Linux系统基础知识
1 基本的编译命令
多数UNIX平台都通过CC调用他们的C编译程序.除标准和CC以外,LINUX和FREEBSD还支持gcc. 基本编译命令如下：
-c 生成对象文件的编译(*.obj)当编译几个独立的模块时，当链接程序将其链接在一起时，可以使用该选项，而不是链接成可执行文件，如: $cc -c hello.c ===> hello.o $cc hello.o -o 允许用户指定输出文件名，如 $cc hello.c -o hello.o or $cc hello.c -o hello -g 指明编译程序在编译的输出中应产生调试信息.调试试信息在调试程序或程序异常退出后引用源代码和变量名core可用于文件. -D 允许从编译程序命令中定义宏符号 有两种情况：一种是使用-DMACRO,相当于在程序中使用#define MACRO ,另一种是用-DMACRO=A,相当于程序中的#define MACRO A. 如下代码： #ifdefine DEBUG printf("debug message\n"); #endif 可以添加到编译中-DDEBUG参数,执行程序打印编译信息 -I 可指定查找include文件的其他位置.例如，如果有的话include文件位于一个特殊的地方，如/usr/local/include,此选项如下： $cc -c -I/usr/local/include -I/opt/include hello.c 此时，目录搜索将按给定的顺序进行. -E 该选项相对标准，允许修改命令，使编译程序将预处理的C文件发送到标准输出，而不实际编译代码.查看C预处理伪指令和C宏是非常有用的.可能的编译输出可以重新定向到文件，然后用编辑程序分析： $cc -c -E hello.c >cpp.out 此命令使include文件和程序预处理并重定向到文件cpp.out.以后可以用编辑程序或者分页命令来分析这个文件，确定最终的C语言代码看起来怎么样. -o 优化选项, 这个选项不是标准的 -O和 -O1指定1级优化 -O2 指定2级优化 -O3 指定3级优化 -O0指定不优化 $cc -c O3 -O0 hello.c 多次优化时，以最后一次为准！!! -Wall 最高级别使用GNU专门用于显示警告的编译程序！! $gcc -Wall hello.c -L指定连接库的搜索目录，-l(小写L)指定连接库的名称 $gcc main.o -L/usr/lib -lqt -o hello 上述命令将目标文件的目标文件main.o与库qt相连接,连接时会到/usr/lib找到这个库文件.也就是说-L与-l一般要成对出现. 2 关于镜像和分区
2.1 镜像和分区之间的关系是什么？
分区是一个单独存储镜像的地址空间。直接访问搜索地址（有明确的起始地址）很容易，否则需要在文件系统中加载DDR然后访问其起始地址。
3 根文件系统
根文件系统首先启动内核时mount的第一个文件系统，内核代码映像文件保存在根文件系统中，而。
我们应该明白，文件系统和内核是完全独立的两部分。没有办法真正启动嵌入式内核下载到开发板上Linux操作系统时，文件系统无法加载。
根文件系统之所以在前面加一个根，是因为它加载了其他文件系统的根，所以没有这个根，其他文件系统就无法加载。
根文件系统包括系统启动所需的目录和关键文件，以及其他文件系统可以挂载（mount）必要的文件。
init应用程序必须在根文件系统上运行； 根文件系统提供根目录/； linux根文件系统/etc/fstab本文件中； shell命令程序必须在根文件系统上运行，例如ls、cd等命令； 总之：一套linux系统，只有核心本身不能工作，必须rootfs（上的etc配置文件在目录中，/bin /sbin等目录下的shell命令和/lib目录下的库文件等···）只有配合才能工作。
3.1 根文件系统各常用目录简介
通常，根文件系统至少包括以下目录：
/etc存储重要的配置文件。 /bin/：存储常用且开机时必须用到的执行文件。 /sbin/:存储启动过程中所需的系统执行文件。 /lib/：存储/bin/及/sbin/执行文件所需的链接库，以及Linux核心模块。 /dev/：存储设备文件。 注：五个目录必须存储在根文件系统中。
3.2 linux文件系统常用目录
Linux文件系统通常有以下目录：
存储所有用户都可以使用的基本命令，这些命令可以在挂接其他文件系统之前使用，因此/bin目录必须与根文件系统分区。 /bin目录中常用的命令有：cat，chgrp，chmod，cp，ls，sh，kill，mount，umount，mkdir，mknod，test等等，我们在用Busybox在生成根文件系统时bin在目录中，可以看到一些可执行的文件，即一些可用的命令。
存储系统命令在目录下，即只有管理员才能使用的命令，系统命令也可以存储在/usr/sbin,/usr/local/sbin目录下，/sbin基本的系统命令存储在目录中，用于启动系统、修复系统等bin类似的目录可以在挂接其他文件系统之前使用/sbin，所以/sbin目录必须与根文件系统分区。 /sbin目录中常用的命令有：shutdown，reboot，fdisk，fsck等等，本地用户安装的系统命令放在/usr/local/sbin目录下。
设备文件存储在目录中，设备文件存储在设备文件中Linux独特的文件类型，在Linux在系统下，以文件的形式访问各种设备，即通过读写设备文件来操作特定的硬件。例如，通过"dev/ttySAC0"通过文件可以操作串口0"/dev/mtdblock1"可以访问MTD设备的第二个分区。
各种配置文件存储在目录中PC上的Linux系统，/etc目录中有许多文件和目录。这些目录文件是可选的。它们取决于系统中的应用程序和是否需要配置文件。在嵌入式系统中，这些内容可以大大减少。
在此目录下存储共享库和可加载(驱动程序)，共享库用于启动系统。文件系统中的可执行程序，如:/bin /sbin 程序在目录序。
对于每个普通用户来说，用户目录是可选的home目录中有一个以用户名命名的子目录，存储用户相关配置文件。
根据用户目录，普通用户目录为/home下面的子目录。
/usr目录的内容可以存在于另一个分区，然后在系统启动后挂接根文件系统/usr目录下。存储共享和只读的程序和数据，表示/usr目录中的内容可以在多个主机之间共享，主要符合FHS标准的。/usr文件应只读，与其他主机相关的可变文件应保存在其他目录中，如/var。/usr嵌入式中可以减少目录。
与/usr相反，/目录var可变数据存储在目录中，如spool目录(mail,news)，log文件，临时文件。
这是一个空目录，录proc文件系统的挂接点，proc文件系统是一个没有实际存储设备的虚拟文件系统。内部目录和文件由内核临时生成，用于表示系统的运行状态，也可以操作文件控制系统。
用于临时挂载文件系统的挂接点通常是空目录，也可以在其中创建空子目录，如/mnt/cdram /mnt/hda1 。用于临时挂载光盘和硬盘。
用于存储临时文件，通常是空目录，有些程序需要生成临时文件/tmp所以/tmp必须存在并可访问目录。
3.1 挂载根文件系统rootfs
对于linux内核中的第一个文件系统不能通过mount命令或系统调用挂载。
从核心和用户的角度来看，根文件系统的概念linux从内核角度看，根文件系统是ootfs；从用户的角度来看，根文件系统是用户指定的根文件系统，在linux引导时通过内核参数root=指定。二者的关系是：在linux内核启动流程的后续会把用户指定的根文件系统挂载到rootfs文件系统的根目录下。 在linux内核启动过程中，最先挂载的根文件系统是rootfs文件系统，该文件系统是一个内存文件系统，即是基于内存的，而且对用户隐藏。
3.2 linux内核如何挂载根文件系统？
在kernel_init线程函数中会调用kernel_init_freeable（）函数，在kernel_init_freeable函数中将调用prepare_namespace（）函数挂载指定的根文件系统。
以下三种方式，在实际linux启动过程中，linux内核将选择其中一种作为挂载根文件系统的方式。
【方式一】：如果root_device_name是mtd或者ubi类型的根设备，则调用mount_block_root()函数挂载文件系统。
【方式二】：调用initrd_load()进行早期根文件系统的挂载，如果mount_initrd为true的情况下，将执行根文件系统挂载操作。在linux内核中包含两种挂载早期根文件系统的机制：初始化RAM磁盘（initrd）是一种老式的机制。而initramfs是新的用于挂载早期根文件系统的机制。设计initrd和initramfs机制的目的：用于执行早期的用户空间程序；在挂载真正（最后的）根文件系统之前加载一些必须的设备驱动程序。
【方式三】：调用mount_root()函数进行文件系统挂载。该种方式是linux内核中比较常用的方式，在这种方式下，又包含三种文件系统挂载操作：1、nfs方式。2、Floppy方式。3、block方式。在平时开发中，常使用nfs进行网络挂载根文件系统，以便进行开发和调试。
4 Linux引导过程和运行级别
4.1 Linux的引导过程
系统启动之后，在进入init.d之前，我们先来看看系统都做了什么工作。 系统加电之后，首先进行的硬件自检，然后是bootloader对系统的初始化，加载内核。内核被加载到内存中之后，就开始执行了。一旦内核启动运行，对硬件的检测就会决定需要对哪些设备驱动程序进行初始化。从这里开始，内核就能够挂装根文件系统（这个过程类似于Windows识别并存取C盘的过程）。内核挂装了根文件系统，并已初始化所有的设备驱动程序和数据结构等之后，就通过启动一个叫init的用户级程序，完成引导进程。
4.2 运行级别(run level)
Init进程是系统启动之后的第一个用户进程，所以它的pid(进程编号)始终为1。init进程上来首先做的事是去读取/etc/目录下inittab文件中initdefault id值，这个值称为运行级别(run-level)。它决定了系统启动之后运行于什么级别。运行级别决定了系统启动的绝大部分行为和目的。这个级别从0到6 ，具有不同的功能。不同的运行级定义如下：
0 - 停机（千万别把initdefault设置为0，否则系统永远无法启动）
1 - 单用户模式
2 - 多用户，没有 NFS
3 - 完全多用户模式(标准的运行级)
4 – 系统保留的
5 - X11 （x window)
6 - 重新启动 （千万不要把initdefault 设置为6，否则将一直在重启 ）
5 Linux中“/”， “./“和”…/“的含义
Linux中的文件（夹）是以树形结构表示的。
#表示根目录
/
#表示当前目录
./
#表示上一层目录
../
#表示上两级目录
../..
6 tmpfs文件系统
在平常工作中，我们经常需要查看Linux服务器磁盘挂载使用情况，可以使用df命令，但是使用此命令除了会查看到系统盘以及数据盘挂载情况，还会看到一个tmpfs也在挂载。
，tmpfs可以使用系统的内存或swap分区来存储文件。由此可见，tmpfs主要存储暂存的文件。 tmpfs默认的大小是RM的一半，假如你的物理内存是1024M，那么tmpfs默认的大小就是512M。
tmpfs 的另一个主要的好处是它闪电般的速度。因为典型的tmpfs文件系统会完全驻留在内存RAM中，读写几乎可以是瞬间的。同时它也有一个缺点tmpfs数据在重新启动之后不会保留，这点与内存的数据特性是一致的。
但是这个df查看到的挂载内存大小的数值，如果没有使用，是没有去真正占用的，只有真正在tmpfs存储数据了，才会去占用。比如，tmpfs大小是777M,如果用了10M大小，内存里就会使用真正使用10M，剩余的767M是可以继续被服务器其他程序来使用的。
适用场景：
（1）天生就是为临时目录而生的 （2）适合存储socket、session等，对于的临时数据也可以选择进行存储， （3）对于高I/O并且还需要持久化到磁盘的，需要通过其他手段，tmpfs可以提高linux系统的性能。
6.1 调整大小
[root@localhost ~]# mount -o remount,size=500M tmpfs /dev/shm
[root@localhost ~]# df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
devtmpfs 2.0G 0 2.0G 0% /dev
tmpfs 500M 0 500M 0% /dev/shm
tmpfs 2.0G 13M 2.0G 1% /run
tmpfs 2.0G 0 2.0G 0% /sys/fs/cgroup
/dev/mapper/centos-root 36G 5.6G 30G 16% /
/dev/sda1 1014M 162M 853M 16% /boot
tmpfs 394M 4.0K 394M 1% /run/user/42
tmpfs 394M 48K 394M 1% /run/user/0
上面这种是临时修改，重启后会恢复为默认值，永久修改可以通过修改配置文件的方式。
[root@localhost ~]# vim /etc/fstab
~
tmpfs /dev/shm tmpfs defaults,size=777M 0 0
~
这样设置后重启会自动挂载为777M大小，永久生效。