02-Linux基础

Linux简介

前面我们介绍了什么是操作系统，里面有提到Linux，现在我们就正式来介绍下Linux。

Linux是一个开源的操作系统，是基于Unix打造的，优秀的性能让其在嵌入式领域、服务器领域非常出众。

Linux有很多类型的发行版，例如：

• Arch
• Ubuntu
• Kali
• Debian
• CentOS
• Rocky
• Fedora
• Kylin
• deepin

其中deepin和Kylin都是基于Ubuntu打造的国改自主化操作系统，尤其是deepin是开源的Linux操作系统，优秀的界面设计和操作逻辑可以很快让人上手，其次deepin还有商业化的操作系统，叫做UOS；而Kylin是银河麒麟操作系统，是商业化的操作系统，其开源社区版本为OpenKylin。

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Linux操作系统的组成是怎么样的呢？

Linux操作系统主要由内核（Kernel）和用户界面（UserInterface）两部分组成。内核是操作系统的核心，负责管理系统的资源和与硬件交互。用户界面则是用户与操作系统进行交互的界面，包括命令行界面（CLI）和图形用户界面（GUI）。如图：

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Linux是如何运行的？

1. **引导：**当计算机启动时，BIOS（基本输入输出系统）会读取硬盘上的引导程序（如GRUB），并将控制权传递给引导程序。引导程序会加载Linux内核到内存中，并将控制权传递给内核。
2. **内核启动：**内核启动后，会进行一些初始化操作，包括设置系统时钟、初始化硬件资源（如内存、设备等）、建立系统调用接口等。此过程中，内核会加载必要的内核模块和驱动程序。
3. **用户界面：**内核启动完成后，会启动用户界面。用户界面可以是命令行界面（CLI），也可以是图形用户界面（GUI）。在命令行界面下，用户可以通过输入命令来与操作系统进行交互；而在图形用户界面下，用户可以通过窗口、图标等可视化方式来与操作系统进行交互。
4. **应用程序运行：**用户可以通过命令行或图形界面启动应用程序。应用程序在运行时，会通过系统调用接口与内核进行交互，以获取硬件资源（如内存、文件等）和管理系统服务（如进程管理、文件系统等）。
5. **系统资源管理：**Linux 在运行过程中，会不断地进行系统资源管理，包括内存管理、进程管理、文件系统管理等。这些管理操作都是通过内核来实现的。

Linux内核

Linux内核是Linux操作系统的核心部分，它是负责管理硬件资源、提供系统服务、调度任务和处理外来请求的程序。

Linux内核具有可移植性、高度化定制、安全稳定、模块化、开源等特点，Android的内核就是基于Linux内核打造的。

Linux内核的组成如下：

1. 进程管理：负责进程的创建、调度、同步和终止。
2. 内存管理:管理物理内存和虚拟内存，进行内存分配和回收。
3. 文件系统:支持多种文件系统，如EXT4、XFS、Btrfs等，负责数据的存储和检索。
4. 设备驱动：允许内核与各种硬件设备进行交互。
5. 网络：实现了丰富的网络协议栈，支持各种网络通信。
6. 安全：包括SELinux、AppArmor等多种安全模块。
7. 系统调用接口：提供用户空间程序与内核交互的接口。

Linux内核版本

Linux的内核版本主要由：版本号、次版本号、末版本号、打包版本号、厂商版本组成。

大致如图：

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大致解读如下：

• <系统类型>：你的操作系统类型，比如Linux、unix等
• <主机名>：这是你的计算机名称
• <内核版本>：这是Linux的内核版本号，格式为x.v.z，其中x表示主版本，v表示此版本，z表示修订版本，版本号中的偶数表示稳定版本，基数表示测试版
• <发行版>：Linux发行版的名称
• <架构>：基于硬件架构和指令集的类型。例如i386、X86_X64、ARM、RISC-V、LoongArch等
• <处理器>：表示你的处理器型号
• <版本号>：表示处理器的版本号

操作系统的安装

由于Linux系统的广泛性，在一块开发板上面也是能跑起来的，所以操作系统的系统配置要求不高，随便使用一台电脑即可。

准备环境如下：

• 操作系统：Fedora39-Server或者Fedora39-Workstation
• 运行环境：VmwareWorkstation17(虚拟机）、OracleVirtualBox(虚拟机)、电脑主机

操作系统有Desktop（桌面端）、Server（服务端）、Iot（嵌入式）、Cloud（云）等区分，区别如下：

• Desktop（桌面端）：有图形化操作界面，配带图形化管理工具和应用，外观和功能可以进行深度定制
• Server（服务端）：服务器专用版本，性能优化最好的版本，带有Web管理平台（网站）
• Iot（嵌入式物联网）：嵌入式专用版本，在低功耗设备上有极好的优化，常应用在电视盒子、网关中枢、智能家居上面
• Cloud（云）：云服务器专用版本，有良好的虚拟化和容器性能

注意：所有的版本都是可以安装桌面的，只不过只有Desktop会自带桌面。如果追求优秀的外观，可以选择deepin操作系统，或者对桌面进行定制。

我这里讲解Server端，我会从虚拟机环境安装和物理机环境安装两个方面来讲解。

虚拟机环境安装

首先我们需要下载Fedora39的操作系统镜像和VMware应用程序。

Fedora39下载地址：https://www.ilanzou.com/s/9h1071OP

Vmware下载地址：https://www.ilanzou.com/s/G9B07X1Y

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安装VMware

下载好Vmware的安装包之后，双击安装即可，推荐安装在非系统盘。安装好之后桌面会有一个图标，如图：

Vmware

然后双击打开Vmware即可，如图：

接下来就是操作系统的安装步骤。

创建Fedora虚拟机

我们点击创建新的虚拟机，如图：

然后我们选择自定义高级选项，如图：

然后直接点击下一步即可，如图：

我们稍后安装系统，直接下一步，如图操作：

然后我们勾选Linux选项，选择Fedora 64位，如图：

然后我们设置好虚拟机的名称和存储位置，下一步。

我们在选择处理器配置的时候根据自身电脑情况进行选择，如果是电脑4核心处理器，推荐设置处理器为1核心，如果是电脑5-8核心处理器，推荐设置2核心，如图：

我们在选择内存的时候也要根据自身的电脑内存进行选择，如果是16GB/24GB电脑内存，推荐4GB，更大电脑内存的可以更多，8GB内存的推荐1-2GB就可以了，如图：

然后我们选择NAT网络，当然你也可以选择桥接，如图：

然后我们一直点击下一步，点击三次，如图：

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然后我们创建磁盘大小的时候我们存储为但个文件，，磁盘大小根据自己电脑情况进行选择，推荐50GB，如果电脑可用空间超过150GB，可以更大，但不推荐，如图：

然后如图操作：

然后我们选择下载好的ISO文件，也就是Fedora的镜像文件，如图：

最后点击关闭，点击完成，就会创建一个窗口，如图：

这样，就创建好了Fedora虚拟机窗口，但是并没有创建好完整的虚拟机，因为我们还没有进行系统安装。

安装Fedora39

我们点击开启此虚拟机，然后就会进入到操作系统的安装界面。

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注意，从此处开始物理主机的步骤和下面操作是一样的。

进入之后我们选择Install Fedora 39选项，然后按住Enter键，如图：

启动之后等待一段时间，进入如图界面：

我们选择简体中文，然后点击下一步，首先我们先选择安装目标位置，点击如图地方：

新手推荐直接选择自动，然后点击完成即可如图：

接下来设置网络和主机名，我们点击网络和主机名选项即可，进入如图界面：

接下来我们点击软件选择这个选项，进入如图界面：

注意：如果你需要有Web控制界面的，推荐第一个Fedora Server选项。

接下来我们点击Root账户选项，进入如图界面：

最后来创建用户，点击创建用户选项，如图：

完成之后，点击开始安装，如图：

正在安装系统，如图：

安装完成之后，我们点击右下角的重启系统即可进入操作系统。如图：

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重启之后如图：

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这样我们的Fedora操作系统就安装好了，我们可以登陆操作系统，如图：

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我们这里显示的是命令行操作，没有图形化的界面，如果你想使用像Windows这样的图形化界面，我们在下载镜像的时候可以选择使用DVD镜像或者KDE、GNOME等一类的镜像，一般下载的时候都有介绍，例如：

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如果逆向使用图形化界面的操作系统，我更推荐使用ubuntu22、fedora39、rocky9、deepin23。

图形化下载地址如下：

• Rocky9：https://www.ilanzou.com/s/olH0uknU
• Ubuntu22：https://www.ilanzou.com/s/xic0uk6f
• deepin23：https://www.ilanzou.com/s/pOU0ukmo
• Fedora39：https://www.ilanzou.com/s/ojs0ukkM

安装操作步骤如下：

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接下来会进入到熟悉的界面，和安装服务端的界面是一样的。

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安装完成之后直接重启，进入如图界面：

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点击配置，启用第三方软件源，如图：

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特别要注意。RHEL系列的系统目前都存在这个问题，会卡死，重启或者等待就好了：

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设置账户名称，如图：

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设置密码之后开始使用：

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注意：后面的学习过程中，如果不习惯命令行界面，可以选择使用图形化界面的WorkStation。

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电脑主机安装

环境准备

电脑主机安装唯一的不同就是我们需要使用U盘或者TF内存卡（配合读卡器）来烧录系统到U盘或者是TF内存卡。

TF卡就是我们常见的手机内存卡、行车记录仪内存卡。如图：

我们需要使用工具balenaEtcher来进行系统烧录。

软件下载地址如下：https://www.ilanzou.com/s/Wkk077qM

如果你想使用便携版本，也就是放在u盘里面就能使用，那么请下载解压版本。这里我使用安装版本，双击即可自动安装，期间不需要进行其他操作。安装成功之后会自动启动，如图：

系统烧录

首先我们要启动balenaEtcher，然后我们点击从文件烧录，选择我们需要烧录的镜像。注意：如果你使用的是笔记本电脑或者台式机，那么一定要安装带有图形界面的操作系统，我们选择的时候也要选择Workstation的镜像或者DVD镜像。

下载地址如下：https://www.ilanzou.com/s/ojs0ukkM

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然后选择目标磁盘，如图：

勾选已经识别到的U盘或者读卡器，如图：

最后点击开始烧录即可，如图：

烧录完成之后，我们拔掉U盘，然后将U盘插到需要安装的电脑上面，然后关机。

上面操作完成之后，我们开机，然后狂按F2、或者F8、F10、F12、ESC进入BIOS，注意，不同的电脑进入BIOS或者UEFI的按键不一样，这个可以去问官方厂商或者去搜索，实在不行还可以挨个试一试。

进入系统之后的安装步骤和上述虚拟机安装步骤一样。

系统初始化配置

系统更新

登陆用户后，我们输入如下内容升级操作系统和相关依赖组件。

sudo dnf update

如图：

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命令行远程连接

如果你想在Windows的电脑终端中去进行Linux虚拟机中的操作，那么只需要安装OpenSSH软件即可实现连接。

在终端中使用如下命令进行安装：

sudo dnf install -y openssh-server

安装成功如下：

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然后我们要启动这个远程连接服务，并且让他开机自启动，方便我们使用，操作如下。

sudo systemctl start sshd.service
sudo systemctl enable sshd.service

我们需要远程连接还需要一个非常重要的东西，也就是IP地址，我们在Linux中输入如下内容：

ifcondig

image-20250209173505785

接下来我们打开Windows的终端，如图：

image-20250209173525239

然后我们在终端中输入如下命令进行连接。

ssh miui@192.168.48.101 -p 22

解读：注意这里的miui是你需要登陆的账户，也就是前面自己创建的miui账户，后面输入的密码也是你设置好的账户密码；192.168.48.101是你是用ifconfig查看到的网络IP地址

然后按住Enter键开始连接，第一次连接会要求在本地电脑保存一个密钥，我们输入yes即可，如图：

image-20250209173738874

然后输入我们的账户密码进行连接即可，如图：

image-20250209173843884

关机

我们可以使用Vmware进行强制关机，也可以使用系统自带的命令进行关机，如下：

在终端中，输入如下命令即可关机。

sudo shutdown
或者
sudo poweroff