리눅스 운영체제에 대한 기본 지식은 무엇입니까?

Linux 운영 체제에 대한 기본 지식: 1. 운영 체제는 물리적 메모리와 가상 메모리를 구별합니다. 2. 메모리와 하드 디스크의 관계를 이해합니다. 3. 메일 서버 및 동적 웹 서버와 같은 다양한 부분의 일반적인 취약점 서버 병목 현상이 발생하기 쉽습니다. 4. Linux 자체의 일부 최적화를 마스터하세요.

Linux 운영 체제에 대한 기본 지식:

1. 운영 체제에 대한 일반적인 소개

•CPU: 인간의 두뇌와 마찬가지로 주로 관련 사항에 대한 판단을 담당합니다. 실제 처리 메커니즘.

쿼리 명령어: cat /proc/cpuinfo

•메모리: 뇌의 메모리 블록으로 피부, 눈 등에서 수집된 정보를 CPU에 기록하여 판단을 내립니다. 쿼리 명령: cat /proc/meminfo

물리적 메모리

물리적 메모리는 마더보드 메모리 슬롯에 삽입하는 메모리 스틱의 용량입니다. 컴퓨터 구성을 볼 때 가장 중요하게 보는 것은 물리 메모리

가상 메모리

가상 메모리 기술은 Windows에서 사용되는 것입니다. 즉, 메모리를 사용할 때 하드 디스크 공간의 일부를 메모리로 사용하는 것입니다. 위로 올라가면 컴퓨터는 자동으로 하드 디스크를 호출하여 메모리 긴장을 완화합니다.

관계: Windows에서는 가상 메모리와 실제 메모리를 모두 사용할 수 있습니다. Linux에서는 실제 메모리를 다 사용한 경우에만 가상 메모리가 사용됩니다.

•하드 디스크: 두뇌에 있는 메모리 블록은 중요한 데이터를 기록하여 사용합니다. 이 데이터를 나중에 다시 확인하세요.

쿼리 명령: fdisk -l (루트 권한 필요)

2. 메모리와 하드 디스크의 관계

구체적인 명령은 추후 소개하겠습니다

3. 운영체제 모니터링 명령>별도의 사본을 작성하세요

•vmstat

•sar

•iostat

•top

•free

•uptime

•netstat

•ps

•strace

•lsof

4. 분석 방법 운영체제

실제 프로세스 : 읽기>데이터>하드디스크>가상메모리(swaP)>메모리>cpu캐시>실행큐

분석 방향은 정반대

5. 각 부분의 공통적인 허점

•CPU: 이러한 병목 현상이 발생하는 Easy Mail 서버 및 동적 웹 서버

•메모리: 이러한 병목 현상이 발생하기 쉬운 인쇄 서버, 데이터베이스 서버 및 정적 웹 서버

•디스크 I/O: 자주 읽고 쓰는 프로젝트 운영

•네트워크 대역폭 : 대량의 프로젝트를 자주 업로드하고 다운로드합니다

6. Linux 자체의 일부 최적화

1. 시스템 설치 최적화

SWAP 메모리 할당은 시스템 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 가상 메모리 SWAP 설정과 관련하여 가상 메모리가 물리적 메모리의 두 배가 되어야 한다는 소위 요구 사항은 더 이상 없습니다. 그러나 경험에 따르면 메모리가 작은 경우(물리적 메모리가 4GB 미만) SWAP 스왑 파티션이 필요합니다. 크기는 일반적으로 메모리의 두 배로 설정됩니다. 물리적 메모리가 약 4GB에서 16GB 미만인 경우 메모리가 16GB를 초과하는 경우 원칙적으로 SWAP 크기를 물리적 메모리와 같거나 약간 작게 설정할 수 있습니다. SWAP을 0으로 설정할 수 있지만 특정 크기의 SWAP을 설정하는 것이 가장 좋습니다

• 2. 커널 매개변수 최적화

예를 들어 시스템이 Oracle 데이터베이스 애플리케이션을 배포하는 경우 시스템 공유 메모리 세그먼트( kernel.shmmax, kenerl.shmmni, kernel.shmall),

시스템 세마포어(kernel.sem), 파일 핸들(fs .file0max) 및 기타 매개변수, WEB 애플리케이션이 배포된 경우 네트워크 매개변수는 다음에 따라 최적화되어야 합니다. net.ipv4.ip_local_port_range, net.ipv4.tc_tw_reuse, net.core.somaxconn 및 기타 네트워크 수정과 같은 웹 애플리케이션의 특성에 맞춰

커널 매개변수

• 3. 파일 시스템 최적화

아래의 선택적 파일 시스템 리눅스는 ext2, ext3, xfs, ReiserFS

리눅스 표준 파일 시스템은 VFS로 시작해서 ext, ext2, ext2가 리눅스에 있다. 표준 파일 시스템인 ext3은 ext2를 기반으로 로그를 추가해 구성된다. VFS부터 ext3까지 디자인 아이디어는 크게 변하지 않았습니다. 모두 초기 UNIX 제품군의 슈퍼 블록 및 inode 디자인 개념을 기반으로 디자인되었습니다. XFS 파일 시스템은 SGI에서 개발한 고급 로그 파일 시스템으로, 디스크 요청을 분산하고 데이터를 찾고 캐시 일관성을 유지함으로써 파일 시스템 데이터에 대한 낮은 대기 시간, 고대역폭 액세스를 제공합니다. , 뛰어난 로깅 기능, 강력한 확장성 및 빠른 쓰기 기능을 갖추고 있습니다. ReiserFS는 Hans Reiser의 주도 하에 개발된 고성능 로그 파일 시스템으로, 파일 데이터, 파일 이름, 로그 지원 등을 포함하여 완전히 균형 잡힌 트리를 통해 데이터를 관리합니다. ext2, ext3에 비해 가장 큰 장점은 접속 성능과 보안이 크게 향상됐다는 점이다. 효율적이고 합리적인 디스크 공간 활용, 최고 수준의 로그 관리 메커니즘, 특별한 검색 방식, 대용량 디스크 저장 등의 장점을 갖고 있습니다.

4. 핵심 지식

물리적 메모리와 가상 메모리

(1). 물리 메모리와 가상 메모리를 확인하는 방법은 무엇입니까?

Top 명령은 물리적 메모리와 가상 메모리의 값을 볼 수 있습니다.

(2).Buffer

매우 빠른 액세스 속도를 갖는 하드 디스크 컨트롤러의 메모리 칩입니다. 하드 디스크의 내부 저장소와 외부 인터페이스 사이의 버퍼입니다. 하드디스크의 내부 데이터 전송 속도는 외부 인터페이스 전송 속도와 다르기 때문에 캐시는 버퍼링 역할을 합니다. 캐시의 크기와 속도는 하드디스크의 전송 속도와 직결되는 중요한 요소로, 이는 하드디스크의 전반적인 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다.

(3).Cache

캐시 메모리는 CPU와 메모리 사이에 위치한 임시 메모리로, 용량은 메모리보다 훨씬 작지만 교환 속도는 메모리보다 훨씬 빠릅니다. 캐시의 출현은 주로 CPU 작동 속도와 메모리 읽기 및 쓰기 속도 사이의 모순을 해결하기 위한 것입니다. CPU 작동 속도가 메모리 읽기 및 쓰기 속도보다 훨씬 빠르기 때문에 CPU가 오랜 시간을 기다리게 됩니다. 데이터가 도착하거나 메모리에 데이터를 쓰려면. 캐시에 들어 있는 데이터는 메모리의 작은 부분이지만, 이 작은 부분은 짧은 시간 내에 CPU에서 접근하게 되기 때문에 CPU가 대량의 데이터를 호출할 때 메모리를 피해서 호출할 수 있습니다.

(4).CPU 인터럽트

CPU가 현재 명령 실행을 완료할 때 주변 장치가 CPU에 인터럽트 요청을 보내면 CPU는 메시지를 보냅니다. 응답이 충족되면 인터럽트 응답 신호를 보내고 동시에 인터럽트를 꺼서 CPU가 더 이상 다른 장치로부터 인터럽트를 수락하지 않음을 나타냅니다. 이때 CPU는 인터럽트 요청의 소스가 어느 장치인지 찾아내고 CPU 자체 프로그램 카운터(PC)의 내용을 저장합니다. 그런 다음 해당 인터럽트 소스를 처리하는 인터럽트 서비스 루틴으로 전환합니다. CPU는 현장 정보를 저장하고 장비 서비스(예: 데이터 교환)를 수행한 후 현장 정보를 복원합니다. 이러한 작업이 완료된 후 인터럽트를 열고 원래 중단된 기본 프로그램의 다음 명령으로 돌아갑니다.

(5). 컨텍스트 스위치

컨텍스트 스위치 또는 환경 스위치

멀티 태스킹 시스템에서 컨텍스트 스위칭은 CPU 제어가 실행 중인 작업에서 다른 준비된 작업으로 전환될 때 발생하는 이벤트를 의미합니다. .

운영 체제에서는 CPU가 다른 프로세스로 전환되면 현재 프로세스의 상태를 저장하고 다른 프로세스의 상태를 복원해야 합니다. 현재 실행 중인 작업이 준비(또는 일시 중지, 삭제) 상태로 변경됩니다. , 선택한 다른 준비 작업이 현재 작업이 됩니다. 컨텍스트 전환에는 현재 작업의 실행 환경을 저장하는 작업과 실행할 작업의 실행 환경을 복원하는 작업이 포함됩니다.

프로세스 컨텍스트는 프로세스의 PCB(Process Control Block, 일명 PCB, Task Control Block)로 표현되며, 여기에는 프로세스 상태, CPU 레지스터 값 등이 포함됩니다.

보통 상태 저장을 수행하여 CPU의 현재 상태를 저장한 다음 상태 복원을 수행하여 작업을 다시 시작합니다.

컨텍스트 전환은 성능에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 그러나 일부 컨텍스트 스위치는 다른 것보다 비용이 더 많이 듭니다. 더 비싼 컨텍스트 스위치 중 하나는 크로스 코어 컨텍스트 스위치입니다. 스레드는 전용 프로세서 또는 여러 프로세서에서 실행될 수 있습니다. 단일 프로세서에서 제공하는 스레드에는 더 효율적인 프로세서 선호도(Processor Affinity)가 있습니다. 다른 프로세서 코어의 스레드를 선점하고 예약하면 캐시 누락과 로컬 메모리 액세스에 대한 과도한 컨텍스트 전환으로 인해 캐시 누락이 발생할 수 있습니다. 간단히 말해서 이를 "크로스 코어 컨텍스트 전환"이라고 합니다.

6. 프로세스와 스레드

프로세스 개념

프로세스는 자원 할당을 나타내는 기본 단위이자 스케줄링 및 실행의 기본 단위이기도 합니다. 예를 들어, 사용자가 자신의 프로그램을 실행하면 시스템은 프로세스를 생성하고 여기에 다양한 테이블, 메모리 공간, 디스크 공간, I/O 장치 등의 자원을 할당합니다. 그런 다음 프로세스를 프로세스의 준비 대기열에 넣습니다. 프로세스 스케줄러는 프로세스가 실제로 실행되기 전에 이를 선택하고 CPU 및 기타 관련 리소스를 할당합니다. 따라서 프로세스는 시스템에서 동시 실행의 단위입니다.

스레드 개념

스레드는 프로세스에서 작업을 수행하는 가장 작은 단위이자 프로세서 스케줄링을 실행하는 기본 단위이기도 합니다. 프로세스가 운영 체제에 의해 논리적으로 완료된 작업으로 이해되면 스레드는 작업을 완료하기 위해 가능한 많은 하위 작업 중 하나를 나타냅니다.

프로세스와 스레드의 관계

(1) 스레드는 다음에만 속할 수 있습니다. 하나의 프로세스, 프로세스는 여러 스레드를 가질 수 있지만 적어도 하나의 스레드가 있어야 합니다. (2) 프로세스에는 리소스가 할당되며, 동일한 프로세스의 모든 스레드는 프로세스의 모든 리소스를 공유합니다.

(3) 프로세서는 스레드에 할당됩니다. 즉, 스레드가 실제로 프로세서에서 실행되고 있습니다.

(4) 스레드는 실행 중에 협력하고 동기화해야 합니다. 서로 다른 프로세스의 스레드는 동기화를 달성하기 위해 메시지 통신을 사용해야 합니다.

관련 학습 권장 사항: linux video

참고:

1.Linux는 대소문자를 구분하는 시스템입니다. 예를 들어 Mozilla, MOZILLA, mOzilla 및 mozilla는 네 가지 다른 명령입니다(그러나 네 번째 Mozilla만 실제로 유효한 명령입니다). 또한 my_fileE, my_file 및 my_FILE은 세 개의 다른 파일입니다. 사용자의 로그인 이름과 암호도 대소문자를 구분합니다. 이는 UNIX 시스템과 C 언어의 전통이 항상 대소문자를 구분했기 때문입니다.

2. 파일 이름은 최대 256자까지 가능하며 숫자, 마침표 ".", 밑줄 "_", 가로 막대 "-" 및 기타 권장되지 않는 문자를 포함할 수 있습니다.

3. 파일 이름 앞에 "."가 붙은 파일은 일반적으로 "ls" 또는 "dir" 명령을 입력하면 표시되지 않습니다. 물론, "ls -a" 명령을 사용하여 이러한 파일을 표시할 수도 있습니다.

4. "/"는 DOS(다른 모든 디렉터리의 상위 디렉터리 또는 디렉터리와 디렉터리와 파일 사이의 공백 기호를 의미하는 루트 디렉터리)의 ""와 동일합니다. 예를 들어, cd /usr/doc입니다.

5. Linux 시스템에서는 모든 디렉터리가 단일 디렉터리 트리 아래에 표시됩니다(DOS 시스템의 드라이브 ID와 다름). 이는 모든 물리적 장치의 모든 파일과 디렉터리가 단일 디렉터리 트리 아래 결합된다는 의미입니다.

6. 구성 파일에서 #으로 시작하는 줄은 주석 줄입니다. 구성 파일을 수정할 때 이전 설정을 삭제하지 마십시오. 원래 설정에 "#"을 추가하여 주석 줄로 바꿀 수 있습니다. 항상 수정 위치에 해당하는 수정 사항에 대한 설명을 추가하세요. 관리로부터 많은 이점을 얻을 수 있습니다.

7.Linux는 상속된 다중 사용자 운영 체제입니다. 귀하의 개인 설정(및 다른 사용자의 설정)은 홈 디렉토리(보통 /home/your_user_login_name)에 저장됩니다. 많은 구성 파일의 파일 이름은 "."으로 시작하므로 일반적으로 사용자는 이러한 파일을 볼 수 없습니다.

8. 시스템 전체 설정은 일반적으로 /etc 디렉토리에 있습니다.

9. 다른 다중 사용자 운영 체제와 마찬가지로 Linux에서도 파일과 디렉터리에는 고유한 소유자와 액세스 권한이 있습니다. 일반적으로 홈 디렉터리(/home/your_user_login_name)에만 파일이 허용됩니다. 파일 권한 관리에 대한 관련 지식을 배우십시오. 그렇지 않으면 Linux가 매우 번거롭다는 것을 알게 될 것입니다.

10. 명령 매개변수 옵션은 일반적으로 "-" 뒤에 한 문자가 옵니다(또는 옵션이 한 문자를 초과하는 경우 "--"). 이런 방식으로 "-"는 DOS의 "/"와 약간 비슷합니다. 예를 들어 rm --help 명령을 입력합니다.

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