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读书笔记之《Ubuntu Linux操作系统》

读书笔记之《Ubuntu Linux操作系统》

作者: 046ef6b0df68 | 来源:发表于2018-12-25 10:46 被阅读4次

文|Seraph

一、Ubuntu安装与基本使用

  1. Linux是一种起源于UNIX,以可移植操作系统接口(Portable Operating System Interface, POSIX)标准为框架发展起来的开放源代码的操作系统。
  2. GNU是“GNU‘s Not UNIX”的递归缩写,其含义是开发出一套与UNIX相似而不是UNIX的系统。
  3. GNU包含以下三个协议条款:
  • GNU通用公共许可证(GNU General Public License, GPL)
  • GNU较宽松公共许可证(GNU Lesser General Public License, LGPL)
  • GNU自由文档许可证(GNU Free Documentation License, GFDL)
    1991年,Linus Torvalds按照GPL条款发布了Linux。
  1. Windows系列操作系统采用为内核体系结构,模块化设计,将对象分为用户模式层和内核模式层。
    Linux操作系统是采用但内核模式的操作系统,内核代码结构紧凑,执行速度快。
  2. linux内核版本
    [主版本].[次版本].[修改版本]-[附版本]
    次版本表示内核类型,偶数说明稳定的产品版本,奇数说明是开发中的实验版本。
  3. Window系统一般磁盘从C开始分配,因为A和B表示软盘。
  4. 初次使用Ubuntu系统,如果要使用root用户,需要使用sudo passwd root给root添加密码。
  5. 如软件安装包下载失败,可以在软件和更新中变更软件源。

二、图形界面与命令行

  1. Linux图形架构


    Linux图形架构
  2. Ctrl+Alt+T打开仿真终端窗口
  3. Ctrl+Alt+Fn切换控制台界面,linux系统允许用户同时打开6个虚拟控制台(tty1~tty6)。
  4. Shell是用户和系统交互的接口
    Ubuntu默认使用的Shell程序是bash
  5. 正则表达式
  • 通配符
符号 含义
* 表示任何字符串
? 表示任何单个字符
[] 表示一个字符序列
! 在[]中使用!表示排除其中任意字符
^ 只在一行的开头匹配字符串
$ 只在行尾匹配字符串
  • 模式表达式
    模式表达式是那些包含一个或多个通配符的字符串,各模式之间以竖线(|)分开
符号 含义
* 匹配任意多个模式
+ 匹配1个或多个模式
? 匹配模式表中任何一个模式
@ 仅匹配模式表中一个给定模式
! 除了给定模式表中的一个模式之外,它可以匹配其他任何字符串
  1. Shell中的特殊字符
  • 单引号括起来的字符串视为普通字符串
  • 双引号括起来的的字符串,除$、\、单引号和双引号仍然作为特殊字符并保留其特殊功能外,其他都视为普通字符对待
  • 反单引号括起来的字符串被Shell解释为命令行
  1. 环境变量
环境变量 含义
PATH 可执行命令的搜索路径
HOME 用户主目录
LOGNAME 当前用户的登录名
HOSTNAME 主机名
PSI 当前命令提示符
SHELL 用户当前的Shell
  1. 一个命令行中使用多个命令,用隔开;
    \表示命令行持续到下一行。
  2. Ctral+D结束输入符
    Ctrl+C强制中断

三、用户与组管理

  1. Ubuntu初始使用时,root没有密码的,所以不能使用su root切换,但是可以使用sudo su root命令。
  2. UID,root账户的UID为0,系统账户的UID的范围为1~499,还包括65534,常规用户的UID默认从1000开始顺序编号。
  3. GID,root组的GID为0,系统组的GID的范围为1~499,自定义组由管理员创建,GID默认从1000开始。
  4. 一个用户可以同时属于多个组,其中某个组为该用户的主要组,其他组为该用户的次要组。
  5. Linux用户账户的其相关信息(除密码外)均存放在/etc/passwd配置文件中
    每条信息格式含义如下:
    账户名:密码:UID:GID:注释:主目录:Shell
    如果要禁用某个账户,可以在passwd文件中该账户记录行前加*
  6. 账户密码信息保存在/etc/shadow中,且密码都是由MD5加密后保存的。
    每条密码信息格式含义如下:
    账户名:密码:最近一次修改:最短有效期:最长有效期:过期前警告器:过期日期:禁用:保留用于未来扩展
    日期格式从1970年1月1日到修改日期的天数。
  7. 组账户配置文件/etc/group
    信息格式如下:
    组名:组密码:GID:组成员列表
    该文件中,用户的主要组不会将该用户自己作为成员列出。
  8. 组密码配置文件/etc/gshadow
    信息格式如下:
    组名:加密后的组密码:组管理员:组成员列表
  9. 安装“用户与组”管理命令
    sudo apt install gnome-system-tools
  10. 文本分析工具awk
    如下命令可以列举出passwd文件中所有用户
    awk -F':' '{print $1}' /etc/passwd
  11. 添加用户账户useradd
    用法格式:
    useradd [选项] <用户名>
    对于没有指定选项的情况,系统将根据/etc/default/useradd配置文件中的定义为新建用户账户提供默认值。
    -D选项用于显示默认的useradd配置。
    相似命令:adduser
  12. 管理用户账户密码passwd
    用法格式:
    passwd [选项] <用户名>
  13. 修改用户账户usermod
    用法格式:
    usermod [选项] <用户名>
  14. 更该用户的个人信息chfn
    用法格式:
    chfn [选项] <用户名>
  15. 删除用户userdel
    用法格式:
    userdel [-r] <用户名>
    如果选择-r,则在删除该账户的同时,一并删除该账户对应的主目录和邮件目录。
    相似命令:deluser
  16. 创建组账户命令groupadd
    用法格式:
    groupadd [选项] <组名>
    相似命令:addgroup
  17. 修改组账户命令groupmod
  18. 删除组账户命令groupdel
    相似命令:delgroup
  19. 显示某用户所属的全部组命令groups
    如果没有指定用户,则显示当前用户。
  20. 向组中添加或删除用户命令gpasswd
    相似命令:adduser deluser
  21. 查看用户信息命令id
  22. 查看的登录用户命令who
  23. 查看系统的历史登录情况命令last

四、文件与目录管理

  1. 特殊目录符号
符号 含义
. 或 ./ 当前目录
.. 或 ../ 上一层目录
~ 当前用户的主目录
  1. FHS(Filesystem Hierarchy Standard)规范
目录 存放内容
/bin 存放用于系统管理维护的常用实用命令文件
/boot 存放用于系统启动的内核文件和引导装载程序文件
/dev 存放设备文件
/etc 存放系统配置文件
/home 各个用户的主目录
/lib 存放动态连接共享库
/media 为光盘软盘等设备提供的默认挂载点
/mnt 为某设备提供的默认挂载点
/root root用户主目录
/proc 系统自动产生的映射文件
/sbin 存放系统管理员或者root用户使用的命令文件
/usr 存放应用程序和文件
/var 保持经常变化的内容,如系统日志、打印
  1. 文件结构:索引节点(包含文件权限/所有者/大小等信息)+数据
  2. 文件类型:普通文件、目录文件、设备文件、链接文件
  • 目录文件:当文件添加到一个目录中时,该目录的大小会增加,当删除文件时,目录的尺寸并未减少,内核对该目录项做上特殊标记,以便下次添加一个文件时重新使用它;
  • 链接文件:分为符号链接(类似Windows快捷方式)和硬链接(对原文件的建立的别名,无法区分硬链接与原文件)
  1. Linux将文件访问者身份分为:所有者(owner)、所属组(group)、其他用户(others)。
    文件访问权限:读(read)、写(write)、执行(execute)。
  2. ls -l执行后文件信息格式如下
    rwxr-xr-x 2 liushupeng liushupeng 4096 Dec 28 2018 Videos
    文件权限 链接 所有者 所属组 容量 修改日期 文件名
    第一列的文件权限含义:
    字符1:文件类型(d表示目录,-表示文件,l表示链接文件,b表示块设备文件,c表示字符设备文件)
    字符2~4:所有者权限(r表示读,w表示写,x表示执行)
    字符5~7:所属组权限
    字符8~10:其他用户的权限
  3. 文件权限数字表示法:r(4) w(2) x(1)
  4. umask命令查询默认文件访问权限掩码

五、磁盘存储管理

  1. MBR分区格式,一个磁盘最多4个主分区,最多16个分区(全分成逻辑分区的情况下)
  2. GPT分区格式,磁盘最多可以创建128个主分区
  3. 扩展分区下的逻辑分区从5开始命名
  4. Linux分区作用:比如/boot分区,单独给他挂载分区的话,当根分区出了问题,linux也依然能启动
  5. swap一般建议为物理内存的2~2.5倍
  6. 磁盘管理工具:fdisk、parted
  7. 创建文件系统命令:mkfs
  8. 查询文件系统的UUID命令:blkid
  9. 设置和清除文件系统的UUID命令:tune2fs
  10. 目录挂载命令:mount
  11. 查询磁盘占用情况命令:df
  12. 查询文件和目录的磁盘使用情况命令:du
  13. 磁盘分区工具:Gparted
  14. 备份和恢复命令:dump、restore
  15. 光盘刻录:cdrecord
  16. 镜像生成:mkisofs

六、软件包管理

  1. 常见的软件包格式:
    RPM(RedHat Package Manager),已成为目前Linux各发行版中应用最广泛的软件包格式,使用rpm工具来管理;
    Deb(Debian packager),是Debian和Ubuntu系列发行版本使用的软件包格式,使用dpkg命令进行管理。
    使用这两种包管理都需要自己考虑软件包依赖性

  2. 高级软件包管理工具:
    Yum(Yellow dog Updater, Modified)是基于RPM包的软件包管理;
    APT(Advanced Packaging Tools是Debian及派生发行版的软件包管理器。
    使用这两种高级软件包管理器,可以自动处理依赖性关系。但如果安装过程中由于兼容问题、安装源等问题停止,则需要用户自己来解决软件依赖问题。

  3. PPA(Personal Package Archive)是个人软件包档案,Ubuntu官方仓库收录的软件比较正式,版本也就相对滞后,PPA则可以第一时间体验到最新版本软件。
    PPA维护网站地址launchpad.net
    添加PPA源命令:add-apt-repository ppa:user/ppa-name
    删除PPA源命令: add-apt-repository -r ppa:user/ppa-name
    添加PPA源后记得更新软件更新列表,再安装。

  4. Ubuntu的 /var/lib/apt/lists目录存放的是已经下载的各软件源的元数据;
    var/lib/dpkg/states目录存放的是Ubuntu软件中心和APT安装和卸载软件的信息。
    软件更新器通过比较这两个目录信息来判断是否更新。

  5. apt-cache 查询软件包
    apt-cache pkgnames列出当前所有可用的软件包
    apt-cache search xxx搜索包含xxx名字的所有软件
    apt-cache show 软件包名查看指定名称的软件包的详情
    apt-cache depends 软件包名查看软件包所依赖的软件包
    atp-cache rdepends 软件包名查看软件包被哪些软件包所依赖
    apt-cache showpkg 软件包名查看软件包的依赖关系信息
    apt-cache policy 软件包名显示软件包的安装状态和版本信息

  6. apt-get 操作软件包

子命令 说明
apt-get update 获取最新的软件包列表,同步/etc/apt/sources.list和/etc/apt/sources.list.d中列出的源的索引
apt-get upgrade 更新当前系统中所有已安装的软件包,并同时更新这些软件包所依赖的软件包
apt-get install 下载、安装软件包并自动解决依赖关系
apt-get remove 卸载指定的软件包
apt-get autoremove 自动卸载所有未使用的软件包
apt-get purge 卸载指定的软件包及其配置文件
apt-get source 下载软件包的源代码
apt-get clean 清理已下载的软件包,实际上是清理/var/cache/apt/archives目录中的软件包
apt-get autoclean 删除已卸载的软件的软件包备份
  • APT会将下载的Deb包缓存在硬盘上的目录/var/cache/apt/archives
  1. 升级的最新版本来源于/etc/apt/sources.list列表中给出的安装源,另外与该文件功能相同的是/etc/apt/sources.list.d/目录下的.list文件。
    sources.list文件软件源记录信息含义:
    eg. deb http://us.archive.ubuntu.com/ubuntu/ trusty-backports main restricted universe multiverse
    第1个字段用于指示软件包的类型;
    第2个字段定义URL,表示提供软件源的CD-ROM、HTTP或FTP服务器的URL地址;
    第3个字段定义软件包的发行版本或分类,用于帮助APT命令遍历软件库。这些字段是用空格隔开的字符串,每个字符串分别对应相应的目录结构。如下:
    main Canonical支持的开源软件,大部分都是从这个分支获取的;
    universe 社区维护的开源软件
    restricted由设备生产商专用的设备驱动软件
    multiverse受版权或者法律保护的相关软件
    security重要的安全更新
    updates推荐的一般更新
    proposed预览版的更新
    backports无支持的更新,这种更新一般存在一些bug
    这些信息实际上指向的是http:archive.ubuntu.com/ubuntu/下dists目录。
    如要修改sources.list文件,需记得先使用cp命令备份一下文件

  2. 新立得界面软件包管理器(Synaptic Package Manager)安装apt-get install synaptic

  3. 使用alien可以将.rpm格式转换为.deb。

  4. .run与.bin下载以后,给文件添加执行软件,安装即可
    chmod +x 文件名.run
    通常安装目录下回提供反安装脚本uninstall,如没有则会提供维护工具,例如QT的MaintenanceTool。

  5. 使用源码安装比较复杂,再说。。。

七、系统高级管理

  1. 静态查询进程命令ps
    常用命令ps -aux显示的部分列信息含义如下:
    VSZ表示占用虚拟内存的数量
    RSS表示驻留内存的数量
    TTY表示进程的控制终端(?表示与控制终端没有关联)
    STAT表示进程运行状态(R准备就绪 S可中断的休眠状态 D不可中断的休眠状态 T暂停执行 Z不存在但暂时无法消除 W无足够内存页面可分配 <高优先级 N低优先级 L内存页面被锁定 s创建会话的进程 1多线程进程 +前台进程组)

  2. 动态查询进程命令top,按空格键立即刷新。
    部分列信息含义如下:
    PR表示优先级
    NI表示nice值(负值表示高优先级,正值表示低优先级)
    VIRT表示进程使用的虚拟内存总量(单位kb)
    RES表示进程使用的、未被换出的物理内存大小(单位kb)
    SHR表示共享内存大小
    S表示进程状态

  3. 进程管理

  • 进程终止键 Ctrl+Z
  • 结束进程命令 kill(killall)
  • 设置进程优先级 nice;调整进程优先级 renice
  1. 系统启动
    GRUB配置文件/boot/grub/grub.cfg,该文件是由grub-mkconfig命令根据/etc/grub.d中的模板和/etc/default/grub中的设置自动生成的。
    所以我们编辑/etc/default/grub后,输入update-grub命令后修改内容便会自动更新至/boot/grub/grub.cfg文件中。

  2. Ubuntu运行级别
    Linux标准的运行级别从0~6,Debian系列的Linux版本一般讲运行级别2作为默认启动的级别。
    Ubuntu与Redhat的运行级别如下:

级别 Ubuntu Redhat
0 关机(halt) 关机
1 单用户模式。以root身份开启一个虚拟控制台,主要用于管理员维护系统 同Ubuntu
2 带显示器(GUI)的完整多用户模式 多用户模式,不支持NFS。除不启动网络功能外,级别与3相同
3 带显示器(GUI)的完整多用户模式 完整多用户模式。允许所有用户登录,拥有完整的功能,但是以文本模式进入系统
4 带显示器(GUI)的完整多用户模式 保留。用户自定义环境
5 带显示器(GUI)的完整多用户模式 X11图形模式。与级别3功能一样,拥有完整功能,以图形界面模式进入系统
6 重启 重启
  1. Ubuntu现在采用Upstart与System V initialzation启动服务。

  2. Linux使用Internet网络服务文件/etc/services来定义网络服务名和它们对应使用的端口号及协议。
    Linux系统的端口范围为0~65535,分为三个不同意义的范围:

  • 公认端口(端口0~1023)
  • 已注册端口(端口1024~49151),分配给用户进程或应用程序
  • 动态或私有端口,又称临时端口
  1. Ubuntu会将服务的启动脚本存放在/etc/init.d目录下。
    Ubuntu将各个运行级别对应的脚本文件存放在/etc/rcn.d目录中。这些目录下存放的是指向/etc/init.d目录中脚本程序的符号链接。
    命名规则为:S表示启动,K表示停止,后面接的数字表示执行顺序。

  2. 从所有运行级别中删除指定服务的启动项
    update-rc.d -f 服务名 remove
    向所有运行级别中添加指定服务的启动项
    update-rc.d -f 服务名 defaults

  3. 使用Linux服务启动脚本管理服务语法:
    /etc/init.d/服务启动脚本名 {start|stop|status|restart|reload|force-reload}
    其中reload指不重新启动服务的前提下加载该服务的配置文件。
    也可使用service命令来替代脚本的全路径。
    service 服务启动脚本名 {start|stop|status|restart|reload|force-reload}

  4. 配置服务启动状态
    其它Linux发行版通常使用chkconfig工具来配置服务启动状态,Ubuntu可以使用sysv-rc-conf工具:

  • sysv-rc-conf --list命令将显示所有服务各个运行级别(1-6)的启动状态。
  • sysv-rc-conf 服务名 <on|off> 启动或关闭某项指定服务
  • sysv-rc-conf --level <运行级别列表> 服务名 <on|off> 设置指定运行级别中服务的启动状态
    亦可以使用update-rc.d配置服务:
  • update-rc.d [-f] 服务名 disable|enable [S|2|3|4|5]
  1. 自动化周期任务配置
  • 使用/etc/crontab定义系统级周期性任务
  • 使用/etc/cron.d添加指定时间计划任务
  • 使用crontab [-u 用户名] [-e|-l|-r],该命令生成的cron调度文件位于/var/spool/cron/crontabs目录下
  1. 一次性任务配置at(batch类似)
  • at 时间参数
  • atq查看为未执行的at任务
  • atrm 序号删除指定的at作业
    其中时间参数格式如下:
  • HH:MM 时刻
  • MMDDYY、MM/DD/YY、MM.DD.YY 日期格式
  • 月日年英文格式(例如:January 15 2018)
  • 特定时间(midnight表示12:00 AM、noon 12:00PM、 teatime 4:00 PM)
  • now + n[minutes/hours/days/weeks] 从现在开始多少时间可以执行
  1. 系统日志管理
    一些Linux版本采用的是syslog工具,日志配置文件是/etc/syslog.conf
    而Ubuntu采用的是rsyslog工具,日志配置文件为/etc/rsyslog.conf,并且将所有配置文件放置/etc/rsyslog.d目录下,默认的是/etc/rsyslog.d/50-default.conf
    每天信息配置格式:
    信息来源.优先级 处理方式
  • 信息来源如下
信息来源 说明 信息来源 说明
authpriv 安全/授权 mail 电子邮件系统
cron at或cron定时执行 news 网络新闻系统
daemon 守护进程 syslog syslogd内部
ftp ftp守护进程 user 一般用户级别
kern 内核 uucp UUCP系统
lpr 打印系统 localN 保留
  • 优先级
优先级 说明 优先级 说明
debug 调试排错信息,仅对程序开发人员有用 err 一般的错误信息
info 一般信息,可以忽略 crit 关键状态信息
notice 正常提示信息 alert 需特别注意的警报信息,一般要迅速更正
warn 可能是由问题的警告信息 emerg 最严重,紧急状况,一般是系统不可用
  1. 大部分日志文件放置在/var/log目录心中。

八、Ubuntu桌面应用

  1. FileZilla
  2. GIMP图像处理
  3. Inkscape矢量图像编辑器
  4. Dia图表编辑器
  5. VLC媒体播放
  6. Audacity音频编辑工具
  7. Openshot视频编辑工具
  8. LibreOffice组件:Writer(文本文档 .odt)、Cacl(电子表格 .ods)、Impress(演示文稿 .odp)、Draw(绘图 .odg)、Math(公式 .odf)、Base(数据库 .odb)

九、Shell编程

  1. HelloWorld示例
#!/bin/bash
echo "Hello World!"
echo -n “当前日期和时间”
date
echo "当前登录用户名:`whoami`"

其中#!/bin/bash表示使用的Shell解析器是bash
echo命令用来显示提示信息,参数-n表示在显示信息时不自动换行
反引号用于命令转换,所以执行whoami命令

  1. 包含外部脚本文件用法
    . 脚本文件名

    source 脚本文件名

  2. 执行Shell脚本方式

  • 给脚本文件添加执行权限后,直接运行
  • 指定Shell执行
    bash 脚本名称 [参数]
  • 重定向到Shell脚本
    bash < 脚本名
  1. 调试Shell脚本
    bash [选项] 脚本名
  • -v -x选项都是允许用户查看Shell程序的读入和执行,不同的是-v打印的是命令行的原始内容,而-x打印的是替换后的命令行内容。
  1. Shell变量类型分三种:
  • 用户自定义
  • 环境变量
  • 内部变量,如下表
内部变量 说明
$0 当前脚本的文件名
$n 传递给脚本或函数的参数。n表示第几个参数,当参数超过10时,用{}界定
$# 传递给脚本或函数的参数个数
$* 传递给脚本或函数的所有参数
$@ 传递给脚本或函数的所有参数。被双引号包含时,会将各个参数分开输出
$? 上个命令的退出状态或返回值
$$ 当前Shell进程ID

可以使用set [参数列表]为位置参数重新赋值。

  1. printf命令格式
    printf 格式字符串 [参数列表...]

  2. echo输出显示
    单引号字符串不进行转义。

  3. 变量值读取
    read 变量

  • -p用于定义提示语句
  • -n用于设置最大读取长度
  1. 变量替换
  • ${var} 替换为变量本来的值
  • ${var:-word} 如果变量var为空或已被删除,则返回word,但不改变var的值
  • ${var:=word}如果变量var为空或已被删除,则返回word,并将var值设置为word
  • ${var:?message} 如果变量var为空或已被删除,则将消息message发送至标准错误输出
  • ${var:+word} 如果变量var被定义,则返回word,但不改变var的值
  1. 数组
  • 定义 myarray=(A B C D)
  • 读取 ${myarrsy[下标]}
  • 读取所有 ${myarrsy[*]}${myarrsy[@]}
  • 读取元素个数 ${#myarrsy[@]}
  • 读取数组单个元素长度 ${#myarrsy[n]}
  1. 表达式
  • expr 表达式
  • 需要计算如:val=${5+3}let val=5+3
  1. 逻辑表达式
  • test 逻辑表达式[ 逻辑表达式]
  1. 整数关系云算法
  • -eq 相等
  • -ne 不相等
  • -gt 大于
  • -lt 小于
  • -ge 大于等于
  • -le 小于等于
  1. 字符检测云算法
  • = 检测两个字符是否相等
  • != 检测两个字符是否不相等
  • -z 检测字符是否长度是否为0
  • -n 检测字符长度是否不为0
  1. 文件测试运算符
文件测试运算符 含义
-b 检测文件是不是块文件
-c 检测文件是不是字符设备文件
-d 检测文件是不是目录
-f 检测文件是不是普通文件
-g 检测文件是不是设置了SGID位
-k 检测文件是否设置了粘着位
-p 检测文件是不是具体管道
-u 检测文件是否设置了SUID位
-r 检测文件是否可读
-w 检测文件是否可写
-x 检测文件是否可执行
-s 检测文件是否为空
-e 检测文件或目录是否存在
  1. 布尔运算
  • -a 与运算
  • -o 或运算
  • ! 非运算
  1. if语句
if [ 条件表达式1 ]
then
  语句序列1
elif [ 条件表达式2 ]
then
  语句序列2
else
  语句序列3
fi
  1. case语句
case 值 in
模式1)
  语句序列1
;;
模式2)
  语句序列2
;;
......
模式n)
  语句序列n
;;
*)
  其它语句序列
esac
  1. while语句
while 测试条件
do
  语句序列
done
  1. until语句
until 测试条件
do
  语句序列
done
  1. for语句
for 变量 [in 列表]
do
  语句序列
done
  1. break、continue语句
    break [n]表示跳出几层循环。

  2. exit语句
    exit [n]n是设定的退出值。

  3. 函数定义和调用

[function] 函数名()
{
  命令序列
  [return 返回值]
}

直接使用函数名即能调用函数。

十、C/C++编程

  1. Emacs编辑器

后面两章为JAVA、Android开发和LAMP平台与PHP开发环境的搭建,暂时不需要,就不记录了。

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