Linux基础
1.描述计算机组成及其功能
在学习Linux操作系统之前，首先我们要对计算机硬件进行简单的了解，随着计算机硬件的快速发展，现代计算机设备主要分为五个部分，分别是运算器、控制器、存储器、输入以及输出设备。
控制器（Control）：正确的分布的完成每一条指令规定的功能。比如控制内存数据给CPU或者CPU结果放入存储器等。
运算器（Datapath）：对数据进行算术运算和逻辑运算。要提到的是计算机的算术运算都是转换成加法进行计算的。
存储器（Memory）：存储器的功能是存储程序、数据和各种信号、命令等信息，并在需要的时候提供这些信息
输入（input system）：输入设备，常见的输入设备有键盘、鼠标、摄像头等。
输出（output system）：输出设备，常用的输出设备有显示器、打印机等。
其中运算器和控制器组成了电脑中的CPU（中央处理器）。所以CPU也成了计算机的核心组成部分，主要负责对数据的运算。存储器包括了硬盘，内存，负责存储和便于读取数据。输入输出设备，用于与外界信息交互。互相之间通过bus总线来连接传输。
CPU控制是基于大量的指令集来运行的，而用户态的应用程序并不能直接控制CPU，所以就需要操作系统在中间作为中转，应用程序进行系统接口调用，OS运行特权指令。
然后就引出了操作系统的概念。
操作系统的定义：操作系统是一个用来协调、管理和控制计算机硬件和软件资源的系统程序，它位于硬件和应用程序之间。
操作系统的内核的定义：操作系统的内核是一个管理和控制程序，负责管理计算机的所有物理资源，其中包括：文件系统、内存管理、设备管理和进程管理。
CPU之寄存器
CPU的日常操作就是从内存取指令，解码，执行周而复始一直到整个程序结束。但是CPU处理指令花费的时间比他从内存中取指令的速度要快的多，所有CPU内部都有一些用来保存关键变量和临时数据的寄存器，CPU中的某些指令集提供一些指令，将一个数据从内存调入CPU或者从寄存器存入内存，cpu其他的指令集可以把来自寄存器、内存的操作数据组合，或者用两者产生一个结果，比如将两个字相加并把结果存在寄存器或内存中。
寄存器的分类
1.通用寄存器
用来保存变量以及组合或者上述的产生的临时结果。
2.程序计数器
同时跑多个程序，保存将要取出下一条指令的内存地址。上一次没干完的状态保留，下一次直接调用这个状态。
3.堆栈指针
它指向内存中当前栈的顶端。该栈包含已经进入但是还没有退出的每个过程中的一个框架。在一个过程的堆栈框架中保存了有关的输入参数、局部变量以及那些没有保存在寄存器中的临时变量。
4.程序状态字计数器
控制工作状态，这个寄存器包含了条码位(由比较指令设置)、CPU优先级、模式（用户态或内核态），以及各种其他控制位。用户通常读入整个PSW，但是只对其中少量的字段写入。在系统调用和I/O中，PSW非常重要，CPU指令集与内核数据来了，包括操作硬件的指令集都让系统软件使用，而硬件指令集不能让程序使用。内核态一切都开放，用户态会被CPU限制。应用程序需要操作硬件时，需要通过系统软件的内核态来回切换。应用程序必须使用操作系统提供的系统调用功能，切换时应用程序使用系统调用，系统调用调用操作系统，把TRAP指令状态改变。一般就是软件不停的在用户态与内核态之间切换时，由于时效性所以数据的状态是由程序状态字计数器来保存的。
寄存器的维护
操作系统必须知晓所有的寄存器。在时间多路复用的CPU中，操作系统会经常中止正在运行的某个程序并启动（或再次启动）另一个程序。每次停止一个运行着的程序时，操作系统必须保存所有的寄存器，这样在稍后该程序被再次运行时，可以把这些寄存器重新装入。
从别处扣了一张计算机启动运行流程图：
2.Linux的发行版本
Linux发展到现在已经有几百种发行版本。Linux的内核源代码和linux的应用程序都可以自由获得，因此很多公司组织开发了属于自己的Linux发行版。目前有三大主流发行版本，分别是slackware，debain，Redhat。在主流发行版本基础之上，还有这很多常见的二次发行版本和三次发行版本（界面等更优化），比如slackware（最古老的linux版本）的二次发行版本中的suse和三次发行版本opensuse，sles（企业级发行版）。debain（更原汁原味非常遵循GNU规范的版本）的二次发行版乌班图三次发行版本mint，Redhat，rhel（企业版），fedora（桌面版，现在被fedora社区开发研究）。
这些发行版本内核上基本没区别。不过有的内核是优化过的，比如适合平板的内核，它集成了相当多触摸屏的驱动，其它没有优化的内核要自己安装触摸屏的驱动。 每个发行版本，不光是图形终端不同。 还有安全方面，文件打包方面，还有源方面。
注：按软件包管理系统的不同，分为Redhat的rmp包管理系统和Ubuntu的基于DPKG包管理系统。使用前者的发行版包括SLES、Fedora、openSUSE、centos、RHEL等，包文件以rpm为扩展名；使用后者的包括Ubuntu系列，Debian系列等，包文件以deb为扩展名。
Red Hat Enterprise Linux：因为它是所有Linux/UNIX系统中最容易安装，同时也是应用最广的一种Linux操作系统。而Linux操作系统多数是用作服务器的，由于使用Linux的成本十分低廉，因此目前许多Internet服务器都是使用Linux操作系统。
操作系统的特点：多用户（在同一时刻可以有多个用户同时使用linux操作系统而且他们互不干扰）和多任务（任何一个用户在同一时间可以在linux操作系统上运行多个程序）
3.Linux的哲学思想
1、一切皆文件
一切皆文件是Linux（Unix）的基本哲学之一。不仅普通的文件，目录、字符设备、块设备、 套接字等在 Unix/Linux 中都是以文件被对待，可以说在linux中一切看到的都可以当做是文件。
2.自由开源
可以自由使用（增删改），自由学习交流，自由发行
这意味着：
1. 你有自由以任何目的来运行该程序。
2. 你有修改程序满足自己需求的自由。
3. 你有权利重新发布副件，既可以白送也可以收取一定费用。
4.你有权利发布该程序修改过的版本，从而让其他人得益于你的改进。
3.单一程序
每个程序都只完成一个简单的任务，所以完成一个复杂的任务则需要多个程序组成
4.尽量避免与用户交互
使用脚本来完成各种自动化任务
5.使用文本保存配置信息
既方便读又方便修改，是一个很棒的方式。
4.linux系统上，命令使用格式
linux命令的语法通用格式为：
command [options] [arguments]
命令：提示shell程序找到键入命令所对应的可执行程序或代码，并由其分析后提交内核分配资源然后运行。简单来说就是告诉操作系统要执行什么。
命令类型有两种：
1. 内置命令：由shell程序自带的命令，通过某命令形式提供。
2.外部命令：独立的可执行程序文件，当前系统的某文件系统路径下有此可执行程序文件。（使用which或whereis查看文件位置）
注：我们可以使用type [conmmand]来查看命令类型。
options：可选的，选项是用来调整使用或者关闭命令的某个或某些功能。也就是命令执行的方式。
选项有两中表现形式：
1. 短选项：例如-c,-d,-r，多个短选项是可以合并的
2.长选项：例如--help，不能合并
arguments：命令的作用对象，即命令生效对象，想命令提供数据，有些命令的对象可以用多个，使用空格分开
5.Linux基础命令
命令分为两类：
由shell程序的自带的命令：内置命令(builtin)
独立的可执行程序文件，文件名即命令名：外部命令
shell程序是独特的程序，负责解析用户提供的命令；
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；
[root@localhost ~]# echo "$PATH" /usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin
查找次序：自左而右；
查看命令类型：
type COMMAND
[root@localhost ~]# type ls ls 是 `ls --color=auto' 的别名 [root@localhost ~]# type cat cat 是 /usr/bin/cat
短选项：-C, 例如-l, -d
注意：有些命令的选项没有-；
如果同一命令同时使用多个短选项，多数可合并：-l -d = -ld
长选项：--word, 例如--help, --human-readable
注意：长选项不能合并；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隔；例如：ls -ld /var /etc 。
1.ifconfig,用来查看IP地址，MAC地址，收发包和丢包数目和错误包的个数等。
[root@localhost ~]# ifconfig ens33: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500 inet 192.168.0.128 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.168.0.255 inet6 fe80::bc24:411:5420:a7b1 prefixlen 64 scopeid 0x20<link> ether 00:0c:29:83:57:6c txqueuelen 1000 (Ethernet) RX packets 209231 bytes 192665288 (183.7 MiB) RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0 TX packets 89907 bytes 13673732 (13.0 MiB) TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0 lo: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING> mtu 65536 inet 127.0.0.1 netmask 255.0.0.0 inet6 ::1 prefixlen 128 scopeid 0x10<host> loop txqueuelen 1 (Local Loopback) RX packets 461 bytes 32970 (32.1 KiB) RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0 TX packets 461 bytes 32970 (32.1 KiB) TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
2.echo，用来回显命令
[root@localhost ~]# echo 'hello world' hello world
3.tty，显示当前终端的文件名
[root@localhost ~]# tty /dev/pts/0
4.startx， 开启图形化界面，最小化安装时无法打开图形化界面
5.export，设置和显示环境变量，单独使用export可以查看当前系统下的环境变量
export [-fnp][变量名称]=[变量设置值]
-f 代表[变量名称]中为函数名称。
-n 删除指定的变量。变量实际上并未删除，只是不会输出到后续指令的执行环境中。
-p 列出所有的shell赋予程序的环境变量。
在shell中执行程序时，shell会提供一组环境变量。export可新增，修改或删除环境变量，供后续执行的程序使用。
6.pwd，显示当前位置。
[root@localhost ~]# pwd /root
7.history，显示执行命令的历史信息，用户在登录系统时，会读取历史文件记录下的命令：~/.bash_history
[root@localhost ~]# history
7 cd /opt
8 ls
9 su egon
10 vim /etc/passwd
11 vim /etc/group
12 vim /opt/a.txt
13 id egon
...
1001 ifconfig
1002 echo 'hello world'
1003 tty
1004 export
1005 pwd
1006 history
history的选项：
-c：清除历史信息
-n：显示最近的n行
-a：将命令历史信息写到history_file文件中，默认会写到~/.bash_history下
-r：读取histor_file的内容到当前的history
-w：将目前的history内容写到history_file中
-d：删除指定行的命令历史
!编号：再次执行某一行的命令
!!：执行上一条命令
关于history，每次登陆用户时会读取隐藏文件.bash_history（即之前版本的命令的记录）。
#~此时为root用户的家目录 [root@localhost ~]# ls -a . .. anaconda-ks.cfg .bash_history .bash_logout .bash_profile .bashrc .cshrc .tcshrc
history命令为当前的用户操作的命令历史（本次操作的命令暂存在内存中，使用-a可直接写入.bash_history文件中）。
[root@localhost ~]# ls -a . .. anaconda-ks.cfg .bash_history .bash_logout .bash_profile .bashrc .cshrc .tcshrc 。。。
常用扩展为adc。
8.shutdown，关机命令
-c：将shutdown的命令取消，取消关机
-H：停止设备
-P：关闭电源
-r：重启设备
-h：将系统关机
-k：只送出信息，但是不关机
--no-wall：关机但是不送出任何信息
注：poweroff（关闭电源），reboot（重启系统）
9.hwclock,clock，显示或设定硬件时间
[root@localhost ~]# date Thu Jul 13 12:53:16 EDT 2017
设定时间：date 月日时分年。
[root@localhost ~]# date 071400562017.30 Fri Jul 14 00:56:30 EDT 2017
11.whoami
列出目前登陆Linux系统所使用的用户名
[root@localhost ~]# whoami root
12.who
列出目前哪些用户在系统上工作。who命令的输出结果：显示当前登录的所有用户，以及当前的日期和时间。
[root@localhost ~]# who root tty1 2017-06-04 02:29 root pts/0 2017-08-28 02:05 (192.168.0.1) root pts/1 2017-08-28 02:21 (192.168.0.1) root pts/2 2017-09-01 03:15 (192.168.0.1)
13.cal
显示某月的日历。
[root@localhost ~]# cal
September 2017
Su Mo Tu We Th Fr Sa
1 2
3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23
24 25 26 27 28 29 30
如果具体要查看某一年的某个月可以使用命令为：cal 月 年
[root@localhost ~]# cal 8 2017
August 2017
Su Mo Tu We Th Fr Sa
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18 19
20 21 22 23 24 25 26
27 28 29 30 31
14.clear
快速清屏或者使用Ctrl+l
15.su
从当前的用户切换到另一个指定的其他用户。
[root@localhost ~]# su - jeff Last login: Sun May 21 03:53:19 EDT 2017 on pts/0 [jeff@localhost ~]$ su - root Password: Last login: Fri Sep 1 03:25:59 EDT 2017 on pts/2
16.ls
-a，--all 显示目录下所有文件包括隐藏和.及..。
-A 所有不包含.等。
-l 显示元信息（长格式）
[root@localhost ~]# ls -la 总用量 32 dr-xr-x---. 2 root root 151 3月 16 01:21 . dr-xr-xr-x. 17 root root 224 3月 15 19:32 .. -rw-------. 1 root root 1263 3月 15 19:32 anaconda-ks.cfg -rw-------. 1 root root 450 3月 15 22:48 .bash_history -rw-r--r--. 1 root root 18 12月 29 2013 .bash_logout -rw-r--r--. 1 root root 176 12月 29 2013 .bash_profile -rw-r--r--. 1 root root 176 12月 29 2013 .bashrc -rw-r--r--. 1 root root 100 12月 29 2013 .cshrc -rw-------. 1 root root 42 3月 16 01:21 .lesshst -rw-r--r--. 1 root root 129 12月 29 2013 .tcshrc
-h 人性化
[root@localhost ~]# ls -lh 总用量 4.0K -rw-------. 1 root root 1.3K 3月 15 19:32 anaconda-ks.cfg
-d 显示文件自己的信息，而不显示文件里面的包含的信息
[root@localhost ~]# ls -ld /etc drwxr-xr-x. 78 root root 8192 3月 15 22:49 /etc
-r，--reverse 逆序排序显示
17.stat获取文件元数据
[root@localhost ~]# stat anaconda-ks.cfg 文件："anaconda-ks.cfg" 大小：1263 块：8 IO 块：4096 普通文件 设备：fd00h/64768d Inode：33574980 硬链接：1 权限：(0600/-rw-------) Uid：( 0/ root) Gid：( 0/ root) 环境：system_u:object_r:admin_home_t:s0 最近访问：2018-03-15 19:32:49.353046515 +0800 最近更改：2018-03-15 19:32:49.356046516 +0800 最近改动：2018-03-15 19:32:49.356046516 +0800 创建时间：-
18.cd：change directory
cd [/PATH/TO/SOMEDIR]
cd: 切换回家目录；
注意：bash中, ~表示家目录；
cd ~：切换回自己的家目录
cd ~USERNAME：切换至指定用户的家目录；
cd -：在上一次所在目录与当前目录之间来回切换；
相关的环境变量
$PWD：当前工作目录
$OLDPWD：上一次的工作目录
[root@izwz9bqngpatc008nw00e7z ~]# cd /etc/ [root@izwz9bqngpatc008nw00e7z etc]# cd - /root [root@izwz9bqngpatc008nw00e7z ~]# cd - /etc [root@izwz9bqngpatc008nw00e7z etc]# echo $OLDPWD /root [root@izwz9bqngpatc008nw00e7z etc]# echo $OLDPWD /root [root@izwz9bqngpatc008nw00e7z etc]# echo $PWD /etc
查看当前Linux版本并且关闭防火墙。
查看当前Linux版本信息
[root@localhost ~]# lsb_release -a LSB Version: :core-4.1-amd64:core-4.1-noarch:cxx-4.1-amd64:cxx-4.1-noarch:desktop-4.1-amd64:desktop-4.1-noarch:languages-4.1-amd64:languages-4.1-noarch:printing-4.1-amd64:printing-4.1-noarch Distributor ID: CentOS Description: CentOS Linux release 7.3.1611 (Core) Release: 7.3.1611 Codename: Core
没有lsb_release则需要yum安装
确保防火墙处于关闭状态： ~]# iptables -L -n CentOS 7: ~]# systemctl disable firewalld.service ~]# systemctl stop firewalld.service CentOS 6： ~]# service iptables stop ~]# chkconfig iptables off
basename与dirname
[root@izwz9bqngpatc008nw00e7z ~]# basename /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo ifcfg-lo [root@izwz9bqngpatc008nw00e7z ~]# dirname /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo /etc/sysconfig/network-scripts
通过file指令，我们得以辨识该文件的类型
[root@localhost ~]# file install.log install.log: UTF-8 Unicode text [root@localhost ~]# file -b install.log <== 不显示文件名称 UTF-8 Unicode text [root@localhost ~]# file -i install.log <== 显示MIME类别。 install.log: text/plain; charset=utf-8 [root@localhost ~]# file -b -i install.log text/plain; charset=utf-8
6.命令帮助
在linux中获取命令帮助的方式有：
1.help command，一般内部命令可以使用help加命令可以获取命令帮助
2.command --help，外部命令可以使用长选项--help来获取帮助
3.info conmmand，获取命令的在线文档
4.man[options][arguments]，通过man指令可以查看Linux中的指令帮助、配置文件帮助和编程帮助等信息。
-a：在所有的man帮助手册中搜索；
-f：等价于whatis指令，显示给定关键字的简短描述信息；
-P：指定内容时使用分页程序；
-M：指定man手册搜索的路径。
对于man的参数：数字指定从哪本man手册中搜索帮助（一般在man1到man8中）； 关键字指定要搜索帮助的关键字。
man的一般组成部分：
（1）NAME：功能性说明
（2）SYNOPSIS：语法格式
（3）DESCRIPTION：描述信息
（4）OPTION：选项
（5）EXAMPLES：使用示例
（6）AUTHOR：作者
（7）BUGS：报告程序bug的方式
（8）SEE ALSO：参考
查看man文档时其实就是less，所以可以使用man less命令查看快捷操作，常用的快捷操作有：
ctrl+f/F下一页，ctrl+b上一页，/字段 指定要搜索的字段，1G返回文档头部，G跳到文档底部。
man命令打开手册以后的操作方法：
翻屏：
空格键：向文件尾翻一屏；
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；
#G: 跳转至指定行；
1G：跳转至文件首部；
文本搜索：
/keyword：从文件首部向文件尾部依次查找；不区分字符大小写；
?keyword：从文件尾部向文件首部依次查找；
n: 与查找命令方向相同；
N: 与查找命令方向相反；
7.基础目录的命令法则和功用规定
linux文件命名法则：
1.文件名严格区分大小写
2.文件可以使用除/以外任意字符
3.文件名长度不能超过255字符
4.以.开头的文件为隐藏文件
在各种版本的linux发行版中，文件系统必要遵循FHS（Filesystem Hierarchy Standard，文件系统结构标准），它定义了一个发行版所必须有的文件目录和可选的文件目录
linux发行版的命名法则及功用规定
/bin:所有用户可用的基本命令程序文件（常用的可执行文件）；
/sbin:供系统管理使用的工具程序（系统的可执行文件）；
/boot:引导加载器必须用到的各静态文件：kernel,initramfs(initrd),grub等；
/dev:存储特殊文件或设备文件：设备有两种类型：字符设备、块设备；
/etc:系统程序的配置文件，只能为静态；
/home:普通的家目录的集中位置，一般每个普通用户的家目录默认为此目录下与用户名同名的子目录：/home/jeff，家目录用来存放用户自己的文件或目录，root的家目录是/root；
/lib:为系统启动或跟文件系统上的应用程序（/bin,/sbin等）提供共享库，以及为内核提供内核模块等；
/lib64:64位系统特有的存放64位共享库的路径；
/media:便携式设备挂载点：cdrom,floppy等；
/mnt:其它文件系统的临时挂载点，通常可移除式硬件会被挂载在/media或/mnt目录之下；
/opt:附加应用程序的安装位置；可选路径；
/tmp:为那些会产生临时文件的程序提供的用于存储临时文件的目录；可供所用户执行写入操作；有特殊权限；
/usr:usr Hierarchy:全局共享的只读数据路径；
绝对路径：必须以一个正斜线（/）开始。绝对路径包括从文件系统的根节点开始到要查找的对象（目录或文件）所必须遍历的每一个目录的名字，它是文件位置的完整路标，因此在任何情况下都可以使用绝对路径找到所需的文件。
相对路径：不是以正斜线（/）开始，相对路径可以包含从当前目到要查找的对象（目录或文件）所必须遍历的每一个目录的名字。
