Linux 操作系统知识总结

一、Linux 发展历史过程及关键人物

Unix：1969 年由贝尔实验室的 Ken Thompson 和 Dennis Ritchie 研发成功，1971 年发布第一个版本，其内核短小精悍、性能优异且源代码公开，发明者于 1983 年获图灵奖。
Minix：荷兰阿姆斯特丹自由大学 Andrew S. Tanenbaum 教授编写的操作系统示范教学程序，约 12,000 行代码，是迷你版本的类 Unix 操作系统。
Linux：1991 年由芬兰赫尔辛基大学 Linus Torvalds 设计，因 Minix 在其计算机上运行不佳，他用汇编语言编写了 Linux 原型。同年 8 月 25 日 Linus 在 MINIX 新闻组征求意见，9 月中旬 Linux 0.01 版问世并放网上，引发关注。1991 年 10 月 5 日发布 0.02 版，12 月发布 0.10 版等，后续版本不断更新，其源代码通过芬兰等地 FTP 站点传遍世界。20 世纪 80 年代中期 Internet 形成后，众多程序员参与改进和测试，使其迅速发展壮大，1994 年 3 月 14 日发布 1.0 版。Linux 遵循 POSIX 标准，大量使用 GNU 软件，虽未包含 Unix 源代码，但与 Unix 关系密切。

二、Linux 操作系统特点及说明

1. 开放性：与 Unix 系统（如 System V、BSD 等）几乎完全兼容，遵循 POSIX 标准，Unix 下程序大多可移植到 Linux，且遵循 OSI 国际标准，便于与其他软硬件互联。
2. 高效性：核心源代码针对体系结构优化，运行稳定顺畅，对内存分配合理，将闲置内存用作缓冲区。
3. 多用户多任务：可同时执行多个程序，允许多用户同时登录使用软件。
4. 设备独立性：把外部设备当作文件处理，安装驱动程序后，用户可像操作文件一样操纵设备，无需了解其具体存在形式。
5. 系统安全性：采取设备和文件读写控制、审计跟踪等安全措施。
6. 良好的用户界面：有基于文本的命令行界面（Shell）支持强大功能，还有 X Window 图形界面方便使用。
7. 提供丰富的网络功能：支持 Internet，可通过命令传输文件、进行远程访问等。
8. 良好的可移植性：能在从微型到大型计算机的各种环境和平台运行。

三、Linux 操作系统组成（内核、shell、文件系统、应用程序）及含义

1. 内核：是操作系统核心，具备存储管理、CPU 管理、进程管理、文件系统、设备管理和驱动、网络通信、系统初始化和系统调用等基本功能。
2. Shell：是用户界面，提供用户与内核交互的接口，其命令解释器和编程语言具有普通编程语言特性，编写的 shell 程序与其他应用程序效果相同。
3. 文件系统：是文件在磁盘等存储设备上的组织方式，Linux 支持多种流行文件系统，如 EXT2、EXT3、FAT、FAT32、VFAT 和 ISO9660 等。
4. 应用程序：标准 Linux 系统包含文本编译器、编程语言、X Window、办公套件、Internet 工具和数据库等程序集。

四、Linux 与 Windows 系统区别

1. 适用场景：Windows NT 融入 Windows 9x 图形化界面优势，易用但效率因图形界面有所降低，适合中小企业、个人用户及对性能要求不严格的场合；Linux 适用于强调性能、对用户界面要求不高的应用。
2. 开发环境：Linux 是开放环境下开发，得到广泛支持，任何志愿者可参与；Windows 是有版权产品，接口和设计由公司控制，在封闭环境发展。

五、Linux 操作系统的应用场景和前景

1. 应用场景
   • 服务器操作系统：是首选系统之一，在服务器领域应用广泛。
   • 嵌入式领域：在军事、工业控制系统、信息家电、通信设备、医疗仪器、智能仪器仪表等众多领域广泛应用。
   • 云计算和数据中心：备受青睐。
   • 桌面应用：已有改进。
   • 其他：如电影制作（《泰坦尼克号》等）、指纹识别设备驱动开发、汽车智能驾驶（Sony 车载导航、Volvo 卡车和有轨电车）、搜索引擎（Google）、即时通讯软件服务器（QQ）、智能手机（安卓系统内核基于 Linux）、火星探测器、天气预报等领域均有应用。

六、Ubuntu 版本组成及发布周期

由版本号和代号组成，例如 Ubuntu 10.04 LTS Lucid Lynx，自 2004 年 10 月发布首版本，发布周期为六个月。

七、基本分区方案（根分区、交换分区）

1. 根分区（/）：建议 6GB 以上，是 Linux 系统的根目录，所有目录挂载其下，剩余空间可分配给根分区。
2. 交换分区（swap）：建议为物理内存 1 - 2 倍，用于虚拟内存，在内存不足或休眠时发挥作用。

八、系统安装过程（四步）

1. 确认安装在硬盘还是虚拟机。硬盘安装需备份数据或安装双系统；虚拟机安装要提前准备好虚拟机软件并配置硬件信息。
2. 检查计算机硬件是否被 Ubuntu 默认支持，不支持则准备好驱动程序。
3. 规划好用户名、密码、网络 IP 地址配置等信息。
4. 确认安装方式是光盘安装、硬盘安装还是 U 盘安装等。

九、使用虚拟机的优点

一台计算机模拟多台虚拟机运行不同系统且互不干扰，可同时运行多系统且切换方便。能虚拟分区和配置，用虚拟网卡连虚拟机成局域网。

十、操作系统接口类型

1. 命令行用户接口：用户在文本界面通过键盘输入命令获取操作系统服务，结果也以文本显示。如 Bourne Shell（sh）、C Shell（csh）等，不同 Shell 有其特定提示符。其特点是效率高、灵活，但需记忆命令和语法，命令分为内部命令（如 cd、pwd 等，程序在 Shell 内部，执行快）和外部命令（存储在磁盘，执行时需调入内存）。
2. 图形用户接口：通过图标、窗口等元素形成直观操作环境，以鼠标驱动。用户点击操作图形元素实现交互，结果以图形显示，优点是直观易用，无需记忆命令。
3. 程序接口：由系统调用命令组成，是程序员访问系统资源的途径，系统调用是操作系统提供给应用程序访问系统资源的唯一接口，每个系统调用是完成特定功能的子程序，用户接口功能最终通过它实现。

十一、命令解释程序工作流程

首先显示提示符等待用户输入命令行。
接收命令后判断命令是否合法，若不合法则提示出错信息。
对于合法命令，判断是否为内部命令，若是则直接执行；若不是则从外存调入外部命令执行，执行后将结果显示在屏幕上，接着再次显示提示符等待下一次输入。

十二、X Window 系统组成、架构、主要特点、核心

1. 系统组成：主要由 X Server、X Client 和 X Protocol 组成。
2. 架构特点：客户 / 服务器架构
3. 主要特点：应用程序的 “运行” 和 “显示” 可分离。具有广泛移植性，是图形接口标准体系框架，著名的 GNOME 和 KDE 基于其构建。
4. 核心组件
   • X Server：运行在有显示设备主机上，负责支持显示卡等硬件、响应 X Client 请求绘图与管理窗口、维护字体颜色等资源及输入输出操作，可独立安装更新，Linux 常用的有 XFree 86 和 Xorg，后者逐渐成为主流。
   • X Client：需在屏幕显示图形的程序，通过请求让 X Server 管理图形界面，不能直接接受用户输入，输出显示时确定内容并通知 X Server 完成实际显示。
   • X Protocol：是 X Client 和 X Server 通信规则，规定信息格式和顺序，运行在 TCP/IP 协议之上，使二者可跨主机通信。
5. 核心：X Server

十三、系统调用的作用

是应用程序和系统内核之间的接口，由操作系统内核提供一系列内核函数，通过系统调用这个接口供用户使用。
作用是将应用程序请求传递给内核，调用相应内核函数处理，再把结果返回应用程序。

十四、目录操作命令

1. ls：用于查看目录内容。例如ls -a可显示包括隐藏文件在内的所有内容，ls -l以详细列表格式显示，包括文件权限、所有者、大小、修改时间等信息，如ls -l /home可查看/home目录下文件的详细信息。
2. cd：改变工作目录。如cd /home/ubuntu可进入/home/ubuntu目录，cd..返回上一级目录，cd ~回到用户主目录。
3. pwd：显示当前所在目录的绝对路径，如在/home/ubuntu目录下执行pwd，会显示/home/ubuntu。
4. mkdir：创建新目录。mkdir mydir可创建名为mydir的目录，mkdir -p dir1/dir2能递归创建多级目录。
5. rmdir：删除空目录。如rmdir mydir可删除mydir目录，若目录非空则删除失败，使用rmdir -p可递归删除子目录。

十五、文件操作命令

1. touch：创建新文件或更改文件的最后修改日期。如touch textfile.txt若文件不存在则创建，若存在则更新修改时间。
2. cat：显示文件内容。cat hello.txt可查看hello.txt文件内容，cat -n hello.txt会对文件内容进行编号显示，cat file1 file2 > file3可将file1和file2的内容合并到file3中。
3. cp：复制文件或目录。cp number.txt dir1将number.txt复制到dir1目录下，cp -r dir1 dir2可递归复制dir1目录及其所有子目录和文件到dir2目录。
4. rm：删除文件或目录。rm number.txt可删除文件，rm -r dir1可递归删除dir1目录及其内容，rm -i会在删除前进行安全询问。
5. mv：移动文件或目录，或对其重命名。如mv number.txt /home/ubuntu/mydir将number.txt移动到/home/ubuntu/mydir目录，mv /home/ubuntu/dir1 /home/ubuntu/dir2移动目录，mv /home/ubuntu/pict.png /home/ubuntu/pict1.png对文件重命名。
6. chmod：修改文件权限。如chmod a+rwx filename为所有用户增加读、写、执行权限，chmod 777 filename也可达到相同效果，还可使用chmod u+rwx,g+r,o+r filename为不同用户组设置不同权限。
7. file：判断文件类型。如file /usr/games/banner可判断banner文件为二进制可执行文件，file Textfile.txt判断Textfile.txt为文本文件。

十六、文件处理命令

1. grep：在文件中查找特定字符串。如grep hello hello.txt在hello.txt文件中查找hello字符串，grep -i选项可忽略大小写。
2. head：显示文件前几行。如head -2 hello.txt显示hello.txt文件的前 2 行，单独使用head默认显示前 10 行。
3. tail：显示文件最后几行。如tail -1 hello.txt显示hello.txt文件的最后 1 行，单独使用tail默认显示最后 10 行。
4. wc：统计文件的行数、单词数、字符数。如wc -l hello.txt统计hello.txt文件的行数，wc -w统计单词数，wc -m统计字符数。
5. sort：对文件内容进行排序。如sort -t":" -k2 hello.txt以:为分隔符，按照第二列对hello.txt文件内容进行排序。
6. find：查找文件或目录。如find hello.txt在当前目录下查找hello.txt文件，find Desktop查找Desktop目录及其下所有内容。
7. which：按PATH变量查找命令或文件的绝对路径。如which ls可查找ls命令的绝对路径。
8. whereis：查询命令及相关文件。如whereis passwd可查找passwd命令及相关文件的位置。
9. locate：查找文件名相同的文件，需先使用updatedb更新数据库。如locate file查找名为file的文件。

十七、压缩解压命令

1. bzip2 和 bunzip2：bzip2用于压缩文件，如bzip2 hello.txt将hello.txt压缩为hello.txt.bz2，bunzip2用于解压，如bunzip2 hello.txt.bz2可解压该文件。
2. gzip：压缩和解压文件。如gzip hello.txt压缩hello.txt为hello.txt.gz，gzip -d可解压。
3. zip 和 unzip：zip压缩成.zip文件，如zip file.zip file将file压缩为file.zip且原文件不消失，unzip解压.zip文件，如unzip file.zip。
4. tar：打包备份或解包。如tar -cf new.tar hello.txt number.txt将hello.txt和number.txt打包为new.tar，tar -xf new.tar解包，tar -czf new.tar.gz hello.txt number.txt打包并压缩为.tar.gz格式。

十八、磁盘操作命令

1. mount：挂载设备。如mount -t vfat /dev/sdd1 /mnt/usb可挂载vfat格式的/dev/sdd1设备到/mnt/usb目录，mount -o loop –t iso9660 /home/sunky/mydisk.iso /mnt/vcdrom挂载光盘镜像文件。
2. umount：卸载文件系统。如umount /mnt/usb卸载/mnt/usb挂载点的文件系统。
3. df：查看文件系统磁盘空间使用情况。如df -h以人类可读格式显示磁盘空间使用情况。
4. du：查看当前目录下文件及目录信息。如du -h以合适大小单位显示目录和文件大小。
5. fsck：硬盘检测，需 root 用户执行。如fsck 分区名检测指定分区。

十九、关机重启命令

1. shutdown：安全关机或重启。如shutdown -h +2在 2 分钟后关机，shutdown -r +1 “system will be reboot after 1 minute”在 1 分钟后重启并提示用户。
2. halt：关机，单独使用等于shutdown -h，halt -f可强行关机。
3. poweroff：关机。
4. reboot：重启系统。
5. init：切换运行级别。如init 0停机，init 3进入完全多用户模式，init 6重新启动。

二十、变换用户身份命令

1. su：切换用户。如su root切换到 root 用户，需输入 root 用户密码。
2. sudo：以超级管理员身份执行操作。如sudo command以 root 权限执行command命令。
3. useradd：创建新用户。如sudo useradd -d "/home/tt" -m -s "/bin/bash" tt创建用户tt并指定主目录、创建主目录（若不存在）和 shell 版本。
4. passwd：修改用户密码。如passwd zhang修改zhang用户的密码，需 root 用户执行。

二十一、网络操作命令

1. ifconfig：查看和设置网络设备 IP 地址。如ifconfig查看网络接口信息，ifconfig eth0 192.168.0.1 netmask 255.255.255.0设置eth0接口的 IP 地址和子网掩码。
2. ping：测试网络连通性。如ping 127.0.0.1测试本地回环地址是否连通，ping -c5 127.0.0.1发送 5 个数据包测试。
3. netstat：检测网络端口连接情况。如netstat -a显示所有网络连接信息。
4. ftp 和 bye：ftp用于登录 FTP 服务器进行文件传输，如ftp 192.168.0.1登录，bye下线。
5. telnet 和 logout：telnet远程登录，如telnet 192.168.0.1登录，logout下线。
6. 其他命令：
   • echo：显示字符串。如echo hello world显示hello world，echo -n输出后不换行。
   • more 和 less：分屏显示文件内容。如more filename或cat filename | more可分屏查看filename文件内容，less命令类似但翻页键不同。
   • help 和 man：help显示内嵌命令信息，man获取联机帮助。如man ls查看ls命令的详细帮助，help cd查看cd命令的内嵌帮助。
   • cal：显示日历。如cal 2000显示 2000 年日历，cal -y显示今年日历。
   • date：显示和设置系统日期时间。如date显示当前日期时间，date 122110322011.00（需 root 权限）设置系统时间，设置后需clock -w写入 CMOS。

二十二、Linux 操作系统默认的文件系统（Ext2、Ext3、Ext4）

1. Ext2：于 1993 年发布，由 Rey Card 设计，是 GNU/Linux 系统中标准文件系统，存取文件性能好，尤其对中小型文件优势明显，支持 256 字节长文件名，在常见 Intel x86 兼容处理器系统中，簇最大为 4KB 时，单一文件大小上限为 2048GB，文件系统容量上限为 6384GB，但写入文件内容与元数据不同步，可能在断电等情况下导致文件系统不一致。
2. Ext3：在 Ext2 基础上加入日志功能，由 Stephen tweedie 开发，能保持向前和向后兼容性，非正常关机后恢复时间短，通常仅需一秒（依赖硬件速度），数据以保持文件系统一致的方式写入磁盘。
3. Ext4：自 Linux kernel 2.6.28 开始支持，是 Ext3 改进版，与 Ext3 兼容，可在线迁移，支持更大文件系统（达 1EB）和文件（16TB），有无限数量子目录，引入 extents 概念提高大文件操作效率，采用多块分配、延迟分配策略，具备快速 fsck、日志校验、“无日志” 模式、在线碎片整理等功能，inode 相关特性也更丰富，默认 inode 大小为 256 字节。

二十三、Linux 文件系统的分层结构（虚拟、实际、缓冲机制、设备驱动）及结构图

1. 设备驱动程序：存储设备是文件系统物质基础，Linux 将设备视为文件统一管理，设备驱动程序控制设备启动、数据传输和中断处理等，通过统一接口与文件系统连接，实现文件 I/O 操作。
2. 缓冲机制：文件系统与存储设备数据传输时采用缓存技术提高效率，VFS 使用 “缓存区缓存”“目录项缓存” 和 “i 结点缓存”，数据先暂存缓存区，读取时优先查找缓存，写入时先入缓存再分批写入磁盘。
3. 实际文件系统：以磁盘分区划分，不同分区可采用不同文件系统，Linux 支持多种格式，如 Ext2/Ext3、JFS、XFS、ReiserFS、NFS 等，默认是 Ext2/Ext3/Ext4。
4. 虚拟文件系统（VFS）：为屏蔽不同实际文件系统差异，提供统一访问接口，位于具体文件系统之上，是可堆叠的抽象层，相关系统调用包括 mount、umount、statfs 等，用于文件系统挂载、卸载及信息获取等操作。

二十四、Ubuntu 目录结构的各目录含义

1. /：根目录，是 Linux 文件系统的起始点。
2. /bin：存放系统常用可执行文件（二进制文件），如ls、cp、mkdir等基础系统命令，普通用户可使用。
3. /boot：存储 Linux 内核和系统启动文件，如Grub、lilo启动程序。
4. /dev：包含所有设备文件，如硬盘、分区、键盘、鼠标、USB、tty等，设备通过文件系统抽象访问，每个设备在该目录下有对应文件（设备节点），可通过cat /proc/devices查看加载设备驱动程序主设备号。
5. /etc：存放系统配置文件，如passwd存储用户账户信息，hostname记录主机名，/etc/fstab用于设置开机自动挂载分区。
6. /home：用户主目录默认位置。
7. /initrd：存放启动时挂载initrd.img映像文件及载入设备模块的目录。
8. /lib：存放共享库文件，供/bin和/sbin中程序使用。
9. /lost+found：在ext2或ext3文件系统中，系统意外崩溃或关机产生的文件碎片存放于此，系统启动时fsck工具会检查修复。
10. /media：即插即用存储设备挂载点自动创建目录，如 USB 盘、CDROM/DVD 挂载后在此生成目录存放临时文件。
11. /mnt：常作为挂载文件系统的挂载点。
12. /opt：用于存放可选文件和程序，自定义软件包或用户编译软件包可安装在此。
13. /proc：存放标志为文件的进程，通过进程号或系统动态信息标识，如cpu、硬盘分区、内存信息等。
14. /root：根用户（超级用户）主目录。
15. /sbin：超级权限用户root的可执行命令存放处。
16. /srv：存放系统提供的服务数据。
17. /sys：将系统设备组织成层次结构，提供内核数据信息。
18. /tmp：临时文件目录，/var/tmp与之类似。
19. /usr：存放与系统用户直接相关文件和目录，如应用程序及支持库文件。
20. /var：通常存放长度可变文件，如日志文件和打印机文件。

二十五、文件系统的创建、挂载、卸载命令

1. 创建文件系统：可使用mkfs命令，它是通用总控程序，根据指定文件系统类型调用相应创建程序 “mkfs.fs”（fs可为ext2、ext3、vfat等）在选定磁盘分区创建文件系统。
   也可利用特定工具，如mke2fs、mkfs.ext2、mkfs.vfat等直接创建特定类型文件系统。例如在虚拟机中添加磁盘分区后，可执行 “mkfs -t ext2 /dev/sdb” 创建ext2文件系统（需确认操作，创建时会显示文件系统相关参数信息）。
2. 挂载文件系统：使用mount命令，将文件系统安装到 Linux 文件系统目录层次结构的挂载点（必须是目录）上才能使用。例如 “mount /dev/sdb/datal/” 可将/dev/sdb设备挂载到/datal目录，可通过 “mount” 命令或查看/etc/mtab文件获取挂载信息。
3. 卸载文件系统：使用umount命令，要卸载的文件系统必须处于空闲状态，如 “umount /dev/sdb” 可卸载/dev/sdb设备的挂载。卸载后可通过查看/etc/mtab文件确认是否卸载成功，原挂载点目录内容将不可访问（若目录非空，卸载可能失败）。

二十六、Linux 图形化文本编辑器和命令行文本编辑器

1. Gedit 图形化文本编辑器：可通过搜索按钮或在 shell 中输入 “gedit” 启动。具有直观的图形界面，涵盖文件打开、保存、另存为等常规操作，能自动检测字符编码，支持在不同文件夹中查找定位文件，适用于习惯图形操作环境的用户进行简单文本处理。
2. vi 命令行文本编辑器：在 Linux 和 Unix 系统广泛应用，由 Bill Joy 于 1978 年开发。具有强大编辑功能，可编写脚本、编辑文本与查找信息；适用性强，兼容多种 Unix 和 Linux 版本；基于命令操作，灵活性高、效率出众。通过在 shell 终端输入 “vi [文件名]” 启动，未指定文件名则创建新文件，指定不存在文件名也创建新文件并定位光标至首行首列，指定存在文件则直接打开并定位光标。

二十七、Vim 编辑器工作模式及转换

Vim 编辑器有三种工作模式：命令模式、插入模式和底行模式。

1. 命令模式：启动 Vim 后默认进入该模式，在此模式下可进行光标移动、文本删除、复制、粘贴等操作，通过相应快捷键进入其他模式。
2. 插入模式：在命令模式下按i、a、o等键可进入插入模式，用于输入文本内容。
3. 底行模式：在命令模式下按:键进入底行模式，可进行文件保存、退出、查找替换等操作，输入命令后按回车键执行。

二十八、Vim 编辑器的添加、删除、复制、粘贴、查找、替换、保存、退出命令

1. 添加文本：
   • 光标移动与定位：“h”“j”“k”“l” 分别左、下、上、右移一个字符；“w”“b”“e” 以单词为单位移动光标；“( )”“{ }” 移至句首、句尾、段首、段尾；“$”“0” 移至行尾、行首；“[n] G” 定位到第n行；Home、End、PageUp、PageDown、Backspace、Space、Enter键及小键盘箭头键也可移动光标；Ctrl + U、Ctrl + D、Ctrl + B、Ctrl + F用于屏幕滚动。
   • 插入命令：“a”“A”“i”“I”“o”“O” 在不同位置开始接收输入。
2. 删除文本：“x” 删光标处字符，“X” 删左边字符，“D” 删一行（光标在中部则删右边文本），“dd” 删光标所在行，“J” 合并当前行与下一行；“d + 定位符” 删指定范围字符，命令前加数字扩大删除范围，Delete键同 “x” 命令。
3. 复制、粘贴与剪切：“yy” 复制光标所在行，“y0”“y$” 复制光标左右文本；“p” 粘贴文本至光标处，“dd” 剪切光标所在行。
4. 查找与替换：
   • 查找：在底行模式下用 “/关键字” 从光标处查找，“n” 继续向后，到文件尾后再按 “n” 返回头部查找。
   • 替换：“s” 替换光标处字符，“S” 替换光标所在行；“r” 替换光标处单个字符，“R” 逐个替换光标后字符。在底行模式下用 “[替换起始处，替换结束处] s /被替换字符串 /替换字符串 /[g][c]” 替换指定范围字符串，“g” 替换所有匹配，“c” 互动确认。
5. 保存与退出：“:q” 未修改时直接退出，“:q!” 强制不保存退出，“:wq!” 强制保存退出，“:e!” 放弃修改恢复原样，“:w” 保存当前文件，“:w 路径名/文件名” 另存为。

二十九、用户种类及 UID 划分

1. 用户种类：分为超级用户（UID = 0）、管理用户（ID号位于1 - 999）和普通用户（标识号从1000开始）。超级用户可访问任何程序和文件，管理用户用于运行系统服务程序，普通用户需账号密码登录访问资源。
2. UID 作用：系统内部用UID标识用户，与用户名一一对应，不同用户可共享UID，但口令、主目录、登陆Shell等可不同。

三十、用户和群组相关配置文件及含义，增加、删除命令

1. 配置文件：
   • /etc/passwd：每行记录一个用户信息，格式为LOGNAME:PASSWORD:UID:GID:USERINFO:HOMEDIR:SHELL。其中LOGNAME是登陆名，PASSWORD早期存放加密口令，现多为 “x” 等特殊字符，UID是用户标识号，GID是用户所属组号，USERINFO记录用户个人情况，HOMEDIR是主目录，SHELL是登陆后运行的命令解释器。
   • /etc/shadow：每行包括 8 个字段，格式为username:passwd:lastchg:min:max:warn:inactive:expire。username与/etc/passwd中登陆名一致，passwd存放加密口令，其他字段分别表示从上次修改口令的天数、两次修改口令最小天数、密码有效最大天数、系统警告到密码失效天数、账号无登录活动但仍有效天数、账号生存期。
   • /etc/group：格式为groupname:passwd:GID:userlist。groupname是组名，passwd一般为空或 “*”，GID是组标识号，userlist是组内用户列表。
2. 用户添加：命令行使用useradd命令，如sudo useradd –u 1001 –d /home/jack –m –s /bin/bash jack，还可指定注释、所属组、登陆shell等选项；图形界面可通过系统管理的用户和组设置进行添加，需设置名称、密码、账户类型等信息。添加后需设置密码才能登录。
3. 用户删除：userdel命令可删除用户相关信息，sudo userdel –r jack可同时删除用户主目录及其文件。
4. 组添加：命令行用groupadd添加组，如groupadd user；也可手工编辑/etc/group文件添加。
5. 组删除：groupdel命令删除组；groupmod可修改组属性（如GID、组名）；gpasswd可改变组成员、组密码等，如gpasswd -a student user1添加用户到组，gpasswd -d student user1从组删除用户。图形界面可在系统管理的组设置中操作。

三十一、网络配置及测试命令：ifconfig, ping, netstat 等

1. IP 地址配置文件：/etc/network/interfaces，/etc/netplan/01-network-也可配置网络，如设置网关、域名服务器等。
2. 主机名称配置文件：/etc/hostname，用hostname命令查看当前主机名，hostname newname设置主机名，系统启动时读取该文件获取主机名。
3. DNS 配置文件：可在/etc/hosts中设置主机名和对应IP地址进行静态查询，访问DNS服务器查询需设置/etc/resolv.conf文件。
4. 网络测试命令：
   • ifconfig：查看网卡设置，如ifconfig查看活动接口IP信息，ifconfig -a查看所有网卡配置，ifconfig eth0查看特定网卡配置，还可配置网卡IP地址（如ifconfig eth0 192.168.84.132）和更改网卡地址及子网掩码。
   • ifup/ifdown：启用（ifup eth0）或禁止（ifdown eth0）网卡，也可用ifconfig eth0 up/down实现。
   • route：查看路由表（route），包括目标网段或主机、网关地址、网络掩码等信息，还可添加（route add -net 10.0.0.0/24 gw 192.168.1.1）或删除（route del -net 10.0.0.0/24）静态路由，添加或删除默认网关（如route add default gw 192.168.1.1、route del default gw 192.168.1.1）。
   • ping：测试网络连通性，如ping 202.99.160.68，按ctrl+C中断。
   • traceroute：跟踪数据包路径，需先安装（apt-get install traceroute），如traceroute 202.99.160.68。
   • netstat：显示与IP、TCP和UDP协议相关统计数据，如-a列出所有socket，-p显示使用Socket的程序信息，-r显示路由表，-t显示TCP连线状况，-u显示UDP连线状况。

三十二、安装 FTP 协议，Samba 协议的目的

1. FTP 服务器：
   • 安装目的：实现文件在不同计算机间的传输，FTP 客户机可对服务器发出命令进行下载、上传、创建或改变目录等操作，FTP 服务运行在 20（数据传输）和 21（控制流）端口。
2. Samba 服务器：
   • 安装目的：在 Linux 系统上为 Windows 客户机提供文件服务器功能，利用 Linux 的稳定性和低成本优势，适用于中小企业内网。

三十三、DHCP 工作流程

1. 工作流程：
   • 发现阶段：DHCP 客户机发送DHCPDISCOVER请求IP租约。
   • 提供阶段：DHCP 服务器回应DHCP OFFER提供IP租约。
   • 选择阶段：客户机发送DHCP REQUEST选择IP租约。
   • 确认阶段：服务器发送DHCPACK确认IP租约。此外还有重新登录和更新租约过程。

三十四、shell 的便捷操作

1. 历史命令功能：history [option] [arg…]，无参数显示历史命令清单，可指定正整数显示最后若干行，或指定文件名进行相关操作。常用选项如-a添加、-n读取、-r替换、-w写入、-c删除。
2. 执行历史命令：以!开头，如!!重复上条，!n执行第n条，!-n执行倒数第n条，!string执行以string开头的，!?string?执行包含string的。
3. 配置历史命令环境：HISTFILE改变存放文件，HISTSIZE设定保留个数。
4. 自动补全功能：输入目录或文件名开头按Tab键补全。
5. 别名功能：alias [name[=value]]…，定义时用单引号防歧义，无参数显示别名清单。
6. 取消别名：unalias name…或unalias -a删除所有别名。

三十五、四种类型 shell 变量的定义及使用

1. 本地变量（用户自定义变量）：在当前shell生命期脚本使用，variable-name=value设置，变量名大写，引用加$，用echo显示，unset删除，set显示所有，可结合显示、设置默认值、保存系统命令参数、设只读变量（readonly）。
2. 环境变量：系统建立，用于所有用户进程，个人定义需export导出。如HOME、PATH等，设置用VARIABLE-NAME=value后接export，env查看，unset清除，set可查看含本地和环境变量。
3. 位置变量：向脚本传参，前 9 个直接$1-$9访问，十以上用${10}等，$0表示脚本名或命令本身。
4. 预定义变量：shell启动时定义，用户不能重定义，如$#（参数个数）、$*（所有参数字符串）、$$（进程ID）、$!（后台进程PID）、$?（命令退出状态）。

三十六、条件测试的格式及使用

1. 文件状态测试：test condition或[ condition ]（注意方括号条件两边空格），如-r（可读）、-w（可写）、-x（可执行）等判断文件属性，test和[ ]形式结果相同。
2. 逻辑操作符号：-a（与）、-o（或）、!（否）用于比较两个文件状态。
3. 字符串测试：test “string”等格式，=和!=判断相等不等，-z空串，-n非空串，有空格时字符串需加引号。
4. 数值测试：test number numeric_operator number或[ number numeric_operator number ]，数字可加引号，操作符有-eq（相等）等。

三十七、数值运算（let、$(())、expr 等）

1. let 命令：let express-list，表达式内变量不用加$，可进行算术运算。
2. Bash 扩展：$((expression))计算并返回值。
3. expr 命令：expr args，计算args值，+等运算符两边需加空格，返回标准输出。

三十八、控制流结构使用（if、case、for、while、until 等）

1. if 语句：if [ 条件命令 ]; then命令序列fi，可多层嵌套，还有if …else…fi、if …elif…fi形式。
2. case 语句：case 变量值 in模式 1)命令列表 1;;…*)命令列表n;; esac。
3. for 语句：for 变量 in 字符串列表 do命令列表done。
4. while 循环：while [ 条件 ] do命令列表done。
5. until 语句：until [ 条件 ] do命令列表done

三十九、内嵌命令 break、continue、echo、read、export 等

1. break：退出for、while、until或case语句。
2. continue：结束本次循环进入下一次。
3. echo：在屏幕显示字符串，有-n（不换行）、-e（特殊字符处理）选项。
4. read：从键盘或文件读数据给变量，以空格分割，按回车或CTRL+D结束。
5. export：导出变量给子进程。

四十、编写简单脚本程序，涉及从键盘或文件读入，从屏幕显示或写入文件

收起

bash

#!/bin/bash
# 从键盘读入姓名、性别、年龄并显示，同时写入文件
read name sex age
echo "Name: $name"
echo "Sex: $sex"
echo "Age: $age"
echo "$name $sex $age" >> output.txt

# 从文件读入内容并显示
while read LINE
do
    echo $LINE
done < input.txt

四十一、GCC 编译过程的具体步骤

1. 预处理（Pre-Processing）：命令GCC首先调用cpp进行预处理，对源代码文件中的文件包含、预编译语句进行分析，使用-E参数。
2. 编译（Compilation）：调用cc进行编译，根据输入文件生成以.s为后缀的汇编文件，使用-S参数。
3. 汇编（Assembling）：汇编过程调用as进行工作，将.S和.s为后缀的汇编语言文件经过预编译和汇编成以.o为后缀的目标文件，使用-c参数。把汇编代码转换为机器可识别的目标代码。
4. 连接（Linking）：当所有的目标文件都生成之后，调用ld来完成最后的关键性工作。在连接阶段，所有的目标文件被安排到可执行程序中恰当的位置上，同时，该程序所调用到的库函数也从各自所在的档案库中连到合适的地方，使用-o参数。

四十二、gcc 命令的用法、选项的含义

1. 基本用法：gcc [option | filename]，其中option为gcc使用时的选项，filename为gcc要处理的文件。例如gcc -o hello hello.c表示用gcc编译hello.c文件，并输出名为hello的可执行文件。
2. 常用选项：
   • -o：指定输出的可执行文件名。
   • -c：只要求编译器输出目标代码，而不输出可执行文件。
   • -g：在编译的时候提供以后对程序进行调试的信息。
   • -O：对程序进行优化编译、连接，提高执行效率，但会使编译、连接速度变慢。
   • -O2：比-O更好的优化编译、连接，编译、连接过程更慢。
   • -I dirname：将dirname所指出的目录加入到程序头文件目录列表中，用于预编译过程。
   • -L dirname：将dirname所指出的目录加入到程序函数档案库文件的目录列表中，用于连接过程。

四十三、make 工具的一般语法规则及执行命令，makefile 文件的编写及简化、优化

1. 一般语法规则及执行命令：
   • make工作时首先读入所有的makefile，如果该makefile文件中通过include包含有其他makefile文件，则读入被包含的makefile文件；接着初始化文件中的变量；推导隐晦规则，并分析所有规则；为所有目标文件创建依赖关系链；根据依赖关系，决定哪些目标要重新生成；最后执行生成命令。
   • 执行命令为make，在当前目录下按顺序找寻文件名为 “GNUmakefile”、“makefile”、“Makefile” 的文件作为makefile文件，通常使用 “Makefile”。若要指定特定的Makefile，可使用make -f或make --file参数。
2. makefile 文件编写及简化、优化：
   • 编写格式：target: components，TAB rule。target是目标文件（可以是Object File、执行文件或标签），components是生成target所需要的文件或目标，rule是make需要执行的命令（任意的Shell命令）。例如：main: main.o mytool1.o mytool2.o，gcc -o main main.o mytool1.o mytool2.o表示main目标文件依赖于main.o、mytool1.o、mytool2.o，生成规则是用gcc进行连接。
   • 变量使用：可以定义用户自定义变量（如objects = main.o mytool1.o mytool2.o）、预定义变量、自动变量及环境变量。变量在声明时需赋予初值，使用时在变量前面加上$符号，用()或{}括起来。定义变量有递归展开式（=）和直接展开式（:=）两种方式。
   • 自动变量：$@表示目标文件，$^表示所有的依赖文件，$<表示第一个依赖文件。利用这些自动变量可简化makefile文件，如main: $(objects)，gcc -o $@ $^。
   • 缺省规则：如.c.o:，gcc -c $<表示所有的.o文件都依赖于相应的.c文件。每个Makefile中应写一个清空目标文件（.o和执行文件）的规则，如clean: rm $(objects)，为避免因当前目录存在clean文件而导致命令不执行，可使用.PHONY : clean指明clean是伪目标。

四十四、GDB 调试工具的相关命令

1. 启动方式：
   • gdb <program>：调试program执行文件，一般在当前目录下。
   • gdb <program> core：同时调试一个运行程序和core文件（程序非法执行后core dump产生的文件）。
   • gdb <program> <PID>：调试指定进程ID的服务程序，program应在PATH环境变量中可搜索到。
2. 基本命令：
   • 查看文件及变量值：(gdb) l列出产生执行文件的源代码的一部分；(gdb) p 变量名查看程序运行时变量的值。
   • 设置断点：(gdb) b 行号或函数名<条件表达式>在代码里设置断点，使程序执行到此处挂起；(gdb) tbreak[文件名:]行号或函数名<条件表达式>设置临时断点，到达后自动删除。
   • 查看断点情况：(gdb) info b查看所设断点信息。
   • 运行代码：(gdb) r执行当前被调试的程序；(gdb) c继续执行函数，直到函数结束或遇到新的断点。
   • 单步运行：(gdb) n执行一行源代码但不进入函数内部；(gdb) s执行一行源代码且进入函数内部；(gdb) step单步恢复程序运行且进入函数调用；(gdb) next单步恢复程序运行但不进入函数调用；(gdb) finish运行程序直到当前函数完成返回。
   • 其他命令：(gdb) watch 变量名监视变量的值变化；(gdb) make不退出gdb重新产生可执行文件；(gdb) shell 命令不离开gdb执行UNIX shell命令；(gdb) kill终止正在调试的程序；(gdb) quit终止gdb。

四十五、编写简单 C 语言程序，完成编写、编译、执行等过程

1. 编写程序：例如以下程序计算阶乘并在主函数中调用。

// factorial.c
#include<stdio.h>
int factorial(int n)
{
    if (n <= 1) return 1;
    else return factorial(n - 1) * n;
}

// main.c
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h> 
int factorial(int n); 
int main(int argc, char* argv[]) { 
    int n; 
    if (argc < 2) { 
        printf("Usage:%s n\n", argv[0]); 
        return -1; 
    }
    else { 
        n = atoi(argv[1]); 
        printf("Factorial of %d is %d.\n", n, factorial(n)); 
        return 0; 
    } 
}

1. 编译过程：
   • 可以使用gcc –o fac main.c factorial.c命令将main.c和factorial.c一起编译连接成可执行文件fac。
   • 也可以分别编译各个源文件，再进行连接。如gcc -c main.c、gcc -c factorial.c，然后 `gcc main.o factorial.o

      2.执行程序：

               1.在终端中输入 ./fac 6（假设实参数为 6），输出结果为 Factorial of 6 is 720。