1&2 Unix操作系统

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1-计算机主板及结构

PC机的主板与结构

组成： 北桥/南桥、CPU、RAM、USB插槽、PCI插槽、SATA接口
结构：

2-Unix的特点

• 可移植
• 多用户
• 多任务
• 分级系统
• 与设备独立的输入和输出操作
• 用户界面shell
• 一系列系统工具

3-Unix的发展历程

Linux是Unix的克隆，但不是Unix

3 Unix入门

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1-登录与退出

登录:

login:username
password:*******//不会显示

修改密码：passwd

新旧口令要求至少3个字符不同

至少长6个字符且要有两个字母一个数字

口令不能与用户标识相同

退出：[Ctrl+d]或exit

2-常见命令格式

【$ 命令 -选项 参数】
命令名要求小写，可以是一个可执行程序、脚本程序、shell内置程序等
- 字符
-- 单词

3-基本命令

日期和时间：date

用户信息：who

who am i //我登录的情况
who -q 或 --count //只显示用户名和用户数量
who -H 或 --heading //显示Header
who -b //显示系统的启动日期和时间（boot）

日历：cal

cal //当前年月
cal 2020
cal 3 2020
/*cal 10: wrong*/

4-帮助

learn help man (manual)

分卷、分节:

man 3 printf //3指明查找的卷号

4-shell种类

字符界面下，用户登录系统后，由shell负责与用户交互

• sh
• ksh
• csh
• bash
• dash

安装dash：

su

apt install dash

切换shell：

dash

chsh //改变登录的缺省shell（change shell）

用户的相关消息记录在/etc/passwd

cat /etc/passwd //查看

5-登录与退出过程

Unix系统启动后，int/systemd进程负责拉起用户进程

考察：

ps //打印系统当前进程
ps -ejH //按树形结构打印

init进程是1号进程，systemd=init，是所有进程的父进程

agetty=getty

A fork B，AB一样，但B是由A创建的

B exec login B执行login程序

6-其他

[ctrl-h]删除一个字符

[ctrl-u]删除整个命令行

[del]或[ctrl-c]中断运行

4 Vi编辑器入门

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1-编辑器基础知识

编辑器是用于制作文档或文本的程序
eg.文档：word
文本：vscode sublime atom

• 图形化文本编辑器
• 字符界面文本编辑器
  • 行编辑器
    全屏编辑器
  • vi/vim（全屏）
  • emacs（行）
  • nano

2-vi编辑器

启动：vi或view(只读) 可加参数（文档名）
工作模式：

• 命令模式
• 插入模式
• 命令行模式
• visual模式

状态行（第24行）

退出：:q!
升级版vi：vim
安装：

su  
apt install vim

3-vi编辑器基本命令

1. 切换模式
   默认进入命令模式，按ZZ从命令模式退出程序；
   按:进入命令行模式，回车退出到命令模式，按:q!/:wq/q退出程序；
   从命令模式进入文本模式：

   • i 在光标前插入文本
   • I 在光标所在行首插入文本
   • a 在光标后加入文本
   • A 在光标所在行尾插入文本
   • o 在光标所在行下增加一行
   • O 在光标所在行上增加一行

   按ESC退出到命令模式；

2. 创建和编辑文件：vi+文档名

3. 移动光标：命令模式下

   • h j k l 左下上右，不会正文回绕
   • 0/^ 行首，不会正文回绕
   • $ 行尾，不会正文回绕
   • w 向后移动一个word，会正文回绕
   • b 向前到word开头，会正文回绕
   • e 向后到word尾部，会正文回绕
   • 空格 向后一格
   • 回车 下一行行首，不会正文回绕
   • 退格 向前一格

   文本输入模式

   • 空格 插入一个空格
   • 回车 新建一行
   • 退格 回退一格

4. 插入文本：即由命令模式输入i I a A o O字符进入输入模式

5. 删除文本：命令模式下

   • x 删除光标所在字符 （5x删除5个字符）
   • dd 删除光标所在行 （3dd删除3行）
   • u 撤销最近修改
   • U 撤销当前行所有修改
   • r 替换光标所在字符
   • R 替换从光标开始的字符，++进入输入模式++
   • . 重复上次修改

6. 搜索文本：命令模式下

   • / 向后搜索
   • ? 向前搜素
   • n 按搜索方向搜索下一个匹配项

7. 保存文本：

   • :wq 保存后退出
   • :q 未修改退出
   • :q! 不保存退出
   • :w 保存不退出，后面加文件名可另存为一个新文件
   • ZZ 保存后退出

8. 帮助：命令行模式下（冒号进入命令行模式）
   :help x 搜索命令模式下的x命令
   :helpgrep 以grep方式搜索
   help中按ctrl+[可以跳转至对应章节
   :q!退出help

   vimtutor：vi教程
   $ vimtutor进入

作业：阅读vim :help
作业：使用vimtutor练习

4-vi缓冲原理

5 文件系统介绍

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1-磁盘与文件

磁盘上的数据以文件形式组织
文件是操作系统对io设备的一个抽象，进程/线程是对执行过程的抽象
文件分类：

• 普通文件：文本、脚本、程序
• 目录文件：目录以树的形式组织文件，本身是一个文件
• 特殊文件：io设备等

目录结构以层次形式组织，称为层次结构

2-目录与文件

1. Unix重要的目录：
   • / 根目录
   • /usr 用户目录，可能是/home
   • /usr/include 库头文件位置
   • /usr/bin 用户可执行文件
   • /usr/local 自行编译安装目录
   • /root 管理员目录
   • /boot 自举目录
   • /bin 可执行文件
   • /dev 设备文件
   • /sbin 管理程序目录
   • /etc 配置文件目录
   • /home 用户目录
   • /var 常变动文件，如数据库、日志
2. 正在使用的目录：工作目录或当前目录
3. 绝对路径：从是以/开头，从根目录开始，相对路径：从当前目录开始直到文件，开头不会是/
   注：dos下用\
4. .当前目录 ..父目录
5. 文件命名规范：
   • 避免使用：<>,(),[],{},*,?,",',-,$,^
   • 使用扩展名提升可读性
   • 大小写敏感，目录和文件可以同名，不同目录下文件可同名

3-目录操作

1. pwd 打印当前工作目录的绝对路径

2. cd 改变当前工作目录（缺参数默认回到主目录）

   • cd - 返回上次工作目录
   • cd ~ 返回主目录

3. mkdir 创建目录

   • mkdir -p xx/yy/zz 创建多层目录

4. rmdir 删除目录

   • 空目录无法删除
   • 要在父目录或更高层的目录下才可删除子目录

5. ls 打印目录下的子目录与文件（缺参数默认打印当前目录）

   • ls -a 打印含隐藏文件的所有文件
   • ls -C 列排序
   • ls -x 行排序
   • ls -F 目录后加/，可执行文件后加*
   • ls -p 目录后加/
   • ls -l 详细信息
   • ls -m 按页宽列出文件，逗号隔开
   • ls -r 反字母顺序
   • ls -R 循环列出子目录内容
   • ls -s 按块为单位列出文件大小

6. 注意：
   (1) 多重选项 eg.ls -alr ls -a -l -r
   (2) ls-l的结果分析：
   文件类型：-普通文件、d目录、c字符设备（打印机）、b块设备（磁盘）、I符号连接
   权限：r读、w写、x执行（文件）或访问（目录）、-无权限
   人物：文件所有者、同组用户、其他用户
   链接数、创建人、组名、文件大小、日期时间、文件名。
   (3) 隐藏文件：以.开头的文件，排序是按去点后的字母顺序排序

4-文件操作

1. cat 显示文件（创建和连接）

   • cat file1 显示当前目录中的file1
   • cat file1 file2 相继显示当前目录中的file1、file2
   • 显示最后23行，其他内容上翻过去了。
     停止上翻Crtl-s，继续上翻Ctrl-q。

2. touch 创建一个空文件

3. lp 打印文件

   • 未指定文件名时打印键盘输入内容，Ctrl-d结束键盘输入
   • lp -d 打印机 文件名 指定打印机打印
   • lp -m 打印完发送邮件
   • lp -n 打印指定份数 eg.lp -n5
   • lp -s 取消反馈信息
   • lp -t 字符串 文件名 在输出标题页上打印指定标题（第一页）
   • lp -w 打印完成向终端发送消息
   • lpr Lunix命令

4. cancel 取消打印文件

   • 指定打印机（只取消正在打印的作业，其余仍进行）或打印作业Id名

5. lpstat 获取打印机消息

   • lpstat -d 找出系统默认打印机

6. rm 删除文件

   • rm -i 删除前给出确认消息（y确认n取消）
   • rm -r 删除指定目录下所有子目录和文件
   • rm -r *删除从工作目录开始的所有目录和文件
   • rm -f 忽略不存在文件且不给提示

6 VI高级用法

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1-vi的启动选项

1. vi是ex编辑器得一部分，:Q切换到ex编辑器；q退出回到shell；vi回到vi。
2. 不提供文件名启动vi（新建文件）

vi 
:w myfile(文件名)
:wq myfile(文件名)

注意：不可覆盖同名已存在文件，:w!强制覆盖。

vi myfile
:w yourfile(新文件名) //保存到新文件，编辑文件仍为myfile
:wq yourfile(新文件名) //保存到新文件，原文件不变

3. 启动选项：
   • -R只读
     • 但可以通过:wq!强制保存用户自己的只读文件，系统文件不可强制更改。
     • view模式
   • -c 允许用户将指定的vi命令作为命令行一部分
     如：$ vi -c /most myfile搜索most移动光标至第一个most处

2-多文件编辑

1. vim内部每个buffer打开一个文件，多个buffer可以打开同一个文件
   可以只有一个窗口，也可以有多个tab标签。每个tab对应一个buffer，一个buffer可以对应多个tab。
2. 启动时给出多个文件名，编辑完一个后自动进入下一个
3. • :n 打开下一个文件
   • :n! 不保存当前文件打开下一个
   • :ar 查看文件名列表
   • :e +文件名编辑另一个文件
   • :r 引入另一个文件内容到当前文件光标后一行
   • :5 100 w newfile 将当前文件的5~100行写入新文件中（w!可以覆盖同名已存在文件）
4. 每个buffer开一个文件、多个buffer可以打开同一文件，编辑会同步展示。(缓冲区)
   可以只有一个窗口，也可以有多个tab标签。每个tab对应一个buffer，一个buffer可以对应多个tab。(窗口)
5. 这里描述的vim使用方式，是希望能在vim中完成大多数工作，而不是频繁的退出vim。
   • :tabnew 创建一个标签
   • :e 打开一个文件 //:o也可以
   • :tabnext 在窗口上打开下一个tab
   • :tabprevious 在窗口上打开前一个tab
   • :q或者:tabclose 关闭tab
6. 设置tab标签快捷键(自定义)

nnoremap<C-Left>:tabprevious<CR>
nnoremap<C-Right>:tabnext<CR>
nnoremap<Tab>:tab sball<CR>

3-寄存器

vim中设计了特别的暂存机制——寄存器，用于保存拷贝和删除的文本
在命令模式下:以 " 双引号开头 引用这些寄存器
命令行模式:registers或:reg显示寄存器
eg.:reg "1 :reg 1:查看寄存器1的内容,:1p也可以

• 有名寄存器：a-z，一共26个，供用户使用
  • "+小写字母+指令：完成指令，并将对应区域文本存在寄存器中，不需要按回车。
• 编号寄存器：0-9，10个，vim自己使用，存放删除和拷贝的文本，保存内容无大小限制
  • "0号寄存器是visual模式下拷贝的问题，如yy拷贝的行文本
  • "1-"9号寄存器是dd删除的行文本
  • "+数字+p或P：找回数字编号下缓冲区内容
• 缺省寄存器：
  • % 当前窗口对应的文件名
  • # 当前窗口的其它文件名
  • : 命令行模式最近输入的命令
  • . 最近插入的文本
  • " 最近删除或拷贝的文本，put时从这里出

4-Motion与range

1. motion是指移动光标的命令（域）
   命令=操作符+motion
   • $ 域为光标至行尾
   • 0或^ 域为光标至行首
   • e或w 域为光标至当前字尾
   • b 域为光标至当前字首
2. 想将行作为命令的域，按两次操作符键
3. range是指行数
   • 寄存器+[range]+d/y+[motion]：完成拷贝/删除动作->寄存器
     eg.
     • “wdd 删除当前行到”w寄存器
     • “z7yy 拷贝从当前光标开始算，一共7行，到”z寄存器
   • 寄存器+p：将寄存器内容拷贝到光标后的位置上，完成寄存器->缓冲动作
4. 3dw vi删除3个字和后面的空格

5-剪切与粘贴

1. 命令模式下：
   • d 将删除指定位置文本，同时拷贝到””和”1寄存器，并且下压2-9号寄存器
   • y 将拷贝指定位置文本，同时复制到””和”0寄存器
   • p 将缺省寄存器””内容拷贝到光标位置之后
   • P 将缺省寄存器””内容拷贝到光标位置之前
   • c 删除文件并进入文本输入模式
2. 命令模式下v进入visual模式：
   • khjl或方向键 移动光标，从初始光标位置开始到移动终点部分文字被选中
   • y 将选择内容拷贝到””和”0寄存器，y表示yank
3. 拷贝与删除命令可与motion组合

6-光标快速定位

命令行模式：

• :n 定位到第n行的行首
• :0或:1 定位到第1行的行首
• :$ 定位到最后一行的行首
  注意：命令模式下按$定位到该行的行尾。

命令模式：

• G或0G 定位到最后一行的行首
• nG 定位到第n行的行首
• Ctrl-g 或 := 在命令行区域输出当前行
• Ctrl-End 或 G$ 跳到最后一个字符
• Ctrl-d 下移光标12行down
• Ctrl-u 上移光标12行up
• Ctrl-f 下移光标24行forward
• Ctrl-b 上移光标24行

7-vim定制

1. 让vim更舒服一些，修改.exrc或者.vimrc
2. :set命令
   • :set all 显示所有选项
   • :set 显示被修改的选项
   • :set X? 显示选项X的值
3. 选项的分类：布尔、数字式、串
   • 布尔：set X set noX
   • 数字：set X=n（数字）
   • 串：set=XX
4. 常见的vi环境选项：(要求不高)
   • autoindent 新行与上一行首对齐
   • ignorecase 搜索忽略大小写
   • magic 允许搜索时用特殊字符
   • number 显示行号
   • report 通知用户上一个命令影响的行号
   • scroll 设定CTRL+d翻动的页数
   • shiftwidth 缩进空格数
   • tabstep tab的空格数
5. 折叠{}代码块*(不考)*

set foldenable
set foldmethod=indent 
zc  关闭折叠
zo  打开折叠

4. 深度定制：缩写与宏*（不考，略）*

8-执行shell命令

:shell 切换到shell界面，exit回到vim
:! 执行shell命令，切换到shell界面，但不会提示下一步输入
:r! 将shell命令输出粘贴到当前位置

7.1 Emacs编辑器

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1. Emacs内部集成lisp脚本语言，高度定制化 eg.spacemacs
   Emacs是一种生活，打开emacs在其中可以完成一切工作
2. apt install emacs-nox

7.2 正则表达式

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1. Unix系统偏好于以可读的文本处理

   • vi、emacs、grep、sed、awk都支持正则表达式
   • systemd

2. 正则表达式RE(Regular Expression)是一种语言，这种语言表现为一种的表达式
   RE可以完全的表示有限自动机DFA、NFA
   RE主要用于定义词法

3. Posix标准中RE分为BRE（基础）、ERE（拓展）

4. RE字符集：
   

   特别的：

   • [[:alnum:]] 字符+数字
   • [[:alpha:]] 字符
   • [[:digit:]] 数字
   • [[:lower:]] 小写字符
   • [[:upper:]] 大写字符
   • [[:space:]] 空白字符
   • 注：若写为[[:alnum:]_!]等方式，表示除字符和数字外还可以取_或!。

5. 详细内容与实例：
   注意：行匹配，结尾\n结束一行。

   • . 匹配单个字符

     r.         //r后加任一字符
     .x.        //任何两个字符中间夹一个x，不要求两个字符相同
     

   • ^ 锚定行首，从行首开始匹配^后的内容。

     ^George    //匹配出现在行首的George
     ^\.        //匹配出现在行首的.
     ^.         //匹配出现在行首的任意一个字符
     

   • $ 锚定行尾，从行尾开始匹配$前的内容。

     today$     //匹配出现在行尾的today
     \.$        //匹配出现在行尾的.
     .$         //匹配出现在行尾的任意一个字符
     ^$         //匹配不含字符的行（无意义）
     ^ $        //匹配只有单个空格的行
     

   • [] 匹配括号内的某个字符。（或的关系）

     [tT]he     //匹配the和The
     [0-9]      //匹配数字0~9
     [A-Z]      //匹配大写的字母
     [A-Za-z]   //匹配大写或小写字母
     [^A-Z]     //匹配除大写字母以外的任何字符
     [^A-Za-z]  //匹配非字母的字符
     [-0-9]     //匹配一个连字符-或数字
     []a-z]     //匹配一个右方括弧或小写字母
     注意：右方括号必须放在最前面的[(或^)后，连字符必须放在最前面的[(或^)后或者最后的]前
     

   • * 匹配任意个（包括0个）紧靠在*前的字符，表示匹配的次数

     X*         //匹配 0、1、2……个X
     XX*        //匹配 1、2、3……个X
     .*         //表示0或若干个任何字符
     注意：正则表达式总是寻求最大匹配，因此上式多匹配一行。
     e.*e       //匹配一行中第一个e和最后一个e间的所有内容
     [A-Za-z][A-Za-z]*   //匹配任何1个或多个字母
     

   • \{…\} 匹配精确数目的字符串
     {min,max}

     X\{1,10\}           //匹配 1~10 个连续的X
     注意：正则表达式总是寻求最大匹配，即有11个连续的X视为匹配了两个项，一个10个X,一个1个X//？
     [A-Za-z]\{4,7\}     //匹配 4~7 个字母序列
     \{10\}              //匹配的必须是10个字符长度
     .\{10\}             //匹配10个字符
     [A-Za-z]\{10\}      //匹配10个字母
     +\{5,\}             //匹配至少5个连续的+号
     

   • \(…\) 保存匹配的字符串，\n引用定义的位置，n的范围从1~9

     ^\(.\)              //将行首的第一个字符并保存
     ^\(.\)\1            //匹配行首的第一个字符并保存到寄存器1，与第二个字符对比，相等则匹配
     ^\(.\).*\1$         //匹配行首字母和行尾字母相同的行，中间夹着的字符数量不受限制
     ^\(...\)\(...\)     //将行中头三个字符存在1号寄存器中，接着3个字符存在2号寄存器中
     

应用实例：
c[aeiouy]t 匹配可以是cat、cet、cot等
[0123456789] 可表示为`[0-9]
[.] 匹配或\或.
[].] 匹配]或或\或.
[-.] 匹配-或或\或.
[].-] 匹配]或或\或.或-
(ab)(cd)[def]\2\1 匹配abcdecdab或abcdfcdab或bcddcdab
(why).\1 匹配whyXXwhy
([[:alpha:]][[:alnum:]]*) = \1 一个语言赋值语句，如a_3 = b4c_c
^ABC 行首有ABC的行被匹配
Def$ 行尾有Def的行被匹配

7.3 vi的正则表达式搜索

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首先检查magic变量:set magic?，一般默认magic。
help magic可查看下表了解vi中的正则表达式规则

应用：

• 搜索：/或？后跟一个RE表达式
• 替换：（模仿sed命令）
  :range s/from/to/flags
  from和to分别表示要被替换和替换的内容
  range表示行范围，%是全局所有行（1,$表示从1行到尾行）
  flags为g表示这一行中所有的匹配项都替换，不带g则只会替换符合条件的第一个。
  :%s/from/to/g最常用

作业

1. 匹配c语言头文件.h的正则表达式，匹配.c文件的正则表达式
2. 空行的正则表达式 ^[[:space:]]*$
3. 已知搜索结果格式为用户名:……:主目录:登录使用的shell
   搜索/etc/passwd文件中用户名的正则表达式
   搜索/etc/passwd文件中用户shell的正则表达式
   搜索/etc/passwd文件中用户主目录的正则表达式（涉及sed，不做）
4. 在vim中替换文件中所有Block字符串为Page的命令

8 文件系统高级操作

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1-重定向

1. C语言程序一般会打开三个缺省文件，stdin、stdout、stderr，文件描述符分别是0,1,2。
2. 在Unix系统中，文件是io的基本抽象。标准输入、标准输出、错误输出可以替换为其它文件。

• 标准输出重定向

command > file    //把命令执行结果存放到文件中，替换标准输出
command >> file   //追加到文件末尾

• 标准输入重定向

command < file    //不用标准输入来执行命令，用文件内容
command << EOF    //标准输入，当碰到EOF字符串时，输入结束

• 标准错误输出重定向

command 2> file   //将command命令的错误输出重定向到file文件里
command 2>> file  //追加重定向

• 重定向标准输出+标准错误输出

command &> file   //把标准输出和错误输出都放到一个文件里
command &>> file  //追加重定向

• 特别文件
  /dev/null (bit垃圾桶)

command > /dev/null  //把输出放到垃圾桶里
command < /dev/null  //从垃圾桶倒出全零，用于清空文件、引导记录

3. 利用重定向创建文件
   cat命令不带参数，以标准输入作为输入
   cat > file，以标准输入作为输入，输出重定向的file，创建文件
   cat >> file，以标准输入作为输入，在文件末尾追加文件内容
   cat file1 > file2，以file1作为输入，输出重定向的file2，拷贝文件
   cat file1 file2 > file3，以file1，file2作为输入，输出重定向到file3，合并两个文件
   cat > file1 << EOF，标准输入到文件file1，以EOF作为输入结束标志
   注：没有指定<<字符串时ctrl-d可结束文件输入
4. 重定向如何实现

2-管道

1. shell将一个程序的标准输出作为另一个程序的标准输入，形成管道（pipeline）
   command A | command B
   注意：两条命令之间是以一个匿名文件传输

   ls –al | grep -e “^d”
   ls -al | less
   

2. 原理：

3-文件操作

1. cp拷贝源文件成目标文件，注意默认当前目录，要提供准确的文件路径名。

   cp source target   //将源文件内容复制到目标文件下。若目标文件已存在则覆盖。  
   cp source1 (source2 …) 目录名   //将多个文件复制到一个目录下，目标文件与源文件同名。  
   

   • -b 如果目标文件存在，创建备份~(防止覆盖)
   • -i 如果目标文件存在，提示
   • -r 递归拷贝，将目录复制到新的目录

2. mv移动文件，提供准确的文件路径名。

   mv file1 file2   //将原文件名更名为目标文件名。
   mv source1 (source2 …) 目录名   //将多个文件移动到一个目录下。
   

   • -b 如果目标文件存在，创建备份~(防止覆盖)
   • -i 如果目标文件存在，提示
   • -f 强制移动

3. wc统计文本字数，第一列行数，第二列字数，第三列字符数。
   注意：字定义为没有空格（空格或制表符）的字符序列

   wc   //未指定文件名时从标准输入（键盘）获取输入
   wc file1 file2   //指定多个文件时分行显示，最后一行显示总数。
   

   • -l 统计行数
   • -w 统计单词数量
   • -c 统计字符数量

   eg.  ls *.h | wc -l      //统计头文件数量
   eg.  wc -l /etc/passwd   //统计用户数量
   

4. head显示文件头部，缺省显示头部10行，可以指定多个文件

   • -n 显示头部n行
   • -l 显示头部10行（默认）
   • -c 显示头部10个字符
   • -c n 显示头部n个字符，n为正整数

5. tail显示文件尾部，缺省显示尾部10行，可以指定多个文件

   • -n 显示尾部n行
   • -l 显示尾部10行（默认）
   • -c 显示尾部10个字符
   • -c n 显示尾部n个字符

   tail 11 file   //显示尾部11行
   tail -4 file   //显示尾部4行
   tail +50 file   //跳过文件前50行，显示剩余部分
   

6. cut纵向输出文件某列或某域，默认分隔符是制表符

   • -f LIST 指定剪切的域
   • -c LIST 指定剪切字符位置
   • -d x 指定域的分隔符x，可以是空格或%或：等，注意有特殊意义的字符要用双引号括起来：“ ”。
   • LIST为如下形式：n-m 表示[n,m]的域，n,m 表示n和m域

7. paste横向连接两个文件，缺省分隔符是TAB制表符

   • -d x 指定域的分隔符x

8. more 分页显示文件内容，后翻不可前翻

   • [Return] 下翻一行
   • [Spacebar] 下翻一页，两屏间两行重复显示
   • [Q或q] 退出
   • -lines 显示指定行数
   • +lines 从指定行数开始显示
   • + /pattern 从包含pattern的上面两行开始显示
   • -c 显示每页前清屏而不是翻动
   • -d 显示提示
   • = 看当前行
   • h 查看可用选项列表（帮助）

9. less 同上但可前翻

10. sort按照行做字典序排列文件内容，注：按照字典序：空格等非文字数字字符前于数字前于大写字母前于小写字母（Unix使用ASCII排序，数字按照第一个数位排序而不是数值大小）

    • -b 忽略行首空格
    • -d 字典序比较，忽略标点和控制符号
    • -t 指定域分隔符
    • -f 忽略大小写
    • -n 数字以数值大小排序
    • -r 逆序排列
    • -o 指定输出文件
    • +num 排序前跳过num个字段（默认分隔符为制表符）

    sort /etc/passwd             //排序所有用户
    sort -t: -n +2 /etc/passwd   //按uid排列所有用户（：为分隔符、以数字大小排序、对第二个字段排序）
    

11. grep打开文件，在文件中以RE方式搜索字符串，可以指定多个文件，样式内容是含有空格和元字符的字符串时要用双引号括起来。
    如：grep "#include<private.h>"*.c 在c源文件中查找字符串"#include<private.h>"。
    grep [OPTION] PATTERNS [FILE]

    • -c 只显示匹配的行数
    • -l 只显示具有匹配行的文件名
    • -i 忽略大小写匹配
    • -G BRE，grep缺省
    • -E ERE，egrep缺省
    • -e PATTERNS 指定一个或多个RE
    • -v 只显示不匹配的行
    • -n 输出行号

练习

ls -al | grep -e '^d'                                       //查找当前目录下的子目录
ls -al /dev | grep -e '^c'                                  //查找/dev目录下的所有字符型设备
ls -al | grep -e '^d' | wc -l                               //统计当前目录下的子目录个数
ls -al /dev | grep -e '^c' -c 或 ls -al /dev | grep -e '^c' | wc -l   //查找/dev目录下的所有字符型设备个数
more /var/log/dpkg.log 或 less /var/log/dpkg.log           //翻看/var/log/dpkg.log
grep -e ' installed ' /var/log/dpkg.log                     //搜索/var/log/dpkg.log中安装的package
grep -e ' installed ' /var/log/dpkg.log | wc -l             //根据/var/log/dpkg.log统计安装的package
tail -20 /var/log/dpkg.log                                 //查看/var/log/dpkg.log尾部20行
sort -t: -n +3 /etc/passwd                                  //按照组id(第四个字段)排序/etc/passwd

4-文件系统原理

1. Unix有三大抽象：（1）进程、线程对执行过程（2）文件对io（3）地址空间对内存

2. Unix有四种io：文件系统、块设备、字符设备、socket。

   • 块设备和字符设备出现在文件系统的名字空间
   • Socket仅表现为文件，但不出现在文件系统

3. 磁盘文件组织，需要从几个维度去考虑磁盘如何组织成文件：快速访问、方便修改、节省空间。

4. 考虑磁盘的空间组织，主要有几种形式：

   • 变长的堆，顺序放在磁盘（主要形式）
   • 定长的记录（数据库）
   • 索引（快速访问）

5. Unix文件系统的选择：堆+索引

   • 索引 key->value，key是文件名，要求变长结构。将文件名收集形成目录文件。
   • 而关于文件的定位和状态放在inode结点，是定长结构。

6. 典型Unix磁盘布局：
   

MBR主引导记录–分区表（DOS有4个分区）–
Boot block自举块–inodes–Files and directories存放文件（堆形式）–
7. 目录文件 -> i-node -> data
(ls –i显示节点)

8. ln链接，在已存在文件和新文件名间创立链接。
   ln [OPTION]... [-T] TARGET LINK_NAME
   ln命令不会创建新的i-node，而是引用已有i-node，增加引用计数(硬连接)
   ln –s符号链接，分配一个新的inode，内部记录指向原有文件(软连接)，文件用ls -al查看时以l开头。
   符号化链接指向初始文件，初始文件被删除该符号链接就不再起作用，链接得到的文件主人为链接操作者，文件链接数为1，文件大小为链接的地址包含的字符串大小；ls-Ll可获取符号化列表所指向的文件详细信息。删除符号化链接所指向的初始文件会使符号链接变得无效。
   注意：有时文件被删但符号连接的指针仍在，会找不到文件。inodes资源有限，硬连接会挤占资源。软连接会创建新的inode，保存文件属性。

• 当改变任何一个链接文件的内容，无论使用哪个名字，这些文件都会改变。
• 如果指定已经存在的目录名作为新文件名，用户可以访问该目录下的文件而不用输入文件名。
• ls -l 输出的第二列显示链接数。每个文件的链接数至少为1，指的是目录和文件的链接。

实例
移动文件到不同目录，inode不会发生变化
touch一个文件，创建目录项？inode？分配数据块？

9 探索shell

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1-shell工作原理

1. /etc/passwd决定了用户登录后执行的shell程序
   有些特殊的用户，可以不是shell程序

2. shell解析用户命令

• 创建子进程执行用户命令
• shell等待命令子进程退出
• 命令子进程退出，发送SIGCHLD信号给shell
• shell在信号处理函数中处理子进程退出

3. shell进程退出

• 发送SIGCHLD信号给login进程

• login进程处理SIGCHLD信号

• 退出，发送SIGCHLD信号给init进程

• init进程处理SIGCHLD信号，重新fork/exec一个getty进程
  

  init–(fork)->getty–(exec)->login–(fork)->bash–(fork)->command
  bash<—command回收子进程执行完成后的状态
  注意：
  （1）纵轴表示的是生存时间
  （2）方框内表示一个类，加了：表示一个实例
  （3）登陆后login始终wait bash退出
  （4）退出bash后返回消息给login，login返回消息给init，之后init fork一个getty进程在终端等候

4. 注意bash退出：
   ctrl-d
   exit（并不是一个程序）内置命令 builtin
   所谓 Shell 内建命令，就是由 Bash 自身提供的命令，而不是文件系统中的某个可执行文件。

   http://c.biancheng.net/view/1136.html

5. shell内置命令可以替换一些经常使用的命令，部分提升性能

   • man bash
   • 搜索：SHELL BUILTIN COMMANDS
   • source、alias、echo、cd、eval、exec、export、let、pwd、history、printf、set、unset、test等
   • Special building command -> function -> building command -> export command
   • 内置命令区分出special原因是某些内置命令允许function重载

6. echo命令输出字符串 echo "…"
   不同的Unix系统对echo的命令做了选项扩展(不要求)
   如果是格式化输出，使用printf printf "%d" &x

2-shell语言

1. shell是一种语言、负责与用户交互
   • 变量
   • 命令
   • 循环与分支
2. 命令的语法
   命令+空格+[选项]+参数+(;|回车)
   eg.echo hello; ls -al
   多行单条命令，一行的尾部以\结束

   ls \
   -al
   

   完整的命令解析过程：
   • tilde是~表达式展开
   • 变量替换
   • 命令展开是重音符的命令展开
   • 单词划分利用$IFS变量分割
   • 寻找命令
     

3-shell变量

1. shell内置一个变量表(哈希表)
   每个变量有环境变量或局部变量属性
   变量名->字符串(无类型)
2. 环境变量
   父进程会将环境变量传递给子进程(fork)
   C语言getenv()函数
3. set命令显示所有变量，export命令显示所有环境变量
4. 添加修改变量
   VAR=xxx 添加普通变量
   注意：等号两侧不能由空格：=前加空格会走命令解析过程，会把var看成命令，=及后面内容看成参数；=后面加空格会把空格也算进字符串
   export VAR=xxx 添加环境变量
5. 引用环境变量
   $VAR或者${VAR}
6. 标准变量
   • HOME变量记录用户主目录

     HOME=/usr  //修改主目录
     cd
     

   • PATH变量给出外部程序的搜索路径
     echo $PATH :分割符

     dash  //dash
     PATH= //清空PATH变量
     which pwd  //查找当前工作路径
     exit
     

   • IFS变量定义扩展命令参数时的分隔符（教材的例子是错的）

4-参数展开

1. shell在解释命令时，有一个重要的步骤是展开变量得到命令参数
   ls -al * //给shell，根据空格抽取各部分token
   shell在解释这条命令时，ls是命令，special builtins（特别内置命令） -> functions（用户定义函数） -> builtins（内置命令） -> export command（在PATH中去查找），-al是一个参数，*需要展开（最先完成参数展开）

2. shell内部将对参数的展开

   • -开头当成选项
   • 双引号、单引号、重音符号开头作为字符串
   • $开头作为变量
   • <>作为重定向符号
   • |作为管道符号
   • 其余字符串如果包含*?[]需要做路径匹配展开

3. shell路径元字符
   注意：shell元字符并非正则表达式！

   • ？匹配路径名的单个字符（正则：.）
   • * 匹配路径名的任意长度字符串（正则：.*）
   • [list] 匹配list中任意一个字符
   • [！list] 匹配不在list中的任意一个字符（正则求反：^）
   • [abc] //匹配abc
   • [a-z] //匹配a-z任一
   • [!a-z] //匹配非a-z
   • [a-z!] //匹配a-z及！任一

4. 反斜杠\转义，取消元字符语义

   rm temp？ //匹配temp1、temp2…
   rm temp\？//匹配temp？
   

   echo <>"'`$*?&|\

5. 双引号，单引号字符串
   shell不将双引号、单引号字符串看成路径名

   • 双引号字符串需要展开$VAR变量，单引号，重音符号echo“$HOME”
   • 单引号字符串不会展开
     echo ‘$HOME’
   • 重音符号表示一个内嵌命令，要先执行，然后得到输出作为参数
     双引号内的重音符号要先执行：echo “`ls -al`”
     注意：如果输出有*可能会被解析，所以最好加双引号

5-find与xargs

1. find命令在文件目录树中查找文件
   find start-point tests action

   • 从start-point开始查找（start-point是一个路径）
   • tests做测试（找什么）
   • 满足条件执行action（做什么）

2. tests测试条件：

   • name “filename” 根据给定filename做匹配查找
   • size +-n 查找大小为n的文件
   • type filetype 查找指定类型filetype的文件
   • atime n 查找access访问时间的问题
   • mtime n 查找修改时间的文件
   • 其中：type
     • type f 普通文件
     • type d 目录文件

   注意：name “*.c”，这个模式是shell的路径匹配模式，直接写成-name *.c不行。

   首先++文件通配符++和++正则表达式++含义是不同的。最大的差别在于:
   (1) "*"在正则表达式中表示前面的字符重复任意次数，所以表示任意字符串".*", shell通配符中*就表示任意字符串
   (2) "."在正则表达式中是任意个字符，在通配符中没有其他任何含义，在通配符中"?"表示一个任意的字符
   shell本身会对*进行解析,所以如果不希望shell解析"*"，就一定要把通配符用双引号括起来(单引号使用后就什么都替换不了)

• ls -l ab*这个*由shell来解析的，假如目录下面有ab1 abc ab2，那这个命令首先会被shel转化为ls -l ab1 abc ab2。ls本身没有解析通配符的能力。
• ls -l "ab*",那就会什么都没有，因为没有一个文件的名字是ab*
• find . -name "abc*"这个参数会原封不动的传给find，find命令本身具备解析通配符的能力，会在当前目录下面的各级目录下面寻找以abc开头的文件。
• find . -name abc*那通配符会被shell解析，如果当前目录下没有以abc开头的文件，那传给find命令的就是空的，相当于:

  find . -name
  find: missing argument to' -name'
  

  如果当前目录下游多个abc开头的文件，会出错，相当于:

  find . -name abc1 abc2
  find: paths must precede expression: abc2
  

  就是说第二个name前面没有指定寻找的路径;
  如果当前目录下面只有一个abc开头的文件，那就不会出错，但是相当于:

  find . -name abc1
  

  最终最在所有的目录下面搜索abc1的文件，和我们的本意大相径庭。记住，-name选项搜索的是basename,不要再里面带"".

3. action选项：（不要求）

   • print 打印输出
   • exec command 执行命令
   • ok command在执行命令前要求确认

4. xargs从标准输入上读，将标准输入文件按照空格/TAB拆解成参数，作为command执行参数。
   xargs [command [initial-arguments]]

   查找epoll_wait函数在那个文件：  
   find /usr/include –name “*.h” -type f | xargs grep “epoll_wait”
   

xargs与管道区别的相关资料 https://www.cnblogs.com/wangqiguo/p/6464234.html

6-shell配置

1. 用户登录，启动缺省shell
   man bash，查找INVOCATION
   /etc/profile -> ~/.bash_profile -> ~/.bash_login -> ~/.profile

2. 如果不是login启动的shell
   /etc/bash.bashrc -> ~/.bashrc

3. 用户退出
   ~/.bashr_logout

7-进程控制命令

1. ps命令显示进程（不要求）

   • -a 显示所有进程，但不包括会话leader，不包括无终端进程
   • -f 显示进程完整信息
   • -e 显示所有进程
   • -H 按照树形显示
   • -j 按照job形式输出
   • -ejH 树形输出所有进程

2. kill杀死进程
   kill命令向进程发送信号
   缺省发送SIGTERM信号，15

   • -l 列出所有信号
   • -1 除init进程以及自己以外的所有进程
   • -s 发送s标志的信号
   • 77 对77号进程操作
   • -7 发送7号信号
     信号类似于硬件中断
     Ctrl-c -> 发送SIGINT信号
     Ctrl-d -> 发送EOF，意思是输入关闭

3. trap设置进程捕获信号后如何处理
   中断服务程序&信号服务程序
   trap “command” signal numbers
   trap ‘’ TERM 忽略SIGTERM信号
   trap - TERM 恢复SIGTERM信号缺省处理
   问题：trap设置的是当前进程——bash进程的信号处理函数，如何保证子进程依然是这个动作？

8-前台后台

• shell命令使用 & 表示 后台执行
  ping www.baidu.com > /dev/null &
• jobs命令是一个（内置）builtin命令，可列举后台执行的作业
  man bash搜索SHELL BUILTIN COMMANDS
• fg命令把后台作业切至前台
  fg jobspec 作业编号用jobs命令查询
• nohup “command”&
  后台执行命令，并且该命令在用户退出登录后仍然执行

9-History和fc

1. Bash在执行命令后，会在内存中记录所有使用的命令。
   当用户退出登录，所有命令保存在~/.bash_history文件中
   history命令则列出到目前为止，执行的所有命令。
   ~/.bash_history记录的是到上次退出前的所有命令。

2. fc是一个（内置）builtin命令
   man bash搜索SHELL BUILTIN COMMANDS
   fc first last //命令先编辑从first到last的命令，然后执行
   fc –s cmd //cmd是history的命令编号，执行该编号任务

3. alias是一个（内置）builtin命令
   alias ll=‘ls –al’
   tee命令分离输出，同时输出到标准输出和文件
   ls -al | tee dir.list

   • -a 追击到文件
   • -i 忽略中断信号

练习：
搜索/usr/include目录下名字为fuse.h
在/usr/include目录下搜索包含EPOLLIN的头文件
列出/etc/passwd文件的用户名+登录目录
统计一个项目中的.h/.c文件的行数，要求排除空行
man tr，然后利用tr命令将一个dos结尾的\r\n文本文件变换为Unix结尾的\n
阅读.bashrc和.profile文件

10 UNIX通信

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1. 接口与状态

   ifconfig / ip addr  
   netstat / ss
   ping 
   

2. ssh
   安装openssh服务

   su
   apt install openssh-client
   apt install openssh-server
   

   ssh客户端操作

   ssh ip-address，交互式操作
   scp src dst，scp://[user@]host[:port][/path]
   sftp
   

3. curl安装

   su
   apt install curl
   

4. wget

5. ftp

6. systemd
   system daemon，代替常用的System V与BSD风格init程序
   init采用脚本来加载各种服务，各种服务的依赖难以维持，服务加载速度慢
   systemd使用c编写的程序接管各种服务加载

   • Log
   • Timer
   • Service
   • Swap
   • Device
   • Socket
   • …

7. Init:T1+T2+…+T7
   Upstart:T1+T2+T3
   
   Systemd:即时发现依赖 >T1
   

8. Socket依赖

   • Inetd
   • Fork创建后描述符继承
     D-bus依赖
   • Networkmanager
     文件依赖
   • 内核automounter 模块、
     unit声明依赖

9. 利用Cgroup管理进程生命周期
   Fork两次之后，父子进程关系链条断裂
   
   10.Systemd的设计模仿了Windows和MacOS
   与Linux内核严重耦合，其它开源系统无法使用
   结构复杂，功能强大，违反了keep it stupid simple，kiss原则
   要求管理员抛弃init脚本，重新学习
   11.Systemd管理的对象抽象为单元(unit)，man 5 systemd.unit

   • service 单元，封装后台服务进程
   • socket 单元，封装有名管道
   • target 单元，组合多个单元
   • device 单元，封装设备文件，可用于基于设备的启动
   • mount 单元，封装文件系统挂载点，/etc/fstab
   • automount 单元，封装文件系统自动挂载点，仅在挂载点被访问时才进行挂载，取代传统的 autofs 服务
   • timer 单元，封装基于时间触发的动作
   • swap 单元，封装交换分区或者交换文件
   • path 单元，根据文件系统上特定对象的变化来启动其他服务
   • slice 单元，控制特定 CGroup 内(例如一组 service 与 scope 单元)所有进程的总体资源占用
   • scope 单元，与 service 单元类似，但是由 systemd 根据 D-bus接口接收到的信息自动创建， 可用于管理外部创建的进程

10. Unit文件目录，man 5 systemd.unit

• 系统unit文件目录
• 用户unit文件目录

13. Systemctl

• Systemctl –a
• Systemctl status

11 GUN工具链

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1. GUN工具链

https://my.fsf.org/civicrm/contribute/transact?reset=1&id=57

Gnu toolchain是开发操作系统、应用程序的一套完整的程序和库，包括gcc、gdb、glibc：

• cpp
• m4
• gas
• gcc、g++
• ld
• glibc、libc++
• gdb
• makefile
• libtool
• binutils: ar、objdump、c++filt、nm、readelf等
• autoconf、automake
  相当与工业制造中的母机

2. gcc是一族编译器，包括c、c++、go、java等
   前端+后端

   • .c为后缀的文件，C语言源代码文件；
   • .a为后缀的文件，是由目标文件构成的档案库文件；
   • .C、.cc或.cxx 为后缀的文件，是C++源代码文件；
   • .h为后缀的文件，是程序所包含的头文件；
   • .i 为后缀的文件，是已经预处理过的C源代码文件；
   • .ii为后缀的文件，是已经预处理过的C++源代码文件；
   • .m为后缀的文件，是Objective-C源代码文件；
   • .o为后缀的文件，是编译后的目标文件；
   • .s为后缀的文件，是汇编语言源代码文件；
   • .S为后缀的文件，是经过预编译的汇编语言源代码文件。

   C语言编译过程

   gcc -E hello.c -o hello.i
   gcc -S hello.i -o hello.s 
   gcc -c hello.s -o hello.o
   gcc -o hello hello.o
   

3. gdb
   

   #include <stdio.h>
   int main(int argc, char *argv[])
   {
       for(int i=0, j=0; i < 10; ++i) {
           j += 5;
           printf("j=%d\n", j);
       }
       return 0;
   }
   

4. makefile
   Makefile用于工程组织和编译
   与常见的命令式语言不同，它是一种依赖推导语言
   Shell语言：变量定义+命令执行
   Makefile：变量定义+依赖描述
   例子：

   count_words: count_words.o lexer.o -lfl
       gcc count_words.o lexer.o -lfl -o count_words 
   target: dependencies, …
       actions
   

   显式规则与隐式规则
   %.o: %.c
   $(COMPILE.c) $(OUTPUT_OPTION) $<
   推导规则

   • 检查目标和依赖文件的时间，如果依赖更新，则执行动作
   • 显式规则 > 隐式规则
     推导过程
   • 动态规划
   • 从target出发，枚举所有规则，直到依赖可达
   • 反过来行不行？
     Makefile的主要问题
   • 推导结论没有显式导出，不便于理解
   • 应该保存为中间结果，下次编译直接调用
   • 中间结果保存为一棵树，同时编译
     5.cmake
     cross platform make跨平台自动化建置系统
     Cmake vs Makefile
   • Makefile的依赖推导不直观
   • Cmake的语法设计采用命令式
   • 跨平台，可以导出为makefile、sln等
     Cmake在不同平台上生成不同的本地化脚本
   • Linux下的Gnu Makefile
   • Visual Studio的sln
   • Google等ninja
     Cmake管理的代码编译主要有两步：
   • 利用cmake生成本地编译脚本
   • 利用本地脚本编译程序
     基本语法
   • 定义工程
   • 设置变量
   • 添加可执行目标
   • 添加递归目录
   • 添加静态库、动态库
   • 条件分支
   • 定制命令和目标add_custom_command/add_custom_target
     6.git
     版本控制系统（Version Control System，简称VCS）是一种记录一个或若干文件内容变化，以便将来查阅特定版本修订情况的系统。
   • 本地版本控制系统
   • 集中化的版本控制系统
   • 分布式版本控制系统
     

   Git的分布式管理
   

   Git的分支管理:围绕主干开发
   

主要命令

• git init
• git clone
• git status
• git add
• git commit
• git log
• git fetch [remote-name]
• git push [remote-name] [branch-name]
• git branch

12 Shell编程

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1-脚本

1. Shell是一种语言，可分类为bash（对shell有扩展）、csh…

2. Unix的传统是提供基本的功能，由用户自行扩展，包括自己编写shell脚本

   cat > won   //定义一个won脚本文件
   who | wc –l //统计登陆的用户数量
   Ctrl-d      //结束输入脚本
   

   • 执行脚本：sh won
   • 自包含脚本文件:**#! /bin/sh**或#! /bin/bash
     要修改为可执行文件（chmod将该文件从rw变为rwx可执行）

3. 自包含脚本工作原理：
   （1）won为第一个token，解释为命令，到$PATH中寻找路径
   （2）确认是否为可执行文件
   （3）loader程序加载脚本，发现不是elf可执行文件，返回错误（非elf格式loader不接受）
   （4）bash收到错误，然后打开文件头部#! /bin/sh，发现是脚本，指明了使用/bin/sh执行
   （5）调用脚本执行

4. 基于兼容性考虑
   #! /bin/sh：bash–（fork）–/bin/sh–（分别fork新的子进程）执行echo和ls
   Debian上的/bin/sh符号链接指向dash
   dash对标准的兼容性更好

5. 注意：#开始到行尾均为注释

2-调试技术

1. echo命令输出参数

   echo “hello, world”  
   echo *  
   echo含有\*的时候会进行shell匹配，有匹配结果输出结果，没有匹配结果直接显示*\
   

2. set打开调试
   • set -x命令打开执行命令输出，输出的是带参数展开后的命令
     set -x
     echo *(*会被结果替换)
     set +x 关闭
   • set –v命令输出参数替换前的命令
     set -v
     echo *
     set +v 关闭

3-变量

1. 变量赋值VAR=xxx(注意不能加空格)、环境变量export VAR=xxx/局部变量等知识在上一章介绍

2. 变量引用要看成字符串$VAR

3. 变量替换操作(不要求)

   • ${VAR:-word} 如果变量不存在，返回word
   • ${VAR:=word} 如果变量不存在，设置VAR变量为word，返回word
   • ${VAR:?message} 如果变量不存在，打印message，退出，但交互shell不会退出
   • ${VAR:+word} 如果变量存在，返回word；否则返回null

4. 删除变量：unset VAR

5. 位置参数是一种特殊的变量，用于表示命令行参数

   • $1-$9，${10}表示参数
   • $0表示命令名
   • $#表示参数个数
   • $\ast 将所有参数使用$IFS隔开，形成一个字符串
   • $@是每个参数一行

例：用++set++命令改变命令行参数（set是bash内置命令）
set hello “I love bash” world
echo $0：-bash
echo $1：hello
echo $2：I love bash
echo $3：world
echo $*：hello I love bash world 合并所有为一个字符串
echo $@：hello I love bash world 可以枚举

6. 特殊变量
   • **$?**表示进程退出状态

     ls -al hello
     echo $?
     errno num查询错误码看看是什么错误
     

   • **$$**表示当前进程id

4-算术表达式

1. Shell中变量都是字符串，计算算术的时候使用$(())作为算术表达式,不提倡用let

   echo $((3+2))
   $((3+2))
   

2. 算术运算符：++、–、+、-、!、~（按位求反）、*、/、%等

   i=3
   echo $((i++)) $i //先输出i后将i+1赋值给i，输出3 4
   echo $((++i)) $i //先输出i+1的结果后将i+1赋值给i，输出5 5
   

   注意算术表达式中，true=1，false=0
   echo $((3==3))：1

5-逻辑连接

1. 使用&&和||连接两条命令
   • &&表示and
   • ||表示or
2. 逻辑短路
   • Command1 && command2，当command1正确执行，才会执行command2
   • Command1 || command2，当command1执行错误，才会执行command2；若command1执行正确，不会执行command2

6-命令分块

Shell中使用分号;将多条命令分开，然后利用()将多条命令组合成一块

• 单行
• ()表示当前shell执行

7-条件分支

if 条件; then
command lines
[elif 条件
command lines]
[else
command lines]
fi
或
if 条件
then
command lines
[elif 条件
command lines]
[else
command lines]
fi

• 条件是一段命令，测试的是$?是否是0
  ++为0满足条件（正确执行）
  不为0，不满足条件++
  因此test $((3>2)) = 1;或[ $((3>2)) = 1 ];才可以正确判断。

• test或者[ … ]是测试条件：test EXPRESSION

  1. 测试字符串表达式：

     • = “$STR1” = “STR2” //两个字符串是否相同
     • != “$STR1” != “STR2” //两个字符串是否不同
     • -n -n “$STR” //字符串不是null
     • -z -z “$STR” //字符串是null
     • 注意：
       在引用变量做字符串测试时，一定要加引号
       操作符两侧必须有空格
       [ … ]中括号内两侧必须有空格

  2. 文件测试：

     • -r -r filename //filename文件是否可读
     • -w -w filename //filename文件是否可写
     • -s -s filename //filename文件是否存在并且长度非0
     • -f -f filename //filename文件是否是普通文件
     • -d -d filename //filename文件是否是目录文件

     touch xx; [ -s xx ]; echo $?
     [ -f xx ]; echo $? 
     

  3. 算术表达式测试：
     利用$(())计算算算术表达式
     利用字符串比较

     [ $((2+3)) = 5 ]; echo $?输出0 //字符串比较
     i=3; [ $((i+7)) = 10 ]; echo $?输出0
     中括号内接受算术表达式：[ $((3+2 > 1)) ]; echo $?输出0
     $((3+2 > 1)); echo $?输出1
     

     注意：在if中使用算术表达式，Bash中扩展(())，但dash中有错

  4. 空指令用冒号或true来表示。

     case $1 in
     -f)
        … ;;
     -d | --directory) #竖线表示或，而[...]表示从中选取一个
        … ;;
     *)
        … ;;
     esac
     

8-循环

1. Shell提供三种循环：for、while、until
   循环与分支类似，都带有一定的结构，是shell语言的支持

   • 基本格式如下

   for variable in list-of-values; do
   …
   done
   

   注意：list-of-values用$IFS隔开，缺省是空格、tab、回车
   eg.

   #! /bin/sh
   echo
   for count in 1 2 3; do #注意这里的变量没有$
   echo “In the loop for $count times”
   done
   

   #! /bin/sh
   read filename
   for FILE in $filename; do
   echo “filename is $FILE\n”
   done
   

   注意：read是一个builtin命令，它从标准输入读入一行

   • 表示枚举所有参数

   for variable; do …
   

2. While循环的格式如下

   while [ condition ]; do
   …
   done
   

   [ condition ]等价于前述的test命令
   eg.

   #! /bin/sh
   carryon=Y
   while [ $carryon = Y ]; do
   printf “I do the job as long as you type Y: ”
   read $carryon
   done
   

   #! /bin/sh
   count=1
   while [ $((count < 10)) = “1” ]; do
   echo $count
   count=$((count+1))
   done
   

3. Until循环的格式如下

   until [ condition ]; do
   …
   done
   

   Until表示条件为假时，执行循环体

   #! /bin/sh
   count=1
   until [ $((count < 10)) = “0” ]; do
   echo $count
   count=$((count+1))
   done
   

9-函数

1. 函数定义
   [function] funname() #（）不可以带参数
   {
   …
   }

2. 函数引用，类似于普通命令

   • 参数传递
   • 但是函数执行，类似于内置命令，不会新fork一个shell
   • return n表示函数返回值

3. . command命令执行command，但不会去fork一个新进程，修改了.bashrc文件，需要执行

4. printf命令兼容所有shell，其命令方式与c类似
   echo命令参数不兼容
   count=3
   printf “count=%d\n” $count

5. df显示可用空间
   du统计文件或者目录的磁盘使用情况

   tar zcfv压缩成.tar.gz文件
   tar zxfv解压.tar.gz文件
   tar Jcfv压缩成.tar.xz文件
   tar Jxfv解压.tar.xz文件
   tar jcfv压缩成.tar.bz2文件
   tar jxfv解压.tar.bz2文件

6. chmod修改文件目录的访问权限
   [ugoa]±=rwx
   chown修改文件目录的owner
   chgrp修改文件目录的group
   /etc/profile
   /etc/bash.bashrc
   /etc/init.d/networking

作业
习题：6、7、8
阅读：/etc/rc5.d/S01ssh, /etc/rc5.d/S01cron
编程：利用curl、wget，编写一个脚本从cn.bing.com下载当日墙纸

13 编写shell脚本

---

1. 信号命令
   在unix系统中，信号被设计为“软中断”
   进程类比于一个程序，信号从各个侧面完整的模拟了中断机制

   • 中断掩码 信号掩码
   • 中断源 信号
   • 不可屏蔽中断 不可屏蔽信号
   • ISR 信号处理函数
     信号列表64个
   • kill –l
   • kill –n pid

   trap设置进程捕获函数:trap “命令” n
   忽略信号:trap “ ” n
   恢复缺省:trap n

2. 终端命令
   stty设定终端模式

   • stty –echo禁止回显，输入口令时
   • stty echo打开回显
     tput控制终端输出缓冲
   • tput clear清屏
   • tput cup row column移动光标到row行column列

3. 程序

补充命令

---

1. sed

2. tr

3. shift

4. eval

   • 编写一个脚本，输入变量名，然后输出该变量的值
   • eval echo $$1

5. $()

   • 等价于重音符号
   • echo date
   • echo $(date)
   • echo $(ls -al)

6. break
   continue

7. true
   false
   :

8. return 函数返回值

9. ! command 求反
   ! ls -al
   echo $?test!“$s” = “hello”
   [ ! “$s” = “hello” ]

10. 条件与或

    • [ -z $VAR ] && [ ${VAR2} = 3 ]
    • [ -z $VAR ] || [ ${VAR2} = 3 ]

    条件非

    • [ ! ${VAR2} = 3 ]

11. unset VAR
    [ $VAR = “hello” ]
    [ “$VAR” = “hello” ]
    

    要确定VAR是否已经定义，否则是语法错误

12. case的匹配模式

    • *)
    • -v|–verbose)
    • -v*)
    • -v[hc])
    • -v?)

13. $@ vs $*

#! /bin/sh
for i in "$@"; do
   case $i in
      -v) echo "verbose";;
      -k) echo "kite";;
      *) echo "default";;
   esac
done

测试：

• $@->“$@”
• $\ast ->“$*”
• ./a.sh “-k -v”
• ./a.sh -k -v

结论：使用”$@”

作业：
搜索/exam目录下.txt文件，然后将以\r\n结尾的dos文本文件，修改为unix结尾的\n文件，同时将原dos文件保留为.txt.bak文件
求解斐波那契数列，例如./fab.sh 5输出
0 1 1 2 3 5
编写一个脚本，接受多个输入参数，输出最大值，./greatest 3 9 5，输出为：
The largest number is: 9
利用case语句编写脚本判断选项：
-d选项输出debug
-v选项输出verbose
其它选项输出usage $0 -d|-v