一 Linux操作系統和Shell

簡介

操作系統（Operating Systems, OS）實際上是一種用於電腦的軟、硬體資源管理調度的系統級軟體，它的主體是內核（Kernel），其主要負責進程管理、記憶體管理、文件管理和外設管理等功能，而它也向外界提供了內核的介面即系統調用（System Call）以便於通過OS來利用電腦資源。

此外，OS還為用戶提供了一種互動式的命令行軟體，即Shell，它接受命令並將其傳遞給OS去執行。Shell本質上是一種命令行解釋器，而我們通常通過命令行終端去訪問Shell程式。

Unix是上世紀60年代開發出的多用戶、多任務的操作系統，而Linux是目前最為流行的類Unix系統。Linux將Bash作為預設的Shell。接下來，本文主要將根據UNIX Tutorial for Beginners對常用Shell命令做介紹。

系統目錄結構

Linux樹狀目錄結構：

以下為部分目錄的解釋：

• /bin：該目錄存放著最經常使用的命令，即可運行的Binaries (二進位文件)。
• /boot：該目錄下存放的是啟動Linux時使用的一些核心文件。
• /dev：該目錄下存放的是Linux的外部設備。
• /etc：該目錄下存放的是所有的系統管理所需要的配置文件和子目錄。
• /home：用戶的主目錄，每個用戶都有一個以用戶的賬號命名的的目錄。
• /lib：該目錄下存放系統最基本的動態鏈接共用庫，其作用類似於Windows里的DLL文件。
• /root：該目錄為系統管理員（超級許可權者的用戶）的主目錄。
• /usr：該目錄存放的是用戶的很多應用程式和文件。
• /usr/bin：系統用戶使用的應用程式。給系統用戶使用的指令。

二 常用Shell命令

1 目錄和路徑

當第一次登錄時，當前的工作目錄即主目錄。你的主目錄與你的用戶名具有相同的名稱，例如user123，它是你的個人文件和子目錄的保存位置。

註意，在Liunx中，目錄本身是一種特殊的文件。

1.1 列出文件和目錄

ls (list)

$ ls，列出當前工作目錄下的文件和子目錄

$ ls -a要列出主目錄中的所有文件，包括名稱以點開頭的文件（隱藏文件，通常包含重要的程式配置信息）

$ ls -l，以長模式（long）列出主目錄中的文件

ls -l中各個輸出欄位的含義（包括文件大小-位元組，修改時間）

大多數命令使用的選項形式是command -options arguments，由一個中劃線加上一個字元以及參數組成。

但是許多命令，也支持長選項，長選項由兩個中劃線加上一個字組成。許多命令也允許把多個短選項串在一起使用。

例如，ls命令的選項如下

註意：dir和ls功能相同，但ls會高亮目錄始終會返回主目錄。

1.2 創建目錄

mkdir (make directory)，在工作目錄中創建一個子目錄
$ mkdir subdir

1.3 切換目錄

cd (change directory)，將當前工作目錄更改為目標目錄（當前工作目錄是你所在的目錄，即你在文件系統樹中的當前位置）
$ cd subdir

1.4 目錄 . 和 ..

當你鍵入$ ls -a時，可以發現有兩個特殊目錄，分別稱為(.)和(..)

當前目錄 (.)

(.)表示當前目錄，因此鍵入$ cd .會留在原地

父目錄 (..)

( .. ) 表示當前目錄的父目錄，因此鍵入$ cd ..會將你帶到文件系統樹中的上一層目錄（父級目錄）。

註意：鍵入不帶參數的即，$ cd始終會返回主目錄。

1.5 路徑名

pwd（print work directory）

$ pwd，路徑名使你能夠確定與整個文件系統相關的位置。

主目錄~

$ ls ~，可通過波浪號~字元來引用主目錄。它可用於指定從主目錄開始的路徑。
$ cd ~和$ cd都可以切換到主目錄

2 操縱文件

使用命令行程式可以更輕鬆地完成複雜的文件操作任務。

例如，使用如下命令：$ cp -u *.html destination可將所有HTML文件從一個目錄複製到另一個目錄，但只複製目標目錄中不存在或比目標目錄中的版本更新的文件。

通配符

使用在介紹和文件相關的命令前，有必要瞭解一下使這些命令如此強大的通配符。
由於shell大量使用文件名，它提供了特殊字元來幫助您快速指定文件名組。這些特殊字元稱為通配符。通配符允許您根據字元模式選擇文件名。

下表列出了通配符及其選擇的內容：

使用通配符，可以為文件名構建非常複雜的選擇標準。以下是一些模式示例及其匹配內容：

我們可以將通配符用於任何接受文件名參數的命令。

2.1 複製文件

cp（copy）
$ cp file1 file2是在當前工作目錄中複製file1，並將其稱為file2的命令。
例如，將當前目錄的文件複製到子目錄，並重命名。

2.2 移動文件

mv（移動）
$ mv file1 file2 移動（或重命名）file1到file2
要將文件從一個地方移動到另一個地方，請使用mv命令。

mv命令還可以用於重命名文件，其方法是將文件移動到同一目錄，但給它一個不同的名稱。

2.3 刪除文件和目錄

rm（remove），rmdir（remove directory）
要刪除文件，請使用rm命令。

使用rm file1 file2可以同時刪除file1和file2

使用遞歸選項 ( -r)，rm 也可用於刪除目錄：
rm -r dir1, 目錄dir1連同它們的所有內容一起被刪除。

註意，Linux沒有取消刪除命令。一旦你用rm刪除了一些東西，它就消失了。如果您不小心rm，尤其是使用通配符*，可能會對系統造成嚴重損害。

在使用rm通配符之前，請嘗試這個有用的技巧：

使用ls來構造命令。通過這樣做，可以在刪除文件之前查看通配符的效果。使用ls測試命令後，使用向上箭頭鍵調用命令，然後在命令中rm。

ls使用rmdir命令刪除一個目錄（首先確保它是空的，Linux不允許您刪除非空目錄）。

2.4 查看文件類型

file命令可以查看文件的數據類型。file將檢查一個文件並告訴我們它是什麼類型的文件。

要使用該file程式，我們只需鍵入：$ file name_of_file

該file程式可以識別大多數類型的文件，例如：

2.5 在屏幕上顯示文件的內容

clear（clear screen）
clear命令可用於清除前面命令的終端視窗

cat (concatenate)
cat命令可用於在屏幕上顯示文件的內容(cat本質上是一種重定向)

less
less命令一次將文件的內容寫入屏幕一頁。
如果要查看另一頁，請按空格鍵，如果要退出閱讀，請按q。對於長文件， less優先於cat使用。

head
head命令將文件的前10行寫入屏幕。先清屏再輸入
$ head -5 readme.txt, 將文件的前5行寫入屏幕。

tail
tail命令將文件的最後10行寫入屏幕。

2.6 搜索文件內容

使用less的簡單搜索
使用less命令，您可以在文本文件中搜索關鍵字（模式）。例如，要在science.txt中搜索單詞science，請輸入$ less science.txt
然後，仍然在less中，鍵入正斜杠 [ / ]，後跟要搜索的單詞
less將查找並突出顯示關鍵字。鍵入 [ n ] 以搜索下一個出現的單詞。

grep（不要問為什麼叫grep）
$ grep 'keyword' file, grep在文件中搜索指定的單詞或模式。
grep命令區分大小寫
先清屏，再輸入% grep 科學 science.txt

要忽略大小寫區別，請使用 -i 選項，即鍵入
$ grep -i 科學 science.txt

要搜索短語或模式，您必須將其括在單引號中（撇號）。例如要搜索陀螺，輸入$ grep -i '陀螺' science.txt

grep的其他一些選項是：

• v顯示那些不匹配的行
• n在每個匹配行之前加上行號
• c只列印匹配行的總數
  一次可以使用多個選項。例如，沒有單詞science或Science的行數是$ grep -ivc science science.txt

wc（word count）
wc命令是一個方便的小工具。
要對readme.txt進行字數統計，請鍵入% wc -w readme.txt
要找出文件有多少行，請鍵入% wc -l readme.txt

使用帶有通配符的命令

上述介紹的幾個命令接受多個文件和目錄名稱作為參數，因此可以使用通配符來指定它們。這裡有一些例子：

未完待續

Reference

1. UNIX Tutorial for Beginners http://www.ee.surrey.ac.uk/Teaching/Unix/index.html
2. Linux教程
   https://www.runoob.com/linux/linux-system-contents.html
3. TLCL
   http://billie66.github.io/TLCL/book/index.html
   http://linuxcommand.org/lc3_lts0050.php