认识操作系统## 操作系统的定义 操作系统是管理计算机硬件与软件资源的系统软件通过抽象底层硬件复杂性为用户提供标准化接口实现对软硬件资源的高效协调与优化利用 ## 操作系统作用 硬件资源管理调度CPU时间片分配内存空间管理输入输出设备等等 进程与任务管理组织和存储数据提供统一访问接口 安全与用户接口通过权限控制保障安全提供命令或图形界面与用户交互 ## 当下主流操作系统LinuxwindowsAndroidHarmonyOSmacOSiOS等Linux操作系统目录结构树状结构采用根目录/为核心的层级结构整合所有存储设备至统一命名空间 子目录功能遵循FHS标准每个子目录具有特定用途例如/etc存储配置文件等确保逻辑清晰管理规范 FHS标准文件系统层次结构标准FHS规范了Linux系统中各区域的用途及最小构成文件和目录促进不同Linux发行版之间的兼容性提供一致的用户体验并解决潜在冲突|目录名称 | 功能描述 ||/bin|存放基本二进制可执行文件如常用命令lscp等所有用户均可执行 ||/etc|存储系统级配置文件如网络配置用户信息/etc/passwd服务启动脚本等 ||/dev|包含硬件设备文件如/dev/sda表示硬盘/dev/tty表示终端用于硬件交互 ||/home|普通用户的主目录每个用户有独立子目录如/home/用户名存放个人文件和配置 ||/lib|保存系统运行必需的共享库文件如C标准lib.so及内核模块支撑程序运行 ||/usr|存储用户程序和数据如应用程序开发工具库文件文档等类似集中的程序资源库 ||/root|超级用户的主目录存放其专属文件配置及管理工具 ||/tmp|临时文件存储目录用于存放系统和应用运行时产生的临时数据系统重启时内容通常会被清空 ||/mnt|临时挂载点目录用于手动挂载外部存储设备如U盘光盘或其他文件系统 ||/opt|第三方软件或附加应用程序的存放目录便于集中管理如/opt/软件名称 |Linux操作系统命令常用基础命令在Linux操作系统中命令是用户与系统交互的关键方式。基于Shell如BashZsh等进行解析执行以标准化文本字符串形式呈现。它能实现对系统资源包括文件进程网络硬件设备内核模块等的调用与管理按照既定语法规范和逻辑规则驱使操作系统完成特定任务或功能是用户高效操控Linux系统的核心媒介 命令的语法格式命令名 【选项】【参数】 命令名必不可少的核心部分是执行特定操作的基础标识符由英文单词或者是单词缩写构成 选项用于灵活调整命令的执行行为和输出格式。可根据实际需求决定是否使用通常以短选项“-”或者是长选项“--”作为前缀 参数作为命令操作的对象或者数据来源也非总是必需参数可能是文件路径目录名字符串等等 用户及用户组命令Linux作为多用户多任务系统支持同时登录多个用户各用户拥有独立工作空间与资源访问权限。 例企业办公中员工AB可同时登录服务器处理各自任务互不干扰。 权限管理核心意义 安全风险普通用户误删/etc/passwd等系统关键文件易致系统崩溃。 数据保护无权限隔离时敏感财务数据可能被随意访问。 底层机制Linux借助用户UID与用户组GID标识精准管控文件进程等资源访问保障系统安全稳定。 典型应用场景 企业协作开发组创建专属用户组共享代码权限. 服务器管理为运维人员分配高权限用户普通用户仅开放有限权限规避误操作与恶意行为软件包管理命令当前Linux领域存在两大主流软件包管理机制以Ubuntu为代表的Debian系列采用.deb包格式与apt管理体系以CentOS为典型的Red Hat系列依托.rpm格式与yum/dnf工具链## dpkg介绍dpkg是Debian及其衍生系统如Ubuntu中最底层的软件包管理工具直接操作.deb格式的软件包文件但不处理依赖关系dpkg的核心特点dpkg常用命令## apt介绍apt是基于dpkg构建于Debian系列的智能包管理工具。在Debian系列软件包管理体系发展历程中dpkg先出现作为底层工具直接操作.deb格式软件包但存在诸多局限。apt在此基础上诞生它能自动解析依赖支持联网操作为普通用户屏蔽了dpkg的底层复杂性提供简化语义化命令成为日常软件管理的优选工具apt与dpkg协作用户操作apt用户在终端输入apt相关命令发起软件管理操作依赖解析/生成操作队列apt分析软件包依赖关系规划安装下载等操作顺序联网下载.deb包到缓存若软件包不在本地apt从软件源下载到缓存目录调用dpkg进行安装/卸载apt在后台调用dpkg执行实际安装或卸载动作更新dpkg底层数据库安装或卸载完成后更新dpkg数据库记录软件状态apt命令apt工作原理dpkg和apt的对比apt是Debian系列的上层包管理工具它基于dpkg构建主要解决“依赖自动解析”和“联网操作”的问题本质是dpkg的“智能助手”# 压缩/解压缩命令在 Linux 系统中数据压缩和解压缩技术通过特定算法缩减文件体积或还原数据不仅能够有效节省存储空间还能加速数据传输过程因此在数据备份与跨设备迁移等场景中得到广泛应用 tar 命令作为 Linux 系统中重要的归档工具具备强大的打包与拆包功能。它可以将多个文件或目录整合为一个单一的归档文件.tar方便进行文件管理与存储。并且tar 命令还能与 gzip、bzip2 等压缩算法相结合生成诸如.tar.gz、.tar.bz2 等格式的压缩归档文件。这些不同格式的压缩文件在满足不同场景数据传输需求的同时极大地减少了存储空间的占用。正是由于这种灵活性tar 命令成为了系统备份、软件发布包制作等任务的优先选择压缩命令解压缩命令Linux除了支持.zip、.rar 等格式外还有自身特色的压缩格式如.tar、.tar.gz、.tar.bz2 等。.tar 本质是归档格式可将多个文件或目录合并成一个文件但不压缩.tar.gz 是用 gzip 算法压缩的归档文件.tar.bz2 是用 bzip2 算法压缩的归档文件这些格式常用于系统备份、软件发布等场景## 文件操作命令以 /etc/passwd 中 linux❌1000:1000:Ubuntu,:/home/linux:/bin/bash 为例cut -d “:” -f 1 /etc/passwd 可提取每行第一个字段用户名即得到 linuxcut -d “:” -f 1-3 /etc/passwd 可提取每行第 1-3 个字段即得到 linux❌1000;其中 linux 是用户名x 是密码占位符 (实际密码在 /etc/shadow)1000 是用户 ID第二个 1000 是组 IDlinux, 是用户信息/home/linux 是家目录/bin/bash 表示使用 bash 解析器解析命令## 链接文件命令***硬链接*** 硬链接是指向同一个inode(索引节点)的不同目录条目文件名的数量 创建硬链接命令ln 命令格式ln 被链接的文件 创建硬链接文件名称 验证硬链接查看inode号ls -i 特点 硬链接文件与源文件共享相同的inode和数据块 删除源文件后硬链接仍可访问数据直到所有硬链接被删除 不能跨文件系统如无法从ext4分区链接到NTFS分区 不能链接目录防止文件系统循环问题 ***符号链接*** 符号链接又称之为软连接是一种特殊的文件类型它指向另一个文件或目录 创建符号链接 命令格式ln -s 被链接的文件/目录绝对路径 创建软链接文件名称 验证符号链接查看符号链接指向ls -l 查看inode号 ls -i 特点 符号链接与源文件有不同的inode 删除文件后符号链接失效称为“断链” 可以跨文件系统 可以链接目录网络相关命令在开发调试、网络维护或日常使用场景中快速确认设备网络状态、排查连通性问题是基础且高频的需求。网络配置与诊断命令能够帮助我们高效查看设备的 IP 配置是否正确、临时调整多网卡设备的网络参数 (如虚拟机 IP 切换)并实时检测设备与目标主机 (如服务器、路由器等) 之间的通信是否畅通。无需依赖复杂工具通过系统自带的基础命令即可定位ip地址分配方式IP 地址作为网络设备在互联网中的唯一逻辑标识其分配方式主要分为静态 IP 与动态 IP 两种而这两种分配方式均可通过图形界面或命令行界面对应的配置工具实现参数设置静态 IP 地址分配工作原理由网络管理员手动为设备配置固定的 IP 地址、子网掩码、默认网关和 DNS 服务器地址等信息地址长期不变应用场景适用于需稳定网络标识的设备如服务器、网络打印机、监控设备等确保其他设备能长期稳定访问。例如企业文件服务器固定 IP 便于员工持续访问共享文件优点稳定性高便于针对特殊设备如防火墙进行管理和配置访问策略缺点手动配置工作量大设备网络环境变更时如子网调整需重新设置灵活性不足静态ip地址进行图形界面配置静态ip地址进行命令行界面配置动态 IP 地址分配DHCP工作原理通过 DHCP 服务器自动为接入网络的设备分配 IP 地址同时提供子网掩码、网关、DNS 等配置信息。设备每次联网时获取地址地址可重复利用应用场景广泛用于家庭网络如手机、电脑连 Wi-Fi和企业办公网络新设备接入或移动时能自动获取配置简化管理优点自动配置减少人工错误高效利用 IP 资源适合设备频繁上下线的动态网络缺点依赖 DHCP 服务器若服务器故障设备可能无法获取地址地址有租期到期未续租需重新分配影响需长期稳定 IP 的应用动态ip地址进行图形界面配置动态ip地址进行命令行界面配置ip地址分配方式动态 IP 地址工作流程动态 IP 地址通过 DHCP 的发现 (Discover)- 提供 (Offer)- 请求 (Request)- 确认 (Ack) 四步流程 (简称 “DORA”) 完成分配结合租期续租和释放机制实现 IP 地址的动态管理高效利用有限的 IP 资源 (尤其是 IPv4 地址紧张的环境)设备发送 DHCP 发现请求DHCP Discover触发条件设备接入网络如开机、连 Wi-Fi时DHCP 客户端启动动作细节设备向全网发送广播数据包目标 IP 为 255.255.255.255声明 “我需要 IP 地址”。此时数据包的源地址信息为源 MAC 地址设备网卡的物理 MAC 地址如 00:1A:2B:3C:4D:5E用于标识发送请求的硬件源 IP 地址0.0.0.0表示设备尚未获取到有效 IP 地址正在请求分配DHCP 服务器响应并提供 IP 地址DHCP Offer服务器处理网络中的 DHCP 服务器如路由器收到广播包后从 IP 地址池中选择一个未占用的 IP 地址附带子网掩码、网关、DNS 等配置信息反馈设备服务器通过广播发送 DHCP Offer 报文目标 IP 为 255.255.255.255确保客户端在无 IP 状态下能够接收租期以秒为单位如 86400 秒但服务器可能在日志或配置界面中转换为小时显示如 ’24 小时’以便理解客户端确认 IP 地址DHCP Request触发条件客户端收到一个或多个 DHCP 服务器发送的 Offer 报文后选择其中一个提供的 IP 地址通常为第一个接收到的 Offer动作细节:客户端向全网发送广播报文目标 IP 为 255.255.255.255声明 “我接受这个 IP 地址”报文中明确指定所选的 DHCP 服务器标识符和接受的 IP 地址DHCP 服务器最终确认DHCP Ack服务器处理DHCP 服务器收到客户端的 DHCP Request 报文后将该 IP 地址标记为 “已分配” 状态确认客户端对该 IP 地址的使用权限。反馈设备服务器向客户端发送 DHCP Ack 确认包其中包含完整的网络配置信息如 IP 地址、子网掩码、网关、DNS 服务器地址等正式告知客户端 “IP 地址分配成功可正常使用”。客户端生效客户端接收 DHCP Ack 后正式启用分配的 IP 地址及相关配置完成网络连接至此动态 IP 地址分配流程结束DNSDNSDomain Name System域名系统作为互联网核心基础设施是基于分布式数据库架构实现域名与 IP 地址双向映射的关键服务。其核心功能在于将人类易读的域名如www.baidu.com解析为计算机网络可识别的 IP 地址如 39.156.70.46从而实现网络资源的准确定位与访问。除基础的域名 - IP 映射外DNS 系统还支持 MX邮件交换记录用于指定邮件服务器、AAAAIPv6 地址记录等多种资源记录类型满足多样化的网络服务寻址需求从技术原理看IP 地址作为网络设备的逻辑标识采用点分十进制格式如 192.168.1.1存在记忆不便问题而域名通过分级命名体系如www.taobao.com构建符合人类认知习惯。DNS 系统通过建立域名与 IP 地址的映射关系有效解决了网络服务访问中的人机交互矛盾显著提升用户使用体验DNS域名解析过程用户在浏览器输入域名 (如www.baidu.com)用户主机向 DNS 服务器发送查询请求询问该域名对应的 IP 地址是多少。DNS 服务器查找其存储的域名与 IP 地址映射记录找到www.baidu.com对应的 IP 地址 (如 39.156.70.46)并将该 IP 地址返回给用户主机。随后用户主机依据获得的 IP 地址通过因特网与对应的 web 服务器建立连接进而访问网站内容查看当前DNS服务器ip地址其他辅助命令