1linux基础--学习笔记

第一章 Linux基础

零星知识：

1.Windows下使用命令窗口使用ipconfig查看网络信息，Linux下用ifconfig。

1.前置知识

1.配置虚拟机的网络

​   VMware---->选择虚拟机---->右键---->设置---->网络适配器---->桥接模式/NAT模式

​   NAT模式：在宿主机虚拟了一个路由器，虚拟机是该路由器子网的设备，外网不能访问内网，更安全；

​   桥接模式：路由器为虚拟机分配了IP地址，消耗了IP地址，但其他人可以访问虚拟机。（当电脑用不了虚拟机的时候，可让队友虚拟机开桥接模式，使用xshell共用一台虚拟机，但是要设置不同的用户名和密码）

​   设置网络，以固定虚拟机的IP地址：

​   1.桥接模式

​    更改网络模式为桥接模式

​    设置---->ipv4[ip–>自动，DNS–>自动，路由–>自动]

​    有线网络 ：关闭—>开启

​    ping百度，看能否ping 通

​    根据自动时的详细信息将网络设置改为手动

​    ping百度，看能否ping 通

​   2.NAT模式

​    更改网络模式为桥接模式

​    然后其他同上

​   在Ubuntu上面安装ssh程序：sudo apt install ssh

​   装好之后检查是否安装成功(该进程是否运行)：ps -elf|grep sshd

2.连接

​   在windows，iPad，手机等都可以来使用ssh协议连接。[在命令行中连接：ssh 用户名@IP地址]

​   或者用其他的ssh协议的软件，如xshell。

​   在xshell中，菜单栏 --工具 – 选项 – 鼠标和键盘，来设置鼠标的一些键的快捷操作。

​          菜单栏 – 文件 – 当前会话属性 – 键盘 --改变键序列。

3.unix,linux操作系统的体系结构：

​    应用程序

​   shell： 命令解析器

​   library routine： 公有函数库，封装系统调用

​   系统调用：内核提供给外部的接口

​   内核：CPU 进程 内存 硬件

4.POSIX为系统调用和系统库的接口提供了规范(IEEE 1003.1)

5.内核+支撑软件共同构成发行版本的操作系统，如Ubuntu，centOS，open SUSE

6.通过shell命令(命令解释器)来操纵操作系统。

2.用户系统模块

cat /etc/passwd 查看用户信息

从左往右依次是：登录名、口令、用户ID、组ID、注释字段、家目录和shell程序的位置

cat /etc/shadow 查看口令信息

who 当前谁在使用操作系统(谁登陆了)

cat /etc/issue 查看发行版信息

uname -a 查看内核版本

在www.kernel.org查看Linux所有的版本和源代码

两种用户：普通用户 特权用户

sudo临时提升为特权用户

sudo passwd 用户名，然后根据提示来修改密码

su 用户名 切换用户(switch user)

exit 退出登录

sudo useradd 用户名 -m [创建家目录] -s /bin/bash [指定shell的版本]

sudo userdel 用户名 -r (同时删除家目录，还在栈中的用户不能删除)

安全问题：

​   1.Ubuntu个人版禁止使用root直接登录

​   2.封禁策略

​   3.平常一般用普通用户

3.Linux文件系统

虚拟文件系统(vfs):树状结构 真实文件系统(磁盘存储)

绝对路径和相对路径

man命令所查的系统手册：

man命令中进入以后输入 “/关键字” 可进行查找

cd .(不变) cd … (上一级) cd(回到自己家目录) cd ~ (自己的家目录下) cd 路径

cd-(回到上一次，实际是回到env命令下oldpwd所指的路径)

pwd 当前工作目录

mkdir

rmdir 删除空目录

env 查看环境变量

ls -a[不忽略以.开始文件] -l[详细信息] -h[human readible更适合阅读]

ls -l 列出的文件信息：

​   第一列第一个字符中：d目录 l符号链接(软链接，相当于快捷方式) c字符设备 b块设备 -普通文件

​   接着是文件拥有者拥有组和其他人的读写执行的权限

​   接着是硬链接数(指向同一块磁盘空间)，使用引用计数，目录中“.”指向本目录，“…”指向上一级目录。

​   拥有者，拥有组，大小，最后修改时间，文件名

tty 命令窗口

ln file1 file2 建立硬链接，不能给目录建立链接

每个目录结点的本质是一个链表，中包含了它所有孩子结点的指针

​   所以在某个目录中添加和删除文件要获得该目录的写权限。

cp file1 file2 目标文件存不存在会影响结果(覆盖或创建)

cp file1 dir1

cp dir1/ dir2/

​   -i[覆盖之前提示] -f[强制执行] -r[recursive,递归执行]

mv file1 file2 剪切/移动/重命名

​   -i -f依然有用，移动目录时可以不加-r,因为只改变了目录结点的硬链接

rm 删除

​   -r -i -f依然有用

root下禁止使用 rm / -rf

4.文件权限操作

chmod 修改文件权限，文字设定法和数字设定法

​   四种身份：u g o a，如chmod ugo-rx file1，chmod a=x,u=rw file2，chmod 664 file3

  若要在某个目录下添加和删除文件，要有写权限

  x权限影响cd, r权限影响ls，有r无x, 不能进入到目录项，ls -l只能看到名字和类型

文件创建掩码：如果掩码的的某一位为1，那么该位失效

​    umask xxx：临时修改掩码，只在本终端生效

5.查看相关命令

find 起始目录 查找条件

​   -name eg:find . -name “*file[a-z]?” find /user/include -name “stdio.h”

​   通配符：*(匹配任意字符串) ？(匹配任意一个字符) [] 如[0-9] (匹配集合中任何一个字符)

​   -user 按用户名查找

​   -group 按用户名查找

​   -uid 按用户ID查找

​   -gid 按组ID查找

​   -perm 按权限来查找 eg: find . -perm 775

​   -size [±]n[bcwkMG] 按文件大小来查找 eg：find . -size +1M

​   -type [bcdpfls]

​   -empty 查找空目录和空文件

​   按时间(a访问时间，c状态修改，m内容修改，min分钟，time天)：amin cmin mmin atime ctime mtime

​    eg:find /etc amin -2 两分钟以内访问的 find /etc cmin +10 十分钟之前修改的

​   查找结果的与或非：-a -o !

​    eg:find / -mmin 720 -a -name “file” find . ! -type f

​   -exec 根据find的结果执行后续操作。

​    eg:find . -name “filea*” -exec ls -l {} ;

磁盘相关：

  df -h 查看磁盘使用情况

  du 目录 -h 查看某个目录下的磁盘使用情况

​   eg:du . -h -d 1 表示要查看的目录深度

cat命令：

​   -b 显示非空行的行数

​   -n 显示所有行的行数

​   -E 每一行行尾显示$

​   -s 把连续空行压缩为一行

file 文件名 查看文件类型

stat 文件名/目录名 ：显示详细信息

which 文件名 ：查找文件位置

locate 文件名 ：查找文件，更快

locate命令查询的信息存储在数据库，查更快，而find文件是利用存储在文件中的索引来查找

重定向

​   重定向stdout：> 或 1>

​   重定向stderr: > 或 2>

​   重定向所有信息：&>

​   重定向输入：cat命令将一个文件链接到标准输出，当cat不加参数时，将标准输入连接到标准输出。

​   cat

​   man sh查看更多重定向符号

​   >>追加模式重定向 eg: ls -al dir2 >>file1

创建一个空文件：

​   touch 不存在文件，若为已存在文件，更新修改时间

​   echo -n >file2

​   cat >file3 按ctrl+d

​   vi file4 <:>

使用route查看路由

6.单文件操作

查看文件:单页显示 more b/f/q/h less 同样

部分显示：head/tail -n 显示的行数，默认十行

sort 按字典序排序

uniq 去重显示(去掉的是连续重复的)

CMD1|CMD2 把CMD1的stdout重定向到CMD2的输入

history 显示最近使用过的指令，eg:history|tail -n 5

字数统计：wc -l统计行 -w统计词 -c 统计字符 文件名，不加选项三个都显示

汉字编码：unicode 占三个字节 GB(K/2312) 两个字节对应一个汉字

编码转换：iconv -f gb2312 -t utf-8 file1 > file2( 选项是front to的意思)

od -x 文件名：看二进制文件

Linux用的是utf-8编码(unicode的一个子集)，Windows采用国标编码gb2312

重定向时不能重定向至本文件，因为重定向时会以“w”模式打开文件，会把源文件清空。

grep：先设计一个模板，把文件中所有符合模板的行打印出来。

​   格式：grep 正则表达式 文件名

​   -E 使用拓展的正则表达式规则 -n 还显示行号

正则表达式regular expression：

​   基本单位：普通字符 完全一致

​   . 匹配任意一个字符

​   [集合]匹配集合内的任意一个字符

​   基本单位？ 基本单位出现0/1次

​   基本单位* 出现0-多次

​   基本单位+ 出现1-多次

​   (regex)把括号内的看做一个基本单位

​   regEx1 | regEx2 两个表达式符合一个就匹配

​    eg:grep -E “gr(e|a)y” file2

​   ^基本单位：匹配以基本单位开头的行

​   基本单位$: 匹配以基本单位结尾的行

​   < ：表示单词的左边界

​   > : 表示单词的右边界

​   {n,m} n或者m或逗号跟其中一个可省略，表示基本单位出现逗号左边到逗号右边次

​   正则表达式应用

alias命令起别名，如alias ll = ls -al，在.bashrc中永久起别名

ctrl+a 鼠标回到当前行首

ctrl+e 鼠标回到当前行末

man -f 命令名 ：显示哪些手册里有这个命令

man -k 命令名：所有与该命令有关的都打印出来

装man帮助文件：sudo apt install manpages-posix-dev

命令组合：

​   CMD1;CMD2，先执行命令1，再执行命令2。

​   CMD1|CMD2

​   xargs : 把输入所谓参数来使用 eg:xargs ls -l

​   xargs配合管道使用：CMD1|xargs CMD2

​   比如在一堆.c文件中找main函数：find . -name “*.c” |xargs grep -nE “int main”

​   CMD1 `CMD2`

​   CMD1 $(CMD2)

​   把命令2作为命令1的部分 eg:mkdir `date +%Y%m%d`

ctrl+d:类似Windows下的EOF.

ctrl+c:终止

7.打包和远程传输

打包：tar c(create) r(追加) x(释放)

​     v(显示打包过程) f(指示打包文件的名字) z(使用gzip压缩) j(使用bzip2压缩)

//如
	tar cvf packet.tar file*

  	tar cvfz packet.tar.gz file*

  	tar xvfz packet.tar.gz

 	tar cvfj packet.tar.bz2 file*

  	tar rvf packet.tar test.c

  	tar xvf packet.tar test.c

压缩[压缩后不能追加]：bzip2,gzip

远程拷贝：scp(secure copy)

​   scp [选项：-r 拷贝目录] 源 目的

​   本地写法：文件路径 远端写法：用户名@IP：文件路径

​   如： scp test.cc wz@220.56.45.5:~/dir1

ssh协议的免密码登录：

​   本端：

​    1. cd ~  2.mkdir .ssh  3.ssh-keygen (生成公钥和私钥)

​    4.cd .ssh   5.scp id_rsa.pub 远端服务器 (拷贝公钥到远端服务器)

​   远端： 1. 登录到远端服务器 2. cat id_rsa.pub >> /home/wz/.ssh/authorized_keys

gitee的免密码上传文件：

​   1.给自己的账号添加公钥

​   2.用ssh重新克隆仓库

8.vim的操作

光标移动：

​   普通模式-> i前 a后 I行首 A行尾 ->插入模式 返回命令模式

​   命令模式下，h光标前，L光标后，k上，j下，^到行首，$到行尾，ctrl+b上一页，ctrl+f下一页，ctrl+u上半页，ctrl+d下半页，H当前页首，L当前页最后一行的行首，

​   gg回到开始，G去末尾

​   n-往回走n行，n+往后走n行，nG 去第n行 == :n

​   w 下一个单词，b 上一个单词

:set nu 显示行号

命令模式下编辑文件内容：

​   x删除一个字符，dd删除一整行，ndd, dnd 删除n行，d^删除行首，d$删除行尾

​   dw删除一个单词，dnw删除n个单词，在vim里删除等价于剪切

​   p是粘贴，u撤回，ctrl+r撤回撤回

​   yy拷贝一整行，[n]yy拷贝n行

​   快速删除：d+t+“到要删除的位置后的第一个字符”

​   查找：/regex，匹配正则表达式，贪婪匹配，n下一个，N上一个

​     ：set hlsearch 把所有找到的高亮显示

​   查找替换： : s/God/Dog 只换一个  : s/God/Dog/g 换这一行的所有匹配项

​         :7,9s/God/Dog/g 换第7行到第9行的所有匹配项

​         :%s/God/Dog/g 换查找的的所有都替换

visual模式：

​   按v进入横选，选中之后：d剪切，y拷贝，=代码对齐

​   gg = G全文代码对齐

​   竖选 ctrl+v

​   批量插入注释：ctrl+v ，移动光标，shift+i，输入内容，ESC

其他命令：

​   ctrl+s：僵死状态，按ctrl+q解除僵死

​   :w保存，w!强制写入

​   :q退出,q!强退，:wq==:x,

​   :X设置文件密码

多个窗口：

​   :(v)new 文件名，新打开文件

​   :(v)split/sp 文件名，新打开文件

​   ctrl+ww,切换窗口

​   :qa全部关掉:

​   :tabnew 文件名，多页签，切换：gt下一个，gT上一个

进入vim指定行数：eg: vim +500 file.txt

进入后到2000的第一个匹配项这里：vim +/2000 test.txt

vim的配置：在~/.vimrc文件中，配置vim。

shell的配置：在~/.bashrc文件中，配置shell。修改后 source .bashrc让其马上生效。

在vimtutor练习。

在 /etc/sudoers 中给用户添加sudo权限

9.sed命令

在不打开文件编辑器的同时批量修改多个文件内容

eg: sed “s/int/double/g” *.c

​   find . -name “*.c”|xargs sed “s/int/double/g”

​   -i选项，直接在本文件替换

awk

对比差异：vimdiff 文件名1 文件名2 …

10.编译相关

编译工具链 SDK

gcc -v查看gcc的版本号

gcc:

预处理：gcc -E test.c -o test.i

​   #if xxx #endif

​   #ifdef xxx #endif 动态多行注释

​   #ifndef xxx #endif 防御式声明

​   编译时-D DEBUG 等价于文件内#define DUBUG

编译：gcc -S test.i/c -o test.s

​   编译成汇编语言的一些结论：

​    1.变量名、数组名都丢弃，转换成为地址信息

​    2.类型信息转换成长度

​    3.循环的本质是goto

​    4.不同函数之间是相对独立的

​   常见汇编指令： q 64位 l 32位

​    push压栈 pop弹栈 mov拷贝 jmp跳转 jle <=jmp je ==jmp

​    call调用 ret返回 sub减 add加 nop空

汇编：as test.s -o test.o

​    nm test.o 查看符号文件

​    一步编译：gcc -c test.c -o test.o

链接：

​   ld命令

​   gcc test.c/test.o -o test

其他：

​   -D DEBUG类似于：#define DEBUG，其他也可以，相当于把宏传进去

​   gcc -c src/main.c -I head/ 指定头文件的搜索路径

​   优化：更改汇编代码的执行顺序，提高运行效率

​      -o0不优化 -o1 -o2 -o3然后优化依次提高

​   打开所有类型的警告：-Wall

​   《程序员的自我修养》

11.gdb

编译时加上-g选项（补充调试信息，还可以关掉一些导致指令执行顺序发生变化的优化）

  eg: 1. gcc test.c -o test -g

​   2. gdb test

指令：

​   list、l显示代码，l [n]，看第n行，l 函数名，看该函数，l 文件名，l路径名:文件名

​   r、run执行程序

​   break/b 行号n/函数名 打断点

​   c/continue，next/n 单步调试，跳过函数调用，相当于F10，step/s 相当于VS中的F11

​   info break 显示断点信息

​   delete 断点编号[不加删除所有]

​   disable/enable 断点编号,使失效、生效

​   ignore 断点编号 次数

​   h获取帮助

​ 查看执行状态[类似监视窗口]：print/p i print/p &i

​    display 变量名：追踪打印

​   info display获取编号，undisplay 编号 ：解除

​ 查看内存：eg : x/3xw arr 表示显示3个单位16进制(x)显示每个单位4个字节(w)。

​ 查看堆栈：backtrace/bt

gdp调试段错误：

​   core->保存程序出错时的堆栈现场

​   默认core文件不允许生成，如何使其可生成：

​     ulimit -a ：显示操作系统所有的限制

​     ulimit -c unlimited

​   要用gcc -g来编译，生成的文件core文件才能用来检查

​   gdb 文件名 core，然后用gdb来查看到底出现了啥错。

​ man core

​ 步骤： 1.用gcc -g编译    2.解除core文件的大小的限制

​    3.执行程序，出现coredump    4 “gdb 可执行程序名 core” 进入gdb检查core文件

​ 什么情况下会导致coredump: 访问了不该访问的内存地址，递归无出口而栈溢出等。

给gdb程序设置命令行参数:

​   set args …

​   show args来看参数

12.库(轮子)

静态库：链接时拷贝一份库文件，打包到可执行程序中。

动态库：链接时不拷贝，只定位库文件位置，运行时再加载。

	可执行程序大小	部署	更新
静态	大	容易	困难
动态	小	困难	容易

默认动态链接，静态链接时加编译选项：-static

创建静态库：

​   1.生成目标文件 (不能有main函数)

​   2.打包成静态库：eg: ar crsv libxxx.a xxx.o

​   3.将库文件转移到系统库目录：sudo cp libxxx.a /usr/lib

​   4.链接时-l库名，gcc main.o -o main -lxxx

​   如果删除库文件，不影响可执行程序，但不能重新链接

创建动态库：

​   1.在编译时，加-fpic或-FPIC，生成位置无关的目标文件

​   eg:gcc -c add.c -o add.o -fpic

​   2.打包成动态库：

​   eg:gcc -shared -o libxxx.so xxx.o

​   3.拷贝sudo cp libxxx.so /usr/lib

​   4.链接时-l库名，gcc main.o -o main -lxxx

​   如果删除库文件，程序不能执行，恢复或者更新库文件，不需要重新链接，会执行新代码。

ldd命令：可以显示某个可执行文件的动态链接文件

​   eg：ldd main

动态库的更新：

​   1.把不同版本的的库文件存在/user/lib/中，用版本号区分

​   2. 若更新更改libxxx.so软链接的指向即可

​     eg: sudo rm libadd.so sudo ln -s libadd.so.0.0.1 libadd.so

13.项目管理工具makefile

工程管理工具 -> 增量编译

Makefile/makefile -> 规则的集合

语法： 目标文件：依赖文件集合

​    从依赖到目标的命令

main:main.o add.o
	gcc main.o add.o -o main
main.o:main.c
	gcc -c main.c -o main.o
add.o:add.c
	gcc -c add.c -o add.o
.PYONY:clean rebuild
clean:
	rm -f main.o add.o main
rebulid:clean main

有些时候，使用make时并不希望得到最开始的目标文件，而是中间的目标文件。在make命令后添加目标文件的名字就能完成需求 : make [target]

伪目标：以永远不可能存在的文件作为目标

.PHONY: xxx xxx 集中整理伪目标，方便阅读

变量：

​   自定义变量：字符串[变量名]:=字符串[变量值] 使用"$(变量名)"来访问。

​   自动变量：随着规则变化，同一个变量名对应不同的值。

​   预定义变量：内部已经预定好含义的变量，可以手动修改含义。

​   使用目录作为变量也是可行的，但是要注意变量的引用是简单的字符串替换，比如DIR = ./，那么

$(DIR)$(OBJS) 就是 ./main.o func.o 。第二项的前面是不会添加目录的字符串的。

通配符和模式匹配：

​  %匹配字符：从上一个规则的依赖条件中，按照匹配格式匹配内容，每次匹配成功，就生成一个规则

​   %.o : %.c

​  在变量引用的时候，使用%匹配字符：

​   srcs:=main.c add.c sub.c

​   objs:=$(srcs:%.c=%.o)

内置函数：

makefile的函数wildcard：从文件系统中提取文件名

​   eg: src:=$(wildcard src/*.c)

subst/patsubst函数

var:="how are you"

newvar:=$(subst you,me,$(var))

#objs:=$(srcs:%.c=%.o)

objs:=$(patsubst %.c,%.o,$(srcs))	

for循环

list:=one two three
out:
	for i in $(list);do echo $$i;done

实例：

out:=main
#srcs:=main.c add.c sub.c
srcs:=$(wildcard *.c)
#objs:=main.o add.o sub.o
#objs:=$(srcs:%.c=%.o)
objs:=$(patsubst %.c,%.o,$(srcs))
CC:=gcc
$(out):$(objs)
	$(CC) $^ -o $@
%.o:%.c
	$(CC) -c $^ -o $@
.PHONY:clean rebuild
clean:
	$(RM) $(objs) $(out)
rebuild:clean $(out)

makefile里面还可以做其他事，@符号隐藏执行的命令

//利用循环生成三个独立的.c文件
CC:=gcc
LIST:=$(wildcard *.c)			#1.c 2.c 3.c
EXE:=$(patsubst %.c,%,$(LIST))	#1 2 3
all:$(EXE)
	for i in $(EXE);do $(CC) $$i.c -o $$i;done
.PHONY:rebuild clean
clean:
	$(RM) $(EXE)
rebuild:clean all

//不用循环：
CC:=gcc
LIST:=$(wildcard *.c)
EXE:=$(patsubst %.c,%,$(LIST))
all:$(EXE)
%:%.c
	$(CC) $^ -o $@
.PHONY:rebuild clean
clean:
	$(RM) $(EXE)
rebuild:clean all
%.o,$(srcs))	

for循环

list:=one two three
out:
	for i in $(list);do echo $$i;done

实例：

out:=main
#srcs:=main.c add.c sub.c
srcs:=$(wildcard *.c)
#objs:=main.o add.o sub.o
#objs:=$(srcs:%.c=%.o)
objs:=$(patsubst %.c,%.o,$(srcs))
CC:=gcc
$(out):$(objs)
	$(CC) $^ -o $@
%.o:%.c
	$(CC) -c $^ -o $@
.PHONY:clean rebuild
clean:
	$(RM) $(objs) $(out)
rebuild:clean $(out)

makefile里面还可以做其他事，@符号隐藏执行的命令

//利用循环生成三个独立的.c文件
CC:=gcc
LIST:=$(wildcard *.c)			#1.c 2.c 3.c
EXE:=$(patsubst %.c,%,$(LIST))	#1 2 3
all:$(EXE)
	for i in $(EXE);do $(CC) $$i.c -o $$i;done
.PHONY:rebuild clean
clean:
	$(RM) $(EXE)
rebuild:clean all

//不用循环：
CC:=gcc
LIST:=$(wildcard *.c)
EXE:=$(patsubst %.c,%,$(LIST))
all:$(EXE)
%:%.c
	$(CC) $^ -o $@
.PHONY:rebuild clean
clean:
	$(RM) $(EXE)
rebuild:clean all