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Mocha's Blog

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  1. 什么是 Linux
  2. Linux Kernel 与发行版
  3. Linux 的软件
    1. 软件包与包管理器
    2. RedHat - rpm 与 yum
    3. Debian - dpkg 与 apt-get
  4. 包里是什么
    1. 写一个最简单的包
    2. 包的位置
  5. 拓展了解
    1. 文件属性
      1. 属性描述
        1. 第一列：性质（文件/目录）及权限
        2. 第三列：文件所有人
        3. 第四列：文件所有人所属组
      2. 更改文件属性
  6. GNU（自由软件计划）
    1. GUN/Linux
    2. 那些包

关于linux,你应该知道的

发布时间：2022年9月17日

什么是 Linux

首先先看下网络上对 Linux 的定义

Linux，全称 GNU/Linux，是一种免费使用和自由传播的类 UNIX 操作系统，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 的操作系统。它能运行主要的 Unix 工具软件、应用程序和网络协议。它支持 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。Linux 有上百种不同的发行版，如基于社区开发的 debian、archlinux，和基于商业开发的 Red Hat Enterprise Linux、SUSE、Oracle Linux 等。

从上述描述中，我们提取出 Linux 的几个关键词：

  • 类 Unix
  • 多用户、多任务、多线程
  • 操作系统

因此我们可以得到关于 Linux 系统的基本印象：Linux 是一个类 Unix 的支持多任务、多用户、多线程的操作系统
除 Linux 系统的定义外，在上面的描述中，有一句话也十分重要：

Linux 有上百种不同的发行版，如基于社区开发的 debian、archlinux，和基于商业开发的 Red Hat Enterprise Linux、SUSE、Oracle Linux 等。
之所以说这句话重要是因为其体现了 Linux 系统的一个重要特点：众多的发行版。

Linux Kernel 与发行版

在日常生活中，我们常常会这么说：

我的电脑系统是 Windows 的
我的电脑系统是 MacOS 的
我的系统是 Linux 的

在不说明某类系统的具体发行版时，我们其实说的 Windows、MacOS、Linux 其实是一个内核（kernel）的概念。
在内核之上，会衍生出很多的发行版，如：Windows 10、Windows 11、MacOS 14、Debian 11、Ubuntu 22.04 等等
因此我们可以这么理解 内核与发行版的关系：

内核实现了系统的底层逻辑与接口，如网络、多任务等等能力，而发行版是对内核的二次封装，提供诸如 GUI、包管理等上层能力
我们不直接使用内核，而是使用基于内核的发行版

因为 Linux 内核开源缘故，市面上存在众多的 Linux 发行版，主要分为几个阵营：

  • Debian 系：Debian、Ubuntu、deepin（深度）、Kylin（麒麟）
  • RedHat 系：CentOS、RHEL（Redhat Enterprise Linux）、Oracle Linux、Fedora、Rocky Linux
  • 其他：SUSE、Gentoo、Arch Linux

Linux 的软件

与 Windows 系统的图形化界面不同，大部分的 Linux 系统是通过命令行实现人机交互的，因此自然需要存在软件包格式。

软件包与包管理器

在讲解具体的内容前，我们仍需要先了解一下前置知识：包与包管理器。
包的概念很简单，任意一个封装了代码的文件，都可以叫做包（哪怕不能实际运行，但谁能说它不是一个包？）。
在现代操作系统中，我们可以断言：任何一个上层应用，都不可能自身实现一切代码。
哪怕是我们写一个最简单的 console.log('hello world') ，也需要一个 JavaScript 的运行时帮我们去完成二进制的转换及运行，更不用说我们实际应用中大家使用到的各种多样的包，在使用中会难免遇到包依赖、循环依赖、多版本管理等问题，因此我们需要一个包管理器，来帮我们屏蔽掉这些逻辑。

实际上在部分场景下，我们也会使用到 rpm 包，比如：客户内网集群

由于目前 Debian 和 RedHat 是大家在工作中最常用的 Linux 系统，下面我们对 RedHat 和 Debian 系 Linux 系统的包及包管理工具进行简单介绍。

RedHat - rpm 与 yum

rpm（RedHat Package Manager）是由红帽公司开发的软件包管理方式，使用 rpm 我们可以方便的进行软件的安装、查询、卸载、升级等工作，其软件包格式为 .rpm，安装命令为 rpm -ivh package.rpm
Yum（Yellow dog Updater, Modified）是 Fedora/RedHat/SUSE 等系统的前端软件包管理器，其能够从指定的服务器自动下载 RPM 包并且安装，可以自动处理依赖性关系，并且一次安装所有依赖的软体包，无须繁琐地一次次下载、安装。安装命令为：yum install package-name。

Debian - dpkg 与 apt-get

dpkg（Debian Package） 是为 Debian 专门开发的套件管理系统，方便软件的安装、更新及移除，其软件包格式为 .deb，所有源自 Debian 的 Linux 发行版都使用 dpkg，例如 Ubuntu、Debian 等。安装命令为 dpkg -i package.deb
apt（Advanced Packaging Tool）是一个在 Debian 和 Ubuntu 中的 Shell 前端软件包管理器。

包里是什么

前面我们讲过了 Linux 中的软件包和包管理器的概念，那么大家可能会想，linux 的软件包里装的到底是什么东西，随便看一个最简单的软件包，该软件包在运行时会输出 hello world

看到这些乱码，我们应该比较清晰的知道：这是一个二进制文件。
我们在 Linux 系统中，所有可以直接运行的软件包，必须是一个二进制文件，如果我们在某一个软件官方下载了该软件包的源码，需要在系统中先完成编译才可以正常安装。

写一个最简单的包

在这里，我们尝试用 c 语言加上编译器，编写一个最简单的可以输出 hello world 的软件包
首先我们创建一个 hello.c 文件，并输入以下内容

#include <stdio.h>

int main() {
  printf("hello world\n");

  return 0;
}

使用 :wq 命令保存文件

image.png

现在我们可以着手编译文件了，我们需要为我们的包准备一个命令，我们这里就叫 hello，我们使用系统内置的 gcc 包来编译该文件，输入以下命令 gcc -o hello hello.c，然后操作系统会完成文件的编译

image.png

接下来直接运行文件即可

image.png

包的位置

在 Linux 系统中，我们有几个约定俗成的位置用来存放软件包：

/usr/bin：系统内置包位置

image.png

/etc 或 /usr/local/etc：用户安装的软件包的配置文件

image.png

/usr/local/bin/：用户安装的软件包的执行程序

拓展了解

文件属性

由于 Linux 的多用户特性，对应同一文件（目录）需要针对用户的类型设置不同的权限来保证数据安全，我们可以通过 ll 或 ls -l 命令来查看某一个文件（目录）的属性，如下图

属性描述

在上面的文件描述中，我们通常只需要关注这几个：

第一列：性质（文件/目录）及权限

该内容一共有 10 位长度，其中：

  • 第 1 位：描述该文件（目录）到底是一个文件还是一个目录，d 代表目录，-代表文件，l 代表着链接
  • 第 2-4 位：文件拥有者的权限，依次为 r - read、w - write、x - 执行
  • 第 5-7 位：文件拥有者同组用户的权限，依次为 r - read、w - write、x - execute
  • 第 8-10 位：其他用户的权限，同样为 r - read、w - write、x - 执行
第三列：文件所有人
第四列：文件所有人所属组

更改文件属性

更改文件属性一般用到以下命令：
chgrp：change group，更改文件的所属组属性
chown：change owner，更改文件所有人
chmod：change mode，更改文件的权限

以上三个命令可以同时操作文件及目录，如果想要递归更改某一个目录下的文件，在命令后加上 -R 参数即可实现同步递归修改
对于我们最常用的 chmod 命令，我们一般有两种使用方式

  1. chmod u+ / chmod g+ / chmod o+ 或 chmod u- / chmod g- / chmod o- 或 chmod o= / chmod o= / chmod o=
    其中，第一位的 u / g / o 分别代表 user / group/ others，+ / - / = 分别代表着增加权限、删除权限、设置权限，+ / - / = 符号后直接跟随对应权限码 w / r / x 即可
  2. chmod [0-7][0-7][0-7]
    每一个 [0-7]代表着每一种用户类型的权限，因此从前往后依次代表 user / group / others，每一个数字又代表着对应权限的加和。
    前面我们说过权限描述符先后顺序为 w r x，那么按照二进制，其对应数字分别为 4 2 1，因此假如我们要任何人对一个文件的所有权限，直接使用 chmod 777 filename 即可

GNU（自由软件计划）

GUN/Linux

Unix 系统在最初是免费和开源的，后来转变为授权使用的闭源模式。在 Unix 闭源后，理查德·马修·斯托曼（Richard Matthew Stallman，简称 rms）发起了自由软件运行并发起了 GNU 计划。
其目标是开发一个类 Unix 的开源操作系统 GNU，为了实现该计划， rms 编写了一些知名的软件，如：gcc（c 语言编译器）、Emacs（文本编辑器）、glibc（c 语言运行库）、bash。
虽然编写了一些软件，但是其操作系统一直处于难产状态，正好此时 Linus 完成了 Linux 系统的开发，Linux Kernel 使用了 gcc、bash 等软件，也填好填充了 GNU 的空白。
1994 年，Linus 以 GPL 协议发布了 Linux Kernel 1.0 版本，从此两者便结合在一起，叫做 GNU/ Linux

那些包

  • Bash
  • grep
  • gzip
  • tar
  • screen
  • coreutils
  • fileutils: chgrp, chown, chmod, cp, dd, df, dir, du, ln, ls, mkdir, mkfifo, mknod, mv, rm 等
  • textutils: cat, cksum, head, tail, md5sum, nl, od, pr, tsort, join, wc, tac, paste 等
  • shellutils: basename, chroot, date, dirname, echo, env, groups, hostname, nice, nohup, printf, sleep 等
  • findutils
  • find、xargs
  • inetutils
  • ftp、telnet
  • sysutils：
  • add-shell, chage, chfn, chgroup, chgrpmem, chpasswd, chsh, chuser, cppw, expiry, gpasswd, grpck, gshadow, hwclock, isosize, last, lastlog, login, lsage, lsgroup, lsuser, mkgroup, mkuser, nologin, passwd, pwck, remove-shell, rmgroup, rmuser, setpwnam, vipw, wall, write

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