信息安全系统设计基础第一周学习总结——20135308

本周，我学习了Linux的历史与一些著名的开发者。

操作系统始于二十世纪 50 年代，当时有一个项目叫做" Multics ",它的技术在当时很创新，然而它的开发过程并不顺利，当时参加该项目的一个开发团体-贝尔实验室退出了这个项目后开发了他们自己的一个操作系统—— UNIX。

UNIX 最初免费发布并因此在大学里受到欢迎，但是后来变得商业化，价格高昂，使用的人很少。1991 年 10 月，Linus Torvalds在赫尔辛基大学接触 UNIX ,他希望能在自己的电脑上运行一个类似的操作系统。很快他就开始了自己的开发工作，他第一次发行的版本很快吸引了一些黑客，他们的加入使它很快就具有了许多吸引人的特性。他经常改写内核，使有些程序能更容易在 Linux 上运行，包括 C 编译器，都来自于自由软件基金 GNU 项目。

1992－1993 年，Linux 内核具备了挑战 UNIX 的所有本质特性，包括 TCP/IP 网络，图形界面系统（X window)，Linux 同样也吸引了许多行业的关注。一些小的公司开发和发行Linux，有几十个 Linux 用户社区成立。1994 年，Linux 杂志也开始发行。

与Windows相比，Linux是免费的，平台更加安全，大都为开源自由软件，用户可以修改定制和再发布，但是部分软件质量和体验欠缺，但是可以定制，更具自由行，可学习性。

我们的学习路径如下：

 第二节：

本周，我学习了几个重要的快捷键

使用键盘上的方向上键，可以恢复你之前输入过的命令。

输入$ tail，你会发现你接下来的输入都没有任何反应，

 

输入$ find /，

 

可以使用Ctrl+c 结束。

要学会使用通配符，通配符是一种特殊语句，主要有星号（*）和问号（?），用来对对字符串进行模糊匹配（比如文件名，参数名）。

当 Shell 在“参数值”中遇到了通配符时，Shell 会将其当作路径或文件名去在磁盘上搜寻可能的匹配：若符合要求的匹配存在，则进行代换(路径扩展)；否则就将该通配符作为一个普通字符传递给“命令”，然后再由命令进行处理。

 利用touch创建文件，利用$ ls *.txt找到文件

在 Linux 环境中，如果你遇到困难，可以使用man 命令，它是Manual page的缩写。

使用如下方式$ man <command_name>来获得某个命令的说明和使用方式的详细介绍

你想查看 man 命令本身的使用方式，你可以输入：

man man

 

 

手册通常被分为8个区段，安排如下：

 

区段	说明
1	一般命令
2	系统调用
3	库函数，涵盖了C标准函数库
4	特殊文件（通常是/dev中的设备）和驱动程序
5	文件格式和约定
6	游戏和屏保
7	杂项
8	系统管理命令和守护进程

要查看相应区段的内容，就在 man 后面加上相应区段的数字即可，如：

$ man 3 printf

本周作业是安装一个字体小软件

另一种字体

 

第三节

本节课我学习了 Linux 下的账户管理的基础知识。

输入的第一列表示打开当前伪终端的用户的用户名（要查看当前登录用户的用户名，去掉空格直接使用 whoami 即可），第二列的pts/0 中 pts 表示伪终端，所谓伪是相对于 /dev/tty 设备而言的，伪终端就是当你在图形用户界面使用 /dev/tty7 时每打开一个终端就会产生一个伪终端， pts/0 后面那个数字就表示打开的伪终端序号，再打开一个终端，然后在里面输入 who am i ，第二列就变成 pts/1 了，第三列则表示当前伪终端的启动时间。

在 Linux 系统里， root 账户拥有整个系统至高无上的权利，比如 新建/添加 用户。要创建用户需要 root 权限，就要用到 sudo 这个命令。
创建需要两大前提：
一是你要知道当前登录用户的密码，二是当前用户必须在 sudo 用户组。
我来创建名为vivi的用户

为新用户创建 home 目录；切换登录用户

退出当前用户跟退出终端一样可以使用 exit 命令或者使用快捷键Ctrl+d。

在 Linux 里面每个用户都有一个用户组，

其中冒号之前表示用户，后面表示该用户所属的用户组。
$ cat /etc/group | sort
这里 cat 命令用于读取指定文件的内容并打印到终端输出，后面会详细讲它的使用。 | sort 表示将读取的文本进行一个字典排序再输出，然后你将看到如下一堆输出，你可以在最下面看到 shiyanlou 的用户组信息：

将其它用户加入 sudo 用户组

默认情况下新创建的用户是不具有 root 权限的，也不在 sudo 用户组，可以让其加入sudo用户组从而获取 root 权限。

 

提示vivi不在 sudoers 文件中，意思就是 vivi 不在 sudo 用户组中，至于 sudoers 文件（/etc/sudoers）你现在最好不要动它，操作不慎会导致比较麻烦的后果。

这里用 shiyanlou 用户执行 sudo 命令将 vivi 添加到 sudo 用户组，让它也可以使用 sudo 命令获得 root 权限
输入如下命令

然后你再切换会vivi用户，现在就可以使用 sudo 获取 root 权限了。
删除用户：


#查看文件权限#


读权限，表示你可以使用 cat <file name> 之类的命令来读取某个文件的内容;写权限，表示你可以编辑和修改某个文件； 执行权限，通常指可以运行的二进制程序文件或者脚本文件。
注意：一个目录要同时具有读权限和执行权限才可以打开，而一个目录要有写权限才允许在其中创建其它文件。
变更文件所有者
$ touch iphone6

使用以下命令变更文件所有者为 shiyanlou ：

$ cd /home/lilei
$ ls iphone6
$ sudo chown shiyanlou iphone6
$ cp iphone6 /home/shiyanlou

现在查看，发现 文件所有者成功修改为 shiyanlou ：

本节作业是添加一个用户loutest,使用sudo创建文件/opt/forloutest，设置成用户loutest可以读写。

成功获得root权限

还是无法获得权限。

第四节：
这一节我学习了关于Linux目录结构的知识。


# 因为我们的环境的原因，每次新启动实验会清除系统恢复初始状态，所以需要手动更新软件包索引，以便我们安装时能找到相应软件包的源
 sudo apt-get update 
sudo apt-get install tree

FHS 是根据以往无数 Linux 用户和开发者的经验总结出来的，并且会维持更新，FHS 依据文件系统使用的频繁与否以及是否允许用户随意改动

进入上一级目录：

$ cd ..

进入你的“home”目录：

$ cd ~ 
# 或者 cd /home/<你的用户名>

使用 pwd 获取当前路径：

$ pwd

绝对路径，简单地说就是以根"/"目录为起点的完整路径，以你所要到的目录为终点，表现形式如： /usr/local/bin
相对路径，也就是相对于你当前的目录的路径，相对路径是以当前目录 . 为起点，以你所要到的目录为终点，表现形式如：usr/local/bin 
分别以绝对路径和相对路径的方式进入 /usr/local/bin 目录


#新建文件#
使用 touch 命令创建空白文件
使用 mkdir（make directories）命令可以创建一个空目录,也可同时指定创建目录的权限属性
使用 -p 参数，同时创建父目录
使用cp（copy）命令复制一个文件或目录到指定目录。将之前创建的"test"文件复制
要成功复制目录需要加上-r或者-R参数，
使用rm（remove files or directories）命令，删除一个文件或目录：
使用mv(move or rename files)命令，移动文件（剪切）。将文件"file1"移动到"Documents"目录mv 源目录文件 目的目录

查看文件的几个常用参数

more和less就是天生用来"阅读"一个文件的内容的，比如说"man"手册内部就是使用的 less 来显示内容。其中more命令比较简单，只能向一个方向滚动，而"less"为基于"more"和"vi"(一个强大的编辑器，我们有单独的课程来让你学习)开发，功能更强大。

使用file命令可以查看文件的类型
$ file /bin/ls

第五节

在本节中，我学习了变量与环境变量的概念与设置，以及搜索文件的几种方法

 Shell 变量，所谓变量就是计算机中用于记录一个值（不一定是数值，也可以是字符或字符串）的符号，而这些符号将用于不同的运算处理中。

 变量的作用域即变量的有效范围（比如一个函数中、一个源文件中或者全局范围），在该范围内只能有一个同名变量。一旦离开则该变量无效，如同不存在这个变量一般。

使用declare命令创建一个变量名为 tmp 的变量

使用=号赋值运算符为变量 tmp 赋值为 shiyanlou

使用=号赋值运算符为变量 tmp 赋值为 shiyanlou：

$ tmp=shiyanlou

读取变量的值，使用echo命令和$符号（$符号用于表示引用一个变量的值，初学者经常会忘记输入）：

环境变量就是作用域比自定义变量要大，如Shell 的环境变量作用于自身和它的子进程。

通常我们会涉及到的环境变量有三种：

• 当前 Shell 进程私有用户自定义变量，如上面我们创建的 temp 变量，只在当前 Shell 中有效。
• Shell 本身内建的变量。
• 从自定义变量导出的环境变量。

也有三个与上述三种环境变量相关的命令，set，env，export。这三个命令很相似，都可以用于打印相关环境变量,区别在于涉及的是不同范围的环境变量，详见下表：

 

命令	说明
set	显示当前 Shell 所有环境变量，包括其内建环境变量（与 Shell 外观等相关），用户自定义变量及导出的环境变量
env	显示与当前用户相关的环境变量，还可以让命令在指定环境中运行
export	显示从 Shell 中导出成环境变量的变量，也能通过它将自定义变量导出为环境变量

使用vimdiff工具比较导出的几个文件的内容。

 

 

变量的修改有以下几种方式：

变量设置方式	说明
${变量名#匹配字串}	从头向后开始匹配，删除符合匹配字串的最短数据
${变量名##匹配字串}	从头向后开始匹配，删除符合匹配字串的最长数据
${变量名%匹配字串}	从尾向前开始匹配，删除符合匹配字串的最短数据
${变量名%%匹配字串}	从尾向前开始匹配，删除符合匹配字串的最长数据
${变量名/旧的字串/新的字串}	将符合旧字串的第一个字串替换为新的字串
${变量名//旧的字串/新的字串}	将符合旧字串的全部字串替换为新的字串

与搜索相关的命令常用的有如下几个whereis,which,find,locate。

与时间相关的命令参数：

参数	说明
-atime	最后访问时间
-ctime	创建时间
-mtime	最后修改时间

 

作业：



第六节
本节，我学习了Linux 上常用的 压缩/解压 工具，介绍了 zip，rar，tar 的使用

简单介绍如下：

文件后缀名	说明
*.zip	zip程序打包压缩的文件
*.rar	rar程序压缩的文件
*.7z	7zip程序压缩的文件
*.tar	tar程序打包，未压缩的文件
*.gz	gzip程序(GNU zip)压缩的文件
*.xz	xz程序压缩的文件
*.bz2	bzip2程序压缩的文件
*.tar.gz	tar打包，gzip程序压缩的文件
*.tar.xz	tar打包，xz程序压缩的文件
*tar.bz2	tar打包，bzip2程序压缩的文件
*.tar.7z	tar打包，7z程序压缩的文件

上面命令将 shiyanlou 的 home 目录打包成一个文件，并查看了打包后文件的大小和类型。第一行命令中，-r参数表示递归打包包含子目录的全部内容，-q参数表示为安静模式，即不向屏幕输出信息，-o，表示输出文件，需在其后紧跟打包输出文件名。后面使用du命令查看打包后文件的大小。

• 设置压缩级别为9和1（9最大,1最小），重新打包：
• 我们再用du命令分别查看默认压缩级别、最低、最高压缩级别及未压缩的文件的大小：

使用-e参数可以创建加密压缩包：

将shiyanlou.zip解压到当前目录

rar也是 Windows 上常用的一种压缩文件格式，在 Linux 上可以使用rar和unrar工具分别创建和解压 rar 压缩包。

• 安装rar和unrar工具：

$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install rar unrar

• 从指定文件或目录创建压缩包或添加文件到压缩包：

$ rm *.zip
$ rar a shiyanlou.rar .


tar 原本只是一个打包工具，只是同时还是实现了对 7z，gzip，xz，bzip2 等工具的支持，这些压缩工具本身只能实现对文件或目录的压缩，没有实现对文件的打包压缩

作业：

 

第七节

 

本节，我学习了文件系统操作与磁盘管理。

使用df查询磁盘容量

使用du查询目录容量

 

然后，我学习了简单地磁盘管理。

我们先来试试用dd命令从标准输入读入用户输入到标准输出或者一个文件：

将输出的英文字符转换为大写再写入文件：

使用 dd 命令创建虚拟镜像文件

从/dev/zero设备创建一个容量为 256M 的空文件：

在命令行输入 mkfs 然后按下Tab键，你可以看到很多个以 mkfs 为前缀的命令，这些不同的后缀其实就是表示着不同的文件系统，可以用 mkfs 格式化成的文件系统

 

输出的结果中每一行表示一个设备或虚拟设备,每一行最前面是设备名，然后是 on 后面是挂载点，type 后面表示文件系统类型，再后面是挂载选项

 

作业:

第六节：

这一节是命令执行顺序控制与管道。

采用如下操作

$ sudo apt-get update

# 等待——————————然后输入下面的命令

$ sudo apt-get install some-tool

# 等待——————————然后输入下面的命令

$ some-tool

#有选择地执行命令#

#管道#

管道是一种通信机制，通常用于进程间的通信（也可通过socket进行网络通信），它表现出来的形式就是将前面每一个进程的输出(stdout)直接作为下一个进程的输入(stdin)。

管道又分为匿名管道和具名管道，我们在使用一些过滤程序时经常会用到的就是匿名管道，在命令行中由|分隔符表示，|在前面的内容中我们已经多次使用到了。具名管道简单的说就是有名字的管道，通常只会在源程序中用到具名管道。

cut 命令，打印每一行的某一字段

$ cut /etc/passwd -d ':' -f 1,6

grep 命令，在文本中或 stdin 中查找匹配字符串

grep [命令选项]... 用于匹配的表达式 [文件]...

wc 命令，简单小巧的计数工具

$ wc /etc/passwd

sort 排序命令

默认为字典排序：

$ cat /etc/passswd | sort

反转排序：

$ cat /etc/passwd | sort -r

按特定字段排序：

$ cat /etc/passwd | sort -t':' -k 3

uniq 去重命令

$ history | cut -c 8- | cut -d ' ' -f 1 | uniq

 

第九节：

 

这一节我们学习简单的文本处理，我们将介绍这几个命令tr，col，join，paste。


col 命令可以将Tab换成对等数量的空格建，或反转这个操作。

join命令，这个命令就是用于将两个文件中包含相同内容的那一行合并在一起。

paste这个命令与join 命令类似，它是在不对比数据的情况下，简单地将多个文件合并一起，以Tab隔开。

作业：

 

第十节：

本节课，我学习了数据流的重定向，其与管道的区别和大量基本操作。

Linux 默认提供了三个特殊设备，用于终端的显示和输出，分别为stdin（标准输入,对应于你在终端的输入），stdout（标准输出，对应于终端的输出），stderr（标准错误输出，对应于终端的输出）。

 

文件描述符	设备文件	说明
0	/dev/stdin	标准输入
1	/dev/stdout	标准输出
2	/dev/stderr	标准错误

 

 

第十一节：

这一节，我学习了正则表达式的概念，正则表达式作为grep，sed，awk这三个命令的一种使用方式（命令输出中可以包含正则表达式），

一个正则表达式通常被称为一个模式（pattern），为用来描述或者匹配一系列符合某个句法规则的字符串。

数量限定除了我们举例用的*,还有+加号,?问号,.点号，如果在一个模式中不加数量限定符则表示出现一次且仅出现一次.

正则表达式有多种不同的风格，下面列举一些常用的作为 PCRE 子集的适用于perl和python编程语言及grep或egrep的正则表达式匹配规则。

grep命令用于打印输出文本中匹配的模式串，它使用正则表达式作为模式匹配的条件。grep支持三种正则表达式引擎，分别用三个参数指定：

• 位置

查找/etc/group文件中以"shiyanlou"为开头的行

$ grep 'shiyanlou' /etc/group
$ grep '^shiyanlou' /etc/group

• 数量

# 将匹配以'z'开头以'o'结尾的所有字符串
$ echo 'zero\nzo\nzoo' | grep 'z.*o'
# 将匹配以'z'开头以'o'结尾，中间包含一个任意字符的字符串
$ echo 'zero\nzo\nzoo' | grep 'z.o'
# 将匹配以'z'开头,以任意多个'o'结尾的字符串
$ echo 'zero\nzo\nzoo' | grep 'zo*'

• 选择

# grep默认是区分大小写的，这里将匹配所有的小写字母
$ echo '1234\nabcd' | grep '[a-z]'
# 将匹配所有的数字
$ echo '1234\nabcd' | grep '[0-9]'
# 将匹配所有的数字
$ echo '1234\nabcd' | grep '[[:digit:]]'
# 将匹配所有的小写字母
$ echo '1234\nabcd' | grep '[[:lower:]]'
# 将匹配所有的大写字母
$ echo '1234\nabcd' | grep '[[:upper:]]'
# 将匹配所有的字母和数字，包括0-9,a-z,A-Z
$ echo '1234\nabcd' | grep '[[:alnum:]]'
# 将匹配所有的字母
$ echo '1234\nabcd' | grep '[[:alpha:]]'

sed 命令基本格式：

sed [参数]... [执行命令] [输入文件]...
# 形如：
$ sed -i '1s/sad/happy/' test # 表示将test文件中第一行的"sad"替换为"happy"

AWK是一种优良的文本处理工具，Linux及Unix环境中现有的功能最强大的数据处理引擎之一。

 

作业：

第十二节：

这节，我学了Linux的下载及安装。

通常 Linux 上的软件安装主要有三种方式：

• 在线安装
• 从磁盘安装deb软件包
• 从二进制软件包安装
• 从源代码编译安装

 

遇到的问题及解决

我发现有时无法获得root权限，即使按照指导书上的步骤来做，也不可以。后来看书，找到了方法，输入 sudo passwd root，并设置两次密码，再输入su root。

心得体会

本周的学习里，我了解了Linux系统的基本操作。其中也遇到了很多问题，按照步骤做，却不能运行，之后我查书或者上网查阅都找到了很好的解决办法。这种无图形化的操作界面的使用，让我对自己计算机能力有了很大的提升，让我更加热爱学习这门课。