Linux是什么,该如何学习

时间:2024-04-08 12:13:23

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目录

一、引言

1、Linux的起源与发展

2、Linux在现代计算机领域的重要性 

二、Linux基础篇 

1、Linux的特点

2、Linux和Windows的区别

3、Linux内核与外壳 

4、Linux文件系统与目录结构

5、常见的Linux发行版 

三、如何学习Linux 


一、引言

1、Linux的起源与发展

1991年,芬兰赫尔辛基大学的学生林纳斯·托瓦兹(Linus Torvalds)开始编写一个新的操作系统内核,这个内核最初被称为“Freax”。他的初衷只是想学习操作系统内核的开发,并为自己的个人计算机编写一个操作系统。然而,当他将这个内核发布在Internet上并开放源代码后,全球各地的程序员开始参与到这个项目中来,共同完善这个内核。最终,这个内核被命名为Linux,这个名字是由Linus Torvalds的名字和Unix操作系统的名字组合而成的。

Linux从一开始就坚持源代码的公开和免费使用,任何人都可以对其进行修改和分发。这种开放性和*性吸引了大量的开发者和用户,使得Linux逐渐成长并成熟起来。如今,Linux已经发展成为一个性能稳定、功能强大的多用户网络操作系统,支持32位和64位硬件,能运行主要的Unix工具软件、应用程序和网络协议。同时,Linux也有上百种不同的发行版,如基于社区开发的Debian、ArchLinux,以及基于商业开发的Red Hat Enterprise Linux、SUSE、Oracle Linux等。

2、Linux在现代计算机领域的重要性 

Linux在现代计算机领域的重要性不言而喻,它已经成为各行各业中广泛应用的操作系统之一。

首先,Linux以其高度的稳定性、安全性和灵活性受到广泛认可。这使得它成为服务器领域的首选操作系统,许多大型企业都选择Linux作为他们的服务器操作系统。此外,Linux系统也在开发环境、科学计算、嵌入式系统以及虚拟化等方面有着广泛的应用。

其次,Linux是一种开源的操作系统,这意味着任何人都可以查看、使用和修改它的源代码。这种开放性不仅降低了软件成本,而且吸引了全球众多开发者为其贡献代码和功能,从而推动了软件的创新速度和质量提升。通过共同努力,Linux的源代码得到了不断的优化和完善,进一步提高了其稳定性和可靠性。

再者,Linux在云计算领域也发挥着关键作用。凭借其出色的稳定性和安全性,以及良好的可扩展性,Linux能够支持大规模的云基础设施和服务。许多云服务提供商都选择Linux作为他们的基础架构,以满足日益增长的计算需求。

  

二、Linux基础篇 

1、Linux的特点

  1. 开放源代码和*性:Linux的源代码是公开可查的,任何人都可以获取、修改和分发。这种开放源代码的特性使得Linux成为*软件运动的代表,促进了软件的创新和发展。
  2. 多用户、多任务:Linux支持多用户同时使用系统,每个用户都可以在自己的权限范围内执行操作,而不会相互干扰。同时,Linux也支持多任务处理,可以同时运行多个程序,提高了系统的使用效率。
  3. 良好的稳定性和安全性:Linux内核设计精良,经过长期的发展和优化,使得Linux系统具有出色的稳定性和安全性。Linux能够有效地防止各种网络攻击和恶意软件的侵入,保护用户数据的安全。
  4. 强大的网络功能:Linux内置了强大的网络协议栈和工具,支持各种网络服务和应用。这使得Linux成为构建服务器、网络设备和云计算平台的理想选择。
  5. 可移植性和兼容性:Linux可以在各种硬件平台上运行,从桌面计算机到服务器,从嵌入式设备到大型数据中心,都能找到适合的Linux发行版。此外,Linux还支持多种编程语言和开发工具,方便开发者进行各种应用开发和部署。
  6. 高效的内存管理和文件系统:Linux采用了先进的内存管理和文件系统技术,能够高效地利用系统资源,提高运行速度和响应能力。
  7. 强大的社区支持:Linux拥有庞大的用户社区和开发者社区,这些社区提供了丰富的文档、教程、软件资源和技术支持,使得用户可以轻松地使用Linux并解决遇到的问题。

2、Linux和Windows的区别

  1. 从开源与闭源的角度来看,Linux是一种开源的操作系统,其源代码公开并允许任何人进行修改和定制。这种开放性不仅使得Linux系统更加透明和可靠,也吸引了全球众多的开发者参与其开发,推动了其不断进步。而Windows则是一种闭源操作系统,其源代码并不对外公开,用户无法直接修改和定制系统。
  2. Linux和Windows在文件系统上也存在差异。Linux使用类UNIX文件系统,如ext4、XFS、Btrfs等,而Windows则使用NTFS文件系统。这些文件系统在文件管理、权限控制、文件命名规则等方面具有不同的特点,影响了用户在使用两种操作系统时的体验。
  3. 在用户界面方面,Linux提供了丰富的选择,包括命令行界面(如Bash、Shell)和图形用户界面(如GNOME、KDE、XFCE等),用户可以根据自己的需求选择合适的界面。而Windows的用户界面和开发环境都是面向对象的,用户通过“选择对象-操作对象”的方式进行工作,这种方式模拟了现实世界的行为,易于理解和使用。
  4. 在软件生态系统方面,Linux和Windows也存在差异。Linux由于开源的特性,拥有庞大的软件仓库和丰富的开源软件资源,同时也有大量的商业软件支持。而Windows则主要依赖于微软自家的软件生态系统和合作伙伴的软件支持。
  5. 两者在设备驱动和硬件支持方面也有所不同。Linux系统将所有外部设备统一当作文件来处理,只要安装了相应的驱动程序,用户就可以像操作文件一样使用这些设备。而Windows在硬件支持方面也有其优势,特别是在游戏和多媒体方面,Windows往往能提供更好的硬件兼容性和性能优化

3、Linux内核与外壳 

Linux内核是操作系统的核心部分,负责管理计算机的硬件资源和提供基本的系统服务。它负责内存管理、进程调度、设备驱动等核心功能,确保系统能够稳定、高效地运行。内核还提供了丰富的系统调用接口,使得外部程序能够与系统进行交互。

外壳(shell)则是用户与内核之间的桥梁,它提供了一个命令行解释器,允许用户通过输入命令来与操作系统进行交互。外壳负责接收用户的命令,将其翻译给内核处理,并将内核的处理结果翻译给用户。因此,外壳为用户提供了一个友好、易用的界面,使得用户能够方便地使用操作系统。

内核与外壳的分离使得操作系统具有良好的模块化和可扩展性。内核可以独立于外壳进行开发和维护,而外壳可以根据用户的需求进行设计和定制。这种分离还使得不同的外壳可以运行在同一个内核上,从而实现了操作系统的多样性和灵活性。

4、Linux文件系统与目录结构

文件系统:

  • 所有的文件和目录都是从根目录 / 开始的。
  • 根目录 / 是整个文件系统结构的顶层,所有的其他目录和文件都是它的后代。
  • 文件系统是层级式的,每个目录可以包含其他目录(子目录)和文件。
  • 在路径表示中,目录名之间用正斜杠 / 分隔。
  • 特殊目录 . 表示当前目录,.. 表示父目录。
  • Linux文件系统支持各种文件类型,包括普通文件、目录、链接(硬链接和软链接,或称为符号链接)以及特殊设备文件等。

目录结构:

  1. /bin —— 包含了基本的用户命令,这些命令对所有用户都是必需的,可以直接执行。
  2. /sbin —— 同样包含系统命令,但这些命令通常是只供系统管理员使用的,例如启动和关闭系统服务的命令。
  3. /boot —— 存放启动相关的文件,比如Linux内核映像(vmlinuz)和其他引导加载程序所需的文件。
  4. /dev —— 存储设备文件,这些并不是实际的数据存储位置,而是操作系统用来访问物理设备的接口。
  5. /etc —— 存放系统配置文件,包括网络配置、用户和组账号信息、系统初始化脚本等。
  6. /home —— 普通用户的主目录所在位置,每个用户都有一个独立的子目录。
  7. /lib 和 /lib64 或 /usr/lib 等 —— 存放应用程序和内核模块所需要的共享库文件。
  8. /media 或 /mnt —— 临时挂载其他文件系统的默认位置,例如USB设备、CD/DVD等。
  9. /opt —— 可选第三方应用程序安装的位置。
  10. /proc —— 虚拟文件系统,包含了有关系统运行时状态的信息,如进程、内存、CPU等。
  11. /root —— 系统管理员(root用户)的主目录。
  12. /run —— 存储系统运行时数据,如PID文件、锁文件和sockets。
  13. /sbin —— 类似 /bin,但包含的是仅供系统管理员使用的系统级别命令。
  14. /srv —— 服务存放数据的地方,一般用于存放网站文档或其他服务的数据。
  15. /sys —— 虚拟文件系统,提供了内核内部信息,主要用于内核参数的读写操作。
  16. /tmp —— 临时文件夹,系统和应用程序可以在这里存放临时文件,通常在重启时会被清除。
  17. /usr —— 包含了大量的应用程序和文件,包括应用程序的可执行文件、库、文档、头文件等。
  18. /var —— 存放变动数据,如系统日志文件、打印队列、邮件缓冲区等。

5、常见的Linux发行版 

1. Debian: Debian是一个老牌的、稳定且完全开源的Linux发行版,以其严格的质量控制和长期支持而知名。它的衍生物包括:

  • Ubuntu: 非常流行的桌面和服务器发行版,对新手友好,拥有庞大的社区支持和丰富的软件仓库。
  • Linux Mint: 专注于提供用户友好的桌面环境和开箱即用的体验,基于Ubuntu,特别适合家庭和办公用户。

2. Red Hat家族:

  • Red Hat Enterprise Linux (RHEL): 商业发行版,为企业级用户提供付费订阅支持服务。
  • CentOS: 基于RHEL源代码重新编译的免费社区版本,追求与RHEL的高度兼容性,适合服务器部署。
  • Fedora: 由Red Hat赞助的社区项目,注重创新和技术领先,定期推出新的软件包和技术预览,适合开发者和早期尝鲜者。

3. SUSE家族:

  • openSUSE: 由SUSE公司支持的社区发行版,提供稳定、先进的桌面和服务器环境。
  • SUSE Linux Enterprise (SLE): SUSE公司的商业发行版,服务于企业级市场。

4. Arch Linux:

  • Arch Linux:为高级用户设计,追求简约和滚动更新策略,提供最新软件包,安装过程要求较高的技术知识。
  • Manjaro Linux:基于Arch Linux,简化了安装过程并增加了对新手友好的功能,保持了Arch的灵活性和软件更新的即时性。
  • Gentoo Linux:以源代码构建系统Portage为核心,提供了高度定制化的可能性,适合想要深入理解系统的高级用户。

5. 国产Linux发行版:

  • Deepin:中国深度科技公司开发的Linux发行版,具有美观的桌面环境,适合国内用户使用,有良好的软件中心和完善的汉化支持。
  • openKylin(麒麟操作系统):也是我国自主研发的操作系统,针对中国用户需求优化,适合*、企事业单位和个人用户。

三、如何学习Linux 

第一步:了解基础知识

  • Linux概念与历史:了解Linux的基本定义、起源和发展历程,理解Linux内核和发行版的区别。
  • 发行版选择:根据自身需求选择合适的Linux发行版,初学者推荐Ubuntu、CentOS或Debian,因为它们有丰富的社区支持和文档资源。

第二步:安装Linux

  • 虚拟机安装:如果你不想在物理机器上直接安装Linux,可以在虚拟机软件(如VMware、VirtualBox)中安装Linux,便于无风险实践和学习。

第三步:熟悉命令行界面

  • 命令行操作:掌握基本的命令行操作,包括文件与目录操作(如ls、cd、mkdir、touch、rm、cp、mv等)、查找文件(find、grep)、编辑文本(vi/vim、nano、emacs等)以及进程管理(ps、top、kill、jobs、bg、fg等)。
  • shell脚本编程:学习shell脚本编程,通过编写简单的脚本来自动化重复任务。

第四步:系统管理

  • 系统管理技能:了解用户与组管理、权限管理(chmod、chown、chgrp)、磁盘管理(df、du、fdisk、mount等)、网络配置(ifconfig、ip、netstat等,现在更多使用iproute2工具集)以及软件包管理(apt、yum/dnf、zypper等)。

第五步:服务和网络服务配置

  • 服务管理:学习如何启动、停止、重启服务以及配置常见的网络服务,如DNS、DHCP、HTTP(Apache/Nginx)、FTP、SSH等。

第六步:进阶学习

  • 系统监控与性能分析:学会使用工具监视系统资源(如top、htop、iostat、vmstat等)和进行性能调优。
  • 系统安全:了解基本的安全概念,包括防火墙(iptables)、SELinux策略、密码策略等。
  • 故障排查:学会使用日志文件和调试工具定位并解决问题。

第七步:实践与实战

  • 动手实操:实践中学习是最好的方法,尝试搭建自己的Web服务器、邮件服务器、数据库服务器等。
  • 参加社区活动:加入Linux相关的论坛、QQ群、StackExchange等在线社区,参与讨论和提问,分享经验。

第八步:证书与培训

  • 认证考试:如果希望获得官方认可,可以考虑参加红帽认证工程师(RHCE)、LPIC等Linux认证考试。
  • 线上课程与书籍:利用网络资源,参加在线培训课程,阅读经典Linux教程书籍

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