Linux基础-系统结构与shell_linux shell 结构体

1.什么是Linux

        内核：能够让计算机硬件进行工作，能够运行最核心的功能组合，使计算机跑起来。

        Linux内核：由linus和Linux社区的人员一起开发的内核，是免费开源的内核程序

        在Linux的内核基础上，在加上各个厂商匹配内核开发出网络管理，桌面系统、快捷功能等，形成完整的操作系统。

Linux的操作系统：

       查看操作系统命令

lsb_release -a

       各个操作系统基于不同针对方向各有不同，大致分为针对社区（普通用户的）、针对企业的系统，目前除主要使用的还有一些定制开发的系统。

2.Linux系统体系结构

由低到高分别为

Linux内核

shell（壳，保护过滤）：通过shell提供内核的功能

文件系统

应用程序

 

1.Linux内核

内核是Linux系统中最底层，提供系统中核心功能并允许有序访问硬件资源管理

管理：输入输出设备、进程执行情况、文件系统操作、内存资源管理

Linux内核支持：多任务、多用户

查看内核命令

cat /proc/version

2.shell

命令解释器，最为壳保护内核，本质是linux命令的有序集合

但执行程序时，把程序的各种操作指令进行解释执行，通过命令解释器就让内核执行对应的操作

作用：提供了一个方式可以让用户于内核（操作系统）进行交换

3.文件系统

文件系统就是用于组织和管理计算机存储设备上的大量文件

在windows系统使用NTFS格式文件系统

Linux中一般使用ext4格式文件系统

Windows的文件夹在Linux称之为目录

文件系统的逻辑结构（Linux的目录结构）

Linux中文件系统是把文件组织为倒置的树，每个文件夹当作树的分支，每个文件当作树的树叶

文件系统只有一个起点(相当于树的根位置)

/ ---------根文件夹（整个磁盘起点)

linux文件系统就是一个树型的目录结构︰

将根(/)作为整个文件系统的起点，其他的所有目录都是从根开始从根开始，就是文件系统（磁盘的存储)

目录结构︰存储文件

/∶根目录

/bin∶存放系统中最常用的可执行程序(命合)/boot∶存放linux和系统后动文件

/dev∶存放系统中的设备文件，包括磁盘、鼠标、键盘等设备/etc∶存放系统的配置文件，如passwd存放用户信息

/home︰普通用户目录的默认位置

/lib∶存放共享库

/lib32∶存放32位共享库/lib64∶存放那个64位共享库

/media∶存放cd、软盘、usb临时读入的文件

/mnt∶挂载文件系统挂载点

/proc∶作为进程（当前执行的程序)的文件存放目录/opt∶作为可选程序和文件存放目录

/root︰系统管理员用户的目录(root用户)

/sbin∶作为扩展的、更多的二进制程序存放的目录/usr∶标准库、第三方库存放目录

/sys∶系统运行时的文件存放目录/tmp∶用于存放临时文件

存放Linux内核和系统启动文件，包括Grub、lilo启动器程序

注：Linux文件系统把一切看作文件，Linux认为一切皆是文件

Linux的文件

linux⼀切皆⽂件：⽂本是⽂件、⽬录是⽂件、设备是⽂件.....

|⽂件类型|⽂件权限|⽂件硬链接数|⽂件拥有者|⽂件拥有组|⽂件⼤⼩|最 后修改时间|⽂件名|

|:-|:-|:-|:-|:-|:-|:-|:-|:-|

|第⼀个符号|第2-10 共9个字符|数字|⽤户名|⽤户组|⽂件的内容所占空间 （数字）|如果修改了⽂件，最有⼀次修改⽂件内容的时间|⽂件名字|

|- 表⽰普通⽂件（⼆进制、⽂本）|权限值有9个分为三组|可以认为⽂件

备份有⼏个|⽂件的拥有者（⽂件的创建⽤户）|⽂件拥有⽤户的组||||

|d 表⽰⽬录⽂件|第⼀组：⽤户的权限|有⼏份⽂件完全⼀致|第⼀组⽂件 权限|第⼆组⽂件权限||

|p 表⽰管道⽂件|第⼆组：⽤户组的权限|

|s 表⽰套接字⽂件|第三组：其他⽤户的权限|

|c 表⽰字符设备⽂件||

|b 表⽰块设备⽂件||

|l 表⽰符号链接⽂件||

同时Linux会以不同的颜色进行显示文件名

浅蓝色             [l]    软链接
白色                [-]    普通文件/硬链接
蓝色                [d]    目录
红色                [l]    某文件被删除后，链接到该文件的软链接的颜色
红色闪烁         无   表示该文件已被删除，但还存在该文件的软链接
红色                [-]    压缩包
黄色                [c]    字符设备文件，如键盘鼠标
绿色                [-]     可执行文件，可执行的程序 
桃红色            [s]     套接字文件
土黄色            [p]     管道文件
灰色文件                 表示其它文件

shell命令

shell完成内核与用户之间的交互

shell命今∶就是shell命合解释器能够识别的指今让系统内核帮助完成一些具体的功能

shell就是命令解释器，将用户的命今(程序)解析成操作系统能够理解的指合，实现用户与内核的交互

shell命合的输入，在终端提示符，标识命今的输入位置终端命合提示符∶

ubuntu@linuxmachine : ~

用户@主机名(电脑名字)∶工作路径用户识别用户∶当前打开终端的用户是谁主机

∶普通用户;#∶管理员用户root

特殊的路径说明∶

∶在当前的用户的家目录（用户目录)

.∶表示当前目录文件（一个点代表平级目录）

..∶表示当前目录的上一层目录文件（两个点代表上层目录）

1.命今格式∶

command + [option] + [argument]

命令 选项 参数

命令∶shell要解析的指合内容，要执行的内容

选项︰改变命今执行动作的类型(命今功能选择)，选项用-选项表示，可以有多个选项︰-选项1选项2..-选项1-选项2..

参数︰命今要作用的目标是谁

注：

1.如果需要在一行终端命合提示符写多个命今用;隔开，如果一行写不完用\(续行)符号表示命今未输入结束

2.有时命今不会携带选项或参数,不写就是默认选项、默认参数

man command :查看手册中命今的说明帮助

2.路径表示

在命今中如何表示一个文件(或一个目录文件)

在认识linux文件系统是一颗倒置的树，分层的文件组织结构，表示一个文件，只需要确定文件（目录文件）在哪个目录以及叫什么文件名。在不同的存储位置，可以确定唯一的一个文件

路径︰文件是在哪个目录下

• 绝对路径

对于linux文件系统，只有一个根(目录)位置（/)，表示文件系统的存储的开始位置(所有的内容都存储在/里面)，以根为起点来表示一个文件的路径，文件在文件系统中的准确位置，在Windows中以盘号为根

如︰

/home/ubuntu/code/221101/名单.png

• 相对路径

默认从当前的用户的工作路径位置开始，找到对应文件或目录的位置如∶

code/221101/名单.png

• 输出重定向

echo xxxx 把xxxx内容在终端上打印

重定向符：

>：输出到某个位置的内容变为输出到指定的某个位置（会先删除指定位 置中的原先内容）

>> ：以追加⽅式输出到指定位置

• linux 通配符

使⽤⼀些特殊的符号来代替⽂件名的字符

1.星号(*)

        匹配任意⻓度的字符串

        ⽤file_*.txt,匹配：

         file_abc.txt,file_ok.txt,file_1223.txt

但是不能匹配file_abc|

2.问号(?)

        匹配⼀个⻓度的字符

        ⽤户file_?.txt,匹配：

        file_1.txt,file_a.txt,file_@.txt;、

        但是不能匹配file_ab.txt|

3.⽅括号([...])

        匹配⽅括号指定的⼀个字符

        ⽤户file_[150abc].txt,匹配：

        file_1.txt,file_5.txt,file_a.txt

        但是不能匹配file_x.txt|

4.⽅括号[^....]|

        被除了⽅括号指定的⼀个字符，均可匹配|

        |⽅括号[-]|匹配⽅括号指定的范围的⼀个字符||

• 用户组管理

• 查看⽤户对应的⽤户组

        groups ⽤户名

• 创建⽤户组

        sudo groupadd ⽤户组名 查看配置⽂件/etc/group 列举出组的信息

• 删除⽤户组

        sudo groupdel ⽤户组名

• 将⽤户添加到⽤户组

        sudo gpasswd -a ⽤户名 ⽤户组

• 将⽤户从⽤户组删除

         sudo gpasswd -d ⽤户名 ⽤户组

• ⽤户管理

• 修改⽤户密码

        passwd （⽤户名）

--不写表⽰当前⽤户 但是在当前⽤户下只能修改当前⽤户的密码 如果要修改其他⽤户的密码，必须是管理员root⾝份

sudo passwd ⽤户名

• 切换⽤户

        su ⽤户名

•  退出当前⽤户

        exit 用户名

• 添加⽤户

        只能管理员root添加 sudo adduser 新⽤户名

        新创建的⽤户不能提升root权限，不能够使⽤sudo 如果⽤户需要使⽤sudo执⾏命令时临时提升为root⾝份，需要⽤户 添加到sudoers⽂件中 修改： /etc/sudoers 在⽂件最后添加 ⽤户名 ALL=(ALL:ALL) ALL

• 删除⽤户

        sudo userdel -r ⽤户名 

3.常用的shell命令

下方有菜鸟教程的链接，其实这些命令会用用即可（多操作就潜移默化的记住了）

Linux 命令大全 | 菜鸟教程 (runoob.com)

• pwd

用于显示文件系统中的当前工作路径（输出绝对路径）

• ls

显示出对应的目录中的信息(有哪些文件)

ls----列出当前工作目录中有那些文件

ls ＋选项＋参数(目录路径) //使用相对路径和绝对路径都可

• • -i列出的指定⽬录中⽂件信息包含inode号，inode就是⼀个⽂件的唯 ⼀标识

 

• • -a：列出的⽬录的所有⽂件（包括隐藏⽂件）

             

 

• • -l列出⽬录中的⽂件的详细信息（⽂件属性）

 

• cd 改变当前的⼯作⽬录

        配合../上级目录、./同级目录、绝对路径、相等路径使用

• mkdir 创建⼀个⽬录⽂件        

        创建的是目录，相当于win的文件夹

-p：如果路径中的⽬录不存在，则依次创建，直到最终要创建的⽬录创 建完成

• rm  删除⽂件或⽬录⽂件

rm  要删除的（⽬录）⽂件的路径

-f：    忽略不存在的文件，从不给出提示。
-i：     进行交互式删除
-r -R：   指示rm将参数中列出的全部目录和子目录均递归地删除。
-v：    详细显示进行的步骤
--help     显示此帮助信息并退出
--version  输出版本信息并退出

• cat 查看显⽰指定⽂件的内容

cat + file⽂件路径

-E 在每⼀⾏结束时添加⼀个$符号

• touch 创建⼀个普通⽂件

touch + ⽂件的路径(中间路径必须存在)

如果创建的⽂件存在，则会修改最后修改时间

• file 判断文件类型

file + ⽂件路径

• cp 将(⽬录)⽂件拷⻉到另⼀个路径中

cp 源⽂件路径 ⽬标路径

-r：拷⻉⽬录⽂件

• mv 将源（⽬录）⽂件移动到⽬标⽬录中
• diff ⽐较两个⽂件，显⽰出不同地⽅

diff ⽂件路径1 ⽂件路径2

• ln 创建链接⽂件

它的功能是为某一个文件在另外一个位置建立一个同步的链接。

当我们需要在不同的目录，用到相同的文件时，我们不需要在每一个需要的目录下都放一个必须相同的文件，我们只要在某个固定的目录，放上该文件，然后在 其它的目录下用ln命令链接（link）它就可以，不必重复的占用磁盘空间。

Linux文件系统中，有所谓的链接(link)，我们可以将其视为档案的别名，而链接又可分为两种 : 硬链接(hard link)与软链接(symbolic link)，硬链接的意思是一个档案可以有多个名称，而软链接的方式则是产生一个特殊的档案，该档案的内容是指向另一个档案的位置。硬链接是存在同一个文件系统中，而软链接却可以跨越不同的文件系统。

不论是硬链接或软链接都不会将原本的档案复制一份，只会占用非常少量的磁碟空间。

• 软链接：参数 -s

1.软链接，以路径的形式存在。类似于Windows操作系统中的快捷方式

2.软链接可以 跨文件系统 ，硬链接不可以

3.软链接可以对一个不存在的文件名进行链接

4.软链接可以对目录进行链接

• 硬链接

1.硬链接，以文件副本的形式存在。但不占用实际空间。

2.不允许给目录创建硬链接

3.硬链接只有在同一个文件系统中才能创建

• 硬链接和符号链接的相同点

都可以修改原文件：硬链接是在inode层面上去修改inode记录的数据区块，修改其中一个硬连接文件则所有文件都会被同步修改；符号链接作为“快捷方式”修改的是它所存放的链接并通过链接打开的原文件。

• 硬链接和符号链接的不同点

建立链接之后再删除原文件则符号链接失效，但是硬链接不会失效：符号链接失效的原理与“快捷方式”相同，硬链接不失效是因为已经建立了inode到数据区块的链接；

读取权限不同：硬链接的权限和原文件的权限相同，符号链接的权限是777（rwxrwxrwx)；

文件类型不同：硬链接是普通文件（-），符号链接是链接文件（l）；

占用空间不同：硬链接不产生inode和数据区块，符号链接会占用inode和区块，因此硬链接不占用任何空间，而符号链接占用的空间大小就是链接的大小（比如’/home/user/'有11个字母，所以相应的符号链接应该占用了11个Byte）

• 硬链接的限制：

不能链接跨文件系统的文件

不能连接目录：目录中的文件都要建立硬链接。

软链接的限制：

创建软连接的时候最好使用绝对路径创建，这样创建好的软连接，移动到其他目录下依然有效，若用相对路径创建则无效。

• chmod：修改⽂件权限

执⾏修改权限，需要⽂件的⽤户才能执⾏修改，由于root⽤户是管理员 ⽤户拥有最⾼权限也可以改⽂件权限

chmod 权限 ⽂件

权限：

u+[r、w、x]在⽤户权限中添加权限

u-[r、w、x]在⽤户权限中删除权限

g+[r、w、x]在⽤户组权限中添加权限

g-[r、w、x]在⽤户组权限中删除权限

o+[r、w、x]在其他⽤权限中添加权限

o-[r、w、x]在其他⽤权限中删除权限

对于⽂件有三组权限：

每⼀组权限可以⽤3个⼆进制位表⽰，每⼀位表⽰ ⼀种权限：

|第⼀位|第⼆位|第三位| |:-|:-|:-| |r|w|x| |1/0|1/0|1/0|

权限可以⽤9位⼆进制表⽰： |第⼀组|第⼆组|第三组| |:-|:-|:-| |⽤户|⽤户组|其他⽤户|

chmod 权限值 ⽂件-----设置⽂件权限

权限值：使⽤⼋进制表⽰（⼀位⼋进制就可以表⽰⼀组权限）

进制的表⽰：

⼆进制数： 在数据前加上 0b ；

        如：0b1010--⼆进制数1010

⼋进制数：在数据前加上0 ；

         如： 0666----⼋进制数 666

⼗进制数：在数据前不加任何表⽰ ；

         如：120----⼗进制120

⼗六进制：在数据前加0x ； 如： 0x120-----⼗六进制120

在创建⽂件时，默认⽂件权限为: 普通⽂件：0664 ⽬录⽂件：0775

提权

在执⾏命令时，在命令前 加上 sudo 就表⽰执⾏这条命令时提升为root⽤户 ⾝份执⾏

• chgrp 修改权限

要改变拥有组，必须是root管理员⽤户⾝份

chgrp ⽤户组 ⽂件

chown：改变⽂件拥有者 要改变拥有者，必须是root管理员⽤户⾝份 chown ⽤户名 ⽂件 chgrp：改变⽂件拥有组 要改变拥有组，必须是root管理员⽤户⾝份 chgrp ⽤户组 ⽂件

• tar 压缩与归档

tar（选项）（参数）

归档⽂件：把多个⽂件打包成⼀个⽂件

压缩⽂件：把已经打包的这⼀个⽂件进⾏压缩

1. 创建归档⽂件 把多个⽂件合并成⼀个⽂件

        tar -cvf 归档⽂件名.tar ⽂件1 ⽂件2 ⽂件3 ⽂件4 ⽂件5..

2. 释放归档⽂件 把归档⽂件中合并打包的⽂件释放出来

        tar -xvf 归档⽂件名.tar

        压缩与解压： 把多个⽂件进⾏打包然后进⾏压缩，把压缩的⽂件解压然后把打包⽂件 释放

3. 使⽤gzip算法进⾏压缩与解压

        压缩：-z使⽤gzip算法

        tar -czvf 压缩⽂件名.tar.gz ⽂件1 ⽂件2 ⽂件3 ⽂件4...

        解压： tar -xzvf 压缩⽂件名.tar.gz

4. 使⽤bzip2算法进⾏压缩与解压

        压缩：-j使⽤bzip2算法

        tar -cvjf 压缩⽂件名.tar.bz2 ⽂件1 ⽂件2 ⽂件3 ⽂件4...

        解压： tar -xvjf 压缩⽂件名.tar.bz2

5. 使⽤zip算法进⾏压缩解压

        压缩： zip 压缩⽂件名.zip ⽂件1 ⽂件2 ⽂件3 ⽂件4...

        解压： unzip 压缩⽂件名.zip

参数

• -A或--catenate 新增文件到已存在的备份文件。
• -B或--read-full-records 读取数据时重设区块大小。
• -c或--create 建立新的备份文件。
• -C<目的目录> 切换到指定的目录。
• -d 对比备份文件内和文件系统上的文件的差异。
• -f<备份文件>或--file=<备份文件> 指定备份文件。
• -g或--listed-incremental 处理GNU格式的大量备份。
• -G或--incremental 处理旧的GNU格式的大量备份。
• -h或--dereference 不建立符号连接，直接复制该连接所指向的原始文件。
• -i或--ignore-zeros 忽略备份文件中的0 Byte区块，也就是EOF。
• -k或--keep-old-files 解开备份文件时，不覆盖已有的文件。
• -K<文件>或--starting-file=<文件> 从指定的文件开始还原。
• -l或--one-file-system 复制的文件或目录存放的文件系统，必须与tar指令执行时所处的文件系统相同，否则不予复制。
• -L<媒体容量>或-tape-length=<媒体容量> 设置存放每体的容量，单位以1024 Bytes计算。
• -m或--modification-time 还原文件时，不变更文件的更改时间。
• -N<日期格式>或--newer=<日期时间> 只将较指定日期更新的文件保存到备份文件里。
• -o或--old-archive或--portability 将资料写入备份文件时使用V7格式。
• -O或--stdout 把从备份文件里还原的文件输出到标准输出设备。
• -p或--same-permissions 用原来的文件权限还原文件。
• -P或--absolute-names 文件名使用绝对名称，不移除文件名称前的"/"号。
• -r或--append 新增文件到已存在的备份文件的结尾部分。
• -t或--list 列出备份文件的内容。
• -u或--update 仅置换较备份文件内的文件更新的文件。
• -U或--unlink-first 解开压缩文件还原文件之前，先解除文件的连接。
• -v或--verbose 显示指令执行过程。
• -V<卷册名称>或--label=<卷册名称> 建立使用指定的卷册名称的备份文件。
• -w或--interactive 遭遇问题时先询问用户。
• -W或--verify 写入备份文件后，确认文件正确无误。
• -x或--extract或--get 从备份文件中还原文件。
• -X<范本文件>或--exclude-from=<范本文件> 指定范本文件，其内含有一个或多个范本样式，让ar排除符合设置条件的文件。
• -z或--gzip或--ungzip 通过gzip指令处理备份文件。
• -Z或--compress或--uncompress 通过compress指令处理备份文件。
• -<设备编号><存储密度> 设置备份用的外围设备编号及存放数据的密度。
• --after-date=<日期时间> 此参数的效果和指定"-N"参数相同。
• --atime-preserve 不变更文件的存取时间。
• --delete 从备份文件中删除指定的文件。
• --exclude=<范本样式> 排除符合范本样式的文件。
• --group=<群组名称> 把加入设备文件中的文件的所属群组设成指定的群组。
• --help 在线帮助。
• --ignore-failed-read 忽略数据读取错误，不中断程序的执行。
• --version 显示版本信息。
• --volno-file=<编号文件> 使用指定文件内的编号取代预设的卷册编号。

4.shell脚本（shell编程）

在shell中命令不是单独存在的，可能需要多条命令结合使用，将shell命令按照一定的逻辑顺序组织在一个文件中，组合成一些完整命令要求，执行文件，就把其中的命令按照定义的逻辑依次执行--这些shell文件称之为shell脚本（写shell脚本就是shell编程）

shell文件是以.sh作为后缀名称

执行shell脚本（文件）：

• 对shell文件添加执行权限，按照程序的方式执行

chmod u+x xxxx.sh

./xxx.sh

• 使用对应的shell解析器来解析执行

bash xxx.sh

shell语法

1. 变量定义

变量=值

1. 引用变量

$变量

1. 变量的输入

read 变量1 变量2 变量3...

如果输入的个数大于变量的个数，则将最后一个变量存储之后的所有数据

1. 变量的输出

echo $变量1 $变量2

1. 引号的作用

• '“” ---表示字符串：会解析引号中的变量
• ‘’ ---表示字符串：不会解析引号中的变量
• `` ----表示表⽰执⾏指令并得到指令的结果

1. 位置变量

$?:获取上一条命令的执行结果（执行状态值），若上一条命令执行成功，值$?=0,如果不成功非0

1. 条件判断

条件判断：test

字符串：

s1 = s2----判断相等

s1 ！= s2---判断不相等

-z s1 -----判断字符串长度是否为0

-n s1------判断字符串长度不为0

整数：

a -gt b ----判断a是否大于b

a -ge b ----判断a是否大于或等于b

a -lt b -----判断a是否小于b

a -le b-----判断a是否小于或等于b

a -eq b ---判断a是否等于b

a -ne b ---判断a是否不等于b

文件测试：

-d filename----判断文件是否是一个目录

-e filename----判断文件是否存在

-f filename-----判断文件是否是普通文件

-L filename----判断文件是否是链接文件

-s filename----判断文件是否存在且长度不为0

-r filename-----判断文件是否可读

-w filename----判断文件是否可写

-x filename----判断文件是否可执行

-c filename----判断文件是否为字符设备

逻辑运算：

-a ：and逻辑与 多个条件为真，结果为真

-o：or逻辑 只要一个条件为真，结果为真

！：not逻辑非 得到的结果与条件相反

1. 流程控制
   1. 选择结构：

        语法一：if语句

        if[ 条件表达式 ] //空格隔开

        then //类似{

                命令表

        fi //类似}

        语法二：if --else语句

        if[ 条件表达式 ]

        then

                命令表

        else

                命令表

        fi

        

        语法三：if --else if --else 语句

        if[ 条件表达式 ]

        then

                命令表

        elif [ 条件表达式 ]

        then

                命令表

        else

               命令表

        fi

• 1. 循环结构

expr：算术指令

expr $1 算术运算符 $2

while[ 条件表达式 ] --满足条件就执行循环，不满足就跳出

do

命令表

done

break 退出循环

continue 跳出本次循环

for 变量名 in 单词表---如果变量能够从单词中取出一个值进行赋值，就循环一次

do

        命令表

done

• 函数

函数定义

函数名（）

{

        命令集合

}

function 函数名（）

{

        命令集合

}

函数调用：执行函数

函数名

在函数中如果有参数，则只需要在函数调用时传递参数，在函数定义时不用写

函数名 值1 值2

在函数的定义中，函数会默认存在位置变量，会自动使用位置来获取到传递的值

函数返回值：

在函数体，使用echo输出要返回的内容

在调用时，如果没有用变量来进行存储值，则打印结果，但是使用变量进行存储赋值（调用函数是使用``来获取函数的执行结果）则不会打印，叫返回值存储到变量

如s=`add 2 3`