必背八股文-Linux(1)

什么是Linux？

Linux是一套免费使用和自由传播的类似Unix操作系统，一般的WEB项目都是部署都是放在Linux操作系统上面。 Linux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。

Windows和Linux的区别？

• Windows是微软开发的操作系统，民用操作系统，可用于娱乐、影音、上网。 Windows操作系统具有强大的日志记录系统和强大的桌面应用。好处是它可以帮我们实现非常多绚丽多彩的效果，可以非常方便去进行娱乐、影音、上网。
• Linux的应用相对单纯很多，没有什么绚丽多彩的效果，因此Linux的性能是非常出色的，可以完全针对机器的配置有针对性的优化，
• 简单来说Windows适合普通用户进行娱乐办公使用，Linux适合软件开发部署

什么是Linux内核？

内核控制着计算机系统上的所有硬件和软件，在必要时分配硬件，并根据需要执行软件。Linux内核的模块分为以下几个部分：存储管理、CPU和进程管理、文件系统管理、设备管理和驱动、网络通信、系统的初始化和系统调用等。

Linux的基本组件是什么？

就像任何其他典型的操作系统一样，Linux拥有所有这些组件：内核，shell和GUI，系统实用程序和应用程序。Linux比其他操作系统更具优势的是每个方面都附带其他功能，所有代码都可以免费下载。

Linux 的体系结构（用户空间和内核空间）

用户空间：用户空间有包括用户的应用程序、C库。

内核空间：内核空间又包括系统调用接口、内核、平台架构相关的代码。

为什么区别用户和内核空间？

• 现代CPU实现了不同的工作模式，不同模式下CPU可以执行的指令和访问寄存器不同。
• Linux从CPU的角度出发，为了保护内核的安全，把系统分成了两部分。
• 两种方式从用户空间转移到内核空间：系统调用和硬件中断。

用户和内核通信方式有哪些？

• 系统调用，用户空间进程通过系统调用进入内核空间，访问指定的内核空间数据；
• 驱动程序，用户空间进程可以使用封装后的系统调用接口访问驱动设备节点，与运行在内核空间的驱动程序通信；
• 共享内存，在代码中调用接口，实现内核空间与用户空间的地址映射；
• copy_to_user()、copy_from_user()，是在驱动程序中调用接口，实现用户空间与内核空间的数据拷贝操作。

Linux 开机启动过程？

1. BIOS/UEFI阶段：计算机加电后，首先会执行基本输入输出系统（BIOS）或统一固件接口（UEFI）的初始化过程。它们负责检测硬件设备、加载引导程序和设置系统参数等。
2. 引导加载程序阶段：BIOS/UEFI会加载引导加载程序，通常是GRUB（GRand Unified Bootloader）。引导加载程序的主要任务是在多个可用内核中选择一个并加载它。它会在引导菜单中显示可用的操作系统选项。
3. 内核初始化阶段：选定的内核被加载到内存中，并由引导加载程序启动。内核初始化过程开始运行，它会完成各种系统初始化任务，如内存管理、设备驱动程序的加载和初始化，以及文件系统的挂载等。
4. 系统初始化阶段：一旦内核初始化完成，控制权将转移到init进程（或者Systemd，这取决于Linux发行版）。init进程是用户空间的第一个进程，它会读取配置文件（如/etc/inittab）来确定系统的运行级别（如运行图形界面还是命令行模式）。
5. 服务启动阶段：在系统初始化期间，init进程会启动各种系统服务和守护进程。这些服务可以是系统级服务（如网络服务、打印服务）或用户定义的服务。它们在后台运行，为用户提供各种功能和服务。
6. 登录管理器/登录界面阶段：一旦服务启动完成，系统会启动一个登录管理器（如GDM、LightDM或XDM），它负责显示登录界面供用户登录。用户可以选择输入用户名和密码来登录到系统。
7. 用户会话阶段：一旦用户成功登录，登录管理器会启动用户会话，并加载相应的用户环境（如Shell、窗口管理器等）。用户可以开始在图形界面或命令行下使用系统。

BootLoader内核 根文件关系

启动