Linux云计算之Linux基础3——Linux系统基础part-2

1、终端、shell、文件理论

1、终端

终端(terminal)：人和系统交互的必要设备，人机交互最后一个界面（包含独立的输入输出设备）
- 物理终端(console)：直接接入本机器的键盘设备和显示器
- 虚拟终端(tty)：通过软件方式虚拟实现的终端。它可以提供命令行界面，也可以提供桌面的用户界面（UI环境）。
  - 通过组合键（例如【Ctrl+Alt+F1到F6】）在不同的虚拟终端之间切换。
- 模拟终端(pts)：图形桌面开启的字符终端，或者通过远程连接到系统时使用的终端界面。当用户通过SSH或其他远程连接工具连接到Linux系统时，他们会使用模拟终端来与系统进行交互。
查看当前是哪个终端，命令【tty】
终端对应的 UI 接口：GNOME 图形桌面环境、CLI 字符界面

2、shell

人机交互（翻译）程序，Shell 是一种用户与操作系统进行交互的程序。它接收用户的命令并将其发送到操作系统进行执行，然后将结果返回给用户。
1. 图形界面：shell (GUI)、gnome
  1. 在图形界面中，用户与操作系统交互通常通过图形用户界面（GUI）进行，如 GNOME 桌面环境。
  2. 开启图形界面【startx】命令
2. 字符界面：
  1. 在字符界面中，用户与操作系统交互通过字符用户界面（CLI）进行，如 Bash shell。
  2. 常见的命令行 shell 包括 bsh、csh、tcsh、ksh、bash、zsh等。其中，Bash 是遵循 GPL 协定的一种常见 shell。
  3. 要查看当前正在使用的 shell，使用命令【echo $SHELL】

3、shell 提示符

在 shell 中，提示符是一个特殊的字符或字符串，用于指示用户可以输入命令。
管理员（root用户）：提示符【#】
普通用户：提示符【$】
提示符的格式：【当前登录用户名@主机名当前的工作目录】# 或 $
【~】当前登录用户的家目录
1. 家目录：用户登录后默认的起始目录，用户在这个目录下可以存储个人文件、配置文件和其他数据。
2. 每个用户的家目录通常由系统管理员在用户创建时自动分配，并且具有与用户名称相同的名称。例如，对于用户名为 "user1" 的用户，家目录通常是 "/home/user1"。
显示当前的提示符样式：【echo $PS1】
定制不同风格的提示符，通过设置环境变量：PS1="xxxxxxxxxxxxx"
1. ```
# 设置一个简单的提示符，只包含 $
PS1="$ "

# 设置一个包含用户名和当前工作目录的提示符
PS1="\u@\h:\w $ "

# 设置一个更加复杂的提示符，包含颜色和其他信息
PS1="\[\e[01;32m\]\u@\h\[\e[00m\]:\[\e[01;34m\]\w\[\e[00m\] $ "

\u 表示用户名
\h 表示主机名
\w 表示当前工作目录
通过在 PS1 中设置不同的格式和包含不同的特殊字符，可以定制出适合自己喜好的命令行提示符样式。
在设置 PS1 时，在包含颜色等控制字符时，需要使用特殊的转义序列（比如 \e[01;32m），以确保显示效果正确。
```
2. 【PS1="\[\e[01;32m\]\u@\h\[\e[00m\]:\[\e[01;34m\]\w\[\e[00m\] $ "】
  1. \[\e[01;32m\]：这是一个颜色设置序列，用来设置命令行提示符的颜色。具体来说，\e[01;32m 表示设置颜色为亮绿色。其中 \e 是转义字符，表示 ASCII 控制序列的开始，[01;32m 是颜色设置的具体指令。在这个指令中，01 表示亮色，32 表示绿色。
  2. \u@\h：这个部分是命令行提示符中显示的内容。\u 表示当前用户名，\h 表示当前主机名。
  3. \[\e[00m\]：这是另一个颜色设置序列，用于恢复默认的文本颜色。具体来说，\e[00m 表示将文本颜色重置为终端的默认颜色。
  4. ：这是分隔符，用于分隔用户名和主机名部分与工作目录部分。
  5. \[\e[01;34m\]：这是第二个颜色设置序列，用于设置工作目录部分的颜色。具体来说，\e[01;34m 表示设置颜色为亮蓝色。
  6. \w：这个部分是命令行提示符中显示的工作目录。\w 表示当前工作目录。
  7. \[\e[00m\]：这是另一个颜色设置序列，用于恢复默认的文本颜色，与第一个颜色设置序列对应。
  8. $：这是命令行提示符的最后一部分，通常表示普通用户权限。

4、设置主机名

【hostname NAME】、【hostnamectI set-hostname NAME】
1. 注意:错误的主机名可能会导致某些服务无法启动
确定 shell 提示符进行敲命令（包括内部命令和外部命令）
1. 程序=指令+数据；指令是程序的执行逻辑，数据是程序操作的对象。
2. 广义程序=指令.ELF+库文件+配置文件+帮助文档
  1. 广义程序包括可执行文件（指令）以及程序运行所需的其他资源。
  2. 指令是程序的执行逻辑，通常以 ELF（Executable and Linkable Format）格式存储。
  3. 库文件是程序调用的函数库，用于提供额外的功能和服务。
  4. 配置文件包含程序的配置信息，用于调整程序行为。
  5. 帮助文档提供了程序的使用说明和帮助信息。
3. 注意：指令和库文件是二进制文件，配置文件和帮助文档是文本文件
4. 命令一般都要调用库文件，否则程序可能无法正常运行
5. 【ldd】命令可以查看一个可执行程序调用的共享库文件。
  1. ```
  ldd /bin/ls
```
命令路径：
1. 【which】查找指定命令的可执行文件路径。
2. 【whereis】查找指定命令的可执行文件路径以及帮助文档的路径
3. ```
which ls
whereis ls
```
内部命令：当前 Shell 内置的命令，可以直接在 Shell 中执行。
外部命令：额外安装的可执行程序命令，通常是存储在系统的某个目录中的二进制文件。
使用【enable】命令启用或禁用 Shell 内置命令，区分是否为内部或外部命令
1. ```
//启用内置命令
enable -n command_name
//例如，要启用 echo 内置命令，可以执行以下命令
enable -n echo

//禁用内置命令
enable command_name
//例如，要禁用 echo 内置命令，可以执行以下命令
enable echo
```
  一般情况下，内置命令都是默认启用的，因此很少需要使用 enable 命令来手动启用或禁用内置命令。这个命令主要用于特殊情况下的调试或测试。
2. 在 Bash shell 中，"echo" 命令用于将文本输出到标准输出。实际上内置命令是不会被禁用的，因为它们对 shell 的功能至关重要。内置命令通常被设计为与 shell 紧密集成，以确保 shell 的正常操作。

4、Linux 系统中的文件和目录

文件：磁盘空间上的一段数据流，根据文件名进行定位和访问。
1. 数据+元数据（文件的权限、所有者、修改时间等信息。）
目录：相当于 windows 中的文件夹，实现对文件的路径映射和组织管理。
Linux 文件名在同一个目录，必须唯一，严格区分大小写。
命令：【basename 基名】用于从给定的文件路径中提取基本文件名（不包括路径）。（最右侧文件或目录名）
1. ```
basename /path/to/file.txt
```
命令：【dirname 路径名】用于从给定的文件路径中提取目录部分（不包括最右侧的文件名）。（左侧的目录名）
1. ```
dirname /path/to/file.txt
```

2、三大基本命令

【cd】、【ls】、【pwd】
1. cd：进入指定的工作目录
2. ls：打印指定目录下的清单（如果不接后面参数代表打印当前工作目录的清单）
3. pwd：查看当前所在的工作目录的完整路径。
4. ```
cd /path/to/directory
ls /path/to/directory
pwd
```
用户家目录：超级用户【(/root)】，普通用户【(/home)】
1. 在 Linux 系统中，每个用户都有一个默认的家目录，其中包含其个人文件和配置文件。
2. 超级用户的家目录通常位于 /root 目录下。
3. 普通用户的家目录通常位于 /home 目录下，其中每个用户都有一个单独的子目录。

3、linux 命令通用格式

命令字 [选项] [参数]，中括号表示可有可无
1. 命令字是要执行的具体命令的名称，比如 ls、cd、mkdir 等；在命令行中，命令字通常是第一个单词，用于指示要执行的操作。
2. 选项：实现差异化的功能。控制命令行命令行为的标志，它们可以修改命令的默认行为。可以分为短格式选项和长格式选项
  1. 短格式选项：以【-】来传递，后面跟着一个字母或一串字母，用于指定具体的选项。
    1. 例如，【ls -l】 中的【-l】 就是一个短格式选项
  2. 长格式选项：以【--】来传递，后面跟着一个或多个单词，用于指定更具描述性的选项。
    1. 例如：【--help -all】、【ls --human-readble】；通常不可以连用
3. 参数：命令的操作对象，是命令需要操作的目标对象或数据。指定命令的具体操作对象。
4. ```
ls -l /root/

#ls 是命令字，用于列出目录内容。
#-l 是短格式选项，表示要以长格式显示文件列表。
#/root/ 是参数，指定了要列出内容的目录路径。
```

4、Linux文件系统及目录结构

倒状树形结构，一切文件都以根目录【/】 为起点向下延伸
在 Linux 中，目录结构的组织是层次化的，允许用户按照逻辑方式组织和管理文件。
文件：是存储在存储设备上的数据的逻辑单元，每个文件由两部分组成：元数据和数据。
1. 元数据：包含了文件的信息，如文件名、权限、所有者、修改时间等。
2. 数据：是文件实际包含的内容
注意事项：
1. Linux 文件系统对文件名严格区分大小写，因此 file.txt 和 File.txt 被视为两个不同的文件。
2. 文件名中不能使用特殊字符 /，因为 / 用于分隔文件路径。
3. 文件名也不能太长，具体的限制取决于文件系统
4. 以【. 】开头的文件被视为隐藏文件，它们在默认情况下不会显示在文件列表中。

5、Linux的相对路径和绝对路径

相对路径是相对于当前工作目录的路径，而绝对路径是从根目录 / 开始的完整路径。
相对路径不需要从根目录开始，而是相对于当前目录的位置来描述目标位置。
【pwd】命令显示当前工作目录的路径。路径的起始点始终为根【/】，路径分隔符为【/】 (windows 的路径分隔符为【\】)
相对路径之【.】【..】
1. 相对路径前面不要加上【/】，否则会认为在以绝对路径根下发起
2. 【.】当前路径/目录
3. 【..】父目录(上级目录)
4. ```
cd ../   # 进入上级目录
```

6、Linux 特点及哲学思想（重点）

一切皆文件：Linux 将硬件、驱动、系统参数等都视为文件来管理。
组合目的的单一的小程序完成复杂的任务，一个程序只做一件事，且做好
尽量避免跟用户交互（一般情况，执行操作没有消息就是最好的消息）
使用文本文件保存配置信息：Linux 喜欢使用文本文件来保存系统配置和设置，这样用户可以通过编辑文本文件来配置系统，而不需要复杂的图形界面。

7、Linux 命令帮助

Linux 操作系统的使用主要以命令的方式基于 shell来进行操作，Linux 命令太多，在涉及到相关详细功能的时候，可以了解如何查看命令的帮助文档
1. 内部命令的帮助文档查看：【help COMMAND】
  1. ```
  help cd
```
2. 外部命令的帮助文档查看：【COMMAND --help】
  1. ```
  ls --help
```
3. 命令的通用使用内部手册：【man COMMAND】（内命令跳转到内部命令的帮助文档）
  1. ```
  man ls
```
4. 命令的信息页查看帮助：【info COMMAND】
  1. ```
  info ls
```
5. 每个程序几乎都有自己的帮助文档，通常存放在 /usr/share/doc 目录下，也可以通过访问程序官方网站来获取文档。
6. 查看红帽官方的命令帮助文档，对于RHEL（Red Hat Enterprise Linux）和CentOS（CentOS）发行版，可以查看红帽官方的命令帮助文档。
man 文档帮助详解（文档工程师进行编写）
1. man 手册所在系统的存放位置【/usr/share/man】 ，基本都是基于压缩之后的手册文件
2. man 1---8
  1. man 1：命令普通帮助
  2. man 2：系统调用
  3. man 3：库调用
  4. man 4：设备文件和特殊文件
  5. man 5：配置文件相关帮助
  6. man 6：游戏
  7. man 7：杂项
  8. man 8：管理类命令
  9. ```
  man 1 ls   # 查看 ls 命令的帮助文档
```
进入 man 手册后的相关操作
1. 使用【空格】或者【B】键可以上下翻屏查看，【d】键翻半屏
2. 【/】或者【?】搜索内容
3. 【q】键退出

8、结合帮助文档基于三大命令的详细使用

【cd】：用于改变当前工作目

cd           # 进入当前用户的家目录
cd ~         # 进入当前用户的家目录（另一种方式）
cd ~/xxx/xxx # 进入当前用户的子目录
cd ~USER     # 进入某个普通用户的家目录（超级用户权限）
cd -         # 切换到上次目录（来回切换）

【ls】：用于列出指定目录中的文件和子目录的清单
1. 选项：
  1. 【-a】：显示目录下的所有文件（包括隐藏文件)
  2. 【-l】：长格式显示文件信息（查看文件的基本属性)
  3. 【-d】：只显示目录的本身属性，需要和【-l】连用
  4. 【-h】：以人类通俗易懂的方式显示文件相关信息
  5. 【-r】：逆序显示指定路径下的内容
  6. 【-R】：递归显示目录及其子目录内的所有内容
  7. 【-t】：根据时间清单列表出来
  8. ```
  ls -a   # 显示所有文件，包括隐藏文件
  ls -l   # 以长格式显示文件信息
  ls -lh  # 以人类通俗易懂的方式显示文件相关信息
  ls -d   # 只显示目录的本身属性
  ls -r   # 逆序显示指定路径下的内容
  ls -R   # 递归显示目录及其子目录内的所有内容
  ls -t   # 根据时间清单列表出来
```
【pwd】：打印当前工作路径
1. 【cat】命令，显示文本文件内部的内容
  1. 格式【cat [option] file...】
  2. 【-n】：输出文本内容的行数标号
  3. 【-E】：显示文本文件内容的每行的结束符
  4. 【/etc】：目录下面有一个文本文件【my.cnf】
  5. ```
  cat file            # 显示文本文件的内容
  cat -n file         # 输出文本内容的行数标号
  cat -E file         # 显示文本文件内容的每行的结束符
```
2. 【nano】命令，小型文本编辑器(好用)
  1. 格式【nano file】：如果文本文件不存在，即创建新的文本文件
  2. 【ctrl+o】：写入，回车保存
  3. 【Ctrl+x】：退出
  4. ```
  nano file.txt       # 打开文本文件进行编辑
```
3. 【gedit】图形化的文本编辑器，需要图形界面支持，通常用于在桌面环境下编辑文本文件。

9、Linux 命令所在的路径和命令历史信息

所有的命令归根结底就是一个特定的二进制程序，基于 ELF （可执行与链接格式）格式存在 Linux 文件系统内。
执行命令时，系统会在PATH环境变量所指示的路径下查找对应的二进制程序。
1. ```
echo $PATH   # 查看当前bash的PATH环境变量
```
2. PATH环境变量是一个用于指定可执行程序所在路径的环境变量。在Linux系统中，当用户输入一个命令时，系统会在PATH环境变量所列出的路径中查找对应的可执行程序，并且执行找到的第一个匹配的程序。
命令在 shell 的 PATH 环境变量中使用后会被缓存下来，【hash】命令记录缓存次数，缓存命中可能不会真实反映命令位置。
【hash -r】 # 清除命令缓存
1. 当命令被执行时，它们的路径会被缓存起来以提高执行效率。但有时候，如果命令的路径发生了变化，需要清除缓存以确保使用的是最新的命令。清除命令缓存

10、【history】

用于显示当前用户在命令行中执行过的所有命令记录。（每个不同的终端，记录的命令都不一样）
命令记录保存在当前用户的家目录下的隐藏文件【 .bash_history】 中。
以下命令不会对命令历史文件内容发生任何更改
1. 【history】：命令历史查询
2. 【history -c】：清除命令历史
3. 【history -a】：追加当前会话的命令历史到命令历史文件【.bash_history】之中
4. 【history -d】：删除指定的命令历史条目
5. ```
history -d 100    # 删除序号为100的命令历史条目
```

11、Linux 的文件类型

普通文件：【-】，【f】
1. 通常情况下以无色表示，但可执行文件(绿色)、压缩文件、破损文件(红色) 除外
2. ```
ls -l file.txt
```
目录文件：用于存储其他文件和目录的路径映射【d】，通常情况下以蓝色显示
1. ```
ls -l /path/to/directory
```
链接文件(符号链接)：软连接【l】，指向另一个文件或目录的链接，相当于Windows中的快捷方式，作用为链接到背后真实文件，通常情况下以青色表示
1. ```
ls -l symlink
```
设备文件：用于表示系统中的硬件设备，
1. 字符设备：【c】 (线性数据存储或展示设备)
2. 块设备：【b】通常情况下以黄色显示
3. ```
ls -l /dev/sda
```
套接字文件：【s】，主要实现程序进程和端口套接的临时文件，通常情况下以紫色显示，【ip:port】跨主机通信进程地址
1. ```
ls -l /path/to/socket
```
命名管道文件：【p】，主要实现程序管道连接抽象出来的文件，通常情况下以暗黄色表示
1. ```
ls -l /path/to/fifo
```