Linux虚拟内存管理基础--终极版
linux ulimit 参数
linux ulimit 参数ulimit是Linux系统中的一个命令，用于设置限制用户的资源使用。
它可以帮助管理员控制用户对系统资源的访问，并防止用户滥用资源导致系统崩溃或耗尽。
在Linux系统中，每个用户都有一组资源限制，例如CPU时间，内存使用，文件打开数等。
ulimit命令可以用来查看和修改这些限制。
它允许管理员限制或扩展用户的资源使用。
ulimit命令的一般语法是：ulimit [-SHacdflmnpqrstuvx] [限制项]常用的ulimit参数包括：- -a：显示当前所有资源的限制。
- -c：设置程序的内核核心文件大小限制，单位是字节。
- -d：设置数据区大小限制，单位是KB。
- -f：设置文件大小限制，单位是KB。
- -i：设置用户最多可以打开的文件数。
- -l：设置最大锁定内存地址空间的大小，单位是KB。
- -m：设置可用的最大虚拟内存大小，单位是KB。
- -n：设置可以创建的文件描述符的最大数量。
- -p：设置管道缓冲区的大小，单位是KB。
- -s：设置堆栈大小限制，单位是KB。
- -t：设置CPU时间限制，单位是秒。
- -u：设置用户的最大进程数量。
- -v：设置虚拟内存大小限制，单位是KB。
限制项取值可以是一个具体的数字，也可以是一个“soft limit”和“hard limit”的组合。
- soft limit：软限制，不允许超过该值，但用户可以调整。
- hard limit：硬限制，用户不允许超过该值，即使是root用户也不行。
可以使用“ulimit -a”命令来查看当前系统的所有限制项及其值。
例如，可以查看当前系统允许的最大用户进程数量，最大打开文件数等。
ulimit命令的设置是临时的，对当前的终端会话生效。
如果希望设置永久生效，需要修改配置文件。
在Linux系统中，资源限制是由内核管理的。
可以通过查看/proc文件系统中的特定文件来了解当前系统的资源限制。
例如，可以查看/proc/sys/fs/file-max文件来查看系统最大文件数的限制。
linux系统基础知识
linux系统基础知识Linux系统基础知识Linux是一种自由和开放源代码的类Unix操作系统，它是由Linus Torvalds在1991年首次发布的。
Linux系统具有高度的可定制性和灵活性，因此在服务器、超级计算机、移动设备等领域得到了广泛的应用。
本文将介绍Linux系统的基础知识，包括Linux的发行版、文件系统、用户和权限、命令行和图形界面等方面。
一、Linux的发行版Linux系统有许多不同的发行版，每个发行版都有自己的特点和用途。
常见的Linux发行版有Ubuntu、Debian、Fedora、CentOS、Red Hat等。
这些发行版都是基于Linux内核开发的，但它们的软件包管理、安装方式、默认桌面环境等方面有所不同。
选择适合自己的Linux发行版可以提高工作效率和使用体验。
二、文件系统Linux系统的文件系统采用树形结构，根目录为/。
在根目录下有许多子目录，如bin、etc、home、usr等。
其中，/bin目录存放系统命令，/etc目录存放系统配置文件，/home目录存放用户的主目录，/usr目录存放系统软件和库文件等。
Linux系统支持多种文件系统，如ext4、NTFS、FAT32等。
文件系统的选择取决于使用场景和需求。
三、用户和权限Linux系统是一个多用户系统，每个用户都有自己的用户名和密码。
用户可以通过命令行或图形界面登录系统，并执行各种操作。
Linux 系统采用权限控制机制，每个文件和目录都有自己的权限。
权限分为读、写、执行三种，分别对应数字4、2、1。
文件和目录的权限可以通过chmod命令进行修改。
Linux系统还有超级用户root，拥有系统的最高权限，可以执行任何操作。
四、命令行Linux系统的命令行界面是其最基本的界面，也是最强大的界面。
通过命令行可以执行各种操作，如创建文件、修改权限、安装软件等。
Linux系统的命令行界面有许多命令，如ls、cd、mkdir、rm、chmod等。
Linux教程菜鸟教程2024新版
进程控制
使用kill、pkill、killall等命令终止进程，使用 nohup、disown等命令使进程在后台运行。
3进程Βιβλιοθήκη 控使用systemd、supervisor等工具监控进程状态 ，实现进程自动重启、日志收集等功能。
系统资源监控与性能优化
05
数据存储与安全防护
磁盘分区与格式化操作指南
磁盘分区概念及作用
解释磁盘分区的含义，阐述分区对于数据管理和系统性能的重要性。
常见分区工具介绍
介绍在Linux系统中常用的分区工具，如fdisk、parted等，并说明各 自的特点和使用方法。
分区操作步骤详解
详细讲解使用分区工具进行磁盘分区的操作步骤，包括创建、删除、 调整分区大小等。
端口号
用于标识设备上运行的不同服务，常见端口号如80（HTTP）、22（SSH）等。
路由器与交换机
网络设备，用于实现不同网络之间的通信和数据传输。
TCP/IP协议栈
网络通信的基础协议，包括传输层的TCP和UDP协议、网络层的IP协议等。
网络配置工具及命令
ifconfig
用于配置和显示Linux内核中网络接 口的网络参数。
BIND（Berkeley Internet Name Domain）： 一种常用的DNS服务器软件，用于配置和管理 DNS服务。
DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）：动态主机配置协议，用于自动给网 络上的计算机分配IP地址和其他网络参数。
dhcpd：一种常用的DHCP服务器软件，用于配 置和管理DHCP服务，自动分配IP地址等网络参数 给客户端。
《LINUX存储管理》课件
RAID（独立冗余磁盘阵列）
总结词
提高数据可靠性和性能
详细描述
RAID通过将多个物理磁盘组合成一个逻辑磁盘阵列，实现了数据的冗余和分布式存储，提高了数据可 靠性和性能。不同的RAID级别提供了不同的数据冗余和性能特点，以满足不同的存储需求。
快照和克隆技术
总结词
数据备份和恢复
详细描述
快照和克隆技术是Linux存储管理中的重要功能，用于数据备份和恢复。快照可以捕获 逻辑卷在某一时刻的状态，而克隆则创建逻辑卷的完整副本。这些技术可以快速恢复数
据，减少数据丢失的风险。
自动挂载和卸载
总结词
自动化存储管理
VS
详细描述
自动挂载和卸载功能使得Linux系统能够 自动识别并加载存储设备，以及在不再需 要时卸载设备。这大大简化了存储管理的 复杂性，减少了手动干预的需要，提高了 系统的可靠性和效率。
01
Linux存储故障排 查与维护
磁盘检查和修复
THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR
发展
随着云计算、大数据等技术的兴起，Linux存储管理将更加智能化、自动化。
01
Linux存储硬件设 备
硬盘
机械硬盘（HDD）
利用旋转的磁盘和读写头进行数据存储，容量大，价格相对 较低，但读写速度较慢。
固态硬盘（SSD）
使用闪存芯片进行数据存储，读写速度快，价格较高，但稳 定性好，耐用度高。
固态硬盘（SSD）
磁盘检查
通过工具如 `smartctl` 检查磁盘的健 康状态，查看是否有坏块或错误。
磁盘修复
对于有坏块的磁盘，可以使用工具如 `badblocks` 进行扫描和修复。
linux内存分配机制
linux内存分配机制Linux操作系统的内存管理机制是指操作系统如何管理和分配系统的物理内存。
Linux使用虚拟内存管理机制来管理内存资源，以提供给应用程序更大的内存空间并保证系统的稳定性。
Linux的内存管理机制包括以下几个方面：1.虚拟内存管理：虚拟内存是一种将主存中的物理地址与应用程序中的虚拟地址进行映射的技术。
通过虚拟内存管理机制，Linux可以将应用程序需要的内存空间按需从硬盘加载到物理内存，以满足应用程序的要求。
这样，应用程序能够访问比物理内存更大的内存空间，并且不需要关心实际的物理内存地址。
2.页面调度和换入换出：Linux将内存按照固定大小的页面（通常为4KB）进行管理。
物理内存被分成多个页面框，每个页面框可以存放一个页面。
当应用程序需要更多内存时，Linux会将一部分不常用的页面从物理内存中换出到硬盘上的交换空间，以腾出空间给新的页面。
而当应用程序访问换出到硬盘的页面时，Linux会将其换入到物理内存中。
3.页表和地址映射：为了实现虚拟内存的管理，Linux使用页表来存储虚拟地址与物理地址之间的映射关系。
每个进程都有自己的页表，用于将进程的虚拟地址转换为物理地址。
Linux使用多级页表来管理大内存空间，以节省内存空间的开销。
4.内存分配算法：Linux通过伙伴系统进行内存的分配。
伙伴系统将整个物理内存按照2的幂次进行划分，并以块为单位进行分配。
当应用程序请求一定大小的内存时，Linux会查找并分配与请求大小最接近的2的幂次块。
如果没有找到合适的块，则会从较大的块中进行分割，直到找到合适的块。
5.内存回收和回收算法：Linux通过页面置换算法回收不再使用的内存页面，以便将其分配给其他进程。
常用的页面置换算法包括最近最少使用（LRU）算法和时钟置换算法。
Linux还通过SLAB分配器来回收和管理内核对象的内存。
总结起来，Linux的内存分配机制包括虚拟内存管理、页面调度和换入换出、页表和地址映射、内存分配算法以及内存回收和回收算法。
虚拟内存
计算机系统内存管理的技术
01 简介
03 调度方式
目录
02 工作原理 04 虚拟存储地址变换
目录
05 的关键问题
07 相关概念
06 设置
虚拟内存是计算机系统内存管理的一种技术。它使得应用程序认为它拥有连续的可用的内存（一个连续完整 的地址空间），而实际上，它通常是被分隔成多个物理内存碎片，还有部分暂时存储在外部磁盘存储器上，在需 要时进行数据交换。大多数操作系统都使用了虚拟内存，如Windows家族的“虚拟内存”；Linux的“交换空间” 等。
相关概念
的访问过程
实地址与虚地址
异构体系
用户编制程序时使用的地址称为虚地址或逻辑地址，其对应的存储空间称为虚存空间或逻辑地址空间；而计 算机物理内存的访问地址则称为实地址或物理地址，其对应的存储空间称为物理存储空间或主存空间。程序进行 虚地址到实地址转换的过程称为程序的再定位。
虚存空间的用户程序按照虚地址编程并存放在辅存中。程序运行时，由地址变换机构依据当时分配给该程序 的实地址空间把程序的一部分调入实存。每次访存时，首先判断该虚地址所对应的部分是否在实存中：如果是， 则进行地址转换并用实地址访问主存；否则，按照某种算法将辅存中的部分程序调度进内存，再按同样的方法访 问主存。
由此可见，每个程序的虚地址空间可以远大于实地址空间，也可以远小于实地址空间。后一种情况通常出现 在多用户或多任务系统中：实存空间较大，而单个任务并不需要很大的地址空间，较小的虚存空间则可以缩短指 令中地址字段的长度。
有了虚存的机制后，应用程序就可以透明地使用整个虚存空间。对应用程序而言，如果主存的命中率很高， 虚存的访问时间就接近于主存访问时间，而虚存的大小仅仅依赖于辅存的大小。
Linux的内存管理
total Mem: 256024 −/+ buffers/cache: Swap: 522072
used 192284 80604
free 63740 75420
shared 0
buffers 10676
cached 101004
0
522072
表8-1中第二行输出（Mem:）显示物理 中第二行输出（Mem:） 内存：total列显示共有的可用内存 列显示共有的可用内存（ 内存：total列显示共有的可用内存（不显示 核心使用的物理内存，通常大约1MB）， 核心使用的物理内存，通常大约1MB）， used列显示被使用的内存总额 free列显示 used列显示被使用的内存总额，free列显示 列显示被使用的内存总额， 全部空闲的内存，shared列显示多个进程共 全部空闲的内存，shared列显示多个进程共 享的内存总额，buffers列显示磁盘缓存的当 享的内存总额，buffers列显示磁盘缓存的当 前大小。 前大小。 表8-1中第二行输出（Swap）显示交换 中第二行输出（Swap） 空间的信息，与上一行类似。 空间的信息，与上一行类似。如果该行为全 0，则没有使用交换空间。 则没有使用交换空间。
1．实时监控内存使用情况 （1）在命令行用“free”命令监控内存使 在命令行用“ 用情况
在提示符后输入命令free：＃ 在提示符后输入命令free：＃free ：＃free 表8-1所示为输出情况。 所示为输出情况。
表8-1
一个256MB的RAM和512MB交换空间的系统情况 的 一个 和 交换空间的系统情况
Linux的内存管理 Linux的内存管理
一、实验目的 二、实验工具与设备 三、实验预备知识 四、实验内容和步骤 五、实验总结
内存管理基础
系统对进程的虚拟内存管理：mm{},vm_area_struct{}系统对物理内存管理：page{}每个进程都可用4G的虚拟地址空间 0~4G,每个进程的页表不同（page table : 内存映射。
Memory mapping）几种内存地址:物理地址（PA），虚拟地址：内核空间： 3~4G共1G, 内核虚拟地址（其中包括896M的内核逻辑地址）又划分为两部分：实际的物理地址直接映射到内核空间，当实际物理内存>896M时，此时要做映射，通过建立页表，只有前896M存在这种映射关系当实际物理内存<896M时，PA全部映射到内核空间，此时内核VA –3G=对应的物理PA，反之亦然。
此部分地址称为内核逻辑地址区域kernellogical address用户空间: 0~3G ，页表映射高端内存： >896M的内存空间以上4G虚拟地址空间分配见本子Figure-1。
重点掌握kernel logical address见课件涉及到的内核结构体：task-struct { mm_struct *mm ;}mm_struct *mm {pgd_t pgd;}vm_area_struct * mmap{ } /* emphasis Linux内核中对应进程内存区域的数据结构，一个进程有多个内存区域，所以有多个vma*/cat /proc/<pid>/map内存映射的两层含义：1. 把VA 映射到对应的 PA 上（对VA的操作即对PA的操作）2. 把一个文件的地址空间（文件打开后有缓存，即文件打开后存在于内存上，占用一定内存空间）映射到进程，让进程可以通过访问内存从而访问文件。
内存映射的基本单位都是VMA，如structfile_operations{int (*mmap) (struct file *, struct vm_area_struct *);}Linux内存管理中，4G的进程地址空间, 0-3G为用户空间，3-4G为内核空间，内核空间中小于896M的虚拟内存可以通过offset容易的映射到物理内存，大于896M的部分通过页表映射到物理内存，假如只有800M内存，会被内核空间完全映射，那用户空间的虚拟地址映射到物理内存哪里？是不是内核空间虽然能够完全映射到物理内存，但是因为不会全部使用物理内存，所以当用户空间需要内存映射时，会从物理内存中空闲的部分进行映射？如果是这样，对于物理内存而言，同时存在着内核空间的映射和当前进程的用户空间的映射Problems:文件打开后被调入内存，称之为缓存下载一个新的内核叶框与页区别页的状态page cache, buffer cachefile inodechar tr = malloc(0);把各个函数都用一下，把每个函数的返回值打印出来，看在哪个空间内。
linux内存机制
linux内存机制
Linux内存机制是指Linux操作系统中对内存的管理和分配机制。
Linux内存机制是由内核实现的，其目的是为了确保系统稳定性和高效性。
Linux 内存机制包括物理内存管理、虚拟内存管理、内存映射、内存分配和释放等方面。
物理内存管理是指对物理内存的管理和控制。
Linux 内核通过内存映射和页表管理，将物理内存映射到虚拟内存中，实现了内存的隔离和保护。
虚拟内存管理是指对虚拟内存的管理和控制。
Linux 内核通过虚拟内存管理，将进程的逻辑地址空间映射到物理内存中，实现了多个进程的共享内存空间。
内存映射是指将一个文件或设备映射到进程的地址空间中，从而使得这个文件或设备可以像内存一样被访问。
内存分配和释放是指对内存的动态分配和释放。
Linux 内核提供了多种内存分配器，如 SLUB、SLAB 和 Buddy 等，可以根据不同场
景选择不同的内存分配器。
总之，Linux 内存机制是 Linux 操作系统中一个非常重要的子
系统，它为系统提供了高效的内存管理和分配机制，为系统的稳定性和高效性提供了保障。
- 1 -。
linux操作系统比赛适合用的知识点
linux操作系统比赛适合用的知识点
1.Linux基础：了解Linux的历史、特点和优势，熟悉Linux的
常用命令和操作。
2.文件和目录管理：掌握Linux中文件和目录的管理方法，包括
创建、删除、重命名、移动、复制等操作，以及文件和目录的权限设置。
3.系统管理：了解Linux系统的基本管理，包括用户管理、进程
管理、内存管理、磁盘管理等方面的知识。
4.软件安装和管理：掌握Linux中软件的安装和管理方法，包括
使用包管理器、编译源代码等方式。
5.网络配置和管理：了解Linux中的网络配置和管理，包括IP
地址设置、网络连接、网络服务和防火墙配置等。
6.系统安全：了解Linux中的系统安全知识，包括权限管理、文
件和目录的隐藏、密码管理等，以及如何防范常见的安全威胁。
7.Shell编程：掌握Shell编程的基本语法和技巧，包括变量、
循环、条件判断、函数等方面的知识。
8.系统性能优化：了解Linux系统的性能优化方法，包括磁盘性
能、CPU性能、内存性能等方面的优化。
9.版本控制：了解和使用版本控制工具，如Git，以便在比赛时
更好地协作和管理代码。
10.Linux服务器管理：了解Linux服务器的基本知识和管理方
法，如Web服务器、数据库服务器等。
linux操作系统课程所讲的内容
linux操作系统课程所讲的内容《Linux操作系统》课程通常会涵盖以下主要内容：1. Linux系统简介与历史：1)Linux内核的发展历程2)开源文化与社区支持3)Linux发行版介绍（如Ubuntu、CentOS、Red Hat Enterprise Linux等）2. Linux系统安装与基本配置：1)安装过程演示与实践2)系统启动流程（GRUB引导程序）3)文件系统管理（分区、格式化、挂载点）4)用户和组的创建与管理5)shell基础与高级操作（bash脚本编程）3. 文件系统与目录结构：1)文件权限及所有权2)软链接与硬链接3)目录操作命令（ls, cd, cp, mv, rm等）4. 进程管理：1)进程状态与控制（ps, top, kill, pgrep等）2)进程调度与作业控制5. 内存管理和虚拟存储：1)内存使用监控工具2)swap空间配置与管理3)物理内存与虚拟内存原理6. 网络配置与服务管理：1)网络接口配置（ifconfig/ip命令）2)DNS解析原理与配置3)配置网络服务（例如：Apache、Nginx、DHCP、DNS服务器）4)端口管理与防火墙规则设置（iptables或firewalld）7. 系统安全：1)权限管理策略2)SSH远程登录与密钥认证3)SELinux或AppArmor安全模块4)日志分析与审计8. 软件包管理：1)RPM与YUM/DNF在RHEL/CentOS系统上的应用2)APT与DEB包在Ubuntu/Debian系统上的使用3)编译安装与依赖管理9. 脚本编程与自动化任务：1)Shell脚本编写与调试2)Cron定时任务设置10. 设备管理与硬件驱动：1)设备文件与udev规则2)常见硬件设备的识别与配置11. 系统维护与故障排查：1)系统备份与恢复2)系统性能监视与优化3)故障诊断与日志分析通过理论教学和实验实践，学生将深入理解Linux操作系统的内部工作原理，并掌握在实际环境中进行系统管理和应用开发的基本技能。
Linux下的内存管理ppt图解
Malloc(heap算法)
kmalloc(分配 大小大于一 页)
vmalloc(非连 续内存分配)
sys_brk(扩大进程的 堆空间)
页表管理,表项目(TLB Refill,TLB load/store)
伙伴系统(buddy 算法)
Confidential
Linux 如何防止内存碎片
linux 内存管理层次 关系图2
Confidential
slab 分配器的主要结构
Confidential
SLUB
2.6.22中的SLAB内存管理代码将被SLUB代替。 SLAB是经典的管理内核的内存的代码,但是slab维 护了大量的对象队列，这些队列虽然可以很快地 被分 配，但是过于复杂，而且维护所占用的空间 会随着系统节点的增加而急剧增长。 slub就是作为slab的可替代选项出现的。slub是 一种不使用队列的分配器。slub取消了大量的队 列和相 关维护费用，获得了极大的性能和伸缩性 提高，并在总体上简化了slab结构，使用了基于 每CPU的缓存，同时保留了slab的用户接口，而 且slub还提 供了强大的诊断和调试能力
linux减少外部碎片
伙伴系统(buddy算法)把内存块按大小分组管理， 一定程度上减轻了外部碎片的危害，因为页框分 配不在盲目，而是按照大小依次有序进行，不过 伙伴关系只是减轻了外部碎片，但并未彻底消除 , 但是伙伴系统同时又带来很多的内部碎片
linux减少外部碎片
SLAB,SLUB,SLOB分配器使得一个页面内众多 小块内存可独立被分配使用，避免了内部分片， 节约了空闲内存
Linux 内存管理
Actions Microelectronics Co., Ltd.
Confidential
《Linux操作系统基础教程》课程教案
软件包管理器apt-get/yum使用方法
更新软件包列表
sudo apt-get update
升级已安装的软件包
sudo apt-get upgrade
软件包管理器apt-get/yum使用方法
安装软件包
sudo yum install <package_name>
卸载软件包
sudo yum remove <package_name>
系统性能监控工具
top命令 显示系统进程信息，包括进程ID、用户、CPU和内存使用情况等。
通过按键操作进行排序、刷新等操作。
系统性能监控工具
htop命令 类似于top命令，但提供了更丰富的信息和更友好的界面。
可以使用鼠标进行操作，如选择进程、调整优先级等。
系统性能监控工具
vmstat命令
显示虚拟内存统计信息，包括进程、内存、分页、块IO、陷阱和CPU活 动等信息。
目录结构及操作命令
Linux目录结构
Linux采用树形目录结构，以根目录“/”为起点，包含多 个子目录和文件。常见的目录包括/bin、/etc、/home、 /usr等。
目录操作命令
常用的目录操作命令包括`ls`（列出目录内容）、`cd`（切 换目录）、`pwd`（显示当前目录路径）、`mkdir`（创建 目录）、`rmdir`（删除空目录）等。
了解Linux系统中的软件包管理概念，学习 使用`apt`、`yum`或`dnf`等命令进行软件 包的安装、更新和卸载。
系统配置与管理
用户和用户组管理
学习使用`useradd`、`usermod`、 `userdel`等命令进行用户和用户组的管理 ，包括创建、修改和删除用户和用户组。
韩顺平一周学会linux教学笔记
韩顺平一周学会linux教学笔记一、前言亲爱的同学们，大家好！今天我们将一起学习的是linux操作系统。
linux是一个强大的命令行操作系统，它有着简单易用的命令和强大的包管理系统，这对于我们日常的学习和工作都有着非常重要的作用。
在接下来的课程中，我会以简单易懂的方式带领大家逐步掌握linux的基础操作。
二、基础操作1. 登录与退出系统：首先，我们需要通过终端登录linux系统。
通常，我们会使用用户名和密码进行登录。
成功登录后，我们就可以使用命令行界面进行各种操作。
退出系统时，只需要按下“Ctrl+D”即可。
2. 文件与目录管理：在linux系统中，文件和目录都是以层级结构的方式存在的。
我们可以通过“cd”命令切换目录，使用“ls”命令查看目录内容。
掌握了这些基本操作，我们就可以轻松地管理我们的文件和目录了。
3. 命令的基本用法：linux系统中有很多强大的命令，这些命令可以帮助我们完成各种任务。
比如，“cat”命令可以查看文件内容，“grep”命令可以查找文件中的匹配项，“rm”命令可以删除文件或目录。
三、深入学习1. 终端常用命令：除了基础命令外，我们还需要掌握一些常用的高级命令。
比如，“cd -”命令可以返回到上一个工作目录，“find”命令可以查找文件或目录，“mkdir”命令可以创建目录等。
2. 配置系统环境：在linux系统中，我们可以根据自己的需求配置系统环境。
比如，我们可以设置用户名、密码、时区、字体等。
掌握了这些配置方法，我们可以更好地适应不同的linux环境。
3. 远程连接：为了方便远程操作，我们可以使用ssh等工具进行远程连接。
通过远程连接，我们可以随时随地访问我们的linux系统，这对于学习和工作都有着非常重要的作用。
四、总结通过今天的课程，相信大家对linux系统有了一定的了解和认识。
虽然我们只是初步了解了linux的基础操作和常用命令，但这些知识已经足够我们在后续的学习中逐步深入掌握linux系统了。
最全 Linux 磁盘管理基础知识全汇总
一、存储设备的挂载和卸载存储设备的挂载和卸载常用操作命令：fdisk -l、df、du、mount、umount。
fdisk -l 命令1.作用查看所有硬盘的分区信息,包括没有挂上的分区和USB设备，挂载时需要用这条命令来查看分区或USB设备的名称，比如挂载U盘时。
注意：Linux中既然硬件是以文件形式存在，则也可以ls -l /dev/sda*查看第一块硬盘的分区信息df 命令1.作用统计磁盘空间或文件系统使用情况，显示磁盘分区上的可使用的磁盘空间，默认显示单位为KB2.格式df [option]3.[option]主要参数-a或-all：显示全部的文件系统-h或--human-readable：以可读性较高的方式来显示信息-T或--print-type：显示文件系统的类型4.应用举例查看全部文件系统：#df -adu 命令更多Python视频、源码、资料加群683380553免费获取1.作用查看文件或目录的磁盘使用的空间，和df命令有一些区别。
注意：①du后若不加目录名或文件名，表示只显示当前目录下面的子目录的目录大小和当前目录的总的大小②可查看多个文件或目录用空格符隔开2.格式du [option] 目录名或文件名3.[option]主要参数-a或-all：显示目录中个别文件的大小-h或--human-readable：以K，M，G为单位显示，提高信息可读性-S或--separate-dirs：省略指定目录下的子目录，只显示该目录的总和（注意：该命令是大写S）4.应用举例以易读形式查看ahao目录的大小并忽略子目录：#du -h -S ahao以易读形式查看haha1文件和haha2文件的大小：#du -h haha1 haha2mount 命令1.作用①此命令后面不加任何参数表示查看已挂载的所有文件系统②加参数表示将存储设备挂载到Linux的一个目录下，从而将分区和该目录联系起来，因此我们只要访问这个目录，就相当于访问该存储设备了。
linux课程内容总结
linux课程内容总结
Linux课程内容总结:
1. Linux基础知识: 课程通常从介绍Linux操作系统的基本概念开始，包括Linux的历史，架构，文件系统等。
学生将学习Linux的基本命令和操作，如文件和目录管理，文件权限，进程管理等。
2. Shell脚本编程: Linux课程还包括Shell脚本编程的基础知识。
学生将学习如何编写和执行Shell脚本，如变量，条件语句，循环和函数等。
3. Linux网络管理: 课程还会涵盖Linux的网络管理知识，包括网络配置，网络服务，如DNS，DHCP，FTP，HTTP等。
4. Linux安全: 在Linux课程中，学生将学习如何保护和维护Linux 系统的安全性。
这包括用户管理，文件权限，防火墙配置等。
5. Linux服务器管理: 学生将学习如何安装，配置和管理Linux服务器。
这包括安装和配置Web服务器，数据库服务器，邮件服务器等。
6. Linux虚拟化: Linux课程还会涉及虚拟化技术，如使用KVM和VirtualBox创建和管理虚拟机。
7. Linux集群: 学生将学习如何配置和管理Linux集群。
这包括负载均衡，故障转移，高可用性等。
8. Linux云计算: 最后，Linux课程可能还会介绍Linux在云计算环境中的应用，如使用Docker和Kubernetes进行容器化和集群管理。
总的来说，Linux课程涵盖了Linux操作系统的各个方面，从基础知识到高级技术，旨在让学生能够熟练使用和管理Linux系统。
Linux服务器管理
Linux服务器管理随着互联网技术的日益发展，服务器已经逐渐成为了企业网络中不可或缺的一部分。
而作为服务器的管理者，了解和掌握Linux服务器管理技术，是必不可少的技能之一。
在这篇文章里，我们将从以下几个方面来讲解Linux服务器管理的相关知识。
一、Linux服务器入门对于初次接触Linux服务器的管理者，需要先了解Linux的基本操作技能。
在这里，我们简单介绍一些常见的操作：1. 登录Linux服务器：使用ssh命令，在终端输入sshusername@servername即可访问Linux服务器。
2. 创建、删除用户：创建用户使用useradd命令，如：useradd newuser；删除用户使用userdel命令，如：userdel olduser。
3. 修改密码：使用passwd命令，如：passwd user1。
4. 安装和卸载软件包：使用yum命令进行安装和卸载软件包，如：yuminstall package，yum remove package等。
二、Linux服务器的网络设置网络是服务器运行的基础，对于Linux服务器的管理者来说，掌握网络设置是非常重要的。
我们需要配置网络的IP地址、网关、DNS等信息，来保证服务器的网络通信。
在这里，我们介绍一个常见的方法：编辑网络配置文件，如：\/etc\/sysconfig\/network-scripts\/ifcfg-eth0，将相应的IP地址、网关、DNS等参数填写正确即可。
三、Linux服务器的安全设置Linux服务器的安全是管理者必须关注的问题，针对不同的情况，我们可以采取不同的措施进行安全设置。
例如，我们可以配置防火墙，限制服务器的端口访问；可以设置SSH登录的安全验证，使用公钥加密来保证安全；可以配置SELinux，来加强系统的安全性等。
四、Linux服务器的性能监控可以通过一些常见的命令进行服务器性能监控。
例如，使用top命令可以实时地查看服务器的进程信息、CPU占用、内存使用情况等；使用free命令可以查看服务器的内存使用情况；使用vmstat命令可以查看服务器的虚拟内存状态；使用iostat命令可以查看服务器的磁盘IO情况等。
linux内存限制参数
在Linux系统中，内存限制参数主要通过ulimit命令和相关的配置文件来进行设置。
以下是一些常见的内存限制参数以及它们的作用：
1.物理内存限制 (ulimit -m)：
ulimit -m命令用于设置或显示当前进程的物理内存限制。
这个限制表示进程
使用的实际物理内存的最大数量，以千字节为单位。
2.虚拟内存限制 (ulimit -v)：
ulimit -v命令用于设置或显示当前进程的虚拟内存限制。
这个限制表示进程
使用的虚拟内存的最大数量，以千字节为单位。
3.核心转储文件大小限制 (ulimit -c)：
ulimit -c命令用于设置或显示核心转储文件的最大大小，以千字节为单位。
核心转储文件是在程序崩溃时生成的包含程序内存映像的文件。
4.进程数据区大小限制 (ulimit -d)：
ulimit -d命令用于设置或显示进程数据区的最大大小，以千字节为单位。
数
据区包含程序的全局变量和动态分配的内存。
5.栈大小限制 (ulimit -s)：
ulimit -s命令用于设置或显示进程栈的最大大小，以千字节为单位。
栈是用
于存储局部变量和函数调用信息的内存区域。
这些ulimit命令通常在shell会话中使用，限制作用于当前会话中的进程。
如果你希
望永久性地设置这些限制，可以考虑修改系统的配置文件，如/etc/security/limits.conf。
请注意，修改这些限制可能需要足够的权限，通常需要使用超级用户权限 (sudo)。
在进行此类更改时，请谨慎操作，以免影响系统的稳定性。
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举例：intel x86 CPU有四种不同的执行级别0-3，Linux 只使用了其中的0级和3级分别来表示内核态和用户态
0xc0000000以上的内核地址空间只能在内核态下访问 ，0x00000000－0xbfffffff的用户地址空间在两种状态 下都可以访问
1. 为了节省内存，32位CPU采用了两级页表
2. 第一级为页目录，每个表项存储了第二级页表的物理地址。
3. 第二级页表的每个表项存储了一个虚拟页所对应物理页的物 理地址。
4. 32位的虚拟地址被分成3个域
目录(directory)
最高的10位
页表(Table)
中间的10位
页内偏移量(offset)
逻辑地址 查表 转换 物理地址
6
CR3寄存器
进程 1 的页表
虚拟页 0 1 2 3
物理页 3
null 1
null
进程 2 的页表
虚拟页 0 1 2 3
物理页 2
null 1
null
进程 3 的页表
虚拟页 0 1 2 3
物理页 null null 1 null
物理页 0 1 2 3
内页表
taken N Y Y Y
2. 如何将同一块物理内存同时映射到同一个进程地址空间的多 个位置上？ 。
3. 多个进程 同时装载同一个动态链接库时，该动态库在每个进 程地址空间中的装载位置相同吗？
4. 如何做到将Linux内核代码和数据映射到每个进程的地址空间， 并且随着进程切换只是改变用户地址空间的内容而内核地址 空间内容保持不变？
2. 80386CPU中一个页表源自的定义如下： Present标志、Accessed标志、Dirty标志、Read/Write标志 、User/Supervisor标志、……
如果present标志为0，分页单元就把这个线性地址存放在 处理器的CR2寄存器中，并产生一个14号缺页异常
8
两级页表
5. 已知工作在用户态的应用程序不能访问内核空间的内存，那 么如果一个应用程序申请了一块内存，如果将指向该内存的 指针p传递给了一个内核态程序（例如某中断服务程序），那 么内核态程序能通过指针p访问该内存吗？
12
关于虚拟内存的思考二
1. 如果一个物理页中存储了某个进程的代码段，当该物理页因 为内存紧张需要被重新分配给另外的进程时，需不需要将该 物理页中的内容回写到磁盘交互文件中？
该值应该为大小应为PAGE_SIZE的整数倍 • 返回值：成功则返回被映射虚拟内存区的指针，失败返回-1。
20
mmap内存映射
1. int munmap(void *start, size_t length) 取消映射关系
2. int msync(const void *start, size_t length, int flags) 将内存中的内容同步到文件
Linux虚拟内存管理
基础篇
从宏观角度….
Linux的虚拟内存管理机制为应用程序和驱动 程序 提供了两种服务： 使每个进程都拥有自己独立的内存地址空间；对于 32位Linux而言，每个任务可寻址的内存地址空间 都为0x00000000 ~ 0xFFFFFFFF(232, 4GB) 当物理内存不够4GB时，虚拟内存管理模块会用外 存空间模拟内存空间，并且该模拟过程对应用程序 是透明的。
最低的12位
5. 程序中每产生一个32位的虚拟地址，CPU的MMU首先用最高 的10位查页目录获得第二级页表的物理地址，再用中间10位
查第二级页表获得物理页的起始地址，最后用该起始地址加 上偏移量offset（ 最低的12位 ）就得到了最终的物理地址。
6. 两次查表过程有可能会触发2次缺页中断。
9
线性地址 页
应用程序可以通过Linux系统调用由用户态进入内核态
逻辑地址与物理地址
1. 逻辑地址：程序在运行过程中用来访问存储器的地址。程序
员在编程时，只需知道逻辑地址，不需考虑该地址与实际物 理硬件上的存储单元如何对应。编译器在编译源程序时，也 只需考虑逻辑地址。 2. 物理地址：表示物理存储器中一个存储单元的实际位置，地 址总线上产生的就是物理地址。 3. 在实地址模式下，逻辑地址等于物理地址。在虚拟地址模式 下，逻辑地址不等于物理地址，必须经过查表才能转换为物 理地址，因此也叫虚拟地址。
CR3
页目录索引 页表索引 （0x80=128） （0x21）
+
+ Present=0
p1的页目录 p1的页表
页内偏移 （0x406）
Xxx xxx 缺页异常xXxxxx xxx Xx xx
2020/1/16
Linux OS Analysis
11/54
关于虚拟内存的思考一
1. 如何将同一块物理内存同时映射到多个进程的地址空间中？ （共享内存是一种高效的进程间通信机制）
址上，否则，如果flag没有指定SHM_RND，则连接到addr 所指定的地址上，如果flag为SHM_RND，则地址取整 • flag：SHM_RDONLY：为只读模式，其他为读写模式 • 返回值：如果成功，返回共享存储段地址，出错返回-1 2. int shmdt(void *addr); • addr:共享存储段的地址，以前调用shmat时的返回值 • 返回值
进程id null os
2 1
进程id 虚拟页
外页表
硬盘文件名
偏移量
CPU负责查表(虚拟地址->物理地址)，查表失败时触发缺页中断(14号)； OS负责填充各个表的内容，并提供缺页中断的中断服务器程序。
关于页表
1. 在32位CPU上，地址空间为2^32，一个内存页大小为2^12， 则共有2^20个页，页编号范围0~2^20-1，因此页表中的一行 至少要用3个字节（存储页编号是必须的），但实际上页表中 一行占4个字节。
2
用户地址空间与内核地址空间
1. Linux将每个进程的4GB的独立地址空间又划分为用 户地址空间(0x00000000 ~ 0xBFFFFFFF)和 内核 地址空间(0xC0000000 ~ 0xFFFFFFFF)两部分。
2. 操作系统内核代码和数据存放在内核地址空间；每 个进程自己私有的代码和数据存放在用户地址空间
24
进程地址空间布局
• Linux虚拟内存管理，4G的地址空间，0-3G为用户地址 空间，3G-4G为内核地址空间，内核地址空间有自己 的页表，用户进程有自己的页表
• 进程的内存结构 • 查看/proc/pid/maps文件夹 • 利用pmap命令和statm命令
22
小作业3
1. 创建一个大的磁盘文件（思考：如何快速创建一个大文件）， 然后分别用fopen/fread/fclose的方法和open/mmap/的方法读 取其全部数据，比较两种方法的数据吞吐率。 一个星期后11月19日将源码和测试数据发至xdlilh@
2. 试验利用/dev/mem直接访问物理内存（不用交源码）
4. 如何设置内存区域为“只读”存储区？ 5. 如何以当前进程为模板快速克隆出另外一个新的进程？
（fork函数与Copy On Write技术）
13
输出什么？
存储位置是否相同？
IPC机制：共享内存
1. int shmget(key_t key, size_t size, int flag); • 功能：得到一个共享内存标识符或创建一个共享内存对象 并返回共享内存标识符 • key: 共享内存对象的全局标识，大于0的32位整数。通常 要求此值来源于ftok返回的IPC键值。如果该内存被映射到 同一进程地址空间，则令key取值为IPC_PRIVATE。 • size:共享内存区的字节数 • flag:读写的权限 • 返回值：成功返回共享存储的id，失败返回-1
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IPC机制：共享内存
1. void *shmat(int shmid, const void *addr, int flag); • 功能：连接共享内存标识符为shmid的共享内存，连接成 功后把共享内存区对象映射到调用进程的地址空间，随后 可像本地空间一样访问
• shmid：共享存储的id • addr：一般为0，表示连接到由内核选择的第一个可用地
思考：
mmap函数执行时会一次性将整个被映射文件读入内存吗？ 即用mmap函数映射一个大文件时会很耗时吗？
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mmap的应用
1. 快速读写大文件，简化程序逻辑。 2. 快速读写I/O设备（如V4L库） 3. 创建进程间共享内存（可利用/dev/zero文件） 4. 在用户态的应用程序中直接读写物理内存（即读写指定物理
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可执行文件的布局
1. 一个可执行文件的布局可以看成是进程地址空间的静态布局。 2. .text 节：包含了完成程序任务的机器指令。 3. .data 节：用来存储初始化过的全局变量或局部静态变量。 4. .bss 节：用来对应未初始化的全局变量或局部静态变量。 5. .rodata节：用来存放const 变量、字符串常量等常量数据 6. .init节：存放只运行一次的程序指令
3. 虽然Linux的内核代码和数据被映射到了每个进程的 地址空间中（所有进程看到的内容是相同的），但 在实际的物理内存中，只有内核代码和数据的一份 拷贝。
3
用户地址空间与内核地址空间
4
用户态与核心态
一般现代CPU都有几种不同的指令执行级别
在高执行级别下，代码可以执行特权指令，访问任意 的物理地址，这种CPU执行级别就对应着内核态
地址上的内存单元）。 • /dev/mem是整个物理内存的全映像文件 • open("/dev/mem",O_RDWR|O_SYNC)，然后mmap，接着