linux操作基础

Posted 2020-11-14 fqh202

linux的基本原则

1、由目的单一的小程序组成，组合小程序完成复杂任务；
2、一切皆为文件；
3、尽量避免捕获用户接口；
4、配置文件保存为纯文本格式

linux系统组成

计算机硬件：cpu、硬盘等。

kernel：使得系统可以同时近似运行多个程序，仅仅是一个平台，将硬件的计算能力抽象出来以系统调用的方式（system call）交给其他上层软件；
window上有DLL（dynamic link library，动态链接库）
linux上是.so（shared object）

library_API：由于系统调用过于底层，库的作用就是将一个或者多个系统调用封装起来做成更高级的接口，无法独立执行，只有在被调用的时候才执行（共享库）。

开发环境：独特的用户界面，
图形化界面GUI，例如 Gnome_C、KED_C++、XFace;
CLI接口（命令行）：Commond Line Interface，类别有shell、bash、csh、zsh、ksh、tcsh

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bashell

一般在用户登录后会打开bash等应用。
进程：在每个进程看来，当前主机上只存在内核和当前进程，其实就是分区的概念。进程是程序的副本，是程序执行的实例，即为用户的工作环境不一样。
shell内也可打开shell，多层，多次启动shell命令，利用exit逐个退出当前shell，pstree可以查看层次。

命令历史
history：查看命令历史；
清空命令历史：-c
-d n offset：偏移量，从指定位置删除历史列表。
ls -a先显示隐藏文件，命令历史是保存在文件.bash_history中。
-w：保存命令历史至历史文件中。可以设置大小。环境变量HISTZISE，默认是1000条，echo $HISTSIZE可以查看。
使用技巧：
!n：显示并执行第n条命令；
!-n：显示并执行倒数第n条命令；
!!：显示上一条命令， esc加.；
!s：显示并执行最近一次以s开头的命令；

命令别名：
alias cls=clear：修改clear命令为cls；
在shell中定义的别名仅在当前shell生命周期（进程）中有效；
alias：显示当前系统的所有别名；
撤销指定的别名：unalias cls
原命令：使用原来

命令替换：
""：弱应用，可以实现变量替换；
‘‘：强引用，不完成变量替换；
`：命令替换；$(COMMAND)，也可以使用反引号``COMMAND``：把命令中某个子命令替换成其执行结果的过程。echo "asdsad is $(pwd)"：将pwd的执行结果显示在字符串中，注意字符串内容必须是双引号； 例如新建以当前时间命名的文件：touch file-$(date +%F-%H-%S).txt`

命令行编辑：
光标跳转：ctrl+a跳到行首，ctrl+e跳到行尾，ctrl+u删除光标至行首，ctrl+k删除光标至行首，ctrl+l实现清屏；

文件名通配符globbing：
*：任意长度的任意字符，例如ls a*3查找以a开头以3结尾的文件；
?：匹配任意单个字符；
[]：匹配指定范围内的任意单个字符，[a-zA-Z]、[A-Z]、[0-9]，例如[0-9]*[0-9]匹配文件名以数字开头和结尾的文件；
[^]：非，例如[^0-9]以非数字开头的文件；
空白字符：[[:space:]]，[:space:]表示空白字符集；
[:lower:]：小写字符；
[:upper:]：大写字符；
[:alpha:]：大小写字符；
[:digit:]：数字；
[:alnum:]：数字和大小写；
[:punct:]：标点字符；
以上可以用man 7 glob查看；

管道，支持重定向：

命令行展开：

变量：

编程：

补全功能：
命令补全和路径补全。

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安全相关

用户名：使用标识。严格区分大小写，用户ID；
认证机制（Authentication）：密码，指纹，虹膜等；
密码复杂性规则：例如6位密码：
数字：10^6
数字加字母：36^6
数字加大小写字母：62^6
再加上特殊字符：100^6；

密码使用规则：
1、使用4种类别字符种至少三种；
2、足够长，大于7位；
3、使用随机字符串；
4、定期更换；
5、循环周期足够大；

用户权限管理

授权：Authorization
权限：root，student，visitor
用户切换：su即switch user ，例如su root切换到管理员模式。

审计：Audition

命令提示符：prompt，bash(shell)
#：root用户
$：普通用户；

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命令

格式：命令（command）+选项（option）+参数（argument）。

选项：修改命令的执行特性：
短选项，-char，多个选项可以组合使用：-b -a == ‘-ab‘ ==‘--ba‘；用空格隔开；
长选项：--...不能使用空格。

参数：命令的作用对象，例如ls /root /bin也可以指定多个目录，显示两个目录下的内容。

命令类型：
内置命令（shell内置）：type 命令显示built in
外部命令：在文件系统中的某个路径下有一个命令名相同的可执行文件，例如type ls；

环境变量：定义当前用户的工作环境：
printenv：显示当前工作环境；
path：显示工作路径，在其中查找命令，首次会在path中查找，随后会缓存起来。
hash：命令会存储起来，下次使用命令会优先在缓存中查找。内部是键值对格式，O（1），查找速度与数量无关！

变量：命名的内存空间，指向内存空间；
栈；
堆；

echo：显示行文本相关，默认结尾带换行符；
printf：必须手动指定换行符 ；

Manual命令帮助

查看内置命令：help Command；
查看外部命令：Command --help；
利用man查看命令：man chap_num command：
查看命令手册，但是有很多章节，可以指定章节，通常章节有一下规则：
1：用户命令；
2：系统调用（/bin，/usr/bin，/usr/local/bin）；
3：库调用；
4：特殊文件（设备文件）；
5：文件格式
6：游戏
7：杂项（Miscellanceous）
8：管理命令(/sbin，/usr/sbin，/usr/local/sbin)。
例如：man 2 command：数字2显示章节的内容。

whatis command：查看read命令相关的章节。

man命令特点：在文件手册，以[]标识的内容可省略，以|表示多选一，<>必选内容，...可以出现多次。

MAN结构：
NAME：命令名称以及功能简要说明；
SYNOPSIS：用法说明，包括可用的选项；
DESCRIPTION：命令功能的详尽说明；

翻屏快捷键：
向后翻屏：space
向后翻一行：enter
向前翻屏：b
向前翻一行：k

查找命令：
/keyword：向后搜索；
? keyword：向前搜索；
n：前一个
N：后一个

退出：q

在线手册：info command，主要是对man的补充，主要是历史事件之类的。

命令说明文件地址：/usr/share/doc。

google自己思考解决方案。

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文件系统

rootfs：根文件系统。

根目录介绍

/boot：系统启动先关文件，如内核、initrd，以及grub（bootloader)；

/dev：device，设备相关文件，提供设备访问入口，例如/dev/cdrom仅仅提供设备入口文件，不能cd访问，也不能直接执行，只能采取后面的挂载，关联media文件。
块设备：随机访问，数据块；
字符设备：线性访问，按照字符为单位。例如：显示屏、鼠标。
设备号：有主设备号（major）和次设备（minor），不同于一般文件，没有大小，显示为两个数字，逗号隔开；

/etc：配置文件主要存放路径；
/home：用户的家目录，默认为/home/USERNAME；
/root：管理员的家目录；

/lib：库文件：
静态库文件：.a；
动态库共享库：库文件加载到内存中可以被其他应用调动，只存在一份，例如.dll、.so 、/lib/modules:内核模块文件。

/media：挂载点目录，例如将光盘放进光驱，那么就要将其关联到文件系统的某个树节点上，media就是起到关联文件的作用。一般用于移动设备；

/mnt：挂载点，挂在临时的文件系统。
/opt：可选目录；
/pro：伪文件系统，大多数都是内核的映射文件；

与系统相关：
/sys：pro，只在系统启动后才有文件，跟硬件设备相关的属性映射文件；
/temp：临时文件，会在一定时间内被系统清除，所有用户都有权限访问，但是只能删除自己创建的文件；
/var：可变文件，例如/var/run/内部就存储了一些.pid文件保存进程ID等信息的；
/bin：可执行文件，用户命令；
/sbin：管理命令，与bin都是系统启动相关的程序和命令；
/usr：universal_shared_read-only，只读文件，是系统启动后提供功能的文件夹，有/usr/bin，/usr/sbin/；
/usr/local/[bin|sbin|lib]，第三方相关的程序与命令，与系统启动无关；

路径：从指定起始点到目的地所经位置；层级管理文件能简化查找，树状目录结构：
绝对路径：从根节点开始查找；
相对路径：相对于某个位置的路径。

FHS：文件系统层级规准，file system；
magic number：魔数，例如在文件开头指定#!/bin/bash，指定程序执行入口或者格式。

目录管理

目录命名规则：
1、长度不能超过255个字符；
2、注意不能使用/当文件名，它只能用当路径分隔符；
3、严格区分大小写；
ls cd pwd mkdir rmdir tree
目录是文件的路径映射；

目录相关命令

1、列出目录，ls、cd、pwd；
ls：list，列出指定路径下的文件，选项如下：
-l，显示完整信息，从上到下内容如下
结果解析：
第1位：
-：普通文件（f）
d：目录文件
b：块设备文件（block）
c：字条设备文件（character）
l：符号链接文件（symbolic link file）
p：命令管道文件（pipe）
s：套接字文件（socket）
后9位：
文件权限：后九位，每三位一组，rwx分别为 读，写，执行权限；
文件硬链接次数；
文件的属主（owner）；
文件的属组（group）；
文件大小（size），默认单位bytes；
时间戳（timestamp）；
访问：access；
改变：change，metadata元数据，文件属性；

修改：modify，文件内容发生改变；
-h： human readable，做单位换算
-a：显示以.开头的隐藏文件
.：当前目录
..：父目录
-A：显示不以.开头的隐藏文件
-d：显示目录自身属性
-i：index node，inode，文件的索引节点号
-r：逆序显示文件
-R：递归显示

pwd：Printing Working Derectory，格式：/根目录/分级目录/file

cd： 切换到指定的目录；
cd 用户主目录，home derectory；
cd ~username 切换到用户主目录；
cd - 在当前目录和前一次所在的目录之间来回切换；

2、创建目录：
mkdir x：创建x目录
mkdir x/y；在x目录下创建目录y
mkdir -p a/b/c：先创建c，发现没有父目录b，准备创建b，再找b的父目录，发现没有a目录，则创建a目录，即会创建三个目录；
mkdir -pv /mnt/test/{x/y,m}：同事创建两个目录;
mkdir -pv {a,b}-{c,d}：创建a_c、a_d、b_c、b_d四个文件夹；

3、删除目录：
rmdir a：只能删除空目录a；
rmdir -p a/b/c：只有当a、b、c目录都为空时才删除；
rm -rf a：不管a是否为空，都会删除a目录，其中-r为递归删除，-f删除时不提示；
rm -rf /：删除当前目录的所有文件，注意不到万不得已，不要用管理员权限！

文件管理

touch stat file rm cp mv nano vim

1、创建文件：
touch file：创建文件file
stat：查看文件所有属性，主要是文件名称，大小，访问、修改以及改变时间等信息。
touch -a file：只改变access时间
-m：只改变modify时间；change会时间跟随硬件时间改变；
只修改access时间：touch -a -t 1612121111 a
只修改modify时间：touch -m -t 1212121111 a，将文件a的modify时间

2、编辑文件：
nano a：文件编辑器，类似vim编辑器；
vim a：创建并编辑文件a；

3、删除文件:rm a：注意此处rm是软连接，其实等价于rm -i，即删除时会提示。

4、复制：
cp src dest：不仅可以复制一个文件到一个文件，还可以复制任意多个文件到指定的目录；
例如：mv a/b/1.txt x/y/ 复制文件1.txt到y目录下；
mv -r a/ x/：复制a目录到x目录下，此处指定-r，采用递归复制；
-a：archive，归档复制，常用于备份；
-p：保留源文件权限、ownership以及访问等时间，没定指定则会修改成当前的用户权限，若文件为链接文件，则只是复制链接指向的文件；
-P：若目标文件为链接，则会复制链接，若没有指定的话是只会文件，不会复制链接；
cp /ect/{a,b,c}/x：指的是复制三个文件；

5、移动：
mv src dest，
移动文件或者整个目录到目标目录；
修改文件或者目录名称：当目标目录或文件不存在；

6、install：
-d: drectory，可以创建一个或多个目录；
install -t directoy src：移动源文件到目标目录，只能移动文件，没有-r选项；

7、file：查看文件内容类型；

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日期相关

date、clock、hwclock、cal；

date：查看系统的时间，默认为当前硬件时间或者相差不大；
设定系统时间：date -s 1211021212格式为：年月日分秒，随后再修改硬件时间；

clock/hwclock：硬件时间（主板内置石英计时器），ntp网络时间协议，rtc（real time count）；
-w：将硬件时间设定为系统时间；
-s：将系统时间设定为硬件时间；

cal：日历，cal 2018；

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文本管理

文本查看

1、cat；连接并显示文本文件；
-n：显示行号
-E：在每行结尾显示$，对于linux而言，行结束符为$；
直接cat，退出按ctrl+c可以终端当前命令；
若文件过大，可以ctrl + pageup/down上下翻屏，但是若超过了最大缓存屏数，那就会丢失！

2、more：分屏幕查看，只支持向后翻，翻到最后就退出，类似man的命令；

3、less：支持前（p）后翻(sapce)，翻到最后不会退出；

4、head：只查看前n行，默认是10。
head -n 3 file：指定n，查看前3行；

5、tail：查看后n行，默认是10。
-f：查看文件尾部，不退出，等待显示后续追加至此文件的新内容；

文本处理

行记录进行处理。
1、cut：
-d：指定分隔符，默认是空格；
-f：指定显示的字段； -f 1,3表示显示第1和3两个字段，-f 1-3显示1到3的所有字段；

2、join：拼接；

3、sort：按照ascii对每行首个字符排序，升序；
-n：按照数值大小排序；
-r：降序排序；
-t：指定分隔符，-k:索引位置（从1开始），例如sort -t : -k 3
-u：unique，相同内容只显示一次，仅仅针对相邻并且安全相同的行系统才认为他们相同；

4、uniq
-d：显示重复的行（一次），相邻且相同
-D：只要是重复的就显示；
-c：显示行重复次数；

文本统计：

wc file：行，单词数，字节数；
wc -l：行数
wc -c：字节数；
wc -w：单词数；
wc -L：最长的一行的长度（字节数）

字符处理：

tr：转换或删除字符，单纯的屏幕输入输出，及时显示；
tr ‘ab‘ ‘AB‘ < file：运用重定向，将文件中的某些字符替换；
tr ‘a-z‘ ‘A-Z‘：将小写转换成大写；
-d：删除出现的所有字符，逐个字符处理；

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权限管理

为了合理地分配计算资源，通常要设定权限，即标识符：
用户：设置用户，例如admin，student；
用户组：用户的容器，关联权限，在其中的用户具备容器的权限。

安全上下文（security context）：进程是有ownerships（属主和属组）。

权限有r、w、x三种:
对于文件：
r：表示可读，可以查看；
w：可写，可以编辑或删除此文件；
x：可执行，excutable，可以当做命令提交给内核运行；

对于文件：
r：可以查看目录，利用ls列出目录下的所有文件；
w：可以在此目录创建文件；
x：可以使用cd切换进此目录，也可以使用ls -l查看内部文件的详细信息。

rwx八进制意义：
0 000 ___ ：无权限
1 001 __x ：执行
2 010 _W_ ：写权限
3 011 _wx ：写和执行
4 100 r__ ：读权限
5 101 r_x ：读和执行
6 110 rw_ ：读和写
7 111 rwx ：读、写和执行权限
例如某文件权限是755，即为rwxr_xr_x；

计算机识别用户使用，用户UID（保存在文件/etc/passwd）和用户组GID(保存在/etc/group文件中)。
解析：名称解析，根据数据库查询对于的信息。
影子口令：
用户：/ect/shadow；
组：/ect/gshadow。

用户类别

管理员，id=0，可以访问任何文件。

普通用户，id=【1-65535】
系统用户，id=1-499，专门用户运行后台进程，不需要登录系统；
一般用户，id=500-60000

用户组类别

私有组：若在创建用户时候，若没有为其指定所属的组，系统会自动为其创建一个与用户名同名的组；
基本组：用户默认的组；
附加组和额外组：默认组以外的其他组。

passwd文件格式

man 5 passwd
例如：root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
account：登录名；
password：指向shadow文件
UID
GID
comment：注释
HOME DIR：家目录
SHELL：用户默认的shell

shadow文件

cat /etc/shadow：进行查看文件，格式:root:$6$3g9wQ8ZnMgSDhVY6$a1OFPBdZMM8P.hDWp4RU5FQg.CcFerDnSCYYQLs/J6j1bOdHGZyML81SyWVchunsJEvc。
man 5 /etc/shadow：查看格式
account：用户名
password：加密密码

加密方法

对称加密：加密和解密都是使用同一个密码。

公钥加密：每个密码都成对出现，一个为私钥（secret key），另一个为公钥（publick key）。速度相对于对称加密慢上三个数量级，但是更为安全。

单向加密：散列加密，提取数据特征码，每个数字都有一个唯一的特征码（指纹加密），可实现数据校验的作用。

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运行程序

设备管理

进程管理

网络管理

其他

关注官网： www.kernel.org
GNU（提供各种应用和库文件）+Linux（提供内核）
发行版：将以上内容编译进光盘中并提供安装借口！例如：Fedora、readhat（centos）、SUSE、Debian（发行版本Ubuntu 二次开发Mint）
编译：将源代码转换成可以在对应平台上执行的程序；
Gentoo系统：针对当前版本在安装时编译软件，非常耗时；
LSF（Linux From Scrach）：指导手动创建linux系统（拼凑软件）；
只能向上兼容，不能向下兼容；