linux小知识点

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0. 如何学习

有压力才有动力，前面也是小打小闹

学linux不能和单片机一样，先要跑通，有精力再研究细节。

1. esp 与 bsp

esp是栈指针，是cpu机制决定的，push、pop指令会自动调整esp的值；

ebp只是存取某时刻的esp，这个时刻就是进入一个函数内后，cpu会将esp的值赋给ebp，此时就可以通过ebp对栈进行操作，比如获取函数参数，局部变量等，实际上使用esp也可以；

既然使用esp也可以，那么为什么要设定ebp呢？

答案是为了方便程序员。

因为esp在函数运行时会不断的变化，所以保存一个一进入某个函数的esp到ebp中会方便程序员访问参数和局部变量，而且还方便调试器分析函数调用过程中的堆栈情况。前面说了，这个ebp不是必须要有的，你非要使用esp来访问函数参数和局部变量也是可行的，只不过这样会麻烦一些。原文链接：

2. 一些文件夹

根目录下的很多文件夹都只是个索引，都指向usr(unix system resource)里面

lrwxrwxrwx   1 root root      7 Feb 20  2021 bin -> usr/bin
drwxr-xr-x   2 root root   4096 Feb 20  2021 boot
drwxr-xr-x   8 root root   2740 Sep 28 13:26 dev
drwxr-xr-x 104 root root   4096 Sep 28 13:26 etc
drwxr-xr-x   4 root root   4096 Mar 24  2023 home
-rwxr-xr-x   4 root root 644432 Dec 14  2022 init
lrwxrwxrwx   1 root root      7 Feb 20  2021 lib -> usr/lib
lrwxrwxrwx   1 root root      9 Feb 20  2021 lib32 -> usr/lib32
lrwxrwxrwx   1 root root      9 Feb 20  2021 lib64 -> usr/lib64
lrwxrwxrwx   1 root root     10 Feb 20  2021 libx32 -> usr/libx32
drwx------   2 root root  16384 Apr 11  2019 lost+found
drwxr-xr-x   2 root root   4096 Feb 20  2021 media
drwxr-xr-x   8 root root   4096 Aug 26  2021 mnt
drwxr-xr-x   2 root root   4096 Feb 20  2021 opt
drwxr-xr-x   3 root root   4096 Apr  2  2023 path
dr-xr-xr-x 156 root root      0 Sep 28 13:26 proc
drwx------   7 root root   4096 Sep 20 23:13 root
drwxr-xr-x   9 root root    180 Sep 28 16:45 run
lrwxrwxrwx   1 root root      8 Feb 20  2021 sbin -> usr/sbin
drwxr-xr-x   6 root root   4096 Feb 20  2021 snap
drwxr-xr-x   2 root root   4096 Feb 20  2021 srv
dr-xr-xr-x  11 root root      0 Sep 28 13:26 sys
drwxrwxrwt  75 root root  86016 Sep 28 16:49 tmp
drwxr-xr-x  15 root root   4096 May 15  2022 usr
drwxr-xr-x  13 root root   4096 Feb 20  2021 var

/etc/passwd可以查看系统的用户，以及登陆的方式，/etc/shadow则保存了用户的密码，群组名称都纪录在/etc/group内

var/log可以查看很多日志

SATA接口的硬盘对应的文件名字：/dev/sd[a-d]

虚拟机中的磁盘文件是： /dev/vd[a-p]

man 指令的手册存放位置：/usr/share/man,info指令的存放到/usr/share/info,指令的更多相关信息也可以存放到/usr/share/doc下面

3.linux发行版异同

​ 相同的FHS(文件系统)和LSB，同样使用 http://www.kernel.org 所释出的核心，几乎相同的操作接口

​ 不同：各开发商加入的应用工具不同，使用的套件管理模式不同（dpkg 与 RPM）

4.多用户&多任务

​ 何谓多用户 （ Multi-user ） 多任务 （ Multitask ）？Multiuser 指的是 Linux 允许多人同时连上主机之外，每个使用者皆有其各人的使用环境，并且可以同时使用系统的资源！ Multitask 指的是多任务环境，在 Linux 系统下， CPU 与其他例如网络资源可以同时进行多项工作， Linux 最大的特色之一即在于其多任务时，资源分配较为平均！

5.MBR&gpt

MBR:第一个扇区 512Bytes 会有这两个数据：

• 主要开机记录区（Master Boot Record, MBR）：可以安装开机管理程序的地方，有446 Bytes
• 分区表（partition table）：记录整颗硬盘分区的状态，有64 Bytes

按照常理分区表只能记录四个分区，但其中可以有拓展分区（类似指针），就可以达到无限个分区

GPT

磁盘尾有备份，可以用128Bytes来标识一个分区，总共可以表示32 * 4 个分区。

如何开机

启动也需要执行命令，这些命令在主板的BIOS上，一些硬件参数在主板的CMOS上。

1. BIOS：开机主动执行的固件，会认识第一个可开机的设备；
2. MBR：第一个可开机设备的第一个扇区内的主要开机记录区块，内含开机管理程序；
3. 开机管理程序（boot loader）：一支可读取核心文件来执行的软件；
4. 核心文件：开始操作系统的功能…

BIOS与MBR都是硬件本身会支持的功能，至于Boot loader则是操作系统安装在MBR上面的一套软件了。由于MBR仅有446 Bytes而已，因此这个开机管理程序是非常小而美的。 这个boot loader的主要任务有下面这些项目：

• 提供菜单：使用者可以选择不同的开机项目，这也是多重开机的重要功能！
• 载入核心文件：直接指向可开机的程序区段来开始操作系统；
• 转交其他loader：将开机管理功能转交给其他loader负责。

通用shell指令

一般是这样的：

command  [-options]  parameter1  parameter2 ...

• 第一个一定是指令名称

• 第二个是选项名称，一般是 单横线+名字首字母，或者是双横线+名字全称。如下：

  Usage: objdump <option(s)> <file(s)>
   Display information from object <file(s)>.
   At least one of the following switches must be given:
    -a, --archive-headers    Display archive header information
    -f, --file-headers       Display the contents of the overall file header
    -p, --private-headers    Display object format specific file header contents

• 然后跟着参数，参数1，参数2，参数3.。。

• 可以使用\来换行

• 可以使用;来分隔不同命令，并依次执行。

• ctrl+c：停止当前指令

• ctrl+d：输入结束，EOF

• 通常出现“command not found”的可能原因为：

  • 这个指令不存在，因为该软件没有安装之故。解决方法就是安装该软件；
  • 这个指令所在的目录目前的用户并没有将他加入指令搜寻路径中，请参考第十章bash的PATH说明；
  • 很简单！因为你打错字！

• 一般命令都有个--help选项，输入后可以查看该命令相关的说明。

• 通过man可以查看指令对应的手册，手册第一个可能有一个数字，他代表着

  READ(2)                                       Linux Programmer's Manual

  代号 代表内容
  1 使用者在shell环境中可以操作的指令或可可执行文件
  2 系统核心可调用的函数与工具等
  3 一些常用的函数（function）与函数库（library），大部分为C的函数库（libc）
  4 设备文件的说明，通常在/dev下的文件
  5 配置文件或者是某些文件的格式
  6 游戏（games）
  7 惯例与协定等，例如Linux文件系统、网络协定、ASCII code等等的说明
  8 系统管理员可用的管理指令
  9 跟kernel有关的文件

一些常见的命令

• who：看谁在线上

• netstat -a:查看网络的连接状态

• ps -aux: 查看后台程序

• chgrp，chown，chmod，改变群组，所有者，权限

  *

  • 元件	内容	叠代物件	r	w	x
    文件	详细数据data	文件数据夹	读到文件内容	修改文件内容	执行文件内容
    目录	文件名	可分类抽屉	读到文件名	修改文件名	进入该目录的权限（目录一般要给r，x权限）

• cp source destination，

  • 复制时有些文件权限可能会变，加上-a可以避免
  • 加-s可以创建文件的链接文件，复制成为符号链接文件 （symbolic link），亦即“捷径”文件；
  • 加-l ：进行硬式链接（hard link）的链接文件创建，而非复制文件本身；（hard link 只是在某个目录下的 block 多写入一个关连数据而已，既不会增加 inode 也不会耗用 block 数量哩！）（新建一个目录，他的hard link 数量为2，分别是该目录与 .）

• pwd，显示当前的工作目录

  • pwd -P 显示实际的工作目录,会不以链接文件的数据显示，而是显示正确的完整路径啊

    (yolo) tangjie.zhang@moveai415:lock$ pwd
    /var/lock
    (yolo) tangjie.zhang@moveai415:lock$ pwd -P
    /run/lock

• mkdir -mp, m代表可以直接设置文件的权限，p代表可以递归创建目录

• od -t x 文件名，可按照16进制读取文件显示，由于认为文件是数字，会将字节序反转一下。（如果本身是字符串文件，但按照数字读，会导致顺序相反）

• which -a 命令，会显示该命令的所以路径，本质上根据“PATH”这个环境变量所规范的路径，去搜寻“可执行文件”的文件名

•  搜索文件，优先使用whereis 或者 locate（3090没有，就没管） ，不行再来用find

  • whereis,只搜索部分路径，可通过 -l参数来查看。

    wher，eis [-bmsu] 文件或目录名
    选项与参数：
    -l    :可以列出 whereis 会去查询的几个主要目录而已
    -b    :只找 binary 格式的文件
    -m    :只找在说明文档 manual 路径下的文件
    -s    :只找 source 来源文件
    -u    :搜寻不在上述三个项目当中的其他特殊文件

  • find, find [PATH] [option] [action]

    • 与时间相关，find / -mtime 0
    • 与使用者相关，find /home -user dmtsai
    • 与文件权限相关，如 -name, -size, -type [fdlsp], 如，find / -size +1M，find /etc -name ‘*httpd*‘

• df 列出文件系统的整体磁盘使用量；

• du：评估文件系统的磁盘使用量（常用在推估目录所占容量）

• vim相关

  • 一般指令模式
    • 30j，30k代表向下向上移动30行
    • Ctrl f，Ctrl b代表向下向上翻一页
    • ^, $代表移动至一行的第一个，最后一个字符
    • 10 Enter，代表向下移动几行
    • :1,$s/word1/word2/gc,从第一行到最后一行，将word1替换为word2，最后的c代表替代前需要确认​
    • x，delete代表向后删除一个字符，backspace代表向前删除一个字符，前面可以加数字，代表删除多少个。
    • yy复制当前的这一列，nyy代表复制如下的n列，p代表粘贴，
    • u代表复原，撤销，Ctrl r代表重做，.代表重复前一个动作

• shell，

  • 双引号内的特殊字符如 $ 等，可以保有原本的特性

  • 单引号内的特殊字符则仅为一般字符 （纯文本）

  • 反单引号包围的是一个指令， `ls`与 $(ls)含义都是相同的

  • export让变量可以在当前bash的子进程中生效

  • 可通过env或export查看环境变量。可通过set指令查看环境变量以及bash内的变量。

    • shell内的变量，比如PS1可以控制提示字符的形式，$表示线程pid，？表示上个命令的返回值

    • 可以使用export将自定义变量变为全局变量，这个该变量可以被子进程（不是所有进程）所访问。

  • 可以通过ulimit显示和设置一些限制

关机

shutdown，reboot，poweroff，init 0，但其实这些都是通过调用systemctl来实现的（现在好像是systemd）

文件相关

常用的扩展名：

• *.sh ： 脚本或批处理文件 （scripts），因为批处理文件为使用shell写成的，所以扩展名就编成 .sh 啰；
• Z, .tar, .tar.gz, .zip, *.tgz： 经过打包的压缩文件。这是因为压缩软件分别为 gunzip, tar 等等的，由于不同的压缩软件，而取其相关的扩展名啰！
• .html, .php：网页相关文件，分别代表 HTML 语法与 PHP 语法的网页文件啰！ .html 的文件可使用网页浏览器来直接打开，至于 .php 的文件， 则可以通过 client 端的浏览器来 server 端浏览，以得到运算后的网页结果呢！

FHS定义了很多linux文件夹规范，可查看Linux目录配置 [参考数据 (gitbooks.io)], 官方文档(https://wizardforcel.gitbooks.io/vbird-linux-basic-4e/Text/index.html#reference)，摘取部分内容如下：

依据FHS的基本定义，**/usr**里面放置的数据属于可分享的与不可变动的（shareable, static）

目录	应放置文件内容
第一部份：FHS 要求必须要存在的目录
/usr/bin/	所有一般用户能够使用的指令都放在这里！目前新的 CentOS 7 已经将全部的使用者指令放置于此，而使用链接文件的方式将 /bin 链接至此！ 也就是说， /usr/bin 与 /bin 是一模一样了！另外，FHS 要求在此目录下不应该有子目录！
/usr/lib/	基本上，与 /lib 功能相同，所以 /lib 就是链接到此目录中的！
/usr/local/	系统管理员在本机自行安装自己下载的软件（非distribution默认提供者），建议安装到此目录， 这样会比较便于管理。你可以自行到/usr/local去看看，该目录下也是具有bin, etc, include, lib…的次目录喔！

如果/usr是安装时会占用较大硬盘容量的目录，那么/var就是在系统运行后才会渐渐占用硬盘容量的目录。 因为/var目录主要针对常态性变动的文件，包括高速缓存（cache）、登录文件（log file）以及某些软件运行所产生的文件， 包括程序文件（lock file, run file），或者例如MySQL数据库的文件等等。常见的次目录有：

目录	应放置文件内容
第一部份：FHS 要求必须要存在的目录
/var/cache/	应用程序本身运行过程中会产生的一些暂存盘；
/var/lib/	程序本身执行的过程中，需要使用到的数据文件放置的目录。在此目录下各自的软件应该要有各自的目录。 举例来说，MySQL的数据库放置到/var/lib/mysql/而rpm的数据库则放到/var/lib/rpm去！
/var/log/	重要到不行！这是登录文件放置的目录！里面比较重要的文件如/var/log/messages, /var/log/wtmp（记录登陆者的信息）等。
/var/run/	某些程序或者是服务启动后，会将他们的PID放置在这个目录下喔！至于PID的意义我们会在后续章节提到的。 与 /run 相同，这个目录链接到 /run 去了！

常见特殊目录

.         代表此层目录
..        代表上一层目录
-         代表前一个工作目录
~         代表“目前使用者身份”所在的主文件夹
~account  代表 account 这个使用者的主文件夹（account是个帐号名称）

特殊变量

PATH: 指出了文件的路径，他是linux中的一个环境变量，当一个终端打开时时，对应用户的.bashrc等文件被执行，环境变量等被加载到内存中（本身是个变量），供程序使用。这么定义的也是变量，只是名字不同：

(yolo) tangjie.zhang@moveai415:~$ ztj=666
(yolo) tangjie.zhang@moveai415:~$ echo $ztj
666

默认权限

• 若使用者创建为“文件”则默认“没有可执行（ x ）权限”，亦即只有 rw 这两个项目，也就是最大为 666 分，默认权限如下：-rw-rw-rw-

• 若使用者创建为“目录”，则由于 x 与是否可以进入此目录有关，因此默认为所有权限均开放，亦即为 777 分，默认权限如下：drwxrwxrwx

然后，还要计算umask，文件或文件夹对应的三个数字要减去umask的三个数字才会得到默认的权限：(root umask 一般为022，禁止同组写入，而一般用户通常为002，可参考/etc/bashrc内容)

(yolo) tangjie.zhang@moveai415:Software$ umask
0002
(yolo) tangjie.zhang@moveai415:Software$ touch test1
(yolo) tangjie.zhang@moveai415:Software$ mkdir test2
(yolo) tangjie.zhang@moveai415:Software$ ls -l
drwxrwxr-x 28 tangjie.zhang tangjie.zhang 4096 11月  7  2023 anaconda3
-rw-rw-r--  1 tangjie.zhang tangjie.zhang    0 10月  6 13:03 test1
drwxrwxr-x  2 tangjie.zhang tangjie.zhang 4096 10月  6 13:03 test2
drwxrwxr-x 30 tangjie.zhang tangjie.zhang 4096 9月  27 20:27 valgrind

suid,让普通用户临时拥有该文件的属主的执行权限，suid权限只能应用在二进制可执行文件（命令）上.

sgid,sgid权限一般应用在目录上，当一个目录拥有sgid权限时，任何用户在该目录下创建的文件的属组都会继承该目录的属组。

文件系统特性

分完区后，还需要格式化后才能使用该文件系统。

比如linux，除了数据本身外，还有权限信息和文件属性，文件系统会将这两部分的数据存放在不同的区块，权限与属性放置到 inode 中，至于实际数据则放置到 data block 区块中，还有一个超级区块 （superblock） 会记录整个文件系统的整体信息，包括 inode 与 block 的总量、使用量、剩余量。 一般格式化时会分为若干个组，每个组都有inode，block，superblock等。（每个文件系统都只有一个superblock，说是每个组可能有只是因为可能某些组的是备份）

• inode，记录文件属性以及block位置等，inode大小为128，256Bytes,系统读取文件时需要先找到inode，判断权限是否满足。每个inode支持存储12个直接指向地址，1个间接，双间接，三间接地址。
• block，每个文件至少占用一个block
• superblock，存储整个文件系统相关信息的地方。
  • 未使用与已使用的 inode / block 数量；
  • block 与 inode 的大小 （block 为 1, 2, 4K，inode 为 128Bytes 或 256Bytes）；
  • 是否已挂载，挂载时间
• 文件系统描述，可以描述每个 block group 的开始与结束的 block 号码
• 区块对照表，可以知道那些块是空的

新建一个文件如要如下步骤：

1. 确定目录是否有w和x权限，有的话才新增
2. 根据inode bitmap找没有使用的inode号码，
3. 根据block bitmap 找到没有使用中的 block 号码，并将实际的数据写入 block 中，且更新 inode 的 block 指向数据；
4. 将inode和block同步至inode bitmap 与 block bitmap，并更新 superblock 的内容。

如果产生了中断导致数据不一致，可以通过日志系统来解决

压缩

常见拓展名：

*.Z         compress 程序压缩的文件；
*.zip       zip 程序压缩的文件；
*.gz        gzip 程序压缩的文件；
*.bz2       bzip2 程序压缩的文件；
*.xz        xz 程序压缩的文件；
*.tar       tar 程序打包的数据，并没有压缩过；
*.tar.gz    tar 程序打包的文件，其中并且经过 gzip 的压缩
*.tar.bz2   tar 程序打包的文件，其中并且经过 bzip2 的压缩
*.tar.xz    tar 程序打包的文件，其中并且经过 xz 的压缩

tar, -j代表bzip2，-z代表gzip，

压　缩：tar -jcv -f filename.tar.bz2 要被压缩的文件或目录名称
查　询：tar -jtv -f filename.tar.bz2
解压缩：tar -jxv -f filename.tar.bz2 -C 欲解压缩的目录
jie'ya一个文件：tar -jxv -f /root/etc.tar.bz2 etc/shadow