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Everything Is a File

一切系统资源都是一个文件描述符

bootstrap启动顺序

BIOS -> MBR -> boot loader -> kernel -> init process -> login

文件管理

$PWD Linux会在进程中，维护一个工作目录(pre sent working directory)的变量

文件出现在一个目录文件中时，硬链接(hard link)。一个文件允许出现在多个目录中，多个硬链接。当硬链接的数目(link count)降为0时，文件会被Linux删除。所以很多时候，unlink与remove在Linux操作系统中是一个意思。由于软链接(soft link)的广泛使用(soft link不会影响link count，而且可以跨越文件系统)

软链接(soft link，也叫做symbolic link)就是linux的快捷方式。软链接本质上是一个文件，它的文件类型是symbolic link。在这个文件中，包含有链接指向的文件的绝对路径

ls -l file 文件权限的信息保存在文件附加信息(metadata)

创建文件的时候，比如使用touch，它会尝试将新建文件创建为权限666，也就是rw-rw-rw-。但操作系统要参照权限mask来看是否真正将文件创建为666。权限mask表示操作系统不允许设置的权限位，比如说037(----wxrwx)的权限mask意味着不允许设置设置group的wx位和other的rwx位。如果是这个权限mask的话，最终的文件权限是rw-r----- (group的w位和other的rw位被mask)。

我们可以通过

$umask 022

的方式改变权限mask。

架构

架构图

command

  • type
  • sudo
  • which #在默认路径中搜索命令，返回该命令的绝对路径
  • whereis #在相对比较大的范围搜索命令，返回该命令的绝对路径
  • whatis #用很简短的一句话来介绍命令
  • man #查询简明的帮助手册
  • info #查询更详细的帮助信息
  • history #来查询之前在命令行的操作

使用Tab自动补齐，向上箭头查询历史;中途停止，Ctrl + c;暂时停止，Ctrl + z。

文件管理相关命令

文本流

"everything is a file"是通常所流传的UNIX设计的哲学之一，但Linus对此作出纠正，改为"everything is a stream of bytes"

Linux执行一个程序的时候，会自动打开三个流，标准输入(standard input)，标准输出(standard output)，标准错误(standard error)

  • > >>（append）重新定向标准输出
  • < 改变标准输入。比如cat命令，它可以从标准输入读入文本流，并输出到标准输出 cat < a.txt
  • echo 将文本流导向标准输出
  • >& 重新定向标准输出和标准错误
  • 2> 重新定向标准错误
  • | 管道可以将一个命令的输出导向另一个命令的输入
  • wc [-lwm] path
    • l ：仅列出行；
    • w ：仅列出多少字(英文单字)；
    • m ：多少字符；

process

first process : init

fork(复制内存空间，创建附加信息),exec(清空自身内存空间的text, global data, heap和stack，并根据新的程序文件重建,运行),wait(exit code 0 正常结束)

进程组 (process group) pgid 可以将信号发送给一个进程组

会话 (session) 进程组的领导进程创建 意义在于将多个工作囊括在一个终端，并取其中的一个工作作为前台，来直接接收该终端的输入输出以及终端信号。 其他工作在后台运行。

$ping localhost > log & 在末尾加上&方式让它在后台运

详见

singal

信号是由内核(kernel)管理

信号所传递的每一个整数都被赋予了特殊的意义，并有一个信号名对应该整数。常见的信号有SIGINT, SIGQUIT, SIGCONT, SIGTSTP, SIGALRM

$man 7 signal

kill -SIGCONT 27397 #来传递SIGCONT信号给ping进程。

权限

当我们去编写一个Linux应用程序的时候，就要注意在程序中实现以上切换(有必要的前提下)，以便让我们的程序符合"最小权限"的原则，不给系统留下可能的安全隐患

Linux多线程与同步

同步 互斥锁(mutex)，条件变量(condition variable)和读写锁(reader-writer lock)来同步资源

  • mutex
    • lock
    • unlock
  • condition variable 条件变量特别适用于多个线程等待某个条件的发生
  • reader-writer 共享读取（可获取R锁，不可写入），互斥写入

IPC

某个进程终结之后，该进程需要被其父进程调用wait，否则进程成为僵尸进程(Zombie)

  • pipe 缓冲文件流
  • 传统IPC
    • semaphore + 共享内存
      • semaphore 计数锁 vs mutex(n)
      • 共享内存 允许多个进程直接对同一个内存区域直接操作，效率最高的IPC方式 vs gloabl var
    • 消息队列(message queue)与PIPE相类似。它也是建立一个队列