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Linux 基础入门

终端

用户与主机进行交互的设备

早期的大型主机，想使用的用户有很多，但主机只有一个，也不可能做到人手一台，但是可以做到在主机上接上一个分屏器，分屏器的每一个端子上可以接上一套键盘鼠标显示器，就可以直接在主机上面进行一些操作，这就相当于每个人在独立的操作一台计算机一样，像把一个端子上面所接入的鼠标、键盘、显示器所组成的一个组合，称之为终端。

所谓操作系统的多用户概念，就是基于此种模式而诞生的。终端可以说是一个程序，但严格意义上来是一个设备，因为终端所表现的是一些物理设备，如键盘、鼠标、显示器等。

终端的类型

物理终端

将显示器、键盘鼠标直接接在主机的接口之上，即本机自带的，直接连入的，我们称之为物理终端。物理控制台 console 表示 /dev/console

在系统启动的时候，服务还没有全部起来，这个时候映射的是物理终端，在服务完成启动之后映射的是虚拟终端，当然还有图形终端。

虚拟终端

系统提供的6个虚拟终端，这些终端附加在物理终端之上的，用软件的方式虚拟实现的终端 centos 默认启用 6 个虚拟终端，可以使用快捷键来切换不同虚拟终端

切换方式：Ctrl+Alt+F[1-6]

虚拟终端路径文件设备： /dev/tty/#

系统启动之后通过虚拟终端来登录系统，即便是在物理设备上

图形终端

附加在物理终端之上，用软件方式虚拟实现的终端，但额外会提供桌面环境，切换方式：Ctrl+Alt+F7

伪终端

图形界面下打开的命令行接口，还有基于ssh协议和telnet协议等远程打开的命令行界面

伪终端路径文件设备： /dev/pts/#

串行终端

伪终端路径文件设备：/dev/ttyS[0-3] 串口

  • 查看当前的终端设备命令: # tty

终端实际上一个设备，一个设备要想与系统进行交互，必须有交互接口，当开启一个终端时，系统会自动在终端上运行一个交互式程序

交互式程序

GUI

图形化界面，是基于 X 协议实现的窗口管理器（桌面、按钮的作用等）

  • Linux 桌面系统
    • Gnome(C 程序开发，GTK开发库)
    • KDE(C++ 程序开发，QT 开发库)
    • xcfe(轻量级桌面)

CLI

用户与系统交互，必须通过shell，不同的程序员开发的程序不一样

  • shell program：bash, zsh, sh, csh, tcsh, ksh
  • 获取当前环境的shell: # echo $SHELL
  • 显示当前系统使用的 shell 是哪种 shell : # cat /etc/shells

命令行接口

[user@host ~]# COMMAND prompt

[user@host ~] 称之为PS1, 靠环境变量定义，其组成部分可以使用 echo 命令来显示 echo $PS1

格式：[\u@\h\W]$

  • user: 当前登陆的用户名
  • host: 当前主机的主机名，非完整格式；此处的完整格式为：host.lingyima.com
  • ~: 用户当前所在的目录（current directory），也成为工作目录（working directory）；相对路径

# 表示命令提示符，提示符有两种

  • #: 管理员账号，为 root；拥有最高权限，能执行所有操作
  • $: 普通用户，非 root 用户；不具有管理权限，不能执行系统管理类操作

注意：使用非管理员账号登录，执行管理操作临时切换至管理员，操作完成即退回

所谓命令提示符，就是提示用户可以在此输入命令，那么输入命令意味着什么？

输入命令，然后回车：shell程序找到键入的命令所对应的可执行程序或代码，并由其分析后提交给内核分配资源将其运行起来，表现为一个或多个进程。

如：键入 ls, 先查找 ls 对应的执行程序：

  • # which ls 可查看 ls 命令所对应的可执行程序
  • # whereis ls 也可以获得 ls 有哪些帮助文件

有些命令是找不到其对应的可执行程序的，如 cd

TUI

  • TUI: Text User Interface

# nmtui

  • API：Application Program Interface 程序员面对的编程接口

  • ABI：Application Binary Interface 程序应用者面对运行程序的接口

  • POSIX：Portable Operating System 可移植操作系统

  • 自动运行服务（不占接口，开机自动运行）：后台 daemon 程序

  • 手动运行服务（占接口）：前台

CLI 接口

基础命令

  • tty 查看当前的终端设备
  • ifconfig或ip addr list 查看活动接口的IP地址
  • echo 回显
  • ping 探测网络上目标主机与当前主机之间的连通性

关机命令

~]# systemctl poweroff
~]# systemctl reboot
~]# poweroff
~]# hatl
~]# reboot
shutdown [OPTIONS...] [TIME] [WALL...]
OPTIONS:
  -h: halt
  -c: cancle
  -r: reboot
TIME:
  now
  hh:mm
  +m
  +0=now
WALL
向所有终端发送信息
# shutdown -r +5 "after 5 minutes shutdown"
# wall "message information"

Linux 哲学思想

  1. 一切皆文件；把几乎所有的资源统统抽象为文件形式；包括硬件设备，甚至通信接口等；open(), read(), write(), close(), delete(), create()
  2. 由众多目的单一的小程序组成；一个程序只做一件事，且做好；组合目的单一的小程序完成复杂任务；
  3. 尽量避免跟用户交互；易于以编程的方式实现自动化任务；
  4. 使用文本文件保存配置信息；
  5. 提供机制，而非策略；

自由含义：自由学习和修改；自由使用；自由分发；自由创建衍生版；

文件是什么？众多文件如何有效组织起来？

文件

存储空间存储的一段流式数据，对数据可以做到按名存取

文件必须有名字，文件名与文件内容没有关系，文件名是文件的外围属性。 所以文件是文件名、大小、属性这些外围属性所组成的

  • 文件有两类数据
    • 元数据：metadata, 文件名，大小属性等
    • 数据：data

文件索引信息就是元数据，而元数据所指向的就相当于数据。目录也是一种文件，是一种特殊的文件。

目录

是路径映射

文件名使用法则

  • 文件名严格区分字符大小写
  • 目录也是文件，在同一路径下，两个文件不能同名；
  • 文件名使用出了 / 以外的任意字符，但不建议使用特殊字符
  • 文件名长度最长不能超过 255 个字符
  • 所有 . 开头的文件都为隐藏文件
  • . 当前目录
  • .. 当前目录的上一级目录

文件系统

层级结构；有索引

  • /: 原初起点，根目录

  • 第二层结构，子目录

  • 第三层结构，子目录

  • 倒置树状结构

  • /dev/pts/2

    • 最左侧的/：表示根目录
    • 其他的/：表示路径分隔符
      • Linux 的路径分隔符是 /
      • Windows 的是 \

文件的路径表示

  • 绝对路径：从根开始表示出的路径
  • 相对路径：从当前位置开始表示出的路径

用户家目录 home

用户的起始目录：普通用户管理文件的位置

工作目录

/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eno16777736
`basename` 最右侧的文件或目录名
`dirname` basename 左侧的路径

~]# basename /PATH/TO/SOMEFILE SOMEFILE

~]# dirname /PATH/TO/SOMEFILE /PATH/TO

参考书籍

  • 《穿越计算机的迷雾》
  • 《量子物理史话》

命令格式

命令的语法通用格式

COMMAND [OPTIONS...] [ARGUMENTS...]
命令 选项 参数

COMMAND

发起一个命令，请求内核将某个二进制程序运行为一个进程

  • 程序转为进程

  • 静态转为动态（有生命周期）

  • 命令本身是一个可执行的程序文件：二进制格式的文件，有可能会调用共享库文件

    • 多数系统自带程序文件都存放在：/bin, /sbin, /usr/bin, /usr/sbin

    • 第三方程序文件：/usr/local/bin, /usr/local/sbin

    • 普通命令： /bin, /usr/bin, /usr/local/bin

    • 管理命令：/sibn, /usr/sbin, /usr/local/sbin

    • 注意：并非所有的命令都有一个在某目录与之对应的可执行程序文件（内置命令）

    • 共享库(公共功能性的二进制文件，只能被其他程序调用)：/lib, /lib64, /usr/lib, /usr/lib64, /usr/local/lib, /usr/local/lib64

      • 32bits 库：/lib, /usr/lib, /usr/local/lib
      • 64bits 库：/lib64, /usr/lib64, /usr/local/lib64

命令必须遵循特定格式规范

  • Windows: exe,msi

  • Linux: ELF

  • 查看可执行文件格式: ~]# file /bin/ls

命令分类

  • 内置命令(builtin)：由shell程序自带的命令
  • 外部命令：独立的可执行程序文件，文件名即命令名

注意：命令可以有别名，别名可以与原名相同，此时原名被隐藏；此时如果要运行原命令，则使用\command

alias 命令别名

  • 获取所有可用别名的定义：~]# alias
  • 定义别名：仅对当前shell有效：~]# alias COMMAND_ALIAS='COMMAND'
  • 更新补丁：# yum update
  • 安装常用工具：# yum -y install lrzsz telnet tree nmap nc

shell程序是独特的程序，负责解析用户提供的命令

  • 环境变量(外部命令才会使用环境变量)
    • PATH：从哪些路径中查找用户键入的命令字符串所对应的命令文件
      • ~]# echo $PATH
      • /usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin
    • 查找次序：自左而右
    • 注意：只有外部命令根据环境变量$PATH查找命令文件

查看命令类型

~]# type -a COMMAND

OPTIONS 选项

调整命令的运行特性

  • 选项分类
    • 短选项：-C，例如：-l, -ld
      • 同一命令同时使用多个短选项，多数可合并：-l -d = -ld
      • 注意：有些命令的选项没有-
    • 长选项：-word, 例如：--help, --human-reable
      • 注意：长选项不能合并多个选项
    • 注意：有些选项可以带参数，称为选项参数

ARGUMENTS 参数

命令的作用对象；命令对什么生效

~]# ls -l /var

  • 注意：不同的命令的参数，有些命令可同时带多个参数，多个之间以空白字符分割

~]# ls -l -l /var /etc 命令 -选项 -选项 参数 参数

执行多个命令

~]# command; command; command

取消命令

Ctrl+c 终止命令执行

命令帮助

内建命令 help COMMAND

~]# help cd

外部命令

1. 简要格式使用帮助

~]# COMMAND --help

2. 使用手册：manual

  • 系统手册路径：/usr/share/man

  • 查看手册：~]# man COMMAND

  • SECTION 章节

    • NAME: 简要功能性说明
    • SYNOPSIS: 命令使用格式; 概要；大纲
    • DESCRIPTION: 描述
    • OPTIONS: 选项
    • EXAMPLES: 使用示例
    • AUTHORS: 作者
    • BUGS: 报告程序bug的方式
    • SELL ALSO: 参见
SYNOPSIS
  • [] 可选内容
  • <> 必须提供的内容
  • a|b 多选一
  • ... 同类内容可出现多个

使用手册：压缩格式的文件，有章节之分

/user/share/man

man1, man2, ...

  • 1: Executale programs or shell commands 普通用户和管理员可执行的命令
  • 2: System calls 系统调用
  • 3: Library calls C库调用
  • 4: device files and special files 设备文件及特殊文件
  • 5: file format; 配置文件格式
  • 6: Game; 游戏使用帮助
  • 7: Miscellaneous 其他
  • 8： Administrator command； 管理工具及守护进程

~]# man [1-8]? COMMAND

  • 注意：并非每个 command 在所有章节都有手册

查看命令有哪些章节

~]# whatis COMMAND
~]# man -f Keyword 精确查找

  • 注意：whatis 执行过程是查询数据库进行

  • 手动更新数据：

    • CentOS 6: ~]# makewhatis
    • CentOS 7: ~]# mandb

  • 指定目录下查找手册

~]# man -M /PAHT/TO/SOMEDIR COMMAND
/usr/share/man 目录复制到其他目录下
man1, man5, man8 等

模糊查找: ~]# man -k Keyword

man命令打开手册以后的操作方法

  • 翻屏

    • 空格键 向文件尾部翻一屏

    • b 向文件首部翻一屏

    • Ctrl+d 向文件尾部翻半屏

    • Ctrl+u 向文件首部翻半屏

    • 回车键 向文件尾部翻一行

    • k 向文件首部翻一行

    • G 跳转至最后一行

    • nG 跳转至指定行

    • 1G 跳转至文件首部

  • 搜索：查找时不分区大小写

    • /keyword 从文件首部向文件尾部依次查找
    • ?keyword 从文件尾部向文件首部依次查找
    • n 同方向查找下一个
    • N 反方向查找下一个

  • 退出

    • q 退出

3. info COMMAND

获取命令的在线文档

4. 程序自带的帮助文件：/usr/share/doc/APP-VERSION

  • README: 程序的相关的信息
  • INSTALL: 安装帮助
  • CHANGES: 版本迭代时的改动信息

5. 主流发行版官方文档

6. 程序的官方文档

  • 官方站点上的 Document

7. 搜索引擎

  • google0
    • filetype: pdf
    • ................................0site:lingyima.com
      • domain.tld(top level domain)
    • intitle:
    • inurl: = intext:

8. 书籍出版社

  • 外文书籍
  • O'reiley
  • Wrox
  • 机械工业、电子工业、人邮、清华大学、水利水电

练习：获取 useradd 命令的用法

  1. 添加用户 gentoo
~]# useradd gentoo
~]# id gentoo
  1. 添加用户 slackware，要求指定其所用的 shell 为 /bin/tcsh
~]# useradd -s /bin/tcsh slackware
~]# tail -1 /etc/passwd

目录命令

查看当前目录 - print working directory

~]# pwd

切换工作目录 - change directory

~]# cd [/PATH/TO/SOMEDIR] 切换到自定目录
~]# cd ~` 切换到当前用户家目录
~]# cd ~USERNAME` 切换至指定用户的家目录
~]# cd -` 切换到上次目录
  • 环境变量
~]# echo $HOME
~]# echo $PWD
~]# echo $OLDPWD

列出指定目录下的文件列表 - list

ls [OPTIONS]... [FILE]...

ls options
  -a : 显示所有文件，包括隐藏文件
  -A :  显示所有文件，除了.和..的所有隐藏文件
  -r,--reverse : 逆序显示
  -R,--recursive : 递归显示
  -i, --inode
  --file-type：/

  -lc ctime
  -lu atime
  -t : 按修改时间先后显示
  -m : 填满宽度的逗号分隔列表条目
  -S : 以文件大小排序显示

  -d, --directory : 查看目录自身属性信息，结合使用l选项，-ld
  -h, --human-readable : 人为可读的格式显示，换算后的结果会丢失精度
  -l，--long : 长格式列表，即显示文件的详细属性信息
  • 文件类型：属主权限：属组权限：其他权限：隐藏属性：硬链接数：文件的属主:文件的属组：文件大小（字节）：最近一次被修改日期：文件名
  • drwxr-xr-x. 2 root root 4096 Sep 17 2016 anaconda
  • drwxr-x---. 2 root root 22 Sep 17 2016 audit
  • -rw-r--r-- 1 root root 8659 Jul 2 10:38 boot.log

mkdir：make directories

mkdir [OPTION]... DIRECTORY...

-p 自动按需创建父目录
-v verbose，显示详细过程
-m MODE 直接给定权限
  • 注意：路径基名方为命令的作用对象；基名之前的路径必须得存在；

rmdir：remove empty directories

rmdir [OPTION]... DIRECTORY...

p 删除某目录后，如果其父目录为空，则一并删除之；
v verbose

mktemp 命令：create a temporary file or directory

mktemp [OPTION]... [TEMPLATE]
-d, --directory` 创建临时目录
-u, --dry-run` do not create anything

~]# mktemp -u file.XXX

注意：mktemp 会将创建的临时文件名直接返回，因此，可直接通过命令引用保存起来

文件查看工具

查看文件内容类型

file [FILE]... ASCII, ELF

查看文件内容

cat [OPTION]... [FILE]..

options
-n, --number : 显示行号
-E, --show-ends : 显示行结束符
-v， --show-nonpriting : 显示非打印字符
-e = -vE : 显示行结束符及非打印字符
-s, --squeeze-blank suppress repeated empty output lines
~]# cat /etc/fstab /etc/issue
tac [-n] [-E]
more/less
head
查看文件的前n行
n # 或者 -#
tail
查看文件的后n行

n #  或者 -#
-f 查看文件尾部内容结束后不退出，跟随显示新增的行

从标准输入获取内容创建和执行命令

xargs -n 数字

一行显示列数(空白字符分割)
# echo 1 2 3 4 5 > file.txt
# xargs -n 4 < file.txt

回显

echo [SHORT-OPTION]... [STRING]...

echo OPTIONS

-n : do not output the trailing newline
-e : 转义符生效
  \r: 回车符
  \n： 换行符
  \t：制表符
  \v：纵向制表符
  \b：退格符
  \\：反斜线`
  `\033[31m  \033[0m


第一个 `#`
1 加粗
3 前景
4 背景色
5 闪烁
7 前景背景互换


第二个 `#`：颜色，1-7

`\033[0m` 控制结束符

# echo -e "\033[31;1;42mHello\033[0m"

  • STRING 可以使用引号，单引号和双引号

    • 单引号：强引用，变量不会被替换
    • 双引号：弱引用，变量引用会替换
    • 反引号：命令解析，$(COMMAND)=COMMAND

  • 注意：变量引用的正规符号 ${变量名}

日期相关命令

系统启动时从硬件读取日期和时间信息；读取完成以后，就不在与硬件相关联

  • 系统时钟
  • 硬件时钟
date [OPTIONS]... [+FORMAT]

显示系统时钟

+FORMAT:
  %F fulldate
  %Y year
  %m month
  %d day
  %T time
  %H hour
  %M minute
  %S second
  %s unixtimestamp, unix元年 1970-1-1 0:0:0之后经过的秒数

~]# date +"%F %T"

设定日期时间：date [-u|--utc|--universal] [MMDDhhmm[[CC]YY][.ss]]

clock 显示硬件时钟

是 hwclcok 的软链接
hwclock - query or set the hardware clock(RTC)

-s, --hctosys : Set the System Time from the Hardware Clock.（硬件时钟是对的）
-w, --systohc : Set the Hardware Clock to the current System Time.(系统时钟是对的)
cal [options] [[[day] month] year]
which OPTIONS

OPTIONS:
  --skip-alias
whereis OPTIONS

OPTIONS:
-b binary path
-m man path
who options

options:
  -b latest system start time
  -r runlevel
  -u show process number
w 

增强版的 who 命令
  • IDEL
  • JCPU 与该tty终端连接的所有进程占用的时间，不包括过去的后台作业时间
  • PCPU 当前进程(即w项中显示的)所占用的时间

文件管理

stat 命令

显示文件系统状态的文件

  • 文件

    • 元数据：metadata，inode
    • 数据: data, block

  • 时间戳：

    • access time
    • modify time(数据)
    • change time(元数据)

touch 命令 - change file timestamps

touch options

-c : 指定的文件路径不存在时不予创建
-a : 修改access time
-m : 修改modify time
-t [[CC]YY]MMDDhhmm[.ss]

mv 命令

mv [OPTION]... SOURCE... DIRECTORY
mv [OPTION]... -t DIRECTORY SOURCE...

options
  -i : interactive
  -f : force
rm

options
 -i interactive
 -f force
 -r recursive

注意：所有不用的文件建议不要直接删除，而是移动至某个专用目录；（模拟回收站
cp 命令 - copy
  • 单源复制：cp [OPTION]... [-T] SOURCE DEST
  • 多源复制：cp [OPTION]... SOURCE... DIRECTORY

# cp [OPTION]... -t DIRECTORY SOURCE...

  • 源复制：cp [OPTION]... [-T] SOURCE DEST

    • 如果 DEST 不存在：则事先创建此文件，并复制源文件的数据流至 DEST 中；
    • 如果 DEST 存在：
      • 如果 DEST 是非目录文件：则覆盖目标文件；
      • 如果 DEST 是目录文件：则先在 DEST 目录下创建一个与源文件同名的文件，并复制其数据流；

  • 多源复制：`cp [OPTION]... SOURCE... DIRECTORY

    • cp [OPTION]... -t DIRECTORY SOURCE...`
    • 如果 DEST 不存在：错误；
    • 如果 DEST 存在：
      • 如果 DEST 是非目录文件：错误；
      • 如果 DEST 是目录文件：分别复制每个文件至目标目录中，并保持原名；

copy 常用选项

-i interactive : 覆盖文件时提醒信息
-f force : 强制覆盖目标文件
-r, -R recursive : 递归复制目录
-d : 复制符号链接文件本身，而非其指向的源文件；--preserver=links
-p： 连同档案的属性一起复制过去，而非使用默认属性
-a -pdR --preserve=all, archive 用于实现归档
  --preserve=
    mode：权限
    ownership：属主和属组
    timestamps: 时间戳
    context：安全标签
    xattr：扩展属性
    links：符号链接
    all：上述所有属性
install 命令

  • 单源复制 : install [OPTION]... [-t] SOURCE DEST

  • 多源复制

    • install [OPTION]... SOURCE... DIRECTORY
    • install [OPTION]... -t DIRECTORY SOURCE...

  • 创建空目录：install [OPTION]... -d DIRECTORY...

install 选项

-m, --mode=MODE : 设定目标文件权限，默认为 755
-o, --owner=OWNER : 设定文件的属主
-g, --group=GROUP : 设定文件的属组
-d : 创建空目录
-t : 指定目标目录

注意：install 命令不能复制目录

# install -d demo demo3
# install -m 770 -o redhat -g linux -t /tmp/etc/ /etc/*
dd 命令 - convert and copy a file

# dd if=/PATH/FROM/SRC of=/PATH/TO/DEST bs=block size count=数量`

bs=#，block size，复制单元大小，单位：byte

磁盘对考：`~]# dd if=/dev/sda of=/dev/sdb`
备份 MBR: `~]# dd if=/dev/sda of=/tmp/mbr.bak bs=512 count=1`
清除分区：`~]# dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=512 count=1`
破坏MBR中的Bootloader：`~]# dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=256 count=1`
  • 两个特殊设备
    • /dev/null 数据黑洞
    • /dev/zero 吐零机