Linux操作系统核心知识点详尽清单
这份清单系统梳理了Linux操作系统的核心知识点，涵盖基础概念、文件系统、命令行操作、进程内存管理、内核架构、系统启动、网络安全等多个层面。适合运维、开发、内核学习或面试准备，按层次从用户级到内核级组织，便于循序渐进掌握。
1. Linux概述与体系结构
- 定义与特点：开源、免费、多用户多任务类Unix操作系统；“一切皆文件”哲学；稳定、安全、高效；内核（Kernel）是核心，发行版（如Ubuntu、CentOS/RHEL、Debian）提供完整系统。
- 历史：Linus Torvalds 1991年基于Minix开发；继承Unix设计（简单、优雅、一致性、最小惊讶原则）。
- 体系结构层次
- 用户空间（Applications + Shell + Libraries）
- 内核空间（Kernel）：进程管理、内存管理、文件系统、设备驱动、网络栈
内核特点：单体内核（Monolithic Kernel），模块化、可动态加载；支持抢占式多任务、对称多处理（SMP）。
2. 文件系统与目录结构（FHS标准）
- 核心理念：一切皆文件（设备、目录、网络接口等均视为文件）。
- inode机制：存储文件元数据（权限、大小、时间戳、数据块指针）；不存实际数据；每个文件系统inode数量固定，用尽则无法创建新文件。
- 硬链接 vs 软链接
- 文件类型（ls -l显示）：-普通文件、d目录、l软链接、c字符设备、b块设备、p管道、s套接字。
- 目录树结构（Filesystem Hierarchy Standard）：
linux文件系统目录层次结构FSH_fsh目录-CSDN博客
关键目录：
- /etc：配置文件（passwd、fstab、hosts等）
- 文件系统类型：ext4（带日志）、XFS、Btrfs、NFS（网络）、tmpfs（内存）。
3. Shell、命令行基础与常用命令
- Shell：Bash默认；支持管道、重定向>、<、2>、通配符* ? []、变量、脚本。
- 核心命令分类
- 文件/目录：ls -la、cd、pwd、mkdir -p、rm -rf、cp -r、mv、touch、cat、more、less、head、tail -f、find、grep -r、tree。
- 压缩/归档：tar -zcvf、tar -xvf、gzip、zip。
- 权限：chmod 755、chown、chgrp、umask。
- 用户/组：useradd、passwd、su -、sudo、groupadd。
- 系统监控：ps aux、top/htop、free -h、df -h、du -sh、uptime、w、who。
- 网络：ping、ifconfig/ip addr、netstat -tuln/ss、curl、wget、scp、ssh。
- 包管理：Yum/DNF（CentOS）：yum install、dnf update；APT（Ubuntu）：apt install、apt update。
- 其他：echo、alias、history、kill -9、systemctl、journalctl。
4. 用户、权限与安全管理
- 用户/组：UID（0=root）、GID；/etc/passwd、/etc/shadow、/etc/group。
- 权限模型：rwx（4+2+1）；所有者/组/其他；特殊权限SUID/SGID/Sticky。
- ACL
- 安全：SELinux/AppArmor、防火墙（firewalld/iptables）、sudoers、ssh密钥登录、fail2ban。
5. 进程、线程与作业管理
- 进程概念：资源分配单位；PCB（task_struct）；PID（1=init/systemd）。
- 五态模型
Process in Linux - DataFlair
- 线程
- 调度
- IPC：管道、信号（kill）、消息队列、共享内存、socket、semaphore。
- 命令：ps、top、kill、nice、renice、bg、fg、jobs、nohup、screen/tmux。
- 守护进程
6. 内存管理
- 虚拟内存
- Buddy算法
- Swap
- 缓存
- 监控：free、vmstat、cat /proc/meminfo。
7. 系统启动与初始化（Boot Process）
- 流程：BIOS/UEFI → Bootloader（GRUB） → Kernel → initrd/initramfs → systemd（PID 1） → 目标（target，如multi-user.target） → 服务启动。
How Does Linux Boot Process Work?
关键文件：/boot/grub2/grub.cfg、/etc/fstab、/etc/systemd/system。
8. 内核核心子系统
- 子系统：进程调度、内存管理、VFS（虚拟文件系统）、设备驱动、块层、网络协议栈（TCP/IP）。
- 模块
- 编译与调优：/usr/src/linux、config、make。
- 系统调用
9. 网络配置与工具
- 接口
- 路由
- 防火墙：firewall-cmd、iptables -t filter -A INPUT。
- 服务：Nginx/Apache、sshd、firewalld。
- 监控：netstat、ss、tcpdump、wireshark。
10. 存储与磁盘管理
- 分区
- 文件系统：mkfs.ext4、mount、umount、fsck。
- LVM：逻辑卷管理（pvcreate、vgcreate、lvcreate）。
- RAID
11. 日志、监控、性能调优与故障排除
- 日志：/var/log/、journalctl、rsyslog。
- 监控：sar、iotop、strace、lsof、netstat。
- 调优：sysctl（/etc/sysctl.conf）、ulimit、OOM Killer。
- 常见故障：磁盘满、进程僵尸、内核panic、权限问题、网络不通。
12. 高级知识点（扩展）
- 自动化：Shell脚本（变量、循环、函数）、cron/at、Ansible。
- 容器化：Docker基础（image、container、volume、network）、Podman、Kubernetes入门。
- 备份恢复
- 内核开发基础：C语言、task_struct、module编程、驱动模型。
学习建议：
- 实践：安装CentOS/Ubuntu虚拟机，每天练习命令。
- 资源：Man pages（man command）、官方文档（kernel.org）、RHCSA/Red Hat认证路径。
- 进阶：阅读《Linux内核设计与实现》、《深入理解Linux内核》；编译内核；贡献开源。
这份清单覆盖了90%以上核心场景，结合实际操作与源码阅读可深入掌握。
