【Linux操作系统】探秘Linux奥秘：文件系统的管理与使用
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诗赋清音：柳垂轻絮拂人衣，心随风舞梦飞。 山川湖海皆可涉，勇者征途逐星辉。
目录
1 初识Linux OS
2 文件系统的管理与使用
1. 实验目的
2. 实验准备
3. 实验内容
4. 实验心得
总结
1 初识Linux OS
Linux是一种开源的Unix-like操作系统内核，它是基于POSIX和Unix的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。Linux内核最初是由芬兰程序员Linus Torvalds在1991年创建的，之后成为自由软件和开源社区的一个主要项目。
以下是Linux操作系统的一些主要特点和组成部分：
内核（Kernel）： Linux内核是操作系统的核心，它管理系统资源，如处理器、内存、设备驱动程序等。Linus Torvalds最初编写了Linux内核，它是Linux操作系统的基础。
Shell（命令解释器）： Linux操作系统使用命令行界面（CLI），用户与系统交互通过Shell。用户可以通过输入命令执行各种任务，管理文件、进程、权限等。常见的Shell包括Bash（Bourne Again SHell）和Zsh。
文件系统： Linux支持多种文件系统，包括Ext4、XFS、Btrfs等。文件系统负责管理存储设备上的文件和目录，以及文件的权限、所有权等信息。
用户界面： 虽然Linux以CLI为主，但也支持图形用户界面（GUI）。常见的Linux桌面环境有GNOME、KDE、XFCE等，它们提供了直观的用户体验。
软件包管理系统： 大多数Linux发行版都有自己的软件包管理系统，用于安装、更新和删除软件。常见的包管理工具有APT（Debian/Ubuntu）、YUM（Red Hat/CentOS）、Pacman（Arch Linux）等。
网络功能： Linux具有强大的网络功能，支持各种网络协议和服务。它可以作为服务器运行各种网络服务，如Web服务器（Apache、Nginx）、邮件服务器（Postfix、Sendmail）、文件服务器（Samba）等。
多用户和多任务： Linux是一个多用户系统，多个用户可以同时访问同一台机器。它也是一个多任务系统，可以同时运行多个进程。
安全性： Linux以安全性而闻名，系统管理员可以设置用户权限、访问控制列表（ACLs）等来确保系统的安全性。
开源和自由： Linux是开源软件，其源代码可以被任何人查看、修改和分发。大多数Linux发行版是免费提供的，用户可以自由选择、使用和分发。
发行版（Distribution）： 由于Linux内核是开源的，不同的组织和社区创建了各种Linux发行版，例如Ubuntu、Debian、Fedora、CentOS、Arch Linux等。每个发行版都有自己的特点和包管理系统。
总体而言，Linux操作系统是一个强大、灵活且可定制的操作系统，广泛应用于服务器、嵌入式系统、超级计算机等各种领域。
2 文件系统的管理与使用
1. 实验目的
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理解磁盘分区、挂载、卸载的基本概念。
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掌握与文件系统管理相关的命令操作。
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提高对操作系统存储管理原理的实际应用能力。
2. 实验准备
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获取 Linux 镜像文 件：下载适用于虚拟机的 Linux 镜像文件，比如 Ubuntu 21.04，从 Ubuntu 官方网站 获取。
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安装虚拟化软件：安装 VMware Workstation 或 Virtualbox，两者提供简便的虚拟机管理和配置。
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创建 Linux 虚拟机：打开虚拟化软件，按照指引创建新虚拟机。设置内存为 2GB 或更多，其余选项选择默认 值。加载下载好的 Linux 系统 ISO 镜像文件，启动虚拟机完成 Linux 系统安装。
3. 实验内容
（1）按以下步骤，增加一块硬盘
a.虚拟机添加硬盘
1. 首先关闭linux，然后点击编辑虚拟机设置，在点击添加，在选择硬盘，点击下一步：
b.分区
输入fdisk /dev/sda依此输入
c.格式化（创建文件系统）
输入“mkfs.xfs /dev/sda1”
报错：Command 'mkfs.xfs' not found, but can be installed with:
apt install xfsprogs
解决：使用apt install xfsprogs安装即可。
d.挂载
在终端输入：mkdir /media ,创建新的硬盘的挂载点
在终端键入：mount /dev/sdb1 linux_lab4
e.设置可自动挂载
打开/etc/fstab，添加/dev/sdb1 linux_lab4 ext3 defaults, 0 1
f.卸载
g.删除分区
使用lsblk –f 查看系统的分区和挂载情况
再使用umount命令将分区挂载的路径卸载掉
命令：umount /dev/sda1，卸载后再用lsblk –f 查看相关信息
卸载完以后，删除分区
输入fdisk /dev/sda
（2）练习与文件系统管理相关的命令：find、locate、dd、ln、mknod、mkfifo、df、du
a. find命令用于文件的查找，从而定位文件在指定文件系统中的位置.
# find /tmp /home -mtime -1 -print #在/tmp和/home下查找24小时内没有更改的文件
$ find $HOME -mtime 0 #在/home下查找24小时内被更改的文件
在/home下查找属于用户gjshao的C语言程序
# find /home -user gjshao -name "*.c" -print
将当前目录内的所有*.c和*.h的文件打成tar包/tmp/mych.tar
# tar -cvf /tmp/mych.tar `find . -name "*.[ch]" -type f -print
在/home下查找所有权限为0644用户主为test的文件
# find /home -perm 0644 -user test -print
b. locate命令用于按名查找文件，它需要一个或多个数据库支持，这些数据库由每天的例行工作（crontab）程序来建立和更新.
# locate passwd #查找含passwd者，即*passwd*
# locate -b '\passwd' #精确匹配passwd
c. dd功能是复制指定的输入文件到指定的输出文件，默认时使用标准I/O。
（1）构造软盘映像文件。
# dd if=/dev/fd0 of=/tmp/fd_img bs=36b #设I/O块为36b，映像文件为/tmp/fd_img
（2）介质复制。
复制软盘或U盘等，可以使用临时文件，按以下方法进行：
# dd if=/dev/fd0 of=/tmp/mytmpf bs=36k #构造映像文件，交换磁盘
# dd if=/tmp/mytmpf of=/dev/fd0 bs=36k #输出映像文件
# rm -f /tmp/mytmpf #删除临时文件
d. ln的功能是链接管理，可用于创建文件的硬链接和符号链接。
##在当前目录内建立/tmp/myf的符号链接my_link
# ln -s /tmp/myf my_link
##在目录/usr/bin内为/bin/ls创建一个硬链接l
# ln /bin/ls /usr/bin/l
e.用于设备文件创建的命令是mknod，专用于命名管道创建的命令是mkfifo.
f. df功能是按指定格式显示系统中已安装文件系统的使用情况, du的功能是按指定单位统计文件或目录的大小。
# df -v #显示文件系统的使用情况
# df -i #显示系统i节点的使用情况
# du -h /home/zhangsan #列出每个子目录的大小
# du -hs /home/zhangsan #列出整个目录的大小
4. 实验心得
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磁盘管理概念理解： 通过本次实验，我深刻理解了磁盘分区、挂载、卸载的核心概念。磁盘分区的灵活运用使得文件系统得以有序组织，而挂载和卸载的操作则决定了文件系统的可访问性，为数据的有效管理提供了基础支持。
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文件系统命令掌握： 在实验中，我熟悉了一系列与文件系统管理相关的命令，包括find、locate、dd、ln、mknod、mkfifo、df、du。通过find命令，我能够高效定位文件在指定文件系统中的位置，而locate命令则在文件名查找上发挥了巨大的便利。同时，了解和掌握dd、ln、mknod、mkfifo等命令的功能，进一步提升了我对文件系统管理的全面认知。
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问题总结与细致注意： 尽管这次实验相对简单，但我也认真记录了实验过程中的一些细节，包括对问题的及时解决。这让我认识到，在实验过程中稍微注意细节，能够更加高效地完成任务，确保实验的顺利进行。
总结
Linux操作系统的领域就像一片未被勘探的信息大海，引领你勇敢踏入开源系统的神秘领域。这是一场独特的学习冒险，从基本概念到系统架构，逐步揭示更深层次的操作系统原理、命令行工具和高级系统管理的奥秘。
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