20189215《Linux內核原理與分析》第一週做業

實驗1 Linux系統簡介

本節主要學習了 Linux 的歷史，Linux 與 Windows 的區別等入門知識。經過學習，我明確了目的，是要用 Linux 來作程序開發、搭建服務器等；而且很是接受不用或少用圖形界面；儘量多學習一些Linux的發行版。在安裝Ubuntu時也遇到了不支持虛擬化的問題，進入BIOS設置得以解決。

實驗2 基本概念及操做

• 學習實踐

1. 通配符?和*的區別
   
   ?匹配一個字符，*匹配一個或者多個字符。
2. 批量創建文件
   

• 做業

1. banner命令
   
   
   -w參數指定打印寬度，由於實驗樓的環境在屏幕中顯示比較小，必需要加上寬度限制。
2. toilet命令
   
3. flight命令
   

實驗3 用戶及文件權限管理

• 學習實踐

1. 切換用戶
   
2. 添加用戶組
   可使用groups命令，或者查看/etc/group文件查看用戶組，使用usermod添加用戶組。
   
3. 更改文件全部者
   使用chown命令更改文件權限
   
4. 權限更改
   （1）數字更改權限
   數字說明：
   0 - 無權限
   1 - 可執行
   2 - 可寫
   3 - 可寫可執行
   4 - 可讀
   5 - 可讀可執行
   6 - 可讀可寫
   7 - 可讀可寫可執行
   三個數字分別對應文件全部者、所屬用戶組、其餘用戶。
   
   （2）加減賦值更改權限
   u、g、o分別對應文件全部者、所屬用戶組、其餘用戶。
   +和-分別表示增長、去除權限。
   r、w、x分別表示讀、寫、執行。
   

• 做業
  題目：添加一個用戶 loutest，使用 sudo 建立文件 /opt/forloutest，設置成用戶 loutest 能夠讀寫。

1. 添加用戶loutest
   
2. 用戶loutest加入sudo用戶組
   
3. 切換用戶建立文件並修改權限
   

實驗4 Linux目錄結構及文件基本操做

FHS(英文：Filesystem Hierarchy Standard 中文：文件系統層次結構標準)，多數 Linux 版本採用這種文件組織形式，FHS 定義了系統中每一個區域的用途、所須要的最小構成的文件和目錄同時還給出了例外處理與矛盾處理。
FHS 定義了兩層規範，第一層是，/ 下面的各個目錄應該要放什麼文件數據，例如 /etc 應該放置設置文件，/bin與/sbin則應該放置可執行文件等等。第二層則是針對 /usr 及 /var 這兩個目錄的子目錄來定義。例如/var/log放置系統日誌文件，/usr/share放置共享數據等等。

• 學習實踐

1. rename批量修改文件名
   修改文件名可使用mv命令，可是想要批量修改的話，須要使用rename命令。
   
2. cat和tac命令（正反）
   
3. file命令查看文件類型
   

• 做業

1. 建立一個 homework 目錄，創建名爲 1.txt~10.txt 文件，並刪除 1.txt~5.txt
   
2. Linux的日誌文件在哪一個目錄？
   日誌文件基本在/var/log和/var/run中。
   （1）/var/log/boot.log（自檢過程）
   （2）/var/log/cron （crontab守護進程crond所派生的子進程的動做）
   （3）/var/log/maillog （發送到系統或從系統發出的電子郵件的活動）
   （4）/var/log/syslog （只記錄警告信息）
   （5）/var/run/utmp
   （6）/var/log/wtmp（記錄每一個用戶登陸、註銷及系統的啓動、停機的事件）
   （7）/var/run/utmp（記錄有關當前登陸的每一個用戶的信息）
   （8）/var/log/xferlog（記錄FTP會話）

實驗5 環境變量與文件查找

• 學習實踐

1. 添加環境變量
   
2. 添加自定義路徑且當即生效
   
3. 搜索文件
   whereis --簡單快速
   which --小而精
   find --精而細
   locate --快而全，經過/var/lib/mlocate/mlocate.db數據庫查找，不過這個數據庫也不是實時更新的，系統會使用定時任務天天自動執行 updatedb命令更新一次，因此有時候你剛添加的文件，它可能會找不到，須要手動執行一次 updatedb命令。

• 做業
  題目：尋找文件。找出 /etc/ 目錄下的全部以 .list 結尾的文件
  實驗樓的環境運行不了updatedb命令，因此本次做業在本身電腦上進行。
  

挑戰1 尋找文件

• 目標：

1. 找到sources.list文件(依稀記得在/etc/目錄下)
2. 把文件全部者改成本身（shiyanlou）
3. 把權限修改成僅僅只有本身可讀可寫

• 解答：
  

實驗6 文件打包與解壓縮

• 學習實踐

1. zip打包
   -r表示遞歸打包，將目錄下全部文件打包。
   -9表示打包速度與大小等級設定，1表示最快壓縮但體積大，9表示體積最小但耗時最久。
   -q表示靜默打包，不向終端輸出信息。
   -o表示輸出文件。
   
2. tar命令
   -c表示建立一個 tar 包文件
   -x表示解壓縮文件，只能解壓縮到一個已存在的目錄，因此下圖中第一次實現錯誤提示。
   -f 用於指定建立的文件名，注意文件名必須緊跟在 -f 參數以後
   

• 做業
  題目：建立一個名爲 test 的文件，分別用 zip 和 tar 打包成壓縮包，再解壓到 /home/shiyanlou 目錄。
  

實驗7 文件系統操做與磁盤管理

• 學習實踐

1. 建立虛擬磁盤
   
2. 虛擬磁盤掛載
   因爲實驗樓環境的問題（環境中使用的 Linux 內核在編譯時沒有添加對 Loop device的支持），因此將沒法掛載成功。
   
   在本身機器上掛載成功。
   

• 做業
  題目：找出當前目錄下面佔用最大的前十個文件
  du -a | sort -n -r | head -n 10
  使用du查看當前目錄，並使用-a參數顯示大小，sort進行排序，head取前十。

實驗8 Linux下的幫助命令

• 學習實踐
  Linux命令分爲內建命令和外部命令。內建命令是 shell 程序的一部分，其中包含的是一些比較簡單的 Linux 系統命令，這些命令是寫在bash源碼的builtins裏面的，並由 shell 程序識別並在 shell 程序內部完成運行，並且解析內部命令 shell 不須要建立子進程，所以其執行速度比外部命令快。好比：history、cd、exit 等等。外部命令是 Linux 系統中的實用程序部分，在系統加載時並不隨系統一塊兒被加載到內存中，而是在須要時纔將其調用內存。雖然其不包含在 shell 中，可是其命令執行過程是由 shell 程序控制的。外部命令是在 Bash 以外額外安裝的，一般放在/bin，/usr/bin，/sbin，/usr/sbin等等。好比：ls、vi等。
  可使用type進行區分。
  
  help命令是用於顯示 shell 內建命令的簡要幫助信息。
  man沒有內建與外部命令的區分，顯示系統手冊頁中的內容，大多數都是對命令的解釋信息，還有一些相關的描述。
  info是 GNU 的超文本幫助系統，可以更完整的顯示出 GNU 信息。

實驗9 Linux任務計劃crontab

• 學習實踐

1. crontab
   
   
   添加*/1 * * * * touch /home/shiyanlou/$(date +\%Y\%m\%d\%H\%M\%S)能夠實現每分鐘在/home/shiyanlou目錄下建立一個以當前的年月日時分秒爲名字的空白文件。
2. 查看守護進程
   雖然剛剛添加了任務，可是若是cron的守護進程並無啓動，它根本都不會監測到有任務，固然也就不會執行.能夠經過如下2種方式來肯定cron是否成功的在後臺啓動。
   
3. 查看文件，能夠看到已經自動執行了幾回
   

挑戰2 備份日誌

• 目標：

1. 爲shiyanlou用戶添加計劃任務。
2. 天天凌晨3點的時候定時備份alternatives.log到/home/shiyanlou/tmp/目錄。
3. 命名格式爲年-月-日，好比今天是2017年4月1日，那麼文件名爲2017-04-01。

• 解答：
  使用crontab -e爲當前用戶添加計劃任務，此時不能使用sudo，不然是給root用戶添加計劃任務。
  添加以下代碼便可：
  0 3 * * * cp alternatives.log /home/shiyanlou/tmp/$(date +\%Y-\%m-\%d)

實驗10 命令執行順序控制與管道

• 學習實踐

1. 有選擇的執行命令
   && 表示前一條命令執行成功時才執行後一條命令，|| 表示上一條命令執行失敗後才執行下一條命令
   
2. cut命令，1,6顯示第1和第6段，1~6顯示1到6段。
   
   
3. wc計數命令
   wc 命令用於統計並輸出一個文件中行、單詞和字節的數目。
   -l :行數
   -w :單詞數
   -c :字節數
   -m:字符數
   -L :最長行字節數
   
4. wc結合管道，統計/etc下面全部目錄數
   

實驗11 簡單的文本處理

• 學習實踐
  
  tr命令能夠用來刪除一段文本信息中的某些文字。或者將其進行轉換。
  -d參數：刪除。
  -s參數：去重。
• 做業
  題目：在不使用轉換工具的狀況下，使用學過的命令手動完成 dos 文本格式到 UNIX 文本格式的轉換。
  使用tr -d '\r' <test.txt> tes.txt進行轉換，將test.txt轉換爲tst.txt。
  

實驗12 數據流重定向

• 學習實踐

1. 重定向
   分別進行：將cat的連續輸出（heredoc方式）重定向到一個文件；
   將echo命令經過管道傳過來的數據做爲cat命令的輸入，將標準輸出做爲命令的輸出；
   將echo命令的輸出從默認的標準輸出重定向到一個普通文件。
   
2. 標準錯誤定向到標準輸出再定向到文件
   標準錯誤不能直接定向到標準輸出，能夠用如下兩種方式：
   
3. tee命令同時重定向到文件和終端
   
4. exec實現shell重定向
   
5. 建立、關閉文件描述符
   
   

• 做業
  題目：理解下面這段代碼的做用，實際這段代碼不會正常工做，請結合這一小節的知識分析這段代碼沒有正確工做的緣由，並設法解決這個問題。

while read filename; do
    rm -iv $filename
done <<(ls)

理解：這段代碼的本意是讀取當前目錄的文件列表，並有交互地刪除。
rm -iv的做用是在刪除時進行交互，而且顯示步驟。它期待用戶從標準輸入中輸入y或者n來進行是否刪除的操做，可是標準輸入被<<(ls)重定向了，rm命令在 <<(ls)中尋找y或者n，找不到就中斷退出了。
解決：標準輸入必定要給到循環體，此時將標準輸入複製一份，給予rm -iv命令進行交互便可。

exec 8<&0    //此時使用3~8都可
while read filename; do
    rm --iv $filename <&8
done <<(ls)

挑戰3 歷史命令

• 目標：

1. 處理文本data
2. 將結果寫入result
3. 結果包含次數和命令，如「100 ls」

• 解答：
  cat data1 | cut -c 8- | sort |uniq -dc | sort -n -r | head -3 > result
  

實驗13 正則表達式基礎

• 學習實踐

1. grep操做，使用正則表達式（做業：結合正則表達式作更多練習）
   注意:當^放到中括號內爲排除字符，不然表示行首。
   
   
2. 使用擴展正則表達式，加-E,不加則不執行
   
3. sed
sed工具用於過濾和轉換文本的流編輯器。打印奇數行，並將"shiyanlou" 全局替換爲"ly"。
   p一般與-n參數配合使用，不能省略最後的p命令。
   
4. awk文本處理語言
   
   
   \t要用雙引號。

• 做業
  題目：基於 pattern space 和 hold space 實現將一個文本倒序輸出和交換奇數行和偶數行。

1. 反序
   sed '1!G;h;$!d' test.txt
1!G —— 只有第一行不執行G命令，將hold space中的內容append回到pattern space
   h —— 第一行都執行h命令，將pattern space中的內容拷貝到hold space中
   $!d —— 最後一行不執行。其它行執行d命令，刪除當前行
   
2. 奇偶互換
   sed -n 'h;$!{n;G};p' test.txt
-n —— -n參數靜默模式，只打印受影響的行
   h —— 將pattern space中內容拷貝到 hold space中
   $!{n,G} —— 最後一行不執行。n進入下一行，G將hold space中內容append到pattern space中，appttern space中的兩行位置交換了
   p —— 打印出交換後的兩行
   注意：最後一行不執行的目的，是若是最後一行是奇數行，不須要交換直接打印。
   

挑戰4 數據提取

• 目標：
  在文件data2中匹配數字開頭的行，結果寫入/home/shiyanlou/num文件
  在文件data2中匹配出正確格式的郵箱，結果寫入一個名爲/home/shiyanlou/mail的文件
• 解答：

1. data2的內容
   
2. 匹配數字開頭的行
   grep '^[[:digit:]]' data2>num
   
3. 匹配正確格式郵箱
   grep'^[[:alnum:]]*@[[:alnum:]]*\.com' data2>mail
   

實驗14 Linux下軟件安裝

• 學習實踐

1. apt-get是用於處理 apt包的公用程序集，咱們能夠用它來在線安裝、卸載和升級軟件包等。
   比較有用的幾個參數：
   -f——修復損壞的依賴關係
   -d——只下載不安裝
   --reinstall——從新安裝已經安裝但可能存在問題的軟件包
2. dpkg工具——"Debian Package"的簡寫
   能夠安裝deb形式打包的軟件包。
3. 從二進制包安裝
   二進制包的安裝比較簡單，將從網絡上下載的二進制包解壓後放到合適的目錄，而後將包含可執行的主程序文件的目錄添加進PATH環境變量便可。

實驗1五、16 Linux 進程概念和管理

經過這兩節大體瞭解進程的概念、進程之間存在的相互關係、進程的查看命令ps、pstree、top、進程的管理命令kill、nice、renice等。

實驗17 Linux 日誌系統

經過本實驗，瞭解了較新的系統日誌收集工具rsyslog及其配置文件，還有一個日誌文件管理工具logrotate，省心省力，不但能夠壓縮日誌文件，減小存儲空間，還能夠將日誌發送到指定E-mail，方便管理員及時查看日誌。logrotate是基於CRON來運行的，其腳本是 /etc/cron.daily/logrotate；同時咱們能夠在 /etc/logrotate中找到其配置文件。

小結

本次進行了共計21個實驗，即便之前使用過Ubuntu系統，也學習到了不少新的知識，將我對Linux系統的認識扳回了正確的方向，即便表面類似，內部的原理也是大有不一樣的。學習了不少知識，可是不少命令還不熟練，須要本身在實際使用中加深理解，熟練使用。