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5 GNU/Linux

2018-02-24 15:53 更新

GNU/Linux

5.2.1.1　用戶模式

應(yīng)用程序（sh、vi、OpenOffice.org等）

復(fù)雜庫（KDE、glib等）簡單庫（opendbm、sin等）

C庫（open、fopen、socket、exec、calloc等）

5.2.1.2　內(nèi)核模式

系統(tǒng)中斷、調(diào)用、錯誤等軟硬件消息
內(nèi)核（驅(qū)動程序、進程、網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)存管理等）
硬件（處理器、內(nèi)存、各種設(shè)備）

我們可以發(fā)現(xiàn)，由linux內(nèi)核+shell可以構(gòu)成一個操作系統(tǒng)，而linux本身只是個內(nèi)核，也就是圖中的內(nèi)核模式，負責控制系統(tǒng)的這些部分。也就是我們可以發(fā)現(xiàn)，Linux內(nèi)核構(gòu)成了一個操作系統(tǒng)除用戶界面以外的部分，而shell就是這最后的用戶界面。

而linux內(nèi)核以外的部分就是由GNU計劃構(gòu)成的。

5.2.2　Shell

圖像說明文字

Shell是系統(tǒng)的用戶界面，提供了用戶與內(nèi)核進行交互操作的一種接口。它接收用戶輸入的命令并把它送入內(nèi)核去執(zhí)行。

實際上Shell是一個命令解釋器，它解釋由用戶輸入的命令并且把它們送到內(nèi)核。不僅如此，Shell有自己的編程語言用于對命令的編輯，它允許用戶編寫由shell命令組成的程序。Shell編程語言具有普通編程語言的很多特點，比如它也有循環(huán)結(jié)構(gòu)和分支控制結(jié)構(gòu)等，用這種編程語言編寫的Shell程序與其他應(yīng)用程序具有同樣的效果

bash 是一個為GNU計劃編寫的Unix shell。它的名字是一系列縮寫：Bourne-Again SHell — 這是關(guān)于Bourne shell（sh）的一個雙關(guān)語（Bourne again / born again）。Bourne shell是一個早期的重要shell，由史蒂夫·伯恩在1978年前后編寫，并同Version 7 Unix一起發(fā)布。bash則在1987年由布萊恩·福克斯創(chuàng)造。在1990年，Chet Ramey成為了主要的維護者。

shell將會是我們在GNU/linux中經(jīng)常用到的經(jīng)常有到的工具之一，用來操作計算機用的。在遷移到linux之前我們可以試用cygwin來進行模擬：

Cygwin是許多自由軟件的集合，最初由Cygnus Solutions開發(fā)，用于各種版本的Microsoft Windows上，運行UNIX類系統(tǒng)。

5.2.3　GCC

GCC（GNU Compiler Collection，GNU編譯器套裝），是一套由GNU開發(fā)的編程語言編譯器。它是一套以GPL及LGPL許可證所發(fā)行的自由軟件，也是GNU計劃的關(guān)鍵部分，亦是自由的類Unix及蘋果電腦Mac OS X 操作系統(tǒng)的標準編譯器。GCC（特別是其中的C語言編譯器）也常被認為是跨平臺編譯器的事實標準。

GCC原名為GNU C語言編譯器（GNU C Compiler），因為它原本只能處理C語言。GCC很快地擴展，變得可處理C++。之后也變得可處理Fortran、Pascal、Objective-C、Java、Ada，以及Go與其他語言。

#include <stdio.h>
main()
{
  printf("Hello world\n");
}

~/temp/free> gcc hello.c -o hello
hello.c:2:1: warning: type specifier missing, defaults to 'int' [-Wimplicit-int]
main()
^~~~
1 warning generated.
~/temp/free> ./hello
Hello world

同shell一樣，對于GNU/linux系統(tǒng)而言,GCC的作用也是無可取代的。當然如果只是一般用途的話，GCC對于一般用戶可能沒用，但是在些GNU/Linux系統(tǒng)上，我們可能就需要自己編譯源碼成二進制文件，而沒有軟件包，因而其重要性是不言而喻的。自然的如果我們自己動手編譯GNU/Linux操作系統(tǒng)的話，我們會理解其的重要意義。有興趣的同學可以試一下：Linux From Scratch (LFS)。

5.2.4　啟動引導程序

最后，當我們構(gòu)成以上的那些之后，我們就需要一個引導程序，以便使系統(tǒng)啟動，引導進內(nèi)核。

啟動程序（bootloader）于電腦或其他計算機應(yīng)用上，是指引導操作系統(tǒng)啟動的程序。啟動程序啟動方式與程序視應(yīng)用機型種類。例如在普通PC上，引導程序通常分為兩部分：第一階段引導程序位于主引導記錄，用于引導位于某個分區(qū)上的第二階段引導程序，如NTLDR、GNU GRUB等。

BIOS 開機完成后，bootloader就接手初始化硬件設(shè)備、創(chuàng)建存儲器空間的映射，以便為操作系統(tǒng)內(nèi)核準備好

正確的軟硬件環(huán)境。

簡單的bootloader的虛擬匯編碼，如其后的八個指令:

0: 將P暫存器的值設(shè)為8
1: 檢查紙帶({paper tape)讀取器，是否已經(jīng)可以進行讀取
2: 如果還不能進行讀取, 跳至1
3: 從紙帶讀取器，讀取一byte至累加器
4: 如為帶子結(jié)尾，跳至8
5: 將暫存器的值，存儲至P暫存器中的數(shù)值所指定的地址
6: 增加P暫存器的值
7: 跳至1

但是隨著計算機操作系統(tǒng)越來越復(fù)雜，位于MBR的空間已經(jīng)放不下引導操作系統(tǒng)的代碼，于是就有了第二階段的引導程序，而MBR中代碼的功能也從直接引導操作系統(tǒng)變成了引導第二階段的引導程序。

通常在一個GNU/Linux系統(tǒng)中選用GNUGRUB做為引導程序，例如Ubuntu就是用GRUB2。

GNU GRUB（簡稱“GRUB”）是一個來自GNU項目的啟動引導程序。GRUB是多啟動規(guī)范的實現(xiàn)，它允許用戶可以在計算機內(nèi)同時擁有多個操作系統(tǒng)，并在計算機啟動時選擇希望運行的操作系統(tǒng)。GRUB可用于選擇操作系統(tǒng)分區(qū)上的不同內(nèi)核，也可用于向這些內(nèi)核傳遞啟動參數(shù)。

GNU GRUB的前身為Grand Unified Bootloader。它主要用于類Unix系統(tǒng)；同大多Linux發(fā)行版一樣，GNU系統(tǒng)也采用GNU GRUB作為它的啟動器。Solaris從10 1/06版開始在x86系統(tǒng)上也采用GNU GRUB作為啟動器。

以上也就構(gòu)成了一個簡單的操作系統(tǒng)。

5.3　從編譯開始

我們以一次編譯開始我們的Linux學習之旅。

5.3.1　開始之前

如果你沒有用過GNU/Linux，我想你需要在虛擬機上安裝一個。
一個主流的GNU/Linux發(fā)行版，如Ubuntu,CentOS,Debian,Mint,OpenSUSE,Fedora等等。
學會如何打開shell(ps:bash,zsh,sh等等)。

或者你也可以在Windows上安裝Cygwin。

5.3.2　編譯Nginx

1.下載這個軟件的源碼包

wget http://nginx.org/download/nginx-1.7.4.tar.gz

wget是一個用于下載的軟件，當然你也可以用軟件，只是用wget似乎會比圖形界面快哦。

2.解壓軟件包

tar -vf nginx-1.7.4.tar.gz

-vf的意思是Extract，也就是解壓，而tar則是這個解壓軟件的名字?？瓷先ニ坪醣萕inRAR來得復(fù)制得多，但是你可以計時一下，從下載到解壓完，和你用鼠標比哪個比較快。

3.到nginx目錄下

這里需要分兩部進行

(1)列出所有文件

ls -al

drwxr-xr-x   15 fdhuang  staff   510B Sep  2 13:44 nginx-1.7.4
-rw-r--r--    1 fdhuang  staff   798K Aug  5 21:55 nginx-1.7.4.tar.gz

(2)到nginx-1.7.4目錄

cd nginx-1.7.4

4.配置nginx

一次簡單的配置如下

./configure

當你熟練以后，你可能和我一樣用下面的配置(注意:用下面的代碼會出錯。)

./configure --user=www --group=www --add-module=../ngx_pagespeed-1.8.3.4-beta --add-module=../ngx_cache_purge --prefix=/usr/local/nginx --with-pcre --with-http_spdy_module --with-http_ssl_module --with-http_realip_module --with-http_addition_module --with-http_sub_module --with-http_dav_module --with-http_flv_module --with-http_mp4_module --with-http_gunzip_module --with-http_gzip_static_module --with-http_random_index_module --with-http_secure_link_module --with-http_stub_status_module --with-mail --with-mail_ssl_module --with-ipv6

過程中可能會提示你其中出了多少錯誤，而這時你便可以很愉快地去用搜索引擎搜索他們。

5.make

這里就會用到GCC等等。

make

6.運行

如果運行順利的話，應(yīng)該可以直接

./objs/nginx

5.3.3　其他

1.如果沒有wget,make,gcc等命令的時候可以用類似于下面的方法安裝，

sudo apt-get install gcc,make,wget

2.正常情況下一個開源項目都會有一個README，會告訴你應(yīng)該如何去做。

5.4　包管理

GNU/Linux最方便的東西莫過于包管理了。

引自O(shè)penSUSE官網(wǎng)的說明及圖片^pm

package management

Linux 發(fā)行版無非就是一堆軟件包 (package) 形式的應(yīng)用程序加上整體地管理這些應(yīng)用程序的工具。通常這些 Linux 發(fā)行版，包括 openSUSE，都是由成千上萬不同的軟件包構(gòu)成的。
軟件包: 軟件包不止是一個文件，內(nèi)含構(gòu)成軟件的所有文件，包括程序本身、共享庫、開發(fā)包以及使用說明等。
元數(shù)據(jù) (metadata) 包含于軟件包之中，包含軟件正常運行所需要的一些信息。軟件包安裝之后，其元數(shù)據(jù)就存儲于本地的軟件包數(shù)據(jù)庫之中，以用于軟件包檢索。
依賴關(guān)系 (dependencies) 是軟件包管理的一個重要方面。實際上每個軟件包都會涉及到其他的軟件包，軟件包里程序的運行需要有一個可執(zhí)行的環(huán)境（要求有其他的程序、庫等），軟件包依賴關(guān)系正是用來描述這種關(guān)系的。

Linux 下的軟件包通常是以下三種格式：

tgz - tar gzip 文件。這類文件是基本的壓縮軟件包，可以容納軟件包維護者認為有用的所有的東西。此格式除本身的壓縮格式外，并沒有有關(guān)軟件包內(nèi)容的標準。
deb - 此格式的軟件包常用于 Debian 系統(tǒng)，是標準的 Debian 軟件包格式。
rpm - 此格式由 Red Hat Linux 所創(chuàng)建，并經(jīng)由 LSB 標準化，現(xiàn)已為眾多 Linux 發(fā)行版所采用，是一個優(yōu)秀的軟件包格式。openSUSE 即是用此格式。更多信息可以參閱此處。

所以這就需要能自動解決依賴關(guān)系的軟件包管理器。軟件包管理系統(tǒng)就是一個工具集，為系統(tǒng)提供一個統(tǒng)一的安裝、升級、刪除軟件的方式。

5.5　Ubuntu LNMP

在余下的章節(jié)中，我們需要去部署，需要去使用Ubuntu。如果在Windows下可以使用LAMP，但是在這里我們只說Ubuntu。開始之前你需要安裝好Ubuntu，無論是在虛擬機，還是在真機安裝，或者是Docker。

5.4.1　Update軟件包列表

apt-get是debian，ubuntu發(fā)行版的包管理工具。apt-get update可以確保我們的軟件包列表是最新的，下面是一個簡單的更新過程。

打開Terminal或者Konsole等等之類的終端控制臺。

root@70cdc7a176a5:/# sudo apt-get update
Ign http://archive.ubuntu.com trusty InRelease
Ign http://archive.ubuntu.com trusty-updates InRelease
Ign http://archive.ubuntu.com trusty-security InRelease
Ign http://archive.ubuntu.com trusty-proposed InRelease
Get:1 http://archive.ubuntu.com trusty Release.gpg [933 B]
Get:2 http://archive.ubuntu.com trusty-updates Release.gpg [933 B]
Get:3 http://archive.ubuntu.com trusty-security Release.gpg [933 B]
Get:4 http://archive.ubuntu.com trusty-proposed Release.gpg [933 B]
Get:5 http://archive.ubuntu.com trusty Release [58.5 kB]
Get:6 http://archive.ubuntu.com trusty-updates Release [62.0 kB]
Get:7 http://archive.ubuntu.com trusty-security Release [62.0 kB]
Get:8 http://archive.ubuntu.com trusty-proposed Release [209 kB]
Get:9 http://archive.ubuntu.com trusty/main Sources [1335 kB]
Get:10 http://archive.ubuntu.com trusty/restricted Sources [5335 B]
Get:11 http://archive.ubuntu.com trusty/universe Sources [7926 kB]
Get:12 http://archive.ubuntu.com trusty/main amd64 Packages [1743 kB]
Get:13 http://archive.ubuntu.com trusty/restricted amd64 Packages [16.0 kB]
Get:14 http://archive.ubuntu.com trusty/universe amd64 Packages [7589 kB]
64% [14 Packages 664 kB/7589 kB 9%]                          58.3 kB/s 1min 58s

更新完應(yīng)該會顯示:

Fetched 20.5 MB in 5min 22s (63.6 kB/s)
Reading package lists... Done

5.4.2　安裝MySQL

安裝命令

sudo apt-get install mysql-server php5-mysql

過程:

root@70cdc7a176a5:/# sudo apt-get install mysql-server php5-mysql
Reading package lists... 0%
Reading package lists... Done
Building dependency tree
Reading state information... Done
The following extra packages will be installed:
  libaio1 libdbd-mysql-perl libdbi-perl libhtml-template-perl libmysqlclient18
  libterm-readkey-perl libwrap0 lsof mysql-client-5.5 mysql-client-core-5.5
  mysql-common mysql-server-5.5 mysql-server-core-5.5 php5-common php5-json
  psmisc tcpd
Suggested packages:
  libclone-perl libmldbm-perl libnet-daemon-perl libplrpc-perl
  libsql-statement-perl libipc-sharedcache-perl tinyca mailx php5-user-cache
The following NEW packages will be installed:
  libaio1 libdbd-mysql-perl libdbi-perl libhtml-template-perl libmysqlclient18
  libterm-readkey-perl libwrap0 lsof mysql-client-5.5 mysql-client-core-5.5
  mysql-common mysql-server mysql-server-5.5 mysql-server-core-5.5 php5-common
  php5-json php5-mysql psmisc tcpd
0 upgraded, 19 newly installed, 0 to remove and 12 not upgraded.
Need to get 9982 kB of archives.
After this operation, 99.1 MB of additional disk space will be used.
Get:1 http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ trusty/main libaio1 amd64 0.3.109-4 [6364 B]
Get:2 http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ trusty-updates/main mysql-common all 5.5.40-0ubuntu0.14.04.1 [14.1 kB]
Get:3 http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ trusty-updates/main libmysqlclient18 amd64 5.5.40-0ubuntu0.14.04.1 [598 kB]
Get:4 http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ trusty/main libwrap0 amd64 7.6.q-25 [46.2 kB]
Get:5 http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ trusty/main libdbi-perl amd64 1.630-1 [879 kB]
Get:6 http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ trusty/main libdbd-mysql-perl amd64 4.025-1 [99.3 kB]
Get:7 http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ trusty/main libterm-readkey-perl amd64 2.31-1 [27.4 kB]
Get:8 http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ trusty-updates/main mysql-client-core-5.5 amd64 5.5.40-0ubuntu0.14.04.1 [703 kB]
Get:9 http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ trusty-updates/main mysql-client-5.5 amd64 5.5.40-0ubuntu0.14.04.1 [1466 kB]
Get:10 http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ trusty-updates/main mysql-server-core-5.5 amd64 5.5.40-0ubuntu0.14.04.1 [3215 kB]
47% [10 mysql-server-core-5.5 850 kB/3215 kB 26%]             79.9 kB/s 1min 6s

在安裝的過程中會要求你輸入數(shù)據(jù)庫密碼。(默認為空)

5.4.3　安裝Nginx

echo "deb http://ppa.launchpad.net/nginx/stable/ubuntu $(lsb_release -sc) main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/nginx-stable.list
sudo apt-key adv --keyserver keyserver.ubuntu.com --recv-keys C300EE8C
sudo apt-get update
sudo apt-get install nginx

啟動Nginx Server

sudo service nginx start

5.4.4　安裝PHP

sudo apt-get install php5-fpm

安裝過程

root@70cdc7a176a5:/# sudo apt-get install php5-fpm
Reading package lists... Done
Building dependency tree
Reading state information... Done
The following extra packages will be installed:
  libsystemd-daemon0
Suggested packages:
  php-pear
The following NEW packages will be installed:
  libsystemd-daemon0 php5-fpm
0 upgraded, 2 newly installed, 0 to remove and 12 not upgraded.
Need to get 2201 kB of archives.
After this operation, 9326 kB of additional disk space will be used.
Do you want to continue? [Y/n] y
Get:1 http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ trusty-proposed/main libsystemd-daemon0 amd64 204-5ubuntu20.8 [9608 B]
Get:2 http://archive.ubuntu.com/ubuntu/ trusty-updates/universe php5-fpm amd64 5.5.9+dfsg-1ubuntu4.5 [2191 kB]
Fetched 2201 kB in 1min 5s (33.6 kB/s)
Selecting previously unselected package libsystemd-daemon0:amd64.
(Reading database ... 13105 files and directories currently installed.)
Preparing to unpack .../libsystemd-daemon0_204-5ubuntu20.8_amd64.deb ...
Unpacking libsystemd-daemon0:amd64 (204-5ubuntu20.8) ...
Selecting previously unselected package php5-fpm.
Preparing to unpack .../php5-fpm_5.5.9+dfsg-1ubuntu4.5_amd64.deb ...
Unpacking php5-fpm (5.5.9+dfsg-1ubuntu4.5) ...
Processing triggers for ureadahead (0.100.0-16) ...
Setting up libsystemd-daemon0:amd64 (204-5ubuntu20.8) ...
Setting up php5-fpm (5.5.9+dfsg-1ubuntu4.5) ...

Creating config file /etc/php5/fpm/php.ini with new version
php5_invoke: Enable module pdo for fpm SAPI
php5_invoke: Enable module pdo_mysql for fpm SAPI
php5_invoke: Enable module opcache for fpm SAPI
php5_invoke: Enable module json for fpm SAPI
php5_invoke: Enable module mysql for fpm SAPI
php5_invoke: Enable module mysqli for fpm SAPI
invoke-rc.d: policy-rc.d denied execution of start.
Processing triggers for libc-bin (2.19-0ubuntu6.3) ...
Processing triggers for ureadahead (0.100.0-16) ...

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5 GNU/Linux

GNU/Linux

5.2.1.1 用戶模式

5.2.1.2 內(nèi)核模式

5.2.2 Shell

5.2.3 GCC

5.2.4 啟動引導程序

5.3 從編譯開始

5.3.1 開始之前

5.3.2 編譯Nginx

5.3.3 其他

5.4 包管理

5.5 Ubuntu LNMP

5.4.1 Update軟件包列表

5.4.2 安裝MySQL

5.4.3 安裝Nginx

5.4.4 安裝PHP