01葵花寶典之Linux基礎知識

計算機是現代社會人類必不可少的工具，計算機知識也是未來人類不可或缺的基本生存技能。本篇博客將簡要介紹計算機的基本構成，以及linux操作系統的一些入門知識。

1.計算機的組成及公用

馮.諾依曼教授提出現代計算機由5大系統構成：控制器、運算器、器、輸入設備和輸出設備。經過近百年的發展，雖然各類計算機層出不窮，但大多計算機仍是馮.諾依曼計算機的組織結構，只是作了一些改進而已，并沒有從根本上突破馮體系結構的束縛。

• 控制器：由其控制計算機完成各種計算、存儲、顯示等功能。
• 運算器：根據控制器的指令，從存儲器讀取計算程序和數據，完成計算，并將結果送給存儲器存儲或輸出設備
• 存儲器：用于存儲計算機運行的各類指令和數據，包括高速寄存器、內存等。
• 輸入、輸出設備：它們是計算機與人類或其他設備的交互接口，通過輸入輸出設備，可將程序和數據傳給計算機，或將計算機內存儲的數據或計算結果傳遞給其他設備。

2.linux發行版相關知識

Linux是一個開源的操作系統內核。所謂開源就是指任何人在遵守一定的規則下，可以對其進行修改和開發。所謂操作系統內核，是指操作系統中的核心部分，提供了操作系統的基本功能。其和發行版之間的關系可以這樣理解：內核相當于一個毛坯房子，而各類發行版可以認為是在毛坯房子上裝修好的房子。毛坯房子只有一種，但不同人對房子的功能和審美有不同的需求，也就導致了有各種發行版的存在。

Linux目前主要有三大系列的發行版本:

1. Debian。Debian誕生與linux發布后的1993年，基于Debian的發行版目前已經發展成為一個龐大的家族。著名的發行版是Ubuntu。自從國內強制規定計算機出廠時必須帶操作系統，好多廠商就自帶Ubuntu這個免費的系統。還有一個著名的發行版Kali linux，基于Blacktrack開發，它是一個專業的滲透測試和安全審計工具。被網友廣泛提及的應用就是用其破解Wifi密碼，進行蹭網。還有一個國內的發行版，深度（Deepin）。其前身 Hiweed Linux 是中國第一個基于 Debian的本地化衍生版，它包含有許多自行開發的特色軟件，如：深度軟件中心、深度截圖、深度音樂播放器和深度影音等，在軟件中心中，也有很多符合國人使用習慣的軟件：wps、騰訊通、qt開發環境、pdf工具等，如果用于日常辦公，基本可以滿足需求，上手使用也是比較容易的。
2. RedHat。國人稱其為“紅帽”。紅帽是一家商業公司開發的linux發行版，主要的發行版是RHEL（紅帽企業版linux，服務器版），以及fedora（桌面版）。還有一個基于RHEL編譯的免費版本：Centos（community enterprise operate system社區企業版操作系統），這也是眾多企業在生產環境中使用的版本，也是運維工程師經常遇到的版本之一。
3. Slackware。相比與Debian和RedHat而言，Slackware就有些薄弱了，其自身發布后，并沒有多大的發展，反而是基于Slackware的二次發行版S.u.S.E發展的枝繁葉茂，這其中就包括Opensuse等。
4. 其它。主要有Gentoo，Arch等。還有一個分支，就是現在廣泛應用與移動終端的Android，大量應用于手機、平板電腦、智能電視、電視盒等設備。

具體的Linux發行版本可參考linux Distribution Timeline（https://en.wikipedia.org/wiki/File:Linux_Distribution_Timeline.svg）

3.linux的哲學思想

Linux的哲學思想，可以認為是linux設計開發的基本遵循和基本要求，主要體現在四個方面：

• 一切皆文件。起初聽說一切皆文件這句話，感覺有些蒙。數據在計算機上本來就是以文件的形式存在，而所謂的一切又指的什么？老師講目錄也是文件，也勉強能理解，區別于windows的文件夾，而其將硬件也抽象為文件，確實在一開始難以理解。但在應用中，當你需要使用光盤或者新增加硬盤時，就能對一切皆文件有深一層的認識。在windows中，使用光驅，直接雙擊就可以，而linux中，光驅需要一個設備文件，注意，就是文件，然后將此設備文件掛載到系統的某個目錄下，才可以訪問。這里的設備文件，就是將硬件光驅抽象為一個文件，訪問硬件，就是要通過這個設備文件訪問。
• 功能單一的程序組合完成復雜功能。自己感覺這個很像目前的社會發展和社會分工。一個人如果會做許多工作，那么這個人很可能在這些工作中都不深入。相反，社會分工越來越細，一個人只需要把一件事做的極致就可以了。對應到計算機上，單一功能的程序可能能完成的任務很少，但它高效、穩定、可靠。這樣對于要完成復雜功能，一是可以重復利用很多已經開發好的功能單一的程序，減少開發難度；二是對于復雜程序而言，這種搭積木式的組合，也可使代碼高效。
• 盡量避免和用戶交互?？梢岳斫鉃闄C器能做的，就不需要人為干預，如果需要關注，系統也可以根據用戶指定，輸出交互信息。
• 使用文本文件保存程序配置信息。我們知道，在windows上配置軟件，基本都是通過點擊選擇等操作完成。在linux上，所以的程序配置都是通過文本文件來配置和保存，其優點是對于使用者，文本文件的查看和修改是相當迅速便捷的，節省了使用者的時間。

當然，linux還有很多哲學思想，體現在方方面面中，例如，簡潔，從命令的名稱中可以看出，只要能讓使用者見名知意，能多簡單就多簡單，絕不多寫一個字母。如ls，是list之意，pwd是print work directory之意，很簡潔。對于初學者而言，可能會有些困擾，但久了，就能感覺到便捷。

4.一些基礎命令

命令是CLI的核心，相對于shell而言，有內部命令（內嵌命令）和外部命令之分。內部命令，是指shell內部自帶的命令，外部命令，就是shell外部的程序提供的命令。一個命令主要由三部分組成：命令名、選項、參數。

• 命令名COMMAND:用于區別各種命令，向操作系統指明了需要完成的動作。
• 選項OPTION:用于修正命令的動作的，一般而言，命令都有默認動作，而選項就是用于修正命令默認動作的，比如，一個命令默認完成顯示功能，而如果要更改顯示的具體內容和格式，就需要通過選項來完成。選項分為長選項和短選項，長選項顧名思義，就是“長”，通過 — ，連接一個單詞或者單詞組合來表示；短選項，就是“短”，方便輸入，看起來簡潔，通過 – ，連接一個字母來表示，短選項可以組合使用，即通過 – ，連接幾個短選項字母。
• 參數ARGUMENT:用于指明命令的作用對象的，也就是說這個命令作用于誰?？梢赃@樣理解，命令名相當于動詞，而選項相當于副詞或形容詞，參數相當于名詞。如“買便宜的書”，買是動詞，相當于命令名，指明動作是買，便宜的是形容詞，修正命令名買，書，說明了買的對象是書，而不是其他物品。

如 ls –l /etc這條命令，ls是命令名，指明的動作是顯示，-l，指明了顯示時需要使用長格式來顯示，而目錄/etc則指明了需要顯示的是/etc目錄，而不是其他。

注意: 有些命令的選項也可以帶參數，稱為選項的參數，用于說明選項的作用對象

下面介紹幾個常見的linux命令

1. ifconfig 用于顯示和配置網絡接口（網卡），用于替代ip addr 和ip link 命令

• 顯示網絡

ifconfig 不帶任何選項和參數，顯示系統所有網絡接口相關信息

ifconfig INTERFACE_NAME 顯示指定網絡接口的信息

• 配置網絡

ifconfig INTERFACE_NAME [aftype] options | address …

ifconfig INTERFACE_NAME up | down ,開啟或關閉一個網絡接口，向交換機接口上的 no shutdown和shutdown一樣，為管理員在軟件層面上關閉接口。

ifconfig INTERFACE_NAME add 為接口配置一個ip地址，如：ifconfig eth0 add 192.168.31.5

ifconfig INTERFACE_NAME del 刪除接口ip地址

ifconfig INTERFACE_NAME netmask add 為指定接口配置掩碼

ifconfig還包括設置接口的mtu值、6to4隧道、多播、網卡類型等相關選項。

2. echo echo的中文意思是回音，這里主要取“回”之意，將echo的內容，根據選項，進行顯示。

主要可使用的參數有 –n –e

-n 指顯示完成后，不自動換行

-e 指使轉意字符生效（默認轉意字符不生效） 經常使用的轉意字符有以下幾個：

\ 輸出一個\

\b 輸出一個退格鍵，如echo -e “he\bllo” 將輸出 he又輸出一個退格鍵，刪除了字母 e，然后接著輸出字母 llo，最后結果是 hllo

\v 輸出一個垂直制表符

\t 輸出一個水平制表符，相當于tab鍵

\0NNN 使用1到3位控制輸出字符的格式的，例如顏色、是否加粗等。如，控制輸出字體顏色為紅色：echo -e “\033[31mhello\033[0m”或echo -e “\033[31mhello”

第一條命令echo -e “\033[31mhello\033[0m” 第一個\033表示字體要帶顏色，設置為31m即紅色，第二個\033也表示字體要帶顏色，0m表示恢復為使用系統默認顏色。

第二條命令echo -e “\033[31mhello” 在hello后沒有控制符，即沒有恢復為系統默認顏色，所有在該shell進程中的顏色顯示，都將是紅色，包括命令提示符等，直到使用0m恢復為系統默認值為止。

3. tty 顯示該終端對應的設備文件
4. startx 打開圖形化用戶接口，即GUI
5. export shell內部命令，用于顯示或設置shell變量的值

顯示：export –p

設置：export NAME=value

6. pwd 顯示當前的工作目錄
7. history 顯示命令歷史

history命令用于顯示命令歷史信息，不帶選項時，顯示該用戶家目錄下的.bash_history內容以及此次登錄后所運行的命令歷史信息。

涉及到history命令的幾個環境變量是：

HISTSIZE：默認1000，指當前shell可以保存的命令歷史條數

HISTFILE：默認當前用戶家目錄下的.bash_history

HISTFILESIZE：默認1000，指HISTFILE所能保存的命令歷史條數，超過該數量后，后續的命令被保存，最早的命令記錄將被刪除

HISTCONTROL：共三個值，ignoredumps與上一條命令重復的命令將不被記錄在命令歷史中（默認值） ignorespace 以空格開頭的命令將不被記入命令歷史中 ignoreboth 與上一條命令重復和以空格開頭的都不被記入命令歷史中

常用的選項有 –r 和 –w

-r 指重新加載用戶家目錄下的.bash_history內容

-w 指將當前shell的命令歷史信息增加至.bash_history中

幾個相關用法：

!NUM：重新執行命令歷史中的第NUM條命令

!ABC：重新執行最近一次以ABC開頭的命令

!!:重新執行上一條命令

上下方向鍵，系統將在內存空間的命令歷史中，以時間為順序，顯示最新執行的命令。

8.關機、重啟類命令

poweroff關閉系統 poweroff TIME [message]

reboot重啟系統 reboot TIME [message]

halt 關閉系統 halt TIME [message]

shutdown 當于基本可以相當于上三條命令合集，可通過選項實現上述三個命令的功能，

shutdown –r TIME [message] 相當于 reboot TIME [message]

shutdown –H TIME [message] 相當于 halt TIME [message]

shutdown –P TIME [message] 相當于 poweroff TIME [message]

不同在于shutdown –c [message] 可取消即將執行的關機或重啟操作

poweroff、reboot、halt默認都是調用shutdown來完成操作，通過-f或–force選項，系統將不調用shutdown，而是調用它自己的系統調用來完成相應的poweroff、reboot、halt操作。

9.系統時間類命令

date用于顯示系統的日期和時間，不帶任何參數，顯示時間和日期 ?？墒褂酶袷交ぞ呖刂骑@示的時間和日期方式。

+%T 時:分:秒

+%D 月/日/年

+%Y 年

+%m 月

+%d 日

+%H 時

+%M 分

+%S 秒

+%s 自1970年1月1日起經過的絕對秒數

以上控制方式可以組合使用，如：date “+%Y-%m-%d %H:%M:%S” 將以類似于2018-02-28 31:38:26的格式顯示日期時間信息。

hwclock 顯示系統硬件時間，可以認為是bios時間。一般而言，設備開機后，運行的時間越長，硬件時間和系統時間越可能不一致，調整方式如下：

hwclock -hctosys 以硬件時間為準，將系統時間調整為硬件時間（可用短選項 -s）

hwclock -systohc 以系統時間為準，將硬件時間調整為系統時間（可用短選項 -w）

個人認為使用長選項，有明確的英文含義，容易記憶。

5.linux幫助

對linux而言，一個程序，應該由四部分組成，一是程序的二進制文件，二是程序運行所依賴的庫文件，三是程序的配置文件，四是程序的幫助文件。幫助信息是程序使用者學習程序使用的重要部分，一個沒有幫助信息的程序，是不可以想象的。

上一節提到過，命令由內外之分，對于linux命令的幫助信息而言，不同類別命令，也有不同的獲取辦法（查看命令是內部或外部命令使用type [COMMAND]）。

對于內部命令，使用help [COMMAND]來獲取幫助信息。

對于外部命令，則有以下幾種方式：一是使用man命令，即man [OPTIONS] [COMMAND]；二是使用info命令，即info [OPTIONS] [COMMAND]；三是一般外部命名會有一個長選項，–help（有些會有短選項 –h），使用 command_name –help 來獲取幫助信息。

注意：man命令不僅僅可以顯示外部命令的幫助信息，還可以顯示一些諸如配置文件的使用幫助信息。

man命令是查找幫助信息的最常用的命令，下面詳細介紹：man是manual的前三個字母，是手冊的意思，用于顯示一個命令的手冊信息。這個手冊是命令開發人員根據一定的規范編寫的。手冊信息根據不同內容分為不同的章節，一般分為8個章節，分別如下：

• 1 User Commands 用戶命令幫助
• 2 System Calls 系統調用幫助
• 3 C Library Functions C庫函數
• 4 Devices and Special Files 設備和特殊文件
• 5 File Formats and Conventions 文件格式
• 6 Games et. Al. 游戲
• 7 Miscellanea 雜項
• 8 System Administration tools and Daemons 系統管理工具和守護進程

還有一些其他章節幫助信息，如1p、0、1x、9等。一個manual手冊，可能包含上述的某幾個章節，或者一個章節，在使用時，man命令根據其默認配置文件（/etc/man.config），查找到第一個章節，并予以顯示（man內部顯示使用less –is命令）。如果要顯示其它章節，則需要使用man # COMMAND，其中#表示章節。需要查看一個手冊都有哪些章節時，使用whatis 命令。

前面提到，man命令顯示手冊時，內部使用的是less -is命令，所以，在查看時，可以使用一些同less命令相同的一些屏幕控制和文本查找方式：

• f 或者F 或者 SPACE（空格鍵），向下翻整屏
• b 或者B：backward，向上翻N行，默認整屏
• d 或者D：downward，向下翻N行，默認屏幕的一半行數，即翻半屏
• u 或者U：backward，向上翻N行，默認屏幕的一半行數，即翻半屏
• ENTER（回車鍵），默認向下翻1行
• 查找: 使用/keyword或者?keyword

/keyword從當前位置向下查找keyword，查找到后，屏幕以查找到的第一個keyword為第一行開始顯示，使用n或N鍵在查找到的關鍵字之間跳轉

?keyword從當前位置向上查找keyword，查找到后，屏幕以查找到的第一個keyword為第一行開始顯示，使用n或N鍵在查找到的關鍵字之間跳轉

??注意：在使用n或N跳轉時，n表示跳轉方向和使用的/或?方向相同，即如果使用/，n則表示向下一個跳轉，如果使用?，n則表示向上調轉 .查找的keyword不區分大小寫 ，最后使用q退出man手冊。

6.linux發行版基礎目錄名稱命名法則及功用規定

Linux由于是一個開源系統，每個人都可以對其做修改，這樣就可能導致其目錄五花八門、支離破碎。為解決這一可能存在的問題，Linux設計了FHS（Filesystem Hierarchy Standard 文件系統層級標準）來規范一個linux系統中所需要有的文件及其名稱。

????/ 根目錄，即任何的linux系統必須有根目錄，其他一切目錄和文件都以根為起始點

????/bin binary，用戶的基本命令二進制文件

????/boot 系統啟動時boot loader需要的所有文件，但不包括配置文件

????/dev 設備文件，一般不需要手動創建

????/etc 配置文件

???? /home 默認普通用戶的家目錄文件

????/lib 基本共享庫和內核模塊

??????/lib64 64位系統上的基本共享庫和內核模塊

????/media 可移動設備的掛載點，如移動硬盤、U盤、CDrom等

????/mnt 臨時文件系統或設備的掛載點，

????/opt optional用于安裝一些可選的的程序

????/sbin system binary 系統管理員命令的基本二進制文件（一般只讀）

????/srv 系統提供的數據

????/tmp 臨時文件

? ? ? ? ? ? ? /usr universal shared resource通用共享資源，它是FHS的第二大部分。它是共享的只讀數據。并且，它一般和系統平臺沒有關系，即不同的主機之間的/usr是可以通用的

??????/usr/bin 用戶命令二進制文件

??????/usr/include C程序的頭文件包含

??????/usr/lib 庫文件

??????/usr/local 本地的層級機構（一般安裝完系統為空）

??????/usr/sbin 非重要的系統命令二進制文件

??????/usr/share 與平臺無關的共享數據

????/var 存儲可變數據文件。包括有鎖文件、日志文件、郵件等

????/proc 虛擬文件，即將與系統相關的內存中的數據抽象為文件，供用戶調用和查看

????/sys 虛擬文件，與/proc目錄功能相同，在新的linux內核中采用。

具體參考站點：http://www.pathname.com/fhs/

以上是對linux的一些粗淺認識，肯定有很多錯誤和理解不到位的地方，請聯系：1103212768@qq.com