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底层命令linux 底层命令开发
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「图文结合」Linux 进程、线程、文件描述符的底层原理
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说到进程，恐怕面试中最常见的问题就是线程和进程的关系了，那么先说一下答案： 在 Linux 系统中，进程和线程几乎没有区别 。
Linux 中的进程其实就是一个数据结构，顺带可以理解文件描述符、重定向、管道命令的底层工作原理，最后我们从操作系统的角度看看为什么说线程和进程基本没有区别。
首先，抽象地来说，我们的计算机就是这个东西：
这个大的矩形表示计算机的 内存空间 ，其中的小矩形代表 进程 ，左下角的圆形表示 磁盘 ，右下角的图形表示一些 输入输出设备 ，比如鼠标键盘显示器等等。另外，注意到内存空间被划分为了两块，上半部分表示 用户空间 ，下半部分表示 内核空间 。
用户空间装着用户进程需要使用的资源，比如你在程序代码里开一个数组，这个数组肯定存在用户空间；内核空间存放内核进程需要加载的系统资源，这一些资源一般是不允许用户访问的。但是注意有的用户进程会共享一些内核空间的资源，比如一些动态链接库等等。
我们用 C 语言写一个 hello 程序，编译后得到一个可执行文件，在命令行运行就可以打印出一句 hello world，然后程序退出。在操作系统层面，就是新建了一个进程，这个进程将我们编译出来的可执行文件读入内存空间，然后执行，最后退出。
你编译好的那个可执行程序只是一个文件，不是进程，可执行文件必须要载入内存，包装成一个进程才能真正跑起来。进程是要依靠操作系统创建的，每个进程都有它的固有属性，比如进程号（PID）、进程状态、打开的文件等等，进程创建好之后，读入你的程序，你的程序才被系统执行。
那么，操作系统是如何创建进程的呢？ 对于操作系统，进程就是一个数据结构 ，我们直接来看 Linux 的源码：
task_struct 就是 Linux 内核对于一个进程的描述，也可以称为「进程描述符」。源码比较复杂，我这里就截取了一小部分比较常见的。
我们主要聊聊 mm 指针和 files 指针。 mm 指向的是进程的虚拟内存，也就是载入资源和可执行文件的地方； files 指针指向一个数组，这个数组里装着所有该进程打开的文件的指针。
先说 files ，它是一个文件指针数组。一般来说，一个进程会从 files[0] 读取输入，将输出写入 files[1] ，将错误信息写入 files[2] 。
举个例子，以我们的角度 C 语言的 printf 函数是向命令行打印字符，但是从进程的角度来看，就是向 files[1] 写入数据；同理， scanf 函数就是进程试图从 files[0] 这个文件中读取数据。
每个进程被创建时， files 的前三位被填入默认值，分别指向标准输入流、标准输出流、标准错误流。我们常说的「文件描述符」就是指这个文件指针数组的索引 ，所以程序的文件描述符默认情况下 0 是输入，1 是输出，2 是错误。
我们可以重新画一幅图：
对于一般的计算机，输入流是键盘，输出流是显示器，错误流也是显示器，所以现在这个进程和内核连了三根线。因为硬件都是由内核管理的，我们的进程需要通过「系统调用」让内核进程访问硬件资源。
PS：不要忘了，Linux 中一切都被抽象成文件，设备也是文件，可以进行读和写。
如果我们写的程序需要其底层命令linux他资源，比如打开一个文件进行读写，这也很简单，进行系统调用，让内核把文件打开，这个文件就会被放到 files 的第 4 个位置，对应文件描述符 3：
明白了这个原理， 输入重定向 就很好理解了，程序想读取数据的时候就会去 files[0] 读取，所以我们只要把 files[0] 指向一个文件，那么程序就会从这个文件中读取数据，而不是从键盘：
同理， 输出重定向 就是把 files[1] 指向一个文件，那么程序的输出就不会写入到显示器，而是写入到这个文件中：
错误重定向也是一样的，就不再赘述。
管道符其实也是异曲同工，把一个进程的输出流和另一个进程的输入流接起一条「管道」，数据就在其中传递，不得不说这种设计思想真的很巧妙：
到这里，你可能也看出「Linux 中一切皆文件」设计思路的高明了，不管是设备、另一个进程、socket 套接字还是真正的文件，全部都可以读写，统一装进一个简单的 files 数组，进程通过简单的文件描述符访问相应资源，具体细节交于操作系统，有效解耦，优美高效。
首先要明确的是，多进程和多线程都是并发，都可以提高处理器的利用效率，所以现在的关键是，多线程和多进程有啥区别。
为什么说 Linux 中线程和进程基本没有区别呢，因为从 Linux 内核的角度来看，并没有把线程和进程区别对待。
我们知道系统调用 fork() 可以新建一个子进程，函数 pthread() 可以新建一个线程。 但无论线程还是进程，都是用 task_struct 结构表示的，唯一的区别就是共享的数据区域不同 。
换句话说，线程看起来跟进程没有区别，只是线程的某些数据区域和其父进程是共享的，而子进程是拷贝副本，而不是共享。就比如说， mm 结构和 files 结构在线程中都是共享的，我画两张图你就明白了：
所以说，我们的多线程程序要利用锁机制，避免多个线程同时往同一区域写入数据，否则可能造成数据错乱。
那么你可能问， 既然进程和线程差不多，而且多进程数据不共享，即不存在数据错乱的问题，为什么多线程的使用比多进程普遍得多呢 ？
因为现实中数据共享的并发更普遍呀，比如十个人同时从一个账户取十元，我们希望的是这个共享账户的余额正确减少一百元，而不是希望每人获得一个账户的拷贝，每个拷贝账户减少十元。
当然，必须要说明的是， 只有 Linux 系统将线程看做共享数据的进程 ，不对其做特殊看待 ，其底层命令linux他的很多操作系统是对线程和进程区别对待的，线程有其特有的数据结构，我个人认为不如 Linux 的这种设计简洁，增加了系统的复杂度。
在 Linux 中新建线程和进程的效率都是很高的，对于新建进程时内存区域拷贝的问题，Linux 采用了 copy-on-write 的策略优化，也就是并不真正复制父进程的内存空间，而是等到需要写操作时才去复制。 所以 Linux 中新建进程和新建线程都是很迅速的 。
相关问答
Q1: 我刚接触linux,问个小白问题，linux命令主要应用在那些方面。
一些繁琐的配置和重复化的工作使用shell脚本的话会事半功倍
加上cron定时计划会使你的工作效率提升很大
linux的命令其实使用比较多的场景是 编译代码，修改配置，所以比较多的使用场景是开发机、服务器上面
linux命令提供了linux所有的功能，ui只是包装了一下，底层都是和linux命令干的活是一样的
Q2: Linux：useradd和adduser之间的区别
1. 在root权限下，useradd只是创建了一个用户名，如 （useradd
+用户名 ），它并没有在/home目录下创建同名文件夹，也没有创建密码，因此利用这个用户登录系统，是登录不了的，为了避免这样的情况出现，可以用 （useradd -m +用户名）的方式创建，它会在/home目录下创建同名文件夹，然后利用（ passwd + 用户名）为指定的用户名设置密码。
2. 可以直接利用adduser创建新用户（adduser
+用户名）这样在/home目录下会自动创建同名文件夹
3. 删除用户，只需使用一个简单的命令“userdel 用户名”即可。不过最好将它留在系统上的文件也删除掉，你可以使用“userdel -r 用户名”来实现这一目的。
Linux系统如何添加用户这个问题到网上问一下或者搜一下，很多人可能会说 useradd ，实际这是不对的。useradd只会添加一个用户，没有创建它的主目录，除了添加一个新用户之外什么都没有。这个用户甚至不能登录，因为没有密码。正确的做法是man page里说的，adduser，这个命令实际是一个perl脚本，是useradd等类似底层命令的更友好的前端，它会用交互性的方式建立新用户，使用它可以指定新用户的家目录，登录密码，是否加密主目录等等，它会：
1.建立一个新目录作为家目录
2.
建立同名新组
3.
把用户的主要组设为该组(除非命令选项覆盖以上默认动作，比如–disall-homdirecry之类)
4.
从/etc/SKEL目录下拷贝文件到家目录，完成初始化
5.
建立新用户的密码
6.
如果其存在的话，还会执行一个脚本。
Q3: linux可以用root重启吗
系统的几种方法
实际生产环境中某些情况下 Linux 服务器系统在出现致命错误需要远程进行重启，通过常规的 reboot、init 6 等方法无法正常重启（例如重启时卡在驱动程序里等情况），这时就需要通过下面介绍的几种特殊的方法进行强制重启。
注意
下面这些强制重启 Linux 的方法都是直接跳过 umount 文件系统及 sync 等操作，可能导致数据损坏，不在特殊情况下请勿使用。
另外当然这些都是需要 root 超级用户权限的哦。
reboot 命令
直接通过运行 reboot -nf 命令，这样重启时可以指定跳过 init 的处理和 sync 操作，这样可以避免大多数情况下的问题。
magic SysRq key 方法
magic SysRq key 通过 proc 接口提供用户直接发底层命令给 kernel 的功能，可以实现关机、重启、宕机等操作
Linux kernel 需要开启 CONFIG_MAGIC_SYSRQ 才可以支持 magic SysRq key。
运行下面两条命令就可以直接强制重启系统：
[root@localhost ~]# echo 1 /proc/sys/kernel/sysrq
[root@localhost ~]# echo b /proc/sysrq-trigger
相应的直接强制关机的命令：
[root@localhost ~]# echo 1 /proc/sys/kernel/sysrq
[root@localhost ~]# echo o /proc/sysrq-trigger
watchdog 方法
如果 Linux kernel 未开启 magic SysRq key 或者不起作用，可以尝试使用 watchdog 重启方法。watchdog 通过监控数据输入是否正常可以实现在系统出现异常时自动重启系统，这里我们刚好可以借用的。
首先需要加载 watchdog 支持，这个和主板硬件设备有关，如果只需要软件模拟的，可以运行：
[root@localhost ~]# modprobe softdog
命令加载软件 watchdog 支持，接着再运行：
[root@localhost ~]# cat /dev/watchdog
命令，该命令会马上退出并报错，同时系统日志中就会提示：
softdog: Unexpected close, not stopping watchdog!
这就表示 watchdog 设备是被意外关闭的而不是正常停止的，大约等待 60 秒之后你就会发现 Linux 系统自动重启了。
Linux watchdog 的异常等待时间是通过 /proc/sys/kernel/watchdog_thresh 设置的，一般默认为 60 秒。
IPMI 方法
上面几种方法都不能用？如果你的主板刚好支持 IPMI 管理接口的话
那可以直接通过 IPMI 实现硬件上的强制关机或重启。
首先加载 IPMI 支持：
[root@localhost ~]# modprobe ipmi_msghandler ipmi_devintf ipmi_si
确认 IPMI 设备是否已找到：
[root@localhost ~]# ls -l /dev/ipmi*
如果输出正常的话表示 IPMI 被正确加载了，接着安装 ipmitool 管理工具。
ipmitool 可以通过 IPMI 接口完成对本机或远程主机的一系列管理操作。
这里我们就用直接电源管理的，重启系统：
[root@localhost ~]# ipmitool power reset
运行完成后主机就会马上重启，相应的关闭主机可以运行命令：
[root@localhost ~]# ipmitool power off
ipmitool 还可以实现在系统未启动时远程查看监控主板硬件状态等功能
Q4: linux 常见命令 lsof,ps,ln...
[TOC]
可以列出被进程所打开的文件的信息。被打开的文件可以是
1.普通的文件
2.目录抽象为特殊文件
3.网络文件系统的文件底层命令linux，抽象为文件
4.字符设备文件在linux抽象为文件
5.(函数)共享库
6.管道底层命令linux，命名管道
7.符号链接
8.底层的socket字流，网络socket，unix域名socket
9.在linux里面，很多东西都抽象为文件，提供底层命令linux了统一的访问接口
属性第一个字符：
rwx=0x111,二进制表示
列出所有进程
-ef f:father
ps –el ,
e:every :显示所有进程信息，等价于A
a:all :显示除了当前终端进程外的其他进程
l: long 长格式显示进程信息。
linux 线程状态：
ps工具标识进程的5种状态码:
chmod 对象 +/- 模式
对象：u(user),g(group),o(other),a(all)
模式：r,w,x
由于inode号码与文件名分离，这种机制导致了一些Unix/Linux系统特有的现象。
软件不关闭情况下更新：写入同名不同inode的文件，下次启动由于老的inode已经丢失，操作系统回收原来的Block。
综上，总结一下软链接和硬链接的区别：
参考： 阮一峰的网络日志:理解inode
Ctrl+z 暂停进程执行
uname -m 显示机器的处理器架构(2)
uname -r 显示正在使用的内核版本
jobs: 查看后台任务
fg +jobNum： 将后台任务调到前台
未完，不定期更新中...
底层命令linux的介绍就聊到这里吧，感谢你花时间阅读本站内容，更多关于底层命令开发、底层命令linux的信息别忘了在本站进行查找喔。
