初识Linux+Linux基本指令(一)

目录

一.计算机与操作系统

计算机与操作系统发展史简介:

计算机与操作系统的关系:

二.Linux操作系统

开源软件的代名词:Linux

非图形化界面的Liunx

三.Linux基本指令之文件管理篇

1.操作系统组织文件的数据结构

关于操作系统文件树的几个重要概念和知识点:

操作系统中文件的标识

树形结构组织文件的优势:

2.操作系统中指令的本质

3.Linux之cd指令

Linux的系统用户

cd伴生指令

4.Linux之文件查阅指令

ls指令:目录文件查看

stat指令:

 Linux中文本文件内容显示指令:

Linux中最常用的文本翻阅指令:less指令

5.目录文件和普通文件的创建与删除

6.文件的拷贝和剪切

7.输入输出重定向和Linux管道

输出重定向:

输入重定向:

初识Linux管道:

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一.计算机与操作系统

计算机与操作系统发展史简介:

• 世界上第一台计算机(1946年)是美国科学家为了计算导弹弹道而制造出来的庞然大物,那时候的计算机体积巨大,而且当时并没有操作系统的概念,所以计算机的操作和维护成本十分巨大,仅仅只有顶尖的实验室人员才能使用
• 1969年,贝尔实验室的肯汤普森和丹尼斯里奇(C语言之父)分别用汇编语言和C语言实现了Unix操作系统,计算机的应用开始普及到一般的高校研究人员层面(Unix操作界面是纯粹的黑屏指令操作)
• 随着技术的进步,计算机运算核心(芯片)的集成度越来越高,体积越来越小,计算效率越来越高。于是便有了芯片领域的摩尔定律:在一定大小的集成电路上，晶体管的数量每隔18个月就会增长一倍，芯片的性能也会随之提高，价格则会下降。
• 芯片的快速发展和操作系统的出现,让微软和苹果两大公司最早看到了计算机民用化的可能性,并开始研发民用计算机和用户界面型操作系统(比如微软的window,苹果的mac)(这两家公司的研发成果大都是闭源的,即核心技术和源代码不对外公开),于是计算机进入了商业化的快速发展阶段直到今天。

计算机与操作系统的关系:

• 操作系统的内核是用于管理计算机硬件和软件的代码集群(一组程序和数据的集合)，它的出现的初衷是为了使人们能够更加方便,更加低成本地使用计算机:
• 操作系统是计算机的管理者
• 操作系统对上要管理和控制所有的应用软件,并为其提供稳定的运行环境和资源
• 操作系统对下要管理和控制计算机的硬件体系资源,使其可以被合理地分配和利用
• 同时,操作系统还负责管理用户和应用软件之间的信息交互

二.Linux操作系统

开源软件的代名词:Linux

• 上世纪90年代,来自芬兰的大学生Linus在Unix操作系统的基础之上开发出了Linux操作系统并将其进行开源(内核源代码完全对外公开)
• Linux内核代码公开后,有众多的软件工程师都参与了Liunx操作系统的改进和发展,使得Linux操作系统变得更加高效,更加稳定,更加安全(相比于闭源的操作系统(比如windows)),如今,Linux已被绝大多数企业应用于服务器开发,桌面操作系统开发,移动嵌入式开发,云计算/大数据等领域.

非图形化界面的Liunx

• 在非图形化界面的Linux之下,我们只能单纯利用命令行对计算机进行操作.
• 纯命令行界面:(XShell远程链接并操作云服务器(Linux操作系统))
• 相比于图形化界面操作计算机的方法,纯命令行操作(指令操作)计算机的方法有如下特点:

1. 指令是操作系统直接为我们提供的操作接口,因此指令操作能让我们更贴近操作系统
2. 图形化界面操作实质是调用经过封装的指令,因此直接输入指令操作计算机效率更高

• 因此在企业级开发中,我们通常使用的都是纯命令行界面的Liunx操作系统

三.Linux基本指令之文件管理篇

1.操作系统组织文件的数据结构

• 在磁盘中,操作系统组织文件所使用的数据结构为多叉树:

 关于操作系统文件树的几个重要概念和知识点:

1. 文件树中的文件分为两大类型:一种是目录文件(相当于windows下的文件夹),一种是普通文件(用于存储各种数据,代码段(比如.c文件),指令段等等的文件)
2. 普通文件位于文件树的叶子结点位置:
3. 整颗文件树有且只有一个根目录(Linux下根目录文件名为"/"),根据数据结构中树的特点,文件树中,每个非根结点有且只有一个前驱结点(后继结点可以有多个)

操作系统中文件的标识

• 文件的绝对路径:一个文件的绝对路径指的是从根目录出发,沿着连通路径访问到该文件所经历的最短路径(根据树的结构特点,该路径一定是唯一的)(因此文件的绝对路径可以用于标识文件)
• 文件的标识分为两个部分:文件的绝对路径 + 文件名
• 在操作系统的命令行界面,可以通过 "." +文件的标识来直接访问某个文件:(以上图中的test.c为例)

  vim ./home/work/test.c  //通过vim编辑器打开test.c文件
  

树形结构组织文件的优势:

1. 树的结构保证树的每个非根节点有且只有一个前驱结点,因此文件的标识(绝对路径+文件名)是唯一的,因此我们可以唯一地标识一个文件并很明确地定位它
2. 树形结构引索文件的效率很高.比如:由一亿个文件构成的满二叉树结构,树的高度只有三十多层,即每个文件的绝对路径长度最大为三十左右,从根目录开始要访问某个文件只需遍历三十多个结点,效率非常高(试想若换成顺序结构,各文件的绝对路径长度会非常大)

2.操作系统中指令的本质

• 操作系统中指令的本质是一系列可执行程序,我们可以使用which指令来查看特定指令的系统路径
• 实际上,操作系统中所有指令,工具,命令等等本质上都是可执行程序

3.Linux之cd指令

Linux的系统用户

• Linux操作系统是一个多用户的操作系统,新装的Linux操作系统一般只有一个root用户,root用户同时也是操作系统中权限最高的用户,在root用户下,我们可以通过如下命令添加用户,设置新用户密码,查看当前我们所登录的用户,以及删除用户:

  adduser 用户名   //添加用户
  
  passwd  用户名   //设置用户密码
  
  whoami           //查看当前我们所登录的用户
  
  userdel 用户名   //删除用户

• Linux操作系统的根目录为/,根目录下有多个子目录文件,其中有一个就是home目录文件,home目录文件中存放着各个非root用户的专属目录文件:

• 与home目录同层的其他目录中一般存放与操作系统内核相关的程序文件

• 每当我们登录Linux操作系统,就会默认来到所登录用户的专属目录文件之下,该目录称为该用户的初始工作目录,后续操作中我们可以通过指令:cd ~ 随时回到初始工作目录下,如果我们想查询自己当前所处的目录(所处的文件路径),可以使用指令:pwd

  cd ~ //回到初始工作目录下
  pwd  //查看自己当前所处的文件路径

  

cd伴生指令

改变工作目录:

• Linux下的相对路径:".."代表当前工作目录的上级目录, "."代表当前工作目录(".."和"."是相对路径的标识开头)

cd ..         //返回上级目录

//通过文件的相对路径进入指定目录
cd ./文件名   //进入当前路径的 /文件 目录下
cd ../文件    //进入上级路径的 /文件 目录下

//通过绝对路径进入指定目录
cd 文件标识

• 图示:
• 基于树的结构,返回上级路径的路径选择是唯一的 

• cd - //返回最近访问目录

4.Linux之文件查阅指令

ls指令:目录文件查看

• ls指令可以查看我们当前所处目录下的各个子文件(所处文件结点的各个子文件)

• 指令常用选项:

  ls -a   //可以显示隐藏文件
  ls -l   //可以查看文件详细信息
  

  

• Linux中以"."开头的文件为隐藏文件

• "ls -l"中"-l"的含义是以list的形式显示更多文件信息

stat指令:

• 如果想查看指定文件被创建,被修改的相关时间日志信息,可以使用stat指令:

  stat 文件标识    //查看特定目录下各子文件的信息

  

 Linux中文本文件内容显示指令:

• cat指令:显示文本文件中的内容

  cat 文本文件标识       //显示指定文本文件内容

• head -数字:显示文本文件前一定行数的内容

  head -20 文本文件标识  //显示文本文件前20行的内容
  

• tail -数字:显示文本文件后一定行数的内容

  tail -20 文本文件标识   //显示文本文件尾20行的内容

Linux中最常用的文本翻阅指令:less指令

less /var/log/dmesg.old   //翻阅日志信息

• less指令一般用于翻阅大篇幅的文本文件的内容,输入指令后可以通过[pageup][pagedown]按键上下翻阅文本
• 其中还内置很多搜索功能,可以通过man指令查看其详细功能(man指令本身的使用方法可以通过man自身来查看)

  man 1 less  // 1代表查看系统指令 less是所查看的指令手册
  man man     // 查看man自身的使用手册

5.目录文件和普通文件的创建与删除

• 创建普通文件:

  touch 文件名  //当前工作目录下创建文件
  

  在文件名前加上绝对路径或者相对路径,也可以实现在指定路径下创建普通文件

• 创建目录文件

  mkdir  已存在绝对路径或相对路径/目录名    //在指定目录下创建目录文件
  mkdir -p 新建的绝对路径或相对路径         //在文件树中新增一条文件路径

• 删除普通文件: rm指令

  rm -f 文件绝对路径标识或相对路径标识  //删除指定目录下的普通文件
  

• 删除目录文件: rmdir和rm指令

  rmdir 目录文件绝对路径标识或相对路径标识     //删除一个空目录
  rm -f -r 目录文件绝对路径标识或相对路径标识  //删除指定目录及其下的所有子文件

  -f 在Linux中一般表示强制操作(屏蔽提示)；-r 在Linux中一般表示递归,可以对指定的文件树的某颗子树中所有内容进行某种操作,许多指令都有-f,-r这两个选项；

6.文件的拷贝和剪切

• 文件的拷贝：

  cp -f 待拷贝的文件的标识 拷贝出来的文件名      //拷贝指定的普通文件
  cp -r -f 待拷贝的文件的标识 拷贝出来的文件名   //拷贝指定的目录文件(包括其所有子文件)
  //-r表示递归

• 文件的剪切:

  mv 已存在的文件的标识 绝对或相对路径     //将普通文件剪切到指定路径
  mv -r 已存在的文件的标识 绝对或相对路径  //将目录文件(包括其子文件)剪切到指定路径
  
  mv 已存在的文件标识1 新文件标识2         //将文件1重命名为文件2
  
  //-r表示递归

7.输入输出重定向和Linux管道

输出重定向:

• Linux的众多输出指令(比如echo,cat的等等)的默认输出对象都是标准输出终端(显示在系统的命令行界面)
• ">"可以以文本覆写的形式进行文本输出指令(比如echo,cat的等等)的输出重定向,比如echo指令默认会将特定文本内容输出到标准输出终端中,通过">"重定向可以将特定文本内容覆写到某个系统容器(比如文本文件)中:

  echo "特定文本内容" > 文本文件标识 //将指定内容覆写到指定文本文件

• ">>"可以以文本追加的形式进行文本输出指令(比如echo,cat的等等)的输出重定向,比如echo指令默认会将特定文本内容输出到标准输出终端中,通过">>"重定向可以将特定文本内容追加到某个系统容器(比如文本文件)中:

  echo "特定文本内容" >> 文本文件标识 //将指定内容追加到指定文本文件

输入重定向:

• "<"可以以文本覆写的形式进行文本输入指令(比如cat等等)的输入重定向,比如cat指令默认会从键盘缓存区中读取数据,通过"<"重定向可以让cat从指定的容器中以文本覆写的方式读取数据:

  cat < 文本文件标识 //从指定文件中以覆写的形式读取数据并显示在标准输出中

• "<<"可以以文本追加的形式进行文本输入指令(比如cat等等)的输入重定向,比如cat指令默认会从键盘缓存区中读取数据,通过"<<"重定向可以让cat从指定的容器中以文本追加的方式读取数据:

  cat << 文本文件标识 //从指定文件中以追加的形式读取数据并显示在标准输出中

初识Linux管道:

• 实例:通过如下指令可以查看某个文本文件file.txt第100到120行的内容:

  head  -120 file.txt | tail -20

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• 操作系统中各数据容器(指令作为可执行程序本身也可能是数据容器)之间的数据交互都是通过管道实现的