第一部分-学习shell

shell是一个接收由键盘输入的命令，并将其传递给操作系统来执行的程序。

第一章 什么是Shell

1.1终端仿真器

当使用图形用户界面时，需要另一种叫做终端仿真器（terminal emulator）的程序与shell进行交互。

1.2 第一次键盘输入

1.2.1命令历史记录

如果按下向上方向指示键，将会看到先前的命令kaekfjaeifj再一次出现在 提示符的后面，这称为命令历史记录。在默认情况下，大部分Linux发行 版本能够存储最近输入的500个命令。按下向下方向指示键，则先前的命令消失。

1.2.2光标移动

再次按下向上方向指示键，重新调用先前的命令，然后分别按下向左和向右方向指示键，看看如何将光标定位到命令行的任意位置。

1.3几个简单命令

系统时间和日期

(base) wyx@microbe-System-Product-Name:~$ date
2023年 03月 03日 星期五 07:57:42 CST

当前月的日历

(base) wyx@microbe-System-Product-Name:~$ cal
      三月 2023         
日 一 二 三 四 五 六  
          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     

查看磁盘驱动器当前的可用空间

(base) wyx@microbe-System-Product-Name:~$ df
文件系统            1K-块       已用       可用 已用% 挂载点
udev             49376016          0   49376016    0% /dev
tmpfs             9880236       2044    9878192    1% /run
/dev/sda2       479079112   55672484  398997236   13% /
tmpfs            49401176          0   49401176    0% /dev/shm
tmpfs                5120          4       5116    1% /run/lock
tmpfs            49401176          0   49401176    0% /sys/fs/cgroup
/dev/loop0            512        512          0  100% /snap/gnome-characters/781
/dev/loop1         457088     457088          0  100% /snap/gnome-42-2204/44
/dev/loop2          51072      51072          0  100% /snap/snapd/17950
/dev/loop3          64896      64896          0  100% /snap/core20/1778
/dev/loop4         354688     354688          0  100% /snap/gnome-3-38-2004/119
/dev/loop5            768        768          0  100% /snap/gnome-logs/115
/dev/loop6           1536       1536          0  100% /snap/gnome-system-monitor/181
/dev/sda1          523248      29164     494084    6% /boot/efi
/dev/sdb2      3844533232 1097744044 2551422788   31% /home
/dev/loop7          74752      74752          0  100% /snap/core22/522
/dev/loop8         463360     463360          0  100% /snap/gnome-42-2204/56
/dev/loop9           2688       2688          0  100% /snap/gnome-system-monitor/178
/dev/loop10        354688     354688          0  100% /snap/gnome-3-38-2004/115
/dev/loop11         83328      83328          0  100% /snap/gtk-common-themes/1534
/dev/loop12         74752      74752          0  100% /snap/core22/509
tmpfs             9880232         16    9880216    1% /run/user/121
/dev/loop13         64896      64896          0  100% /snap/core20/1822
/dev/loop14        224256     224256          0  100% /snap/gnome-3-34-1804/77
/dev/loop15           768        768          0  100% /snap/gnome-characters/741
/dev/loop16          2688       2688          0  100% /snap/gnome-calculator/920
/dev/loop17         56960      56960          0  100% /snap/core18/2697
/dev/loop18        224256     224256          0  100% /snap/gnome-3-34-1804/72
/dev/loop19          2560       2560          0  100% /snap/gnome-calculator/884
/dev/loop20           128        128          0  100% /snap/bare/5
/dev/loop21         93952      93952          0  100% /snap/gtk-common-themes/1535
/dev/loop22         56960      56960          0  100% /snap/core18/2679
/dev/loop23         51072      51072          0  100% /snap/snapd/18357
/dev/loop24           640        640          0  100% /snap/gnome-logs/112
tmpfs             9880232         64    9880168    1% /run/user/1014
tmpfs             9880232          0    9880232    0% /run/user/1018

显示可用内存

(base) wyx@microbe-System-Product-Name:~$ free
              总计         已用        空闲      共享    缓冲/缓存    可用
内存：    98802352     4754444    84879532       28500     9168376    93033984
交换：     2097148           0     2097148

1.4结束终端会话

第2章 导航

2.1文件系统树

类Unix操作系统使用分层目录结构的方式来组织文件。

文件系统的第一个目录叫做根目录，包含文件和子目录。

windows系统每个存储设备都有一个独立的文件系统树，但是在linux中，无论有多少驱动器和存储设备，通常只有一个文件树。

2.2当前工作目录

使用pwd显示当前工作目录

(base) wyx@microbe-System-Product-Name:~$ pwd
/home/wyx

2.3列出目录内容

(base) wyx@microbe-System-Product-Name:~$ ls
anaconda3  Anaconda3-2022.10-Linux-x86_64.sh  examples.desktop  MSA-Robustness

2.4更改当前工作目录

使用cd命令可以改变工作目录（即在文件系统树的位置）；只需输入cd命令，然后再输入目标工作目录的路径名即可。

• 绝对路径
• 相对路径

2.4.1绝对路径名

(base) wyx@microbe-System-Product-Name:~$  cd /usr/bin
(base) wyx@microbe-System-Product-Name:/usr/bin$ 

2.4.2相对路径名

它通常使用一些特殊符号来表示文件系统树中的相对位置，这些特殊符号是“.”（点）和“..”（点点）。

“.” 代表工作目录，”..”代表工作目录的父目录

从/usr/bin回到父目录

cd /usr

cd ..

从/usr到/usr/bin

cd /usr/bin

cd ./bin

cd bin

2.4.3一些有用的快捷方式

快捷方式	结果
cd	回到主目录
cd -	把工作目录改成先前的工作目录
cd ~username	将工作目录改为username的主目录

第3章 操作系统

3.1 ls命令

指定要显示的目录

指定多个目录

展示更多细节

3.1.1 选项和参数

ls命令包含了两个选项；l选项产生长格式输出，而t选项则表示以文件修改时间的先后将结果进行排序。

以相反顺序输出

ls -lt --reverse

选项	长选项	含义
-a	—all	列出所有文件，包括以点号开头的文件，这些文件通常是不列出来的
-d	—directory	通常，如果指定了一个目录，ls命令会列出目录中的内容而不是目录本
-F	—classify	选项会在每个所列出的名字后面加上类型指示符（例如，如果名字是目录名，则会加上一个斜杠）
-h	—human-readable	以长格式列出，以人们可读的方式而不是字节数来显示文件大小
-l		使用长格式显示结果
-r	—reverse	以相反的顺序显示结果。通常，ls命令按照字母升序排列显示结果
-S		按文件大小对结果排序
-t		按照修改时间排序

3.1.2 进一步了解长列表格式

3.2 使用file命令确定文件类型

file filename

3.3 less命令查看文件内容

less /etc/password

一旦less程序运行起来，我们就可查看文件内容。如果文件不止一页，可以上下滚动文件。按Q键可退出less程序。

命令	功能
PAGE UP或b	后翻一页
PAGE DOWN或	前翻一页
向上箭头键	向上一行
向下箭头键	向下一行
G	跳转到文本文件的末尾
1G或g	跳转到文本文件的开头
/charecters	向前查找指定的字符串
n	向前查找下一个出现的字符串，这个字符串是之前所指定查
h	显示帮助屏幕
q	退出less

less命令属于“页面调度器（pagers）”程序类，这些程序允许通过一页一页的方式，轻松浏览很长的文本文档。而more程序只允许向前翻页，使用less命令既可以前后翻页，还具有很多其他的特性。

3.4 快速浏览

1. 使用cd命令进入一个给定目录
2. 使用ls -l命令列出目录内容
3. 看到感兴趣的文件，使用file命令确定文件内容
4. 如果文件看起来是一个文件，可以使用less命令浏览其内容

目录	内容
/	根目录，一切从这里开始
/bin	包含系统启动和运行必须的二进制文件
/boot	包含Linux内核和最初的RAM磁盘映像（系统启动时，驱动程序会用到），以及启动加载程序。 有趣的文件： /boot/grub/grub.conf或menu.lst，用来配置启动加载程序 ； •/boot/vmlinuz，Linux内核
/dev	这是一个包含设备节点的特殊目录。”把一切当作文件“也适用于设备。内核将它能够识别的设备存放在这个目录里。
/etc	/etc目录包含了所有系统层面的配置文件，同时含有一系列shell脚本，系统每次启动时，这些shell脚本都会打开每个系统服务。该目录中包含的内容都是可读的文本文件。 有趣的文件： /etc/crontab,定义了自动化任务运行的时间 /etc/fstab,存储设备以及相关挂载点的列表 /etc/password，用户账号列表
/home	在通常的配置中，每个用户会在/home目录拥有一个属于自己的目录。普通用户只能在自己的主目录中创建文件，保护系统免遭错误的用户行为破坏。
/lib	包含核心系统程序使用的共享文件库，与windows的DDL类似
/lost+found	每个使用Linux文件系统的格式化分区或设备，例如ext3文件系统，都会有这个目录。当文件系统崩溃时，该目录用于恢复分区。除非系统真的发生很严重的问题，否则这个目录一直是空的
/media	/media 包含了可移除媒体设备的挂载点
/mnt	/mnt目录包含手动挂载的可移除设备的挂接点
/opt	/opt目录用来安装其他可选的软件。主要用来存放可能安装在系统中
/proc	/proc目录很特殊。从文件的角度来说，它不是存储在硬盘中的真正的文件系统，反而是一个Linux内核维护的虚拟文件系统。它包含的文件是内核的窥视孔。该文件是可读的，从中可以看到内核是如何监管计算机的。
/root	root账户的主目录
/sbin	该目录放置“系统”二进制文件。这些程序执行重要的系统任务，这些任务通常是为超级用户预留的
/tmp	/tmp是供用户存放各类程序创建的临时文件的目录。某些配置使得每次系统重启时都会清空该目录
/usr	/usr目录可能是Linux系统中最大的目录树。它包含普通用户使用的所有程序和相关文件
/usr/bin	/usr/bin目录中放置了一些Linux发行版安装的可执行程序。该目录通常会存储成千上万个程序
/usr/lib	/usr/bin目录中的程序使用的共享库
/usr/local	这个/usr/local目录是并非系统发行版自带，但却打算让系统使用的程序的安装目录。由源代码编译好的程序通常安装在/usr/local/bin中。在一个新安装的Linux系统中，就存在这一个目录，但却是空目录，直到系统管理员向其中添加内容
/usr/sbin	包含更多的系统管理程序
/usr/share	/usr/share目录里包含了/usr/bin中的程序所使用的全部共享数据，这包括默认配置文件、图标、屏幕背景、音频文件等
/usr/share/doc	安装在系统中的大部分程序包包含一些文档文件。在/usr/share/doc中，文档文件是按照软件包来组织分类的
/var	除了/tmp和/home目录之外，目前看到的目录相对来说都是静态的；也就是说，其包含的内容是不变的。而那些可能改变的数据存储在/var目录树里。各种数据库、假脱机文件、用户邮件等都存储在这里
/var/log	/var/log目录包含的日志文件，记录了各种系统活动。这些文件非常重要，并且应该时不时地监控它们。其中最有用的文件是/var/log/messages。注意，为了安全起见，在一些系统里，必须是超级用户才能查看日志文件

3.5 符号链接

浏览过程中看到以下条目的目录信息

lrwxrwxrwx 1 root root 11 2012-08-11 07:34 libc.so.6 -> libc-2.6.so

注意，该条目信息的第一个字母是l，而且看起来像是有两个文件名。这种特殊的文件叫做符号链接（又叫软链接或symlink）。protoc 指定为 arch_64 版本

在大多类UNIX系统中，一个文件很可能采用多个名字引用。

某个程序需要使用foo文件中的一个共享资源，文件名包含了版本号，但是foo的版本变化频繁，版本变化后，如果名称变化，就必须跟踪每个可能使用该共享资源的程序，安装了该资源的版本后，都要让使用该资源的程序去寻找新的资源名字。

创建一个符号链接foo指向foo-2.6,打开foo文件其实就是意味着打开foo-2.6。升级到2.7时，将文件添加到系统里，删除符号链接文件，创建指向新版本的符号链接即可。

解决了版本问题，还保存了原有的版本文件。

硬链接

允许文件有多个名字。

第4章 操作文件与目录

• cp：复制文件与目录
• mv：移动或重命名文件和目录
• mkdir：创建目录
• rm：移除文件和目录
• in：创建硬链接和符号链接

4.1 通配符

​ 通配符

通配符	匹配项
*	匹配任意多个字符（包括0和1个）
？	匹配任意单个字符（不包括0）
[characters]	匹配任意一个属于字符集中的字符
[!characters]	匹配任意一个不属于字符集中的字符
[[:class:]]	匹配任意一个属于指定字符类中的字符

​ 常用字符类

字符类	匹配项
[:alnum:]	匹配任意一个字母或数字
[:alpha:]	匹配任意一个字母
[:digit]	匹配任意一个数字
[:lower]	匹配任意一个小写字母
[:upper:]	匹配任意一个大写字母

​ 通配符示例

模式	匹配项
*	所有文件
g*	以g开头的所有文件
b*.txt	以b开头的txt文件
Data???	以Data开头，后面跟3个字符的任一文件
[abc]*	以abc任一开头的任一文件
BACKUP.[0-9][0-9][0-9]	以BACKUP.开头，后面紧跟3个数字的任一文件
[[:upper:]]*	以大写字母开头的任一文件
[![:digit:]]*	不以数载开头的任一文件
*[[:lower]123]	以小写字母或数字1、2、3中的任一结尾的任一文件

​

字符范围

[a-z]和[A-Z]尽管还能用，但是难以确保不会发生意想不到的错误

通配符在GUI中也奏效

• Nautilus：Edit->Select Pattern选择文件。输入通配符表示的文件选择模式，会显示匹配的文件

• Dolphin和Konqueror：直接地址栏输入通配符，比如在\usr\bin目录下，输入u*，可以显示匹配结果。

4.2 mkdir——创建目录

mkdir dir1

mkdir dir1 dir2 dir3

4.3 cp——复制文件和目录

复制文件

cp item1 item2

复制目录

cp item... directory

​ cp常用选项

选项	含义
-a —archive	复制文件和目录及其属性，包括所有权和权限。通常来说，复制的文件具有用户操作文件的默认属性
-i —interactive	在覆盖一个已存在的文件前，提升用户进行确认。如果没有指定该项，cp会默认覆盖文件
-r —recursive	递归地复制目录及其内容。复制目录时需要使用这个选项(或者-a选项)
-u —update	当将文件从一个目录复制到另一个目录时，只会复制目标目录中没有的文件或者更新已有的文件
-v —verbose	复制文件时，显示信息性消息(informative message)

​ cp命令示例

命令	结果
cp file1 file2	将file1复制到file2。如果file2存在，会被file1覆盖，不存在，会生成file2
cp -i file1 file2	同上，区别是覆盖前会通知用户确认
cp file1 file2 dir1	将file1和file2复制到dir1文件夹下，前提是dir1存在
cp dir/* dir2	将dir1中全部文件复制到dir2中，前提是dir2存在
cp -r dir1 dir2	将dir1目录(及其内容)复制到dir2中，如果dir2不存在，创建dir2

4.4 mv——移除和重命名文件

重命名

mv item1 item2

将item移入dir

mv item... directory

​ mv选项

选项	含义
-i —interactive	覆盖一个已存在的文件之前，提示用户确认。如果没有指定该选项，mv会默认覆盖
-u —update	把文件从一个目录移动到另一个目录，只移动没有的文件，或更新已有的文件
-v —verbose	移动文件时显示信息性消息

​ mv示例

命令	结果
mv file1 file2	file1移动到file2，如果存在file2，会覆盖file2，不存在，会创建file2
mv -i file1 file2	同上，显示确认信息
mv file1 file2 dir	移动file1和file2到dir下，dir必须存在
mv dir1 dir2	将dir1移动到dir2，删除原来位置的dir1，如果dir2不存在，创建dir2

4.5 rm——删除文件和目录

rm item...

rm *.html

如果不小心多打了一个空格

rm * .html

rm 命令将会删除目录中所有文件，并提示说明目录中没有叫做.html的文件。

​ rm选项

选项	含义
-i -interactive	删除一个已经存在的文件时，提示用户确认
-r —recursive	递归删除目录
-f —force	忽视不存在的文件，无需提示确认，覆盖-i
-v —verbose	删除文件时显示信息性消息

​ rm实例

命令	结果
rm file1	在不提示用户的情况下，删除file1
rm -i file1	删除file1前提示用户
rm -r file1 dir1	删除file1、dir1及它们的内容
rm -rf file1 dir1	即使file1和dir1不存在，也会继续删除

4.6 ln——创建链接

创建硬链接

ln file link

创建符号链接

ln -s item link

4.6.1 硬链接

默认情况下，每一个文件都有一个硬链接，该硬链接会给文件起名字。

当创建一个硬链接时，也会为这个文件创建一个额外的目录条目。

硬链接的局限性：

• 硬链接不能引用自身系统之外的文件，不在同一磁盘分区的无法引用
• 硬链接不能够引用目录

硬链接与文件本身无区别，但是包含硬链接的目标列表没有特别的链接指示说明。

当硬链接被删除时，只是删除了链接，文件本身还存在，除非删除文件的全部链接。

4.6.2 符号链接

克服硬链接的局限性。

符号链接通过创建特殊类型的文件起作用，该文件包含了指向引用文件或目录的文本指针。

向符号链接中写入东西，同样会写入引用文件，删除符号链接时，只会删除链接，不会删除文件本身。

坏链接：文件本身先被删除，符号链接仍然存在，不指向任何位置。

ls命令会显示坏链接，标红。

4.7 实战演练

创建目录

mkdir playground

cd playground
mkdir dir1 dir2

复制文件

cp /etc/passwd .

查看文件

ls -l

重复操作复制命令

cp -v /etc/passwd .

加上交互信息

cp -i /etc/passwd .

重命名

mv passwd fun

移动文件

mv fun dir1

mv /dir1/fun  dir2

mv ~/dir2/fun .