(2)Linux 操作系统||基本创建与操作

本章将浅谈一下 "操作系统是什么" 的问题，随后通过讲解一些 Linux 下的基本指令，显示目录内容、跳转操作和文件的创建与删除。在讲解的同时我会穿插一些知识点，比如 Linux 隐藏文件、路径等基础知识。

了解操作系统

什么是操作系统？

在任何一本教材上，都可以看到操作系统的定义。

这些定义虽然没什么问题，但是对于初学者来说理解起来还是会一脸懵的。

我们将通过一些简单的例子，带着大家去理解 "什么是操作系统" 。

我们不妨先思考几个问题：

❓ 思考：先有鸡还是先有蛋？是先有计算机（硬件）还是先有操作系统呢？

💡 答案是先有计算机，换言之操作系统是在有了计算机后诞生的产物。

❓ 思考：为什么要有 OS ？（ * 注：操作系统我们一般称为OS，本博客OS一般指的是操作系统）

💡 因为单纯的硬件计算机操作起来效率特别低，难度特别高。是为了降低计算机的使用难度的。

❓ 思考：显示器是硬件吗？

💡 是的，printf、cout （软件）向显示器打印，本质就是向硬件写入数据（硬件）。

操作系统的基本概念？

也就是说，软件实际上是可以操作硬件的，那这个操作具体是怎么完成的呢？

在我们计算机的整个结构中，最底层我们称之为 "硬件" 。所谓的硬件就是键盘、显示器、网卡、显卡等各种设备……在底层它们都叫硬件。这些硬件之间的组织方式，我们放到下一章讲解 "冯诺依曼" 再讲解。

所以我们得到一个既定的事实：软件在操作硬件！

在硬件层上还存在着一个软件层，我们称之为 "驱动软件层" 。我们可以通过驱动软件层帮上层实现对硬件的基本访问。每一种硬件都有一种与之匹配的驱动程序。

驱动软件层：帮上层实现对硬件的基本访问。

再往上，还有一层软件层，我们一般把它称之为 $\textrm{ OS\, kernel }$ （操作系统内核）

狭义上来讲，这个就是我们的操作系统。

操作系统的内部它一般会有四大构成：① 进程管理 ② 文件管理 ③ 内存管理 ④ 驱动管理。

操作系统的核心工作是帮助我们进行这上面这些内容的管理工作。

再再往上就是 "用户层" 了，比如我们的图形化界面、各种库，用户的一些应用程序等。

什么是操作系统？

我们可以分成 "对上" 和 "对下" 来说明：

对上：给用户提供一个良好的、稳定的、高效的运行环境。
对下：要管理好底层的软硬件资源。

我们提了这么多，这些都可以归结成一个词 —— 管理

管理的目的：① 对上：提供一个良好稳定的运行环境 ② 对下：管理好软硬件资源。

从而整体达到提高操作效率的目的，这就叫操作系统。

总结：OS 是一款软件，用来进行对软硬件资源进行管理的软件。

❓ 好，操作系统我知道是什么了，那什么是 $\textrm{Linux}$ 操作系统呢？

这就如同现实中我们有中国银行、中国建设银行、中国农业银行……

我们的操作系统也有不同的种类， $\textrm{Windows}$ 、 $\textrm{Linux}$ 、 $\textrm{MacOS}$ ……

实际上， $\textrm{Linux}$ 操作系统也就是操作系统的一种罢了，

不管它有多么特别，它最终都是围绕我们刚才所说的 "向上和向下" 展开的。

目录内容的显示

ls 指令

ls [选项] [目录或文件]

ls ：显示当前目录下所有文件

① 对于目录，该命令列出目录下的所有子目录与文件。

② 对于文件，将列出文件名以及其他信息。

常用选项：

-a 列出目录下的所有文件，包括以 . 开头的隐含文件。
-d 将目录像文件一样显示，而不是显示其下的文件。如：ls -d 指定目录
- i 输出文件的 i 结点的索引信息。如： ls -ai 指定文件。
-k 以 k 字节的形式表示文件的大小。ls -alk 指定文件。
- l 列出文件的详细信息。
-n 用数字的 $\textrm{UID,GID}$ 代替名称。
-F 在每个文件名后附上一个字符以说明该文件的类型。" * " 表示可执行的普通文件， " / "表示目录， " @ " 表示符号链接； " | " 表示 FIFOs； " = " 表示套接字（sockets）。（目录类型识别）。
-r 对目录反向排序。
-t 以时间排序。
-s 在 l 文件名后输入该文件的大小（大小排序，如何找到目录下最大的文件）。
-R 列出所有子目录下的文件（递归）。
-1 一行只输出一个文件

我们来输入个 ls 看看：

如果当前目录什么文件都没有，如果我们想看 ls 的效果，我们用 touch 先创建一个文件。

$ touch mytest.c

我们可以用 mkdir 创建出一个目录出来：

我们在输入指令的时候一定要把空格带好，不要出现这种情况：

显示当前目录下，我们当前目录是谁呢？如何知道？输入 pwd 显示当前路径：

$ pwd

常用选项：ls -l

下面我们要来认识一下 "命令的选项"

指令是可以带很多选项的，比如默认情况下输入 ls 是只显示文件的，

但是输入 ls 带上 -l ，就可以显示出更多的文件属性。

ls -l ：显示文件更多的属性

$ ls -l        # 显示文件更多的属性

Linux 隐藏文件

❓ 思考：如果我们在 Windows 下创建了一个空文件（0kb）在磁盘中占据空间吗？

💡 要占用，文件有属性数据，属性数据是数据吗？当然是！

我们曾经或者将来的所有文件操作，无非两类：

① 对文件的内容操作 ② 对文件的属性操作

结论：文件 = 文件内容 + 文件属性

所以 ls -l 显示文件的更多属性，这里面的这些属性都代表了文件的某一种属性。

ls -a 选项

ls -a ：显示 Linux 系统中的隐藏文件

列出目录下的所有文件，包括以 . 开头的隐藏文件。以点开头的文件我们称之为隐藏文件。

$ ls -a        # 显示Linux系统中的隐藏文件

隐藏文件？ $\textrm{Windows}$ 下其实也有隐藏文件，感兴趣可以自己搜搜看。

我们还可以复合使用，比如 ls -a -l 。

ls -a -l ：显示 Linux 系统中的隐藏文件的更多属性

$ ls -a -l
$ ls -al

当前路径与上级路径（ . 和 .. ）

其实，任意目录下都会存在两个隐藏文件：

.   (当前路径)
..  (上级路径)

它们都是以 . 开头的。如果我们想回到上级路径，该如何操作？

很简单，只需要输入 "退！退！退！" 就行 —— （bushi）

退个锤子，这里我们要使用一个叫 cd 的指令！

cd .. ：回到上级路径

$ cd ..           # 回到上级路径

诶，我们再 cd .. pwd 一直重复，最后会回到哪里呢？

退到头了

/home/ayf 是什么呢？

这是 Linux 路径，和 Windows 下的路径一样：

D:\360MoveData\Users\Chaos\Desktop\OllyDBG\plugin

而这个 \ 就是传说中的路径分隔符！

Windows 的路径分隔符是 \ ，而 Linux 的路径分隔符是 /

思考：我们到 / 里了，该如何回去呢？（即回到 /home/ayf ）

当我们回到 / 时，就不能再进行回退了，这和 Window 下一样，一直返回返回到头，图标变灰：

不能回退时剩下的这个 / 我们不称之为路径分隔符，我们称之为 根目录 。

💡 而回到路径的方式，我们可以直接 cd + 路径：

$ cd  /home/ayf

我们再讲 ls -a 选项，由 -a 选项扯到了隐藏文件，然后又由 . 开头的隐藏文件引申到 .. ，

讲到当前目录和上级目录，又引申到了 cd.. 回退，由回退再引申到了路径分隔符和根目录……

❓ 思考：那当前路径 . ，这一个点，有什么用？

📜 我们在上一章试着写 Hello Linux 时，当时就用到了 ./a.out ：

ls 的其他常用选项，这里就不再逐个演示了。

我们对于 ls 用的最多的选项就是 ls -a -l ，其他的选项目前为止只需要有个印象即可。

🔺 对于指令的态度：必须记住，但不是现在。忘掉很正常，不需要专门下来背指令。我们也不用可以得去记，不懂就查就行，查多了自然就熟了。

目录的跳转操作

引入：Linux 目录结构的本质

我们刚才已经用过 cd 命令了，现在我们来正式的谈一谈这个命令。

❓ 思考：Linux 入口目录时 / 根目录，请问根目录可以再放一个目录吗？

Linux 的目录结构本质是一个多叉树。所以我们把 / 称为根目录，是路径的起始。

在数据结构的角度去理解：

① 既然是一颗多叉树，每一个子节点既可以是一个目录（再放目录或普通文件，递归式的定义），也可以是一个普通文件。

② 这颗多叉树的叶子节点一定是一个普通文件或者是空目录。

我们一般 "定位" ，是通过路径定位的方式找到文件的。

❓ 思考：为什么我们都是通过路径方式定位文件的呢？

如果我们想找到我们曾经写的 test.c 文件，我们可以从 / 到 home 到 foxny 再到 test.c。

任何一结点，可以有多个子节点。但是任何一个子节点，都只有一个父节点。

所以 test.c 只有一个父节点，即 ayf…… ayf 也只有一个父节点，即 home……

所以当我们定位路径时，反向回推时，这条路径时具有惟一性的。

💡 因为常规的路径定位是具有惟一性的。

绝对路径与相对路径

/home/ayf/test.c ： Linux 下的 "绝对路径" （惟一性且永远有效）。

相对路径：相对于我当前所处的路径。

相对路径往往相对于当前位置，容易失效。而绝对路径是永远有效的！

如果是日常使用，我们推荐相对路径 —— 因为简单。

如果是进行添加配置文件之类的，推荐绝对路径 —— 因为不会出错。

结论：cd 命令后面可以跟上任何以绝对路径或相对路径构建的路径。

pwd 指令

这个指令我们刚才已经用过了，没有比这个指令还要简单的指令了。

🔨 pwd：显示用户当前所在的目录

$ pwd       # 显示用户当前所在的目录

cd 指令

我们再讲几个 cd 指令的快捷方式：

$ cd ~        # 跳转到当前用户的家目录   ~: 表示home

这里的 ~ 就是一个快捷进入我们工作目录的方式。

默认一个用户在登录时，都是处于该用户的家目录中的。

一个普通用户的家目录一般都是在 home 路径下有一个以你名字命名的文件夹。

如果是 root 用户，它会在根目录下的 root 目录下。

$ cd /          # 跳到根目录
$ cd -          # 跳转至上一次我所处的路径

基本创建操作

touch 指令

touch [选项]... 文件...

🔨 touch：创建文件

touch 命令参数可更改文档或目录的日期时间，

包括存取时间和更改时间，或者新建一个不存在的文件。

📜 touch 常用选项：

-a 或 --time=atime 或 --time=access 或 --time=use ：只更改存取时间。
-c 或 --no-create ：不建立任何文档。
-d 使用指定的日期时间，而非现在的时间。
-f 此参数将忽略不予处理，仅负责解决 BSD 版本 touch 指令的兼容性问题。
-m 或 --time=mtime 或 --time=modify ：只更改变动时间。
-r 把指定文档或目录的日期时间，统统设成和参考文档或目录的日期时间相同。
-t 使用指定的日期时间，而非现在的时间。

本章我们只讲 touch 普通用法，我们不去讲它的常用选项。

本章只需掌握 touch 的最普通的用法，即用 touch 来创建普通文件。

💬 动手操作：

① touch 创建一个 mytest.c ② 使用 nano 写一个 Hello,Linux! ③ gcc 编译

具体操作步骤如下：（nano —— Linux 中的文本编辑器）

如果你没有 nano，切换至 root 账户，输入以下指令进行安装：

# yum install -y nano

如果你没有 gcc，切换至 root 账户，输入以下指令进行安装：

# yum install -y gcc-c++

mkdir 指令

mkdir [选项] [目录名]    # 创建目录

🔨 mkdir：创建目录

📜 mkdir 常用选项：

-p, --parents 可以是一个路径名称。此时若路径中的某些目录尚不存在,加上此选项后，系统将自动建立好那些尚不存在的目录，即一次可以建立多个目录。

💭 对于 mkdir 的命令，本章只需要掌握这两个就够了：

mkdir -p ../../..     //创建一串路径

基本删除操作

rmdir 指令：删除空目录

rmdir ：删除空目录

rmdir [目录名]

注意！rmdir 只能删除空目录！

rm 指令

rm ：删除普通文件

rm [文件名]     # 删除普通文件

名字一定要输入正确

如果像删除一个目录我们可以通过 " -r 递归式删除 "

$ rm -r [目录名]    # 递归删除目录文件

rm -rf 强制删除

rm -rf ：强制删除

rm 还有一个选项， -r 表示递归，还可以带一个 f （force，即强迫）：

$ rm -rf [目标]      # 强制删除

有时候我想删一个文件，系统会提示你 "你确认吗？"

我们带一个 -f，意思就是说 —— "我非常确认！你不要给我提示了！"

注意事项：不要在 root 下输入：

# rm -rf /

你的系统有可能会挂掉，即便没有挂，它它会从根目录开始递归把能删的都删了。

（如果你想试，且你现在也没啥文件，可以试试，就算挂掉了，去云服务器后台重启就行）