Linux
基本概念及操作
求助
man
man 是 manual 的缩写，将指令的具体信息显示出来
man date
| 代号 | 类型 |
|---|---|
| 1 | 用户在 shell 环境中可以操作的指令或者可执行文件 |
| 2 | 内核可调用的函数与工具库 |
| 3 | 函数库 |
| 4 | 设备文件说明 |
| 5 | 配置文件 |
| 6 | 游戏 |
| 7 | 协议 |
| 8 | 系统管理员可以使用的管理指令 |
doc
/usr/share/doc目录下存放了软件的使用说明
关机
who
who # 查看在线的用户
sync
sync # 关机之前需要强制内存中的数据同步到磁盘
shutdown
# shutdown [-krhc] 时间 [信息]
-k ： 不会关机，只是发送警告信息，通知所有在线的用户
-r ： 将系统的服务停掉后就重新启动
-h ： 将系统的服务停掉后就立即关机
-c ： 取消已经在进行的 shutdown
重启
reboot
PATH
环境变量，用来声明可执行文件的路径，路径之间用 : 分隔
/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/snap/bin
sudo
允许一般用户执行只有root用户才能执行的命令，只有在/etc/sudoers中配置的用户才能执行
包管理工具
- RPM：Redhat Package Manager，YUM基于RPM
- DPKG：基于 Debian 操作系统的 DEB 软件包管理工具
发行版
Linux发行版指的Linux内核及各种应用软件的集成版本
VIM
三个模式
- 一般指令模式（Command mode）：VIM 的默认模式，可以用于移动游标查看内容
- 编辑模式（Insert mode）：按下 "i" 等按键之后进入，可以对文本进行编辑
- 指令列模式（Bottom-line mode）：按下 ":" 按键之后进入，用于保存退出等操作
GNU
GNU的目标是创建一套完全自由的操作系统，称为 GNU，其内容软件完全以 GPL 方式发布
- 以任何目的运行此程序的自由
- 再复制的自由
- 改进此程序，并公开发布改进的自由
磁盘文件名
在Linux，硬件都被当成一个文件
- IDE 磁盘：/dev/hd[a-d]
- SATA/SCSI/SAS 磁盘：/dev/sd[a-p]
文件系统
文件读取
- Ext2
先根据inode查询出所有block，然后再把block里的文件内容读出来
- FAT
这种文件系统没有inode，每个block就像一个链表，存储着下一个block的编号
磁盘碎片
指一个文件的block过于分散，磁盘读取时磁头移动距离过大
目录
一个目录最少分配一个inode与一个block，block记录了目录下所有文件的inode以及文件名
日志
ext3/ext4 文件系统引入了日志功能，可以利用日志来修复文件系统
挂载
利用目录作为文件系统的进入点
目录配置
Filesystem Hierarchy Standard (FHS) 规定了 Linux 的目录结构：
- /：root，根目录
- /usr：unix software resource，所有系统默认软件都会安装到这个目录
- /var：variable，存放系统或者程序运行过程中的数据文件
文件
文件属性
drwxr-xr-x 4 my my 4096 Mar 4 12:04 ./
- drwxr-xr-x：文件类型及权限，第一位为文件类型自动，后9位位文件权限自动
- d：目录
- -：文件
- l：链接文件
- 9 位的文件权限字段中，每 3 个为一组，共 3 组，每一组分别代表对文件拥有者、所属群组以及其它人的文件权限
- rwx分布表示可读(readable),可写(writeable),可执行(executeable)
- 3：链接数
- my：文件拥有者
- my：所属群组
- 4096：文件大小
- Mar 4 12:04：最后修改时间
- modification time (mtime)：文件的内容更新就会更新；
- status time (ctime)：文件的状态（权限、属性）更新就会更新；
- access time (atime)：读取文件时就会更新。
文件与目录的基本操作
- ls
列出文件或者目录的信息，目录的信息就是其中包含的文件
# ls [-aAdfFhilnrRSt] file|dir
-a ：列出全部的文件
-d ：仅列出目录本身
-l ：以长数据串行列出，包含文件的属性与权限等等数据
- cd
更换当前目录
cd [相对路径或绝对路径，如果不填默认是~]
- mkdir
# mkdir [-mp] 目录名称
-m ：配置目录权限
-p ：递归创建目录
- rmdir
删除空目录
rmdir [-p] 目录名称
-p ：递归删除目录
- touch
更新文件时间或者建立新文件
# touch [-acdmt] filename
-a ： 更新 atime
-c ： 更新 ctime，若该文件不存在则不建立新文件
-m ： 更新 mtime
-d ： 后面可以接更新日期而不使用当前日期，也可以使用 --date="日期或时间"
-t ： 后面可以接更新时间而不使用当前时间，格式为[YYYYMMDDhhmm]
- cp
复制文件
cp [-adfilprsu] source destination
-a ：相当于 -dr --preserve=all
-d ：若来源文件为链接文件，则复制链接文件属性而非文件本身
-i ：若目标文件已经存在时，在覆盖前会先询问
-p ：连同文件的属性一起复制过去
-r ：递归复制
-u ：destination 比 source 旧才更新 destination，或 destination 不存在的情况下才复制
--preserve=all ：除了 -p 的权限相关参数外，还加入 SELinux 的属性, links, xattr 等也复制了
- rm
删除文件
# rm [-fir] 文件或目录
-r ：递归删除
-i: 删除前询问
-f：强制删除
- mv
移动文件
# mv [-fiu] source destination
# mv [options] source1 source2 source3 .... directory
-f ： force 强制的意思，如果目标文件已经存在，不会询问而直接覆盖
修改权限
# chmod [ugoa] [+-=] [rwx] dirname/filename
- u：拥有者
- g：所属群组
- o：其他人
- a：所有人
- +：添加权限
- -：移除权限
- =：设定权限
# 为所有人添加可执行权限
chmod a+x test.sh
默认权限
文件的默认权限是-rw-rw-rw- ，没有可执行权限
目录的默认权限是drwxrwxrwx
目录权限
文件名不是存储在一个文件的内容中，而是存储在一个文件所在的目录中。因此，拥有文件的 w 权限并不能对文件名进行修改
目录存储文件列表，一个目录的权限也就是对其文件列表的权限。因此，目录的 r 权限表示可以读取文件列表；w 权限表示可以修改文件列表，具体来说，就是添加删除文件，对文件名进行修改；x 权限可以让该目录成为工作目录，x 权限是 r 和 w 权限的基础，如果不能使一个目录成为工作目录，也就没办法读取文件列表以及对文件列表进行修改了
链接
# ln [-sf] source_filename dist_filename
-s ：默认是实体链接，加 -s 为符号链接
-f ：如果目标文件存在时，先删除目标文件
实体链接
实体链接直接链接了源文件的inode
不能跨越文件系统、不能对目录进行链接
ln my.link test.sh
符号链接
符号链接指向的是文件，如果原始文件被删除，符号链接就打不开了
ln -s test.sh symbol.link
获取内容
- cat
取得文件内容
# cat [-AbEnTv] filename
-n ：打印出行号，连同空白行也会有行号，-b 不会
- tac
从最后一行开始打印
- more
可以一页一页查看文件内容
- less
比more多了一个向前翻页的功能
- head
取得文件的前几行
# head [-n number] filename
-n ：后面接数字，代表显示几行的意思
- tail
head的反向操作，取得后几行
- od
以字符或者十六进制的形式显示二进制文件
指令与文件搜索
- which
# which [-a] command
-a ：将所有指令列出，而不是只列第一个
which -a ssh
- whereis
文件搜索，只搜索几个特定的目录
# whereis [-bmsu] dirname/filename
- locate
可以用关键字或者正则表达式进行搜索文件
locate 使用 /var/lib/mlocate/ 这个数据库来进行搜索，它存储在内存中，并且每天更新一次，所以无法用 locate 搜索新建的文件。可以使用 updatedb 来立即更新数据库
# locate [-ir] keyword
-r：正则表达式
- find
可以使用文件的属性和权限进行搜索
# find [basedir] [option]
example: find . -name "shadow*"
与时间有关的选项：
-mtime n ：列出在 n 天前的那一天修改过内容的文件
-mtime +n ：列出在 n 天之前 (不含 n 天本身) 修改过内容的文件
-mtime -n ：列出在 n 天之内 (含 n 天本身) 修改过内容的文件
-newer file ： 列出比 file 更新的文件
与文件拥有者和所属群组有关的选项：
-uid n
-gid n
-user name
-group name
-nouser ：搜索拥有者不存在 /etc/passwd 的文件
-nogroup：搜索所属群组不存在于 /etc/group 的文件
与文件权限和名称有关的选项：
-name filename
-size [+-]SIZE：搜寻比 SIZE 还要大 (+) 或小 (-) 的文件。这个 SIZE 的规格有：c: 代表 byte，k: 代表 1024bytes。所以，要找比 50KB 还要大的文件，就是 -size +50k
-type TYPE
-perm mode ：搜索权限等于 mode 的文件
-perm -mode ：搜索权限包含 mode 的文件
-perm /mode ：搜索权限包含任一 mode 的文件
压缩与打包
压缩指令
- gzip
使用 zcat、zmore、zless 来读取压缩文件的内容
$ gzip [-cdtv#] filename
-c ：将压缩的数据输出到屏幕上
-d ：解压缩
-t ：检验压缩文件是否出错
-v ：显示压缩比等信息
-# ： # 为数字的意思，代表压缩等级，数字越大压缩比越高，默认为 6
- bzip2
使用bzcat、bzmore、bzless、bzgrep读取压缩文件的内容
$ bzip2 [-cdkzv#] filename
-k ：保留源文件
- xz
查看命令：xzcat、xzmore、xzless、xzgrep
打包
压缩指令只能对一个文件进行压缩，打包能够将多个文件打包成一个大文件
- tar
-z ：使用 zip；
-j ：使用 bzip2；
-J ：使用 xz；
-c ：新建打包文件；
-t ：查看打包文件里面有哪些文件；
-x ：解打包或解压缩的功能；
-v ：在压缩/解压缩的过程中，显示正在处理的文件名；
-f : filename：要处理的文件；
-C 目录 ： 在特定目录解压缩。
一些范例
| 使用方式 | 命令 |
|---|---|
| 打包压缩 | tar -jcv -f filename.tar.bz2 要被压缩的文件或目录名称 |
| 查 看 | tar -jtv -f filename.tar.bz2 |
| 解压缩 | tar -jxv -f filename.tar.bz2 -C 要解压缩的目录 |
Bash
通过Shell来请求内核提供服务，Bash是Shell的一种
特性
- 命令历史
- 命令文件补全
- 命令别名
- shell脚本
- 通配符
变量操作
# 变量赋值
x=abc
# 输出变量
echo $x # 输出 abc
x="环境变量 = $PATH" # 输出 环境变量 = /usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/snap/bin
x='x$PATH' # 单引号内不会进行变量替换 它会输出 x$PATH
version=$(uname -r) # 将指令执行结果赋值给变量
$ declare [-aixr] variable
-a ： 定义为数组类型
-i ： 定义为整数类型
-x ： 定义为环境变量
-r ： 定义为 readonly 类型
指令搜索顺序
- 以绝对或相对路径来执行指令，例如 /bin/ls 或者 ./ls ；
- 由别名找到该指令来执行；
- 由 Bash 内置的指令来执行；
- 按 $PATH 变量指定的搜索路径的顺序找到第一个指令来执行。
数据流重定向
重定向指的是使用文件代替标准输入、标准输出和标准错误输出
有一个箭头的表示以覆盖的方式重定向，而有两个箭头的表示以追加的方式重定向
| 1 | 代码 | 运算符 |
|---|---|---|
| 标准输入 (stdin) | 0 | < 或 << |
| 标准输出 (stdout) | 1 | > 或 >> |
| 标准错误输出 (stderr) | 2 | 2> 或 2>> |
ls &> result # 将ls的所有输出都定向到result文件
管道指令
将一个命令的标准输出作为另一个命令的标准输入
ll | cat -n # 将ll的结果作为cat的输入
提取指令
- cut
$ cut
-d ：使用分隔符对每行进行分割
-f ：经过 -d 分隔后，使用 -f n 取出第 n 个区间
-c ：以字符为单位取出区间
last | cut -d ' ' -f 1 # 取出登录的用户
排序指令
- sort
$ sort [-fbMnrtuk] [file or stdin]
-f ：忽略大小写
-b ：忽略最前面的空格
-M ：以月份的名字来排序，例如 JAN，DEC
-n ：使用数字
-r ：反向排序
-u ：相当于 unique，重复的内容只出现一次
-t ：分隔符，默认为 tab
-k ：指定排序的区间
last | cut -d ' ' -f 1 | sort # 对登录用户进行排序
- uniq
去除重复数据
$ uniq [-ic]
-i ：忽略大小写
-c ：进行计数
last | cut -d ' ' -f 1 | sort |uniq -c # 统计用户登录次数
双向输出重定向
- tee
cat my.link |tee result # 同时将输出输出到屏幕和result文件
字符转换指令
- tr
对字符替换
last | tr '[0-9]' '*' # 把数字替换成*
- col
将tab转换为空格
- expand
将 tab 转换一定数量的空格，默认是 8 个
正则表达式
grep
globally search a regular expression and print，使用正则表示式进行全局查找并打印。
$ grep [-acinv] [--color=auto] 搜寻字符串 filename
-c ： 统计匹配到行的个数
-i ： 忽略大小写
-n ： 输出行号
-v ： 反向选择，也就是显示出没有 搜寻字符串 内容的那一行
--color=auto ：找到的关键字加颜色显示
last |grep 'pts/[0-9]' # 找出pts登录的
printf
printf '%10s \n' $(last |grep 'pts/[0-9]') # 格式化输出，非管道命令，需要通过$()进行数据传递
awk
awk 每次处理一行，处理的最小单位是字段，每个字段的命名方式为：$n，n 为字段号，从 1 开始，$0 表示一整行
last -n 5 | awk '{print $1 "\t" $3}' # 最近5个登录的用户及ip
进程管理
查看进程
- ps
ps -l # 查看自己的进程
ps aux # 查看系统所有进程
- pstree
pstree -A # 查看所有进程树
- top
top -d 2 # 2秒刷新一次查看进程
进程状态
| 状态 | 说明 |
|---|---|
| R | running or runnable (on run queue) 正在执行或者可执行，此时进程位于执行队列中。 |
| D | uninterruptible sleep (usually I/O) 不可中断阻塞，通常为 IO 阻塞。 |
| S | interruptible sleep (waiting for an event to complete) 可中断阻塞，此时进程正在等待某个事件完成。 |
| Z | zombie (terminated but not reaped by its parent) 僵死，进程已经终止但是尚未被其父进程获取信息。 |
| T | stopped (either by a job control signal or because it is being traced) 结束，进程既可以被作业控制信号结束，也可能是正在被追踪。 |
SIGCHLD
子进程改变了它的状态时（停止运行，继续运行或者退出），有两件事会发生在父进程中：
- 得到 SIGCHLD 信号；
- 子进程发送的 SIGCHLD 信号包含了子进程的信息，比如进程 ID、进程状态、进程使用 CPU 的时间等
- waitpid() 或者 wait() 调用会返回
- 在子进程退出时，它的进程描述符不会立即释放，这是为了让父进程得到子进程信息，父进程通过 wait() 和 waitpid() 来获得一个已经退出的子进程的信息。
wait
父进程调用 wait() 会一直阻塞，直到收到一个子进程退出的 SIGCHLD 信号，之后 wait() 函数会销毁子进程并返回
waitpid
作用和 wait() 完全相同，但是多了两个可由用户控制的参数 pid 和 options。
pid 参数指示一个子进程的 ID，表示只关心这个子进程退出的 SIGCHLD 信号。如果 pid=-1 时，那么和 wait() 作用相同，都是关心所有子进程退出的 SIGCHLD 信号。
options 参数主要有 WNOHANG 和 WUNTRACED 两个选项，WNOHANG 可以使 waitpid() 调用变成非阻塞的，也就是说它会立即返回，父进程可以继续执行其它任务
孤儿进程
父进程退出，而它的一个或多个子进程还在运行，那么这些子进程将成为孤儿进程
孤儿进程将被 init 进程（进程号为 1）所收养，并由 init 进程对它们完成状态收集工作
僵尸进程
一个子进程的进程描述符在子进程退出时不会释放，只有当父进程通过 wait() 或 waitpid() 获取了子进程信息后才会释放。如果子进程退出，而父进程并没有调用 wait() 或 waitpid()，那么子进程的进程描述符仍然保存在系统中，这种进程称之为僵尸进程
如果产生大量僵尸进程，将因为没有可用的进程号而导致系统不能产生新的进程