1 Linux操作系统简介
Linux是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统，是一个基于POSIX和UNIX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具有如下优点：
Ø 稳定、免费或者花费少
Ø 安全性高
Ø 多任务，多用户
Ø 耗资源少
Ø 由于内核小，所以它可以支持多种电子产品，如：Android手机、PDA等。
随着IT产业的不断发展，用户对网站体验要求也越来越高，而目前主流网站后端承载系统都是Linux系统，目前Android手机全部基于Linux内核研发。企业大数据、云存储、虚拟化等先进技术都是基于Linux系统。
1.1 linux内核理解
我们经常所使用的linux系统都是linux发行版，如CentOS、RedHat、Debian、Ubuntu等
linux内核与linux发行版的区别？
linux内核是linux操作系统的核心功能，是linux系统的整个基础，是开源软件。
linux发行版是指将linux内核和外围应用程序和文档打包，并提供系统安装界面和系统配置、管理工具。
1. 什么是操作系统？
操作系统是负责整个系统最基本功能和系统管理，包括内核、设备驱动程序、启动引导程序、命令行shell或其它种类的用户界面、基本的文件管理工具和系统工具。
用户界面是操作系统的外在表象，内核是操作系统的内在核心。
2. 什么是内核？
内核由一系列程序组成，包括负责响应中断的中断服务程序、负责管理多个进程从而分享处理器时间的调度程序、负责管理地址空间的内存管理程序、网络、进程间通信的系统服务程序等。
内核负责管理系统的硬件设备。
3. 内核空间 VS 用户空间
内核空间表示内核拥有的内存空间，用户空间表示用户程序执行时的内存空间。
内核拥有直接访问硬件设备的所有权限，用户程序不能直接访问硬件设备，因此用户程序通过系统调用和内核通信来运行。
(Linux)内核是(Linux)操作系统的核心，一般包含五大部分：进程管理、存储管理、文件管理、设备管理和网络管理，是一组程序模块，具有访问硬件设备和所有主存空间的权限，是仅有的能够执行特权指令的程序。主要功能是：资源抽象、资源分配、资源共享。(资源是指CPU、内存等。)在内核基础上挂载第三方软件便构成操作系统，Ubuntu、RedHat、Fedora、Debian等都是基于Linux内核(版本号可能不同)的不同操作系统。
内核函数对用户是完全透明的，用户想要调用内核函数只有两种途径：一是 应用程序→系统调用(程序接口)→操作系统；二是 操作命令→系统程序(作业接口)→操作系统。
内核是不是指的就是用shell控制的东西？
shell命令可能是普通的应用程序，也可能是库函数或系统调用(你可以理解为内核函数)。
如果你想查看某命令是普通shell命令，还是库函数或系统调用，可以在终端输入“man 命令”查看。如man open，左上角应该是OPEN(2)。1 表示普通shell命令，2 表示系统调用，3 表示库函数。
注：库函数事实上是内核函数的封装，介于应用程序与内核函数之间。应用程序是不能直接访问内核函数的，必须通过库函数。这是一种保护内核函数的一种机制。
事实上很多时候我们都要用到内核函数，只是我们并不知道而已，如打开文件要调用open()、关闭文件要调用close()等等
1.2 shell理解
什么是Shell?
shell是用户和Linux（或者更准确的说，是用户和Linux内核）之间的接口程序。你在提示符下输入的每个命令都由shell先解释然后传给Linux内核。
shell 是一个命令语言解释器（command-language interpreter），拥有自己内建的 shell 命令集。此外，shell也能被系统中其他有效的Linux 实用程序和应用程序（utilities and application programs）所调用。
不论何时你键入一个命令，它都被Linux shell所解释。一些命令，比如打印当前工作目录命令（pwd），是包含在Linux bash内部的（就象DOS的内部命令）。其他命令，比如拷贝命令（cp）和移动命令（rm），是存在于文件系统中某个目录下的单独的程序。而对用户来说，你不知道（或者可能不关心）一个命令是建立在shell内部还是一个单独的程序。
实际上Shell是一个命令解释器，它解释由用户输入的命令并且把它们送到内核。不仅如此，Shell有自己的编程语言用于对命令的编辑，它允许用户编写由shell命令组成的程序。Shell编程语言具有普通编程语言的很多特点，比如它也有循环结构和分支控制结构等，用这种编程语言编写的Shell程序与其他应用程序具有同样的效果。
同Linux本身一样，Shell也有多种不同的版本。目前主要有下列版本的Shell：
Bourne Shell：是贝尔实验室开发的。
BASH：是GNU的Bourne Again Shell，是GNU操作系统上默认的shell。
Korn Shell：是对Bourne SHell的发展，在大部分内容上与Bourne Shell兼容。
C Shell：是SUN公司Shell的BSD版本。
2 Linux系统分区
在了解Linux系统之前，先来了解windows系统结构，windows系统一般是安装在C盘系统盘，同样Linux也有类似的系统盘（/根分区），Linux通常分区为（根分区/、swap分区），Linux系统以文件的存储方式，所有的文件都是存储在某个目录下的，类似于windows的文件夹。
对于文件系统的属性来说，windows文件系统类型一般是ntfs、fat32等，而Linux文件系统类型则为ext2、ext3、ext4等（文件系统：是操作系统用于明确磁盘或分区上的文件的方法和数据结构，文件系统由三部分组成：与文件管理有关软件、被管理文件以及实施文件管理所需数据结构。）
安装 Linux系统是每一个初学者的第一个门槛。在这个过程中间，最大的困惑莫过于给硬盘进行分区。虽然现在各种发行版本的 Linux 已经提供了友好的图形交互界面，但是很多人还是感觉无从下手。这其中的原因主要是不清楚 Linux 的分区规定。就好比如果我们了解了windows分区的规则，系统盘C、数据盘D等，就很好分区了。
2.1 Linux磁盘分区详解
首先我们要对硬盘分区的基本概念进行一些初步的了解，硬盘的分区主要分为基本分区（primary partion）和扩充分区(extension partion)两种，基本分区和扩充分区的数目之和不能大于四个。且基本分区可以马上被使用但不能再分区。扩充分区必须再进行分区后才能使用，也就是说它必须还要进行二次分区。那么由扩充分区再分下去的是什么呢？它就是逻辑分区（logical partion），况且逻辑分区没有数量上限制。
对习惯于使用dos或windows的用户来说，有几个分区就有几个驱动器，并且每个分区都会获得一个字母标识符，然后就可以选用这个字母来指定在这个分区上的文件和目录，它们的文件结构都是独立的，非常好理解。但对这些初上手 red hat linux的用户，可就有点恼人了。因为对red hat linux用户来说无论有几个分区，分给哪一目录使用，它归根结底就只有一个根目录，一个独立且唯一的文件结构。red hat linux中每个分区都是用来组成整个文件系统的一部分，因为它采用了一种叫“载入”的处理方法，它的整个文件系统中包含了一整套的文件和目录，且将一个分区和一个目录联系起来。这时要载入的一个分区将使它的存储空间在一个目录下获得。
对windows用户来说，操作系统必须装在同一分区里，它是商业软件! 所以你没有选择的余地！对red hat linux来说，你有了较大的选择余地，你可以把系统文件分几个区来装（必须要说明载入点），也可以就装在同一个分区中（载入点是“/”）。
1. 设备管理
在 Linux 中，每一个硬件设备都映射到一个系统的文件，对于硬盘、光驱等 IDE 或 SCSI 设备也不例外。Linux 把各种 IDE 设备分配了一个由 hd 前缀组成的文件；而对于各种 SCSI 设备，则分配了一个由 sd 前缀组成的文件。（ IDE的英文全称为“Integrated Drive Electronics”，即“电子集成驱动器”，是曾经主流的硬盘接口， 也是光储类设备的主要接口。小型计算机系统接口（英语：Small Computer System Interface; 简写：SCSI），一种用于计算机和智能设备之间（硬盘、软驱、光驱、打印机、扫描仪等）系统级接口的独立处理器标准。 SCSI是一种智能的通用接口标准。 IDE和SCSI其实就是硬盘的两种接口。其中，IDE类型的硬盘主要用于个人PC电脑，而SCSI类型的硬盘主要用于服务器。）
对于IDE硬盘，驱动器标识符为“hdx~”,其中“hd”表明分区所在设备的类型，这里是指IDE硬盘了。“x”为盘号（a为基本盘，b为基本从属盘，c为辅助主盘，d为辅助从属盘）,“~”代表分区，前四个分区用数字1到4表示，它们是主分区或扩展分区，从5开始就是逻辑分区。例，hda3表示为第一个IDE硬盘上的第三个主分区或扩展分区,hdb2表示为第二个IDE硬盘上的第二个主分区或扩展分区。对于SCSI硬盘则标识为“sdx~”，SCSI硬盘是用“sd”来表示分区所在设备的类型的，其余则和IDE硬盘的表示方法一样，不在多说。
举例，第一个 IDE 设备，Linux 就定义为 hda；第二个 IDE 设备就定义为 hdb；下面以此类推。而 SCSI 设备就应该是sda、sdb、sdc 等。例如，第一个 IDE 硬盘的第一个分区，在 Linux 下面映射的就是 hda1，第二个分区就称作是 hda2。对于 SCSI 硬盘则是 sda1、sdb1 等。
2. 分区数量
Linux 下面每一个硬盘总共最多有 16 个分区。要进行分区就必须针对每一个硬件设备进行操作，这就有可能是一块IDE硬盘或是一块SCSI硬盘。对于每一个硬盘（IDE 或 SCSI）设备，Linux 分配了一个 1 到 16 的序列号码，这就代表了这块硬盘上面的分区号码。Linux 规定了主分区（或者扩展分区）占用 1 至 16 号码中的前 4 个号码。以第一个 IDE 硬盘为例说明，主分区（或者扩展分区）占用了 hda1、hda2、hda3、hda4，而逻辑分区占用了 hda5 到 hda16 等 12 个号码。
3. 各分区的作用
在 Linux 中规定，每一个硬盘设备最多能有 4个主分区（其中包含扩展分区）构成，任何一个扩展分区都要占用一个主分区号码，也就是在一个硬盘中，主分区和扩展分区一共最多是 4 个。
对于早期的 DOS 和 Windows（Windows 2000 以前的版本），系统只承认一个主分区，可以通过在扩展分区上增加逻辑盘符（逻辑分区）的方法，进一步地细化分区。
主分区的作用就是计算机用来进行启动操作系统的，因此每一个操作系统的启动，或者称作是引导程序，都应该存放在主分区上。这就是主分区和扩展分区及逻辑分区的最大区别。
我们在指定安装引导 Linux 的 bootloader 的时候，都要指定在主分区上，就是最好的例证。
对于逻辑分区，Linux 规定它们必须建立在扩展分区上（在 DOS 和 Windows 系统上也是如此规定），而不是主分区上。
因此，我们可以看到扩展分区能够提供更加灵活的分区模式，但不能用来作为 操作系统 的引导。 除去上面这些各种分区的差别，我们就可以简单地把它们一视同仁了。
4. 常用分区
/boot分区，它包含了操作系统的内核和在启动系统过程中所要用到的文件，建这个 分区是有必要的，因为目前大多数的pc机要受到bios的限制,况且如果有了一个单独的/boot启动分区，即使主要的根分区出现了问题，计算机依然能够 启动。这个分区的大小约在50mb—100mb之间。
/usr分区，是red hat linux系统存放软件的地方，如有可能应将最大空间分给它。
/home分区，是用户的home目录所在地，这个分区的大小取决于有多少用户。如 果是多用户共同使用一台电脑的话，这个分区是完全有必要的，况且根用户也可以很好地控制普通用户使用计算机，如对用户或者用户组实行硬盘限量使用，限制普通用户访问哪些文件等。其实单用户也有建立这个分区的必要，因为没这个分区的话，那么你只能以根用户的身份登陆系统，这样做是危险的，因为根用户对系统有绝对的使用权，可一旦你对系统进行了误操作，麻烦也就来了。
/var/log分区，是系统日志记录分区，如果设立了这一单独的分区，这样即使系统的日志文件出现了问题，它们也不会影响到操作系统的主分区。
/tmp分区，用来存放临时文件。这对于多用户系统或者网络服务器来说是有必要的。 这样即使程序运行时生成大量的临时文件，或者用户对系统进行了错误的操作，文件系统的其它部分仍然是安全的。因为文件系统的这一部分仍然还承受着读写操 作，所以它通常会比其它的部分更快地发生问题。
/bin分区，存放标准系统实用程序。
/dev分区，存放设备文件。
/opt分区，存放可选的安装的软件。
/sbin分区，存放标准系统管理文件。
/mnt目录的作用：挂接光驱、USB设备的目录，加载后，会在mnt里多出相应设备的目录。mount是将存储设备变成文件来访问的，linux所有的存储设备都是映射成“文件”来访问的，包括U盘，光驱，硬盘，磁带。
/dev 和 /mnt的区别:
mount了才能读取内容，而直接访问/dev只能读设备信息.好比看碟，你访问dev相当于直接拿碟片用眼看最多你能看出来是个CD或DVD；但插到光驱里读就能看到电影了.
为什么一个设备已经被os识别在/dev下，为啥不能之间访问，而需要mount？要回答这个，首先我们要知道，linux下有哪些文件类型。普通文件，目录之外，还有什么？首先就是以l开始的符号链接文件。还有用ll命令时，输出的以c开始的和以b开始的文件，分别是字符设备文件和块设备文件。还有比较少见的以s开始的套接字文件。既然linux都能识别这些文件，那还mount个毛线，直接访问不就行了，但是事实就是需要mount，那mount到底干了什么？原因在于，很多设备的数据组织和linux的文件系统并不一样。没法直接读取，你要看到文件目录，你必须得按照一定的格式去解析设备里的文件。这就是mount干得事，它按照你指定的格式去读取设备里的数据。就是转化为linux自己的文件系统，这样才能解析并读取数据。
2.2 Linux目录结构
通过前面的学习,我们已经了解linux系统的磁盘分区，那接下来我们熟悉一下Linux系统里面的各个目录文件夹的大致功能：
主要的目录树的有/、/root、/home、/usr、/bin等目录。下面是一个典型的linux目录结构如下：
/ 根目录
/bin 存放必要的命令
/boot 存放内核以及启动所需的文件
/dev 存放设备文件
/etc 存放系统配置文件
/home 普通用户的宿主目录，用户数据存放在其主目录中
/lib 存放必要的运行库
/mnt 存放临时的映射文件系统，通常用来挂载使用。
/proc 存放存储进程和系统信息
/root 超级用户的主目录
/sbin 存放系统管理程序
/tmp 存放临时文件
/usr 存放应用程序，命令程序文件、程序库、手册和其它文档。
/var 系统默认日志存放目录
2.3 Linux用户权限管理
在Linux操作系统中，root的权限是最高的，相当于windows的administrator，拥有最高权限，能执行任何命令和操作。在系统中，通过UID来区分用户的权限级别，UID等于0，表示此用户具有最高权限，也就是管理员。其他的用户UID依次增加，通过/etc/passwd用户密码文件可以查看到每个用户的独立的UID。
每一个文件或者目录的权限，都包含一个用户权限、一个组的权限、其他人权限，例如下：
标红第一个root表示该文件所有者是root用户，第二个root代表该文件的所属的组为root组，其他用户这里默认不标出。
[root@node1 ~]# ls -l monitor_log.sh
-rw-r--r-- 1 root root 91 May 7 20:21 monitor_log.sh
[root@node1 ~]#
如果我们想改变某个文件的所有者或者所属的组，可以使用命令chown
chown –R test:test monitor_log.sh即可。
每个Linux文件具有四种访问权限：可读(r)、可写(w)、可执行(x)和无权限(-)。
利用ls -l命令可以看到某个文件或目录的权限，它以显示数据的第一个字段为
准。第一个字段由10个字符组成，如下：
[root@node1 ~]# ls -l monitor_log.sh
-rw-r--r-- 1 root root 91 May 7 20:21 monitor_log.sh
[root@node1 ~]#
第一位表示文件类型，-表示文件，d表示目录；后面每三位为一组。
第一组：2-4位表示文件所有者的权限，即用户user权限，简称u
第二组：5-7位表示文件所有者所属组成员的权限，group权限，简称g
第三组：8-10位表示所有者所属组之外的用户的权限，other权限，简称o
从上面这个文件，我们可以看出，monito_log.sh文件对应的权限为：
root用户具有读和写的权限，root组具有读的权限，其他人具有读的权限。
为了能更简单快捷的使用和熟悉权限，rwx权限可以用数字来表示，分别表示为r（4）、w（2）、x（1）。Monitor_log.sh权限可以表示为：644
改变权限的命令,chmod 改变文件或目录的权限
chmod 755 abc：赋予abc权限rwxr-xr-x
chmod u=rwx，g=rx，o=rx abc：同上u=用户权限，g=组权限，o=不同组其他用户权限
chmod u-x，g+w abc：给abc去除用户执行的权限，增加组写的权限
chmod a+r abc：给所有用户添加读的权限
chmod +x a.txt