Linux 知识点

总标题：Linux 系统核心概念：从进程管理到程序编译

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第一部分：进程管理与操作 (Process Management & Operation)

• 1.1 进程查看与信息 (ps 命令)
  • ps：打印当前进程。
  • ps -f：显示进程详细信息（UID, PID, PPID等）。
  • ps -ef：显示所有正在运行的进程。
• 1.2 进程关系与属性
  • PID (进程ID) 与 PPID (父进程ID)。
  • UID (用户ID) 与 root 管理员。
  • 进程号回收机制。
• 1.3 进程控制命令
  • 前台执行与 sleep 命令。
  • 后台执行：& 符号。
  • 任务管理：jobs 命令及 +/- 号含义。
• 1.4 进程信号控制
  • 终止进程：Ctrl + C (SIGINT), kill PID, kill -9 PID (SIGKILL)。
  • 暂停进程：Ctrl + Z (SIGTSTP)。
  • 前后台切换：bg %JOBID (后台运行), fg %JOBID (前台运行)。
• 1.5 前后台概念解析
  • 前台：独占终端。
  • 后台：不独占终端，可并发操作。

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第二部分：Shell 解释器与终端环境 (Shell Interpreter & Terminal Environment)

• 2.1 Shell 的作用与本质
  • 作为用户与内核之间的命令解释器桥梁。
  • Bash 作为默认 Shell。
• 2.2 Shell 的所在与命令存储
  • 查找 Shell：which bash。
  • 命令存储：/bin 目录的作用。
• 2.3 终端、Shell 与内核的关系
  • 多终端共享一个内核。
  • 每个终端对应一个独立的 Shell 进程。
• 2.4 其他 Shell 种类
  • sh, tcsh, zsh, dash 等简介。

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第三部分：操作系统内核中的进程管理 (Process Management in OS Kernel)

• 3.1 进程标识符 (PID)
  • 数据类型为整型。
• 3.2 进程控制块 (PCB)
  • 核心数据结构 struct task_struct。
  • 包含进程名、PID、PPID 等信息。
• 3.3 进程的生命周期
  • 进程创建、执行、终止。
  • PID 的分配与回收。
• 3.4 内核管理进程的数据结构
  • 双向链表：内核管理 task_struct 的主要方式。
  • 单向链表与循环链表简介。

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第四部分：GCC 编译原理与程序执行 (GCC Compilation & Program Execution)

• 4.1 编程语言的层次
  • 高级语言 (如C)：易于人类编写和理解。
  • 汇编语言：低级语言，使用助记符，与硬件架构相关。
  • 机器语言：二进制指令，计算机直接执行。
• 4.2 GCC 的角色
  • 将高级语言编译成机器语言的工具。
• 4.3 分步编译与链接过程
  1. 预编译：处理宏、头文件等，生成 .i 文件。
  2. 编译：将预处理后的代码编译成汇编代码，生成 .s 文件。
  3. 汇编：将汇编代码汇编成机器指令（目标文件），生成 .o 文件。
  4. 链接：将目标文件和库文件链接成最终的可执行文件（如 main）。
• 4.4 程序与数据的存储
  • 硬盘 (IO设备)：永久存储源代码 (.c) 和可执行文件 (main)。关机后数据不丢失。
  • 内存：程序运行时，其指令和临时数据被加载到内存中。关机后数据丢失。

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总结

这个结构从用户层面的进程操作（第一部分），到系统层面的Shell和内核管理机制（第二、三部分），最后深入到程序本身的生成原理（第四部分），形成了一个由表及里、逐步深入的完整知识体系。