這篇文章主要介紹在linux是如何進行操作系統(tǒng)的，文中介紹的非常詳細，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們一定要看完！

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linux操作系統(tǒng)基礎(chǔ)知識：1、操作系統(tǒng)區(qū)分物理內(nèi)存和虛擬內(nèi)存；2、了解內(nèi)存和硬盤的關(guān)系；3、各個部分常出現(xiàn)的漏洞，如cpu容易出現(xiàn)該類瓶頸的郵件服務(wù)器、動態(tài)web服務(wù)器；4、掌握Linux本身的一些優(yōu)化。

linux操作系統(tǒng)基礎(chǔ)知識：

1.操作系統(tǒng)總體介紹

?CPU： 就像人的大腦，主要負責(zé)相關(guān)事情的判斷以及實際處理的機制。

查詢指令： cat /proc/cpuinfo

?內(nèi)存： 大腦中的記憶區(qū)塊，將皮膚、眼睛等所收集到的信息記錄起來的地方，以供CPU進行判斷。查詢指令： cat /proc/meminfo

物理內(nèi)存

物理內(nèi)存，就是我們將內(nèi)存條插在主板內(nèi)存槽上的內(nèi)存條的容量的大小。看計算機配置的時候，主要看的就是這個物理內(nèi)存

虛擬內(nèi)存

Windows中運用了虛擬內(nèi)存技術(shù)，即拿出一部分硬盤空間來充當內(nèi)存使用，當內(nèi)存占用完時，電腦就會自動調(diào)用硬盤來充當內(nèi)存，以緩解內(nèi)存的緊張。

關(guān)系：windows中虛擬內(nèi)存和物理內(nèi)存可能都會被使用，linux中，只有物理內(nèi)存使用完了，才會使用虛擬內(nèi)存

?硬盤： 大腦中的記憶區(qū)塊，將重要的數(shù)據(jù)記錄起來，以便未來再次使用這些數(shù)據(jù)。

查詢指令： fdisk -l (需要root權(quán)限)

2.內(nèi)存和硬盤的關(guān)系

具體命令后面會介紹

3.操作系統(tǒng)監(jiān)控命令>單獨寫一份

?vmstat

?sar

?iostat

?top

?free

?uptime

?netstat

?ps

?strace

?lsof

4.如何分析操作系統(tǒng)

實際流程： 讀數(shù)據(jù)》數(shù)據(jù)>硬盤》虛擬內(nèi)存（swaP）》內(nèi)存》cpu緩存》執(zhí)行隊列

分析方向，正好相反

5.各個部分常出現(xiàn)的漏洞

?CPU： 容易出現(xiàn)該類瓶頸的郵件服務(wù)器、動態(tài)web服務(wù)器

?內(nèi)存： 容易出現(xiàn)該類瓶頸的打印服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、靜態(tài)web服務(wù)器

?磁盤I/O： 頻繁讀寫操作的項目

?網(wǎng)絡(luò)帶寬： 頻繁大量上傳下載項目

6.Linux本身的一些優(yōu)化

1. 系統(tǒng)安裝優(yōu)化

當安裝linux系統(tǒng)時，磁盤劃分、 SWAP內(nèi)存的分配都直接影響系統(tǒng)性能。對于虛擬內(nèi)存SWAP的設(shè)定，現(xiàn)在已經(jīng)沒有了所謂虛擬內(nèi)存是物理內(nèi)存兩倍的要求，但是根據(jù)經(jīng)驗，如果內(nèi)存較?。ㄎ锢韮?nèi)存小于4GB），一般設(shè)置SWAP交換分區(qū)大小為內(nèi)存的2倍；如果物理內(nèi)存大約4GB小于16GB，可以設(shè)置SWAP大小等于或者略小于物理內(nèi)存即可；如果內(nèi)存在16GB以上，原則上可以設(shè)置SWAP為0，但最好設(shè)置一定大小的SWAP

? 2. 內(nèi)核參數(shù)優(yōu)化

例如，如果系統(tǒng)部署的oracle數(shù)據(jù)庫應(yīng)用，那么就需要對系統(tǒng)共享內(nèi)存段（ kernel.shmmax, kenerl.shmmni, kernel.shmall)、

系統(tǒng)信號量（ kernel.sem）、文件句柄（ fs.file0max）等參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)置；如果部署的WEB應(yīng)用，那么就需要根據(jù)web應(yīng)用特性進行網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的優(yōu)化，例如修改net.ipv4.ip_local_port_range、net.ipv4.tc_tw_reuse、 net.core.somaxconn等網(wǎng)絡(luò)

內(nèi)核參數(shù)

? 3. 文件系統(tǒng)優(yōu)化

在linux下可選的文件系統(tǒng)有ext2,、 ext3、 xfs、 ReiserFS

linux標準文件系統(tǒng)是從VFS開始，然后ext、 ext2， ext2是linux上的標準文件系統(tǒng)， ext3是在ext2基礎(chǔ)上增加日志形成的。從VFS到ext3，設(shè)計思想沒有太大變化，都是早期UNIX家族基于超級塊和inode的設(shè)計理念設(shè)計而成。XFS文件系統(tǒng)是SGI開發(fā)的一個高級日志文件系統(tǒng)，通過分布處理磁盤請求、定位數(shù)據(jù)、保持cache的一致性來提供對文件系統(tǒng)數(shù)據(jù)的低延遲、高帶寬的訪問，因此XFS極具伸縮性，非常健壯，具有優(yōu)秀的日志記錄功能、可擴展性強、快速寫入等優(yōu)點。ReiserFS在Hans Reiser領(lǐng)導(dǎo)下開發(fā)出來的一款高性能的日志文件系統(tǒng)，通過完全平衡樹來管理數(shù)據(jù)，包括文件數(shù)據(jù)、文件名及日志支持等。與ext2、 ext3相比，大的優(yōu)點是訪問性能和安全性大幅提升。具有高效、合理利用磁盤空間，先將的日志管理機制，特意的搜尋方式，海量磁盤存儲等優(yōu)點

4.重點知識

物理內(nèi)存和虛擬內(nèi)存

（1）.如何查看物理內(nèi)存和虛擬內(nèi)存？

Top  命令可以查看物理內(nèi)存和虛擬內(nèi)存的數(shù)值

（2）.Buffer

是硬盤控制器上的一塊內(nèi)存芯片，具有極快的存取速度，它是硬盤內(nèi)部存儲和外界接口之間的緩沖器。由于硬盤的內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸速度和外界介面?zhèn)鬏斔俣炔煌彺嬖谄渲衅鸬揭粋€緩沖的作用。緩存的大小與速度是直接關(guān)系到硬盤的傳輸速度的重要因素，能夠大幅度地提高硬盤整體性能。

（3）.Cache

CPU緩存（Cache Memory）是位于CPU與內(nèi)存之間的臨時存儲器，它的容量比內(nèi)存小的多但是交換速度卻比內(nèi)存要快得多。緩存的出現(xiàn)主要是為了解決CPU運算速度與內(nèi)存讀寫速度不匹配的矛盾，因為CPU運算速度要比內(nèi)存讀寫速度快很多，這樣會使CPU花費很長時間等待數(shù)據(jù)到來或把數(shù)據(jù)寫入內(nèi)存。在緩存中的數(shù)據(jù)是內(nèi)存中的一小部分，但這一小部分是短時間內(nèi)CPU即將訪問的，當CPU調(diào)用大量數(shù)據(jù)時，就可避開內(nèi)存直接從緩存中調(diào)用，從而加快讀取速度

（4）.CPU中斷

當CPU執(zhí)行完一條現(xiàn)行指令時，如果外設(shè)向CPU發(fā)出中斷請求，那么CPU在滿足響應(yīng)的情況下，將發(fā)出中斷響應(yīng)信號，與此同時關(guān)閉中斷，表示CPU不在受理另外一個設(shè)備的中斷。這時，CPU將尋找中斷請求源是哪一個設(shè)備，并保存CPU自己的程序計數(shù)器（PC）的內(nèi)容。然后，他將轉(zhuǎn)移到處理該中斷源的中斷服務(wù)程序。CPU在保存現(xiàn)場信息，設(shè)備服務(wù)（如交換數(shù)據(jù)）以后，將恢復(fù)現(xiàn)場信息。在這些動作完成以后，開放中斷，并返回到原來被中斷的主程序的下一條指令。

（5）.上下文切換

上下文切換（Context Switch） 或者環(huán)境切換

多任務(wù)系統(tǒng)中，上下文切換是指CPU的控制權(quán)由運行任務(wù)轉(zhuǎn)移到另外一個就緒任務(wù)時所發(fā)生的事件。

在操作系統(tǒng)中，CPU切換到另一個進程需要保存當前進程的狀態(tài)并恢復(fù)另一個進程的狀態(tài)：當前運行任務(wù)轉(zhuǎn)為就緒（或者掛起、刪除）狀態(tài)，另一個被選定的就緒任務(wù)成為當前任務(wù)。上下文切換包括保存當前任務(wù)的運行環(huán)境，恢復(fù)將要運行任務(wù)的運行環(huán)境。

進程上下文用進程的PCB（進程控制塊,也稱為PCB，即任務(wù)控制塊）表示，它包括進程狀態(tài)，CPU寄存器的值等。

通常通過執(zhí)行一個狀態(tài)保存來保存CPU當前狀態(tài)，然后執(zhí)行一個狀態(tài)恢復(fù)重新開始運行。

上下文切換會對性能造成負面影響。然而，一些上下文切換相對其他切換而言更加昂貴；其中一個更昂貴的上下文切換是跨核上下文切換（Cross-Core Context Switch）。一個線程可以運行在一個專用處理器上，也可以跨處理器。由單個處理器服務(wù)的線程都有處理器關(guān)聯(lián)（Processor Affinity），這樣會更加有效。在另一個處理器內(nèi)核搶占和調(diào)度線程會引起緩存丟失，作為緩存丟失和過度上下文切換的結(jié)果要訪問本地內(nèi)存。總之，這稱為“跨核上下文切換”。

6.進程和線程

進程概念

進程是表示資源分配的基本單位，又是調(diào)度運行的基本單位。例如，用戶運行自己的程序，系統(tǒng)就創(chuàng)建一個進程，并為它分配資源，包括各種表格、內(nèi)存空間、磁盤空間、I／O設(shè)備等。然后，把該進程放人進程的就緒隊列。進程調(diào)度程序選中它，為它分配CPU以及其它有關(guān)資源，該進程才真正運行。所以，進程是系統(tǒng)中的并發(fā)執(zhí)行的單位。

線程概念

線程是進程中執(zhí)行運算的最小單位，亦即執(zhí)行處理機調(diào)度的基本單位。如果把進程理解為在邏輯上操作系統(tǒng)所完成的任務(wù)，那么線程表示完成該任務(wù)的許多可能的子任務(wù)之一

進程和線程的關(guān)系

（1）一個線程只能屬于一個進程，而一個進程可以有多個線程，但至少有一個線程。  （2）資源分配給進程，同一進程的所有線程共享該進程的所有資源。

（3）處理機分給線程，即真正在處理機上運行的是線程。

（4）線程在執(zhí)行過程中，需要協(xié)作同步。不同進程的線程間要利用消息通信的辦法實現(xiàn)同步。

相關(guān)學(xué)習(xí)推薦：linux視頻

注意：

1.Linux是大小寫敏感的系統(tǒng)，舉個例子，Mozilla, MOZILLA, mOzilla和 mozilla是四個不同的命令(但是只有第四個mozilla是真正有效的命令)。還有，my_filE, my_file,和 my_FILE是三個不同的文件。用戶的登錄名和秘密也是大小寫敏感的(這是因為UNIX系統(tǒng)和C語言的傳統(tǒng)一向是大小寫敏感所致)。

2.文件名最多可以有256個字符，可以包含數(shù)字，點號”.”，下劃線”_”，橫桿”-”，加上其他一些不被建議使用的字符。

3.文件名前面帶”.”的文件在輸入”ls”或者”dir” 命令時一般不顯示?？梢园堰@些文件看作是隱含文件，當然你也可以使用命令”ls –a”來顯示這些文件。

4.“/”對等于DOS下的”\”(根目錄，意味著所有其他目錄的父目錄，或者是在目錄之間和目錄和文件之間的一個間隔符號)。舉個例子，cd /usr/doc。

5.在Linux系統(tǒng)下，所有的目錄顯示在單一目錄樹下(有別于DOS系統(tǒng)的驅(qū)動器標識)。這意味著所有的物理設(shè)備上的所有文件和目錄都合并在單一的目錄樹下。

6.在配置文件里，以#打頭的行是注釋行。在修改配置文件的時候盡量不要刪除舊的設(shè)置――可以把原來的設(shè)置加上”#”變成注釋行，總是在修改地方對應(yīng)地加入一些關(guān)于修改的注釋，你會發(fā)覺在以后的管理中獲益多多。

7.Linux是繼承性的多用戶操作系統(tǒng)。你的個人設(shè)定(和其他用戶的個人設(shè)定)放在你的主目錄下(一般是/home/your_user_login_name)。許多的配置文件的文件名都以”.”開頭，這樣用戶一般看不到這些文件。

8.整個系統(tǒng)范圍的設(shè)定一般放在目錄/etc下。

9.和其他的多用戶操作系統(tǒng)類似，在Linux下，文件和目錄有自己的擁有者和訪問權(quán)限。一般來說，你只被允許文件到你的主目錄下(/home/your_user_login_name)。學(xué)習(xí)一些關(guān)于文件權(quán)限管理的相關(guān)知識，否則你肯定會覺得Linux實在很麻煩。

10.命令參數(shù)選項一般由”-”引導(dǎo)，后面跟一個字符(或者”--“,當選項超過一個字符時)。這樣,”-”有點象DOS下的”/”。舉個例子，輸入命令 rm --help。

以上是在linux是如何進行操作系統(tǒng)的的所有內(nèi)容，感謝各位的閱讀！希望分享的內(nèi)容對大家有幫助，更多相關(guān)知識，歡迎關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)-成都網(wǎng)站建設(shè)公司行業(yè)資訊頻道！

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