件或者创建一个新文件时，内核向进程返回一个文件描述符。在程序设计中，一些涉及底层的程序编写往往会围绕文件描述符展开。

习惯上，标准输入（standard input）的文件描述符是 0，标准输出（standard output）是 1，标准错误（standard error）是 2。

0,1,2对应的物理设备一一般是:键盘，显示器，显示器。

所以通常当我们成功打开文件时，返回的fd都是从3开始

1、类Unix系统（英文：Unix-like）是指继承UNIX的设计风格演变出来的系统（比如GNU/Linux、FreeBSD、OpenBSD、SUN公司的Solaris、Minix、QNX等），这些 *** 作系统虽然有的是自由软件，有的是商业软件，但都相当程度地继承了原始UNIX的特性，有许多相似处，但是它们却并不含有UNIX的源代码。

2、UNIX的源代码为SCO公司所有，属于商业软件，UNIX的商标权和UNIX标准认定属于OPENGROUP所有。由于UNIX标准认定价格昂贵，所以唯一获得UNIX标准认定的为苹果的MACOS系统。

3、Linux，全称GNU/Linux，是一种免费使用和自由传播的类UNIX *** 作系统，其内核由林纳斯·本纳第克特·托瓦兹于1991年10月5日首次发布，它主要受到Minix和Unix思想的启发，是一个基于POSIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的 *** 作系统。

4、Linux的基本思想有两点：第一，一切都是文件；第二，每个文件都有确定的用途。其中第一条详细来讲就是系统中的所有都归结为一个文件，包括命令、硬件和软件设备、 *** 作系统、进程等等对于 *** 作系统内核而言，都被视为拥有各自特性或类型的文件。至于说Linux是基于Unix的，很大程度上也是因为这两者的基本思想十分相近。

5、Linux是一款免费的 *** 作系统，用户可以通过网络或其他途径免费获得，并可以任意修改其源代码。

6、Linux支持多用户，各个用户对于自己的文件设备有自己特殊的权利，保证了各用户之间互不影响。

7、Linux可以运行在多种硬件平台上，如具有x86、680x0、SPARC、Alpha等处理器的平台。此外Linux还是一种嵌入式 *** 作系统，可以运行在掌上电脑、机顶盒或 游戏 机上。2001年1月份发布的Linux 2.4版内核已经能够完全支持Intel64位芯片架构。

8、由于Linux系统的处理能力非常强悍，具备不可比拟的稳定性特征，因而Linux系统就不用经常进行重启，Linux系统的变化可以在配置的过程中实现，所以Linux服务器出现故障的概率比较小，所以很多企业组织在计算机配置的过程中经常使用Linux系统，从而降低服务器发生崩溃的可能性。

9、在Linux之下，远程的登录系统具备两种认证的形式：即密钥与密码认证。其中，密钥认证的形式，主要是将公钥储存在远程的服务器之上，私钥存储在本地。当进行系统登陆的时候，再通过本地的私钥，以及远程的服务器公钥，进行配对认证的 *** 作，若是认证的匹配度一致，则用户便能够畅通无阻的登录系统。此类认证的方式，并不会受到暴力破解的威胁。与此同时，只需要确保本地私钥的安全，使其不会被黑客所盗取即可，攻击者便不能够通过此类认证方式登陆到系统中。所以，推荐使用密钥方式进行系统登陆。

10、Linux *** 作系统的常用命令：

常用命令及技巧

1、date：打印或者设置系统的日期和时间

2、stty-a：可以查看或者打印控制字符（Ctrl-C、Ctrl-D、Ctrl-Z等）

3、passwd：用passwd-h查看

4、logout，login：登录shell的登录和注销命令

5、more，less，head tail：显示或部分显示文件内容

6、lp/lpstat/cancel，lpr/lpq/lprm：打印文件

7、chmod u+x：更改文件权限

8、rm -fr dir：删除非空目录

9、cp -R dir：拷贝目录

10、fg jobid：可以将一个后台进程放到前台

11、kill的作用：send a signal to a process、eg：kill-9发送的是SIG_KILL信号，具体发送什么信号可以通过man kill查看、

12、ps的用法，ps-e或ps-o pid，ppid，session，tpgid，comm（其中session显示的sessionid，tpgid显示前台进程组id，comm显示命令名称）

13 ip a 查看 ip 地址信息的命令

14 zcat /proc/config.gz >config 到内核配置文件

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