风云今天开启玩转linux系列文章,与各位优秀的技术伙伴一起深入linux,牵涉的知识面和技术细节太多,而且实操作性强,我还没有想好如果将这个话题的深入浅出又有特色地展现给大家,今天先简单介绍一下这个东东。

1起源与背景

Linux 的发展始于 1991 年,由芬兰程序员林纳斯·托瓦兹(Linus Torvalds)创建。它最初是作为一款免费的类 Unix 操作系统内核,用于个人计算机的学习和研究。托瓦兹受到 Minix 操作系统的启发,决定开发一个更加自由和灵活的系统内核。

开源的推动

Linux 的成功得益于开源理念。1992 年,Linux 内核被重新许可为 GNU 通用公共许可证(GPL)。这一举措允许开发者自由修改、分发和使用 Linux,使其迅速吸引了全球开发者的关注和贡献。

里程碑事件

  • 1991 年:Linux 0.01 版本发布,仅包含基本的内核功能。
  • 1994 年:Linux 1.0 发布,首次支持网络协议栈。
  • 2003 年:Linux 内核成为主流服务器操作系统的核心。
  • 2008 年至今:Linux 在云计算、移动设备和嵌入式系统中取得广泛应用。

当前发展现状

Linux 已成为服务器、超级计算机、移动设备(如 Android)、云计算平台和物联网的主流操作系统。其社区生态蓬勃发展,企业(如 Red Hat、Canonical、SUSE)与个人开发者共同推动了 Linux 的进步。

2、 Linux的基本架构

Linux 是一个模块化设计的操作系统,遵循 Unix 的设计哲学。其基本架构主要分为以下层次:

内核(Kernel)

Linux 内核是整个操作系统的核心,负责硬件管理、进程调度、内存分配、文件系统操作和网络通信。内核分为以下部分:

  • 进程管理:负责任务的创建、销毁和调度。
  • 内存管理:管理虚拟内存和物理内存。
  • 文件系统:支持多种文件系统类型,如 ext4、XFS 和 Btrfs。
  • 设备驱动:提供对硬件设备的抽象和操作。
  • 网络子系统:处理网络协议栈,如 TCP/IP。

用户空间(User Space)

用户空间包括用户应用程序和系统工具,它们通过系统调用与内核交互。

  • Shell:提供命令行接口,如 Bash、Zsh。
  • 系统库:如 GNU C 库(glibc),为应用程序提供标准接口。
  • 用户程序:如文本编辑器、编译器和网络工具。

文件系统层次结构

Linux 遵循 FHS(文件系统层次结构标准),所有内容组织在一个单一的目录树中:

/

├── bin/            # 存放系统启动和基本命令的二进制文件

├── boot/           # 存放启动相关文件,如内核和引导程序

├── dev/            # 存放设备文件

├── etc/            # 存放系统配置文件

├── home/           # 存放用户的家目录

├── lib/            # 存放共享库文件

├── media/          # 用于挂载外部存储设备(如USB)

├── mnt/            # 用于临时挂载文件系统

├── opt/            # 存放附加应用程序

├── proc/           # 存放进程信息

├── root/           # root用户的家目录

├── run/            # 存放运行时数据

├── sbin/           # 存放系统管理命令的二进制文件

├── srv/            # 存放服务数据

├── sys/            # 存放虚拟文件系统,用于与内核交互

├── tmp/            # 临时文件目录

├── usr/            # 存放应用程序文件

└── var/            # 存放可变数据,如日志文件和缓存文件

3、Linux的特点与优势

开源与自由

Linux 遵循 GPL 许可证,允许用户自由使用、修改和分发代码。这一特点促进了全球社区的广泛参与和快速创新。

稳定性与可靠性

Linux 以其高稳定性和可靠性著称,适合长时间运行的服务器和关键任务应用。大多数 Linux 系统运行数年无需重启。

高性能

Linux 提供精细的资源管理和优化,适用于高性能计算和多用户并发场景。例如,大多数超级计算机运行的都是基于 Linux 的系统。

多平台支持

Linux 支持从嵌入式设备到大型服务器的各种硬件平台,包括 x86、ARM 和 RISC-V 架构。

强大的安全性

Linux 具有多层次的安全机制,包括:

  • 权限控制和文件系统安全。
  • 可选的安全模块(SELinux、AppArmor)。
  • 丰富的加密工具和日志审计能力。

丰富的生态系统

Linux 社区提供了丰富的软件资源和工具,包括多种桌面环境(GNOME、KDE)、编程工具链(GCC、Python)和网络服务(Apache、Nginx)。

灵活性与可定制性

用户可以根据需求定制 Linux 系统,包括裁剪内核模块、选择文件系统和优化性能。

在Linux系统中,经验是非常重要的。通过不断地学习和实践,可以不断提高自己的技能水平,并且可以更加熟练地掌握各种操作。同时,也可以通过积累经验来解决各种问题。