Linux系统介绍：内核、shell及软件包管理¶

Linux系统主要包括3层，硬件（RAM、CPU、I/O设备等）、 Linux 内核和用户进程。 Linux 内核最初由芬兰黑客 Linus Torvalds 开发，Linux内核是Linux操作系统的重要组成部分，是操作系统的核心，是系统硬件和进程之间的接口。内核提供内存管理、进程管理、设备驱动和各种系统调用。 ../_images/linux-architecture.png

Linux内核版本¶

Linux各个内核版本可以在https://www.kernel.org/ 上下载，一些社区组织或厂商将Linux内核与各种软件和文档包装起来，并提供系统安装界面和系统配置、设定与管理工具，就构成了 Linux 的发行版本。Linux有多个发行版本，常见的Linux系统有Centos和Ubuntu。 ../_images/linux-kernel.jpg

查看系统版本¶

cat /proc/version
uname -a

[root@iZ8vb54310gt89j8qct198Z ~]# cat /proc/version
Linux version 4.18.0-147.5.1.el8_1.x86_64 (mockbuild@kbuilder.bsys.centos.org) (gcc version 8.3.1 20190507 (Red Hat 8.3.1-4) (GCC)) #1 SMP Wed Feb 5 02:00:39 UTC 2020
[root@iZ8vb54310gt89j8qct198Z ~]# uname -a
Linux iZ8vb54310gt89j8qct198Z 4.18.0-147.5.1.el8_1.x86_64 #1 SMP Wed Feb 5 02:00:39 UTC 2020 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

4.18.0-147.5.1.el8_1.x86_64 :

4：内核主版本号
18：内核次版本号，偶数代表稳定版；奇数代表开发版
0：内核修订版本号，添加安全补丁，bug修复，新功能或驱动程序等
147.5.1：发行版本的补丁版本
el8_1：使用的内核是 RedHat / CentOS 系列发行版专用内核
x86_64：x86平台64位CPU

查看centos发行版本：

[root@iZ8vb54310gt89j8qct198Z ~]# cat /etc/redhat-release 
CentOS Linux release 8.1.1911 (Core) 

shell¶

常见 shell¶

Shell 是一种脚本编程语言，连接内核和用户。常见的 Shell 有 sh、bash、ksh、csh等。

Bourne Shell (/usr/bin/sh或/bin/sh)
Bourne Again Shell (/bin/bash)：兼容 sh
C Shell (/usr/bin/csh)
K Shell (/usr/bin/ksh)
Shell for Root (/sbin/sh)

cat /etc/shells 命令查看系统可用shell:

[root@client ~]# cat /etc/shells
/bin/sh
/bin/bash
/usr/bin/sh
/usr/bin/bash
[root@client ~]# 

运行 shell¶

使脚本具有执行权限

chmod +x ./test.sh 
chmod 777 ./test.sh 

执行脚本

./test.sh # 执行脚本
/bin/sh test.sh

查看Linux系统信息¶

查看系统位数¶

getconf LONG_BIT
file /bin/ls

[root@iZ8vb54310gt89j8qct198Z ~]# getconf LONG_BIT
64
[root@iZ8vb54310gt89j8qct198Z ~]# file /bin/ls
/bin/ls: ELF 64-bit LSB shared object, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib64/ld-linux-x86-64.so.2, for GNU/Linux 3.2.0, BuildID[sha1]=937708964f0f7e3673465d7749d6cf6a2601dea2, stripped, too many notes (256)
[root@iZ8vb54310gt89j8qct198Z ~]# 

查看内存信息¶

Linux 查看内存支持的最大内存容量

$ dmidecode|grep -P 'Maximum\s+Capacity'
        Maximum Capacity: 8 GB

查看槽位上内存的速率，没插就是unknown。

dmidecode|grep -A16 "Memory Device"|grep 'Speed'

../_images/Linux-Memory-Device.png 查看内存条厂家

dmidecode -t memory | grep Manufacturer

../_images/Linux-Memory-Manufacturer.png

查看内存信息（显示插槽个数和每个插槽里内存条的大小）

$ dmidecode -t memory | grep Size
        Size: 8192 MB

查看内存使用情况：

$free -h
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           1.8G        1.4G        173M        764K        251M        268M
Swap:          2.0G        1.0G        1.0G

查看CPU信息¶

# CPU型号
$ cat /proc/cpuinfo | grep name | sort | uniq
model name      : Intel Xeon Processor (Skylake, IBRS)

# 物理CPU个数
$ cat /proc/cpuinfo | grep "physical id" 
physical id     : 0
physical id     : 1
physical id     : 2
physical id     : 3
physical id     : 4
physical id     : 5
physical id     : 6
physical id     : 7

# 每个物理CPU核数
$ cat /proc/cpuinfo| grep "cpu cores"| uniq
cpu cores       : 1

# 逻辑CPU个数
$ cat /proc/cpuinfo| grep "processor"| wc -l
8

Linux软件包管理¶

Linux软件安装可以直接通过源码编译安装，一般源码包都打包成tar.gz压缩格式。源码包安装比较麻烦，容易出错，也可以使用包管理来软件包的管理，包管理工具是对软件工具的安装、卸载及其他管理，常见的两类软件包管理工具是RPM 和 DPKG，RPM是Red Hat软件包管理器，DPKG的是Debian的Linux系列基本的包管理系统。

源码编译安装¶

源码编译安装步骤：

下载安装文件
解压

tar -xvzf xxx.tar.gz

检查编译进入解压文件内

./configure

检查通过后，将生成用于编译的MakeFile文件。 4. 编译

make

安装

make install

安装完毕，应清除编译过程中产生的临时文件和配置过程中产生的文件。

make clean
make distclean

如果要卸载，则执行

make uninstall

RPM¶

RPM 全称为 Redhat Package Manager，最早由 Red Hat 公司制定实施，rpm包文件通常以.rpm结尾。

RPM包安装¶

下载rpm包后安装：安装 RPM 包

rpm -ivh package.rpm

升级 RPM 包

rpm -Uvh package.rpm

卸载 RPM 包

rpm -ev package

rpm命令其它用法¶

查看是否安装了某个软件：

[root@Client ~]# rpm -qa | grep wireshark
wireshark-1.10.14-25.el7.x86_64

查询某个命令属于哪个软件：

[root@Client ~]# which scp
/usr/bin/scp
[root@Client ~]# rpm -qf /usr/bin/scp
openssh-clients-7.4p1-21.el7.x86_64

yum¶

rpm无法解决软件包与软件包之间的依赖问题，可以使用yum工具进行在线安装，yum（Yellowdog update Modifier）是RPM前端工具，操作对象为rpm包。由于网络问题，可以设置yum国内镜像源，也可以配置本地源。下面介绍yum安装方法：搜索可用软件包：

yum search all 软件关键字

搜索已安装的软件：

yum list installed | grep 软件关键字

安装

yum install package-name
yum -y install package-name #接受所有互动问答

卸载

yum remove package-name
yum -y remove package-name

DPKG¶

DPKG全称为 Debian Package，功能与 RPM 相似，包文件通常以 .deb 扩展名结尾。Ubuntu系统使用此包管理工具。

DPKG 命令安装¶

安装 DEB 包

dpkg -i package.deb

升级 DEB 包

dpkg -i package.deb ( 和安装命令相同）

卸载 DEB 包

dpkg -r package.deb # 不卸载配置文件
dpkg -P package.deb # 卸载配置文件

apt¶

apt 全称 Advanced Packaging Tools，DPKG 前端工具， apt 的主要包管理工具为apt-get，实现功能和yum类似。

搜索可用软件包

apt-cache search 软件关键字

安装

apt-get install package-name

下载指定软件的源文件

apt-get source package-name

更新

apt-get upgrade # 更新软件
apt-get update # 更新软件列表
apt-get dist-upgrade # 更新所有软件

卸载

apt-get remove package-name

查看历史命令history¶

在Linux命令窗口可以查看执行过的历史命令，可以通过上/下方向键（或者Ctrl+ p / Ctrl+ n）显示相对于当前命令的上一条或下一条历史记录。或者通过Ctrl+ r 来搜索历史命令。

还有一种更为直观的方法是使用history命令，可以显示多个记录，默认情况下，历史命令存放在 ~/.bash_history 文件里面，也可以在/etc/bashrc中设置历史命令存放路径，添加：export HISTFILE=存放路径

history命令格式如下：

history [-c] [-d offset] [n]

-c：清空历史命令
-d offset：删除历史命令中第offset个命令
n：显示最近的n条历史命令

显示最近的5个命令：

[root@server ~]# history 5
cat /etc/bashrc
vim /etc/bashrc
history --help
echo $HISTSIZE
history 5
[root@server ~]# 

Linux 文件句柄¶

由于UNIX/Linux系统中的资源都是以文件的形式存在的，可以限制用户进程可使用的系统资源数量，比如一个进程可以打开的文件数，用户可以创建多大的文件，以及进程可以使用多少内存。如果Linux在进行大量并发操作的时候，可能会报 "Too many open files" 错误，这是因为并发操作的文件数超过了限制，可以使用ulimit命令查看：

$ ulimit -a
core file size          (blocks, -c) 0
data seg size           (kbytes, -d) unlimited
scheduling priority             (-e) 0
file size               (blocks, -f) unlimited
pending signals                 (-i) 7144
max locked memory       (kbytes, -l) 64
max memory size         (kbytes, -m) unlimited
open files                      (-n) 1024
pipe size            (512 bytes, -p) 8
POSIX message queues     (bytes, -q) 819200
real-time priority              (-r) 0
stack size              (kbytes, -s) 8192
cpu time               (seconds, -t) unlimited
max user processes              (-u) 7144
virtual memory          (kbytes, -v) unlimited
file locks                      (-x) unlimited

open files 的最大限制为1024，可以使用ulimit命令进行修改：

ulimit –n 10000

这个命令不能保证永久生效，系统重启后会恢复原来的默认值。为了让ulimit在重启过程中持续存在，需要修改配置文件/etc/security/limits.conf：

#<domain>      <type>  <item>         <value>
#

#*               soft    core            0
#*               hard    rss             10000
#@student        hard    nproc           20
#@faculty        soft    nproc           20
#@faculty        hard    nproc           50
#ftp             hard    nproc           0
#@student        -       maxlogins       4

type可以设置为soft和hard：

soft：软件限制，用于警告
hard：硬件限制，设置实际的默认值

item选项包括：

core ：core文件大小 (KB)
data ：最大的数据大小 (KB)
fsize ：最大文件大小 (KB)
memlock ：最大锁定内存空间 (KB)
nofile ：打开文件的最大数量
rss ：最大Resident Set大小 (KB)
stack ：堆栈大小 (KB)
cpu ：最大CPU time (MIN)
nproc ：最大进程数
as ：最大地址空间 (KB)
maxlogins ：此用户的最大登录数
maxsyslogins ：系统的最大登录数
priority ：运行用户进程的优先级
locks ：用户最大文件锁定数
sigpending ：最大被挂起/阻塞 (pending) 的信号数
msgqueue ：POSIX消息队列使用的最大内存 (bytes)
nice ：最大允许的 nice 优先级: [-20, 19]
rtprio ：最大realtime优先级

打开文件的最大数量设置方法如下：

编辑配置文件 /etc/security/limits.conf 加入如下配置：

* soft nofile 10000
* hard nofile 10000

或者：

* - nofile 2000

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