Linux学习计划——Linux入门基础

目录

Linux的介绍

Linux的发行版本

Linux的应用领域

Linux的安装及分区

Linux的启动过程

内核引导

运行init

init程序的类型

init运行级别

系统初始化

建立终端

用户登录系统

Linux中图形模式与文字模式的切换

Linux关机

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• Linux的介绍

Linux英文全称：Linux is not Unix

Linux是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统，它是一个基于POSIX和UNIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。

POSIX：一般指可移植操作系统接口，缩写为POSIX。

Linux能运行主要的UNIX工具软件、应用程序和网络协议，支持32位和64位硬件。

Linux继承了Unix以网络为核心的设计思想，是一个性能稳定的多用户网络操作系统。

用一句话形容Linux：一切皆文件，用小程序组成大程序，一切简单化

 

• Linux的发行版本

接下来我们来了解一下Linux的发行版本。

目前市面上比较出名的发行版有：

Ubuntu：以桌面应用为主的Linux操作系统

Redhat：市面主流的操作系统

CentOS：免费、开源、可重新分发的开源操作系统

 

• Linux的应用领域

服务器通常的架构是：

• LAMP（Linux+Apache+MySQL+PHP）
• LNMP（Linux+Nginx+MySQL+PHP）

Apache：是一个开放源码的网页服务器，可以在大多数计算机操作系统中运行，由于其多平台和安全性被广泛使用，是最流行的Web服务器端软件之一，它可以快速、可靠并且可通过简单的API扩展，将Perl/Python等解码器编译到服务器中。

Nginx：是一个高性能的HTTP和反向代理web服务器，同时也提供了IMAP/POP3/SMTP服务，是一款轻量级的Web服务器/反向代理服务器及电子邮件（IMAP/POP3）代理服务器，特点是占有内存少，并发能力强。

 

• Linux的安装及分区

1、如何分区

一般分区的话就是 /根分区、/boot引导分区、/swap交换分区

2、交换分区swap的大小?

一般应为内存的2倍

3、swap分区的意义

虚拟内存，当系统真是内存不够用的时候，可以临时使用磁盘空间来充当内存。

 

• Linux的启动过程

Linux启动过程可以分为5个阶段：

• 内核引导
• 运行init
• 系统初始化
• 建立终端
• 用户登录系统

详细说明

(1)开机自检，加载BIOS
(2)读取MBR主引导记录
(3)在MBR找到前446字节的BOOT Loader，初始化硬件设备、建立内存空间的映射图。
(4)加载并执行内核
(5)启动/sbin/init进程,决定运行级别(红帽6用的是init 红帽7用的是systemd)
init进程是接下来第一个被启动运行的(非内核进程)，因此它的进程编号PID的值总是1。
init进程读取配置文件/etc/inittab，决定需要启动的运行级别(Runlevel)，每个级别分别由0到6的整数表示。
(6) init进程执行/etc/rc.d/rc.sysinit脚本程序。
它做的工作非常多，包括设定PATH、设定网络配置(/etc/sysconfig/network)、启动swap分区、设定/proc等等 准备好以上一切之后，系统开始进入用户层的初始化阶段。
(7)启动内核模块
依据/etc/modules.conf文件或/etc/modules.d目录下的文件来装载内核模块
(8)执行不同运行级别的脚本程序/etc/rc.d/rcX.d
执行/etc/rc.d/rc和/etc/rc.d/rcX.d目录下的脚本。 X为缺省运行级别。
(9)执行/etc/rc.d/rc.local用户自定义启动脚本
执行用户自定义启动脚本。你可以把你想设置和启动的东西放到这里。
(10)执行 /bin/login程序 ，进入登录状态**

内核引导

启动计算机电源，首先进行的是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。

操作系统 → /boot

BIOS：basic input output System，基本输入输出系统，它是一组固化在计算机内主板上的ROM芯片上的程序，它保存着计算机最重要的基本输入输出系统、

开机后自检程序和系统自启动程序，它可从COMS中读写系统设置的具体信息

 

运行init

init进程是系统所有进程的起点，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//usr/lib/sysemd/system、 /etc/systemd/system

操作系统→/boot→ init进程

init程序的类型

• SysV:

  init, CentOS 5之前, 配置文件： /etc/inittab。

• Upstart:

  init, CentOS 6, 配置文件： /etc/inittab, /etc/init/*.conf。

• Systemd：

  systemd, CentOS 7,配置文件： /usr/lib/systemd/system、 /etc/systemd/system

init运行级别

许多程序都需要开机启动，在Windows我们叫做“服务”，在Linux中我们叫做“守护进程（daemon）”

init进程的一大任务就是区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，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）”

启动时根据“运行级别”，确定要运行哪些程序。

操作系统 → /boot→ init进程→ 运行级别

Linux系统有7个运行级别

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，用户系统维护，禁止远程登录

运行级别2：多用户状态（没有网络文件系统（NFS））

运行级别3：完全的多用户状态（有NFS），登录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，登录后进入图形GUI模式

运行级别6：系统正常关闭重启，默认运行级别不能设为6，否则不能正常启动

init状态	描述
0	关机（ctrl+F2~6）
1	单用户
2
3	命令行
4
5	图形界面（ctrl+F1）
6	重

注：/etc/inittab配置文件中可永久改为命令行或者图形界面（查看运行级别：runlevel）

 

系统初始化

在init的配置文件中有这么一行：

si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit　

它调用执行了 /etc/rc.d/rc.sysinit ，而 rc.sysinit 是一个bash shell的脚本，它主要是完成一些系统初始化的工作。

rc.sysinit是每一个运行级别都要首先运行的重要脚本。

它主要完成的工作有：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

这一行表示以5为参数运行 /etc/rc.d/rc，/etc/rc.d/rc 是一个Shell脚本，它接受 5 作为参数，去执行 /etc/rc.d/rc5.d/ 目录下的所有的rc启动脚本

/etc/rc.d/rc5.d/目录中的这些启动脚本实际上都是一些连接文件，而不是真正的rc启动脚本，真正的rc启动脚本实际上都是放在/etc/rc.d/init.d/目录下。

而这些rc启动脚本有着类似的用法，它们一般能接受start、stop、restart、status等参数。

/etc/rc.d/rc5.d/ 中的rc启动脚本通常是K或S开头的连接文件，对于以以S开头的启动脚本，将以start参数来运行。

而如果发现存在相应的脚本也存在K打头的连接，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。

这样做是为了保证是当init改变运行级别时，所有相关的守护进程都将重启。

至于在每个运行级中将运行哪些守护进程，用户可以通过 chkconfig 或 setup 中的 "System Services" 来自行设定。

操作系统 → /boot→ init进程→运行级别→ /etc/init.d

 

建立终端

rc执行完毕后，返回init

这是基本系统环境已经设置好了，各种守护进程也已经启动了。

init接下来会打开6个终端，以便用户登录系统。

在inittab中的以下6行就是定义了6个终端

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

从上面可以看出在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系统，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

用户登录方式有三种。

1. 命令行登录
2. ssh登录
3. 图形界面登录

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。

对于文本方式登录的情况：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。

操作系统 →/boot→ init进程→ 运行级别→ /etc/init.d→ 用户登录

 

Linux中图形模式与文字模式的切换

Linux预设提供了六个命令窗口终端机让我们来登录。

我们可以Ctrl + Alt+F1~F6 进行切换

如果安装了图形界面，默认情况下是进入图形界面，可以按Ctrl + Alt+F1~F6 来进入其中一个命令窗口界面。

当你进入命令窗口界面后再返回图形界面只要按下 Ctrl + Alt + F7 就回来了

如果你用的vmware 虚拟机，命令窗口切换的快捷键为 Alt + Space + F1~F6

如果你在图形界面下请按 Alt + Shift + Ctrl + F1~F6 切换至命令窗口

操作系统→ /boot→ init进程→ 运行级别→ /etc/init.d→ 用户登录→Login shell

 

• 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：sync > shutdown > reboot > halt

关机指令为：shutdown

 

shutdown –h now halt poweroff

init 0

Shutdown –h now #立马关机

Shutdown –h 20:25 #系统会在今天20:25关机

Shutdown –h +10 #十分钟后关机

Shutdown –r now #系统立马重启

Shutdown –r +10 #系统十分钟后重启

shutdown –r now reboot init 6 #重启系统

reboot #就是重启，等同于 shutdown –r now

halt #关闭系统，等同于shutdown –h now 和 poweroff

最后，不管是重启系统还是关闭系统，首先要运行 sync 命令，把内存中的数据写到磁盘中。