操作系统知识地图-基础知识篇（下）

接《操作系统知识地图-基础知识篇（上）》

（四）Shell 篇

1.认识 BASH

• Shell 是命令解释器，翻译用户的命令给内核执行，并将结果返回给用户

• Shell 脚本的用处

  组合系统命令实现自动化功能
  组成脚本的基本元素是命令，不用深入地掌握系统函数库
  

• 内建命令与外部命令

  内建命令不会创建子进程，但是对子Shell无效
  外部命令会创建子进程
  

2.管道与重定向

• 管道符 |

• 重定向符号

  < 输入重定向
  > 输出重定向，覆盖方式
  >> 输出重定向，追加方式
  

3.进程与内存的查看与调整

• 进程查看命令
  • ps
  • top
• 内存查看命令
  • free 查看系统的内存使用率
  • sar 显示更详细的系统运行状态，用于故障排除
• 常用的第三方系统状态查看命令
  • iftop 查看某一进程的网络流量

4.变量与环境变量

• 变量的定义
  • Shell 变量无需声明
  • 销毁变量：unset 变量名
• 变量的赋值
  • 变量名=变量值（注意等号两边不能有空格）
• 环境变量
  • 其中的 PATH 环境变量用于解释路径
• 环境变量的配置文件
  • /etc/profile 系统环境变量默认保存文件
  • /etc/bashrc login shell 执行初始化的配置文件

5.转义与引用

• 特殊符号
• 转义符 /
• 引用符号 ' ' 和 " "

6.循环

• while 循环
  • while 循环根据 while 判断结果确定是否继续执行
  • 判断的结果为命令的返回值，如果为 0 则循环继续执行（shell中，执行成功的命令会返回 0 ）
  • 判断结果一直为真 "0"，则为死循环
• for 循环
  • Shell的 for 循环使用遍历方式，for...in... 格式
  • for 支持c语言写法，需要使用 (()) 格式
  • 支持 break、continue 进行循环控制
  • for 循环支持嵌套使用

7.函数

• 函数的定义
  • 对代码进行封装，重复利用
  • 函数的定义方法是 函数名 (){}
• 函数的使用
  • 直接使用 函数名

8.计划任务

• 一次性计划任务
• 周期性计划任务
  • 查看 crontab -l
  • 编辑 crontab -e

9.运算符

• 运算符号
  • + - * / %: 加 减 乘 除 取余
• Shell 运算的弊端
  • 支持整数运算，但和编译语言比起来效率很低
  • 对浮点运算支持不好

10.测试与判断

• test 测试
  • 可以书写为 [ ]
  • 可以使用 [[ ]] 扩展格式
  • 文件测试
  • 数字比较
• if 判断
  • 基本原理：根据命令的返回值是否为 0 进行分支判断
  • 支持 if...else 写法
  • 支持 if 嵌套写法
• case 分支
  • case 分支一般作为 if 判断的补充
  • case 分支的结束符号是 " ;; "，它是" ; "的转义形式

（五）文本操作篇

1.正则表达式与文本搜索

• 元字符大全

  . 除 \n \r外的单个字符
  * 匹配前面的子表达式任意多次
  [...] 括号内任意一个字符
  ^ 行开始
  $ 行结尾
  \ 转义
  {...} 匹配出现的次数
  + 匹配前面的正则表达式出现一次或多次
  ? 匹配前面的正则表达式出现零次或一次
  | 并列匹配
  () 分组
  POSIX 字符类
  

2.sed

• sed基础

  • 基本语法

    sed 'cmd' filename
    sed -e 'cmd' -e 'cmd' filename
    

  • sed的工作方式

    模式空间
    

• sed基础命令
  • s 替换
  • d 删除
  • a 追加
  • i 插入
  • c 更改
  • n 下一步
  • r 读文件
  • w 写文件
  • q 退出
  • y 替换
  • p 打印
• sed高级命令

  • 多行命令

    N 将多行追加到模式空间进行处理
    D 删除多行模式空间的第一个字符至第一个换行符，并返回到脚本的开头执行
    P 输出模式空间中的第一个字符至第一个换行符
    

  • 保持空间模式

    h 将模式空间的内容存储至保存空间，并覆盖保持空间的内容
    H 将模式空间的内容存储至保存空间，并追加到保持空间
    g 将保持空间的内容存储至模式空间，并覆盖模式空间的内容
    G 将保持空间的内容存储至模式空间，并追加到模式空间
    x 交换模式空间和保持空间的内容
    

  • 条件与分支

    : 标签
    b branch命令用于在脚本中将控制权转移到另一行，如果没有指定的标签就转移到脚本的结尾
    t 测试命令，如果当前匹配地址的行出现了成功替换，test 命令就转到标签处，如果没有指定标签就转移到脚本的结尾
    

3.AWK

• AWK的工作方式
  • BEGIN{} 模式用于处理文件前的预处理
  • {} 模式用于对文件每行进行处理
  • END{} 模式用于处理完文件之后的操作
• 运算符
  • 算术运算符
  • 关系运算符
  • 布尔运算符
• 循环
  • 支持 while 循环
  • 支持 for 循环
  • 支持 break、continue
• 系统变量
  • FS 字段分隔符
  • OFS 输出字段分隔符
  • RS 记录分隔符
  • ORS 输出记录分隔符
• 条件
  • 和 c 语言用法相似
  • 语法格式为：if(判断)
  • 支持 if...else... 用法
  • 支持 if 嵌套
• 函数
  • 算术函数
  • 随机函数
  • 字符串函数