操作系统——进程、内存、文件、Linux命令

操作系统

内容：

• 掌握操作系统的基本功能，包括进程管理、内存管理、文件系统结构等

• Linux命令行操作

一、操作系统的基本功能

1. 进程管理 Process Management

定义

• 进程是程序的一次执行过程，拥有独立的地址空间

• 包括代码端、数据段、堆栈段等

进程状态

• 就绪

• 运行

• 阻塞

• 结束

调度器的作用

• 决定哪个进程获得CPU时间片

• 实现多任务并发执行

进程间通信（IPC）

• 管道

• 共享内存

• 消息队列

• 信号量

2.内存管理 Memory Management

地址空间

• 物理地址：硬件内存的实际地址

• 虚拟地址：由操作系统管理，每个进程看到的是自己的虚拟地址空间

分页机制

• 将内存划分为大固定大小的“页”进行管理

• 使用页表实现虚拟地址到物理地址的映射

虚拟内存

• 利用磁盘作为扩展内存，提高可用内存容量

• 支持分页交换

常见问题

• 内存泄漏

• 内存溢出

• 缓存与缓冲区

3. 文件系统 File System

文件系统的结构

• 树状结构（根目录/开始）

• 目录项

• 文件描述符

常见文件系统类型

文件系统	说明
ext4	Linux 主流文件系统
NTFS	Windows 主流文件系统
FAT32	通用性强但不支持大文件
XFS/Btrfs	高性能/现代文件系统

权限管理

• rwx：读写执行操作

• chmod、chown等命令设置权限

二、Linux命令行操作

1. 文件与目录操作

命令	功能	示例
ls	列出目录内容	ls -l, ls -a
cd	切换目录	cd /home/user
pwd	显示当前路径	pwd
mkdir	创建目录	mkdir new_folder
rm	删除文件或目录	rm -rf folder
cp	复制文件	cp file.txt backup/
mv	移动或重命名文件	mv old.txt new.txt
touch	创建空文件	touch log.txt

2. 查看与编辑文件

命令	功能	示例
cat	查看文件内容	cat file.txt
less	分页查看长文本	less large.log
head / tail	查看前几行 / 后几行	tail -n 50 error.log
grep	文本搜索	grep "error" log.txt
vi / nano	文本编辑器	vi config.ini

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3. 系统信息与资源监控

命令	功能	示例
top / htop	实时查看进程与资源占用	top
ps	查看运行中的进程	ps aux
df	查看磁盘空间	df -h
du	查看目录占用大小	du -sh /var/log
free	查看内存使用情况	free -m
uptime	查看系统运行时间	uptime
uname	查看内核信息	uname -a

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4. 用户与权限管理

命令	功能	示例
whoami	查看当前用户	whoami
id	查看用户 ID 和组信息	id user
useradd / userdel	添加/删除用户	useradd devuser
passwd	修改密码	passwd devuser
su	切换用户	su root
sudo	以管理员权限执行命令	sudo apt update
chmod	修改文件权限	chmod 755 script.sh
chown	修改文件所有者	chown user:group file

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5. 网络相关操作

命令	功能	示例
ping	测试网络连通性	ping google.com
ifconfig / ip	查看网络接口信息	ip addr show
netstat / ss	查看连接状态	ss -tulnp
traceroute	查看路由路径	traceroute www.baidu.com
telnet / nc	测试端口连通性	telnet 192.168.1.1 80
curl / wget	下载文件或访问 API	curl http://example.com

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6. 软件包管理（常见发行版）

发行版	安装命令	卸载命令
Ubuntu/Debian	apt install package	apt remove package
CentOS/RHEL	yum install package 或 dnf install package	yum remove package
Arch Linux	pacman -S package	pacman -R package