2.指令下达行为与基础文档管理

2023-07-06 本文已影响0人是周大侠啊

2.1：文字界面终端操作行为的建立

其实我们都是透过'软件'或'程序'在跟系统作沟通的。文字模式登录后所取得的程序被称为壳（Shell），这是因为这支程序负责最外面跟用户（我们）沟通，所以才被戏称为壳程序！ CentOS 8 的默认壳程序为 bash，用户最好一开始就能够建立良好的操作行为，对于未来的 Linux 使用上，会有很大的帮助。

2.1.1：文字模式指令下达的方式

bash shell 环境下，指令的下达基本上有几个需要注意的地方：

[student@localhost ~]$ command  [-options]  [parameter1...]

command （指令部份）：
一行命令中第一个输入的部分是指令（command）或可执行文件（例如script）或完整执行文件名
『 command 』：为指令的名称，例如查看历史命令的指令为 history 等等;
[-option] （选项部分）：
中括号『 [ ] 』不存在实际的指令中，仅作为一个说明提示，提示为 -option 在指令列中可有亦可无之意;
『 -options '：为选项，通常选项前面会带有减号（-），例如 -h ;
options 有时会提供长选项，此时会使用两个减号，例如 --help。
注意，选项 -help 通常代表 -h -e -l -p 之意，与 --help 的单一长选项不同。
选项有时会带有参数，因此可能会发现 [-option para] 或 [--option=para] 之类的语法
命令运行的注意事项：
指令、选项、参数之间都以空格或 [tab] 作为区分，不论空几格都视为一格，故空白是特殊字符
[Enter]按键代表着一行指令的开始启动。
Linux 的世界中，英文大小写为不同的字符，例如 cd 与 CD 是不一样的指令。

用 date 练习格式化日期输出

前一堂课我们使用过 ls 与 ll 这两个简易的指令来查看文件名，那如果想要知道目前的时间，或者是格式化输出时间时，就得要使用 date 这个指令来处理！

[student@localhost ~]$ date
二  3月  3 17:54:38 CST 2020

因为 student 选择中文语系的关系，所以屏幕上出现的就会是中文的星期二与月日这样。若需要格式化的输出，就得要加上特别的选项或参数来处理，例如一般台湾我们常见 2020/03/03 这样的日期输出格式，此时你可能要这样下达指令：

[student@localhost ~]$ date +%Y/%m/%d
2020/03/03

上述的选项数据（+%Y/%m%d）基本上不太需要背诵，使用线上查询的方式来处理即可。最简单的处理方式，可以通过--help 这个长选项来查询各个选项的功能，如下所示：

[student@localhost ~]$ date --help
Usage: date [OPTION]... [+FORMAT]
  or:  date [-u|--utc|--universal] [MMDDhhmm[[CC]YY][.ss]]                 <==上面這兩行是語法的部份
Display the current time in the given FORMAT, or set the system date.      <==這一行是指令說明

Mandatory arguments to long options are mandatory for short options too.   <==底下是主要的 option 說明
  -d, --date=STRING          display time described by STRING, not 'now'
      --debug                annotate the parsed date,
                              and warn about questionable usage to stderr
  -f, --file=DATEFILE        like --date; once for each line of DATEFILE
  -I[FMT], --iso-8601[=FMT]  output date/time in ISO 8601 format.
                               FMT='date' for date only (the default),
                               'hours', 'minutes', 'seconds', or 'ns'
                               for date and time to the indicated precision.
                               Example: 2006-08-14T02:34:56-06:00
  -R, --rfc-email            output date and time in RFC 5322 format.
                               Example: Mon, 14 Aug 2006 02:34:56 -0600
      --rfc-3339=FMT         output date/time in RFC 3339 format.
                               FMT='date', 'seconds', or 'ns'
                               for date and time to the indicated precision.
                               Example: 2006-08-14 02:34:56-06:00
  -r, --reference=FILE       display the last modification time of FILE
  -s, --set=STRING           set time described by STRING
  -u, --utc, --universal     print or set Coordinated Universal Time (UTC)
      --help     顯示此求助說明並離開
      --version  顯示版本資訊並離開

FORMAT controls the output.  Interpreted sequences are:  <==底下則是格式 (FORMAT) 的說明

  %%   a literal %
  %a   locale's abbreviated weekday name (e.g., Sun)
  %A   locale's full weekday name (e.g., Sunday)
  %b   locale's abbreviated month name (e.g., Jan)
......

2.1.2：身份切换su-的使用

继续来玩一下 date 这个指令！从前一小节使用 date --help 后，可以发现语法有两种情况，如下所示：

[student@localhost ~]$ date --help
Usage: date [OPTION]... [+FORMAT]
  or:  date [-u|--utc|--universal] [MMDDhhmm[[CC]YY][.ss]]
Display the current time in the given FORMAT, or set the system date.

指令说明当中，可以是'显示， display'也能够是'设定， set'日期。语法的第一行就是显示日期而已，第二行当然就是设定日期了。如果使用 student 身份来设定日期，会有什么状况？

# 先注意，設定日期的格式是： MMDDhhmmYYYY，也就是 月日時分年，除了年，其他都有兩位數
[student@station10-101 ~]$ date
三  3月  4 00:04:53 CST 2020  <==當下的日期

[student@station10-101 ~]$ date 030400052020  <==重設為當下的時間
date: 無法設定時間: 此項操作並不被允許
三  3月  4 00:05:00 CST 2020  <==這個動作其實沒有生效！

可以发现到日期并没有变更到正确的日期，而且 date 也明白的告诉操作者，操作者没有权限 (Operation not permitted)！因为日期的设定要系统管理员才能够设定的。此时我们就得要切换身份成为系统管理员（root）才行。处理的方法如下：

[student@localhost ~]$ su -
密碼：  <==輸入密碼時，不會出現 * 符號！
[root@localhost ~]#

本教学系统 root 的密码为 myCentOS8，请注意大小写不同！因此在'密码：'后面输入 myCentOS8 之后，你就可以发现用户的身份变换成为 root 了！此时再次使用 date 来看看日期能否被设定为正确？

[root@localhost ~]# date 030400052020
Wed Mar  4 00:05:00 CST 2020
[root@localhost ~]# date
Wed Mar  4 00:05:20 CST 2020
[root@localhost ~]# hwclock -w

读者们可以发现上表两个指令的操作相差约 20 秒钟，因此输出的信息就会有两秒钟的误差。不过，日期确实就被修订成为目前的状态。但如果需要完整的设定系统时间，则需要使用 hwclock -w 写入 BIOS 时间钟才行。（由于虚拟机的 BIOS 也是虚拟的，因此就不需要使用 hwclock 写入）

另外， root 的身份是作为系统管理所需要的功能，因此做完任何系统维护行为后，请回复到一般用户的身份较佳（这个习惯请务必养成！ )。

2.1.3：语系功能切换

由于我们的系统环境使用中文，因此在日期的输出方面可能就是以中文为主。那如果想要显示为英文年月时，就得要修改一个变量，如下所示：

[student@localhost ~]$ date
三  3月  4 00:12:33 CST 2020  <==這個時候是中文
[student@localhost ~]$ LANG=en_US.utf8  <==這個 LANG 就可以改語系
[student@localhost ~]$ date
Wed Mar  4 00:13:10 CST 2020  <==輸出就變成英文了！

我们操作终端机（terminal）需要很多显示的环境，还有一些基础的设定，这些设定很多都是可以调整的。为了方便用户可以自行修订参数，因此，我们就使用类似上面的 LANG 这个'变量'来设定一些功能。透过修改这些'变量'，就能够影响操作环境或操作行为了。那如何查看某个变数呢？透过echo这个指令，搭配变量取用方法即可。常见的呼叫变量的方式有：

[student@localhost ~]$ echo $var
[student@localhost ~]$ echo ${var}
# 簡單的說，就是變數名稱 (var) 前面加上錢字號成為 $var 即可。詳細規範則加上大括號成為 ${var} 即可。

至于语系的变化其实有两个变量可以使用，除了常用的 LANG 之外，也可以通过 LC_ALL 来修订！但一般建议使用 LANG 即可。既然已经知道语系的设定变量为 LANG，通过上面的呼叫方式，则查阅目前语系的方法就是：

[student@localhost ~]$ echo ${LANG}
en_US.utf8

2.1.4：常见的热键与组合按键

除了上个例题谈到的可以上下移动屏幕画面的组合按键之外，在纯文本模式（bash shell）的环境下，建议读者们一定要熟记且经常应用的热键与组合键有：

[tab]：可以是命令补齐，可以是文件名补齐，也能是变数名称补齐
[ctrl]+c：中断一个运作中的指令
[shift]+[PageUp]， [shift]+[PageDown]：上下移动屏幕画面

2.1.5：线上求助方式

ll， ls， date， cal 均可使用 --help 来查询语法与相关的选项、参数数据，但某些指令则没有办法显示详细的信息。例如底下的小算盘命令：

[student@localhost ~]$ bc --help
usage: bc [options] [file ...]
  -h  --help         print this usage and exit
  -i  --interactive  force interactive mode
  -l  --mathlib      use the predefined math routines
......

bc 指令为 Linux 纯文字界面下的小算盘，你可以使用 bc --help 查询到相关的选项资料，但是如上所示，加减乘除的符号，还有小数点位数数据，以及离开（quit）等信息，则没有显示于htcpp的输出画面中。

[enter]：向文件后面移动一行
[PageUp]/[PageDown]：向文件前/后移动一页
方向键上/下：向文件前/后移动一行
g：移动到整份文件的第一行
G：移动到整份文件的最后一行
q：离开 man page

2.1.6：管线命令的应用

从前几小节的练习中，有时候我们会发现几件事情：（1）指令输出的数据量常常很大，一个屏幕装不下，连使用[shift]+[pageup] 都没有办法全部看完; （2）在 man bc 时，找那个 pi= 的项目中，示例提到在文字界面下，可以通过某些方式不要进入 bc 去算 pi ！

尤其是第2个项目，里面就谈到那个| 的符号，这个符号我们称作'管线（pipe） '！它的目的是'将前一个指令输出的数据，交由后面的指令来处理'的意思~我们来谈谈该指令的意义：

[student@localhost ~]$ echo "scale=10; 4*a(1)" | bc -l

如果你将上面的指令分成两部份来看，第一部份先执行'echo “scale=10; 4a（1）“'，就可以发现从屏幕上输出『 scale=10; 4a （1） '的字样，echo 这个指令很单纯的将后续的数据当成文本消息输出到屏幕上。这些数据之后被带入到 bc 指令中，亦即直接在 bc 的环境中进行 scale=10; 4*a（1）的运算之意。

大量数据的展示，用 more 与 less 处理

有两个指令很常使用于大量数据输出时的片段展示，那就是 more 与 less。 more 会一页一页翻动，但是无法向前回去查询之前的画面。至于 less 就是 man page 的操作环境。

只列出关键字的 grep keyword 撷取字符方法

除了使用 | less 的功能加上斜线（/）找到关键字的方法之外，我们也可以通过 grep 来取得关键字！以上头的例题来看，如果要使用 ll /etc/ 找出 passwd 的关键字『那一行』的话，可以简单的这样做：

[student@localhost ~]$ ll /etc/ | grep 'passwd'

2.2.1：Linux 目录树系统简介

所有的 Linux distribions 理论上都应该要遵循当初 Linux 开发时所规范的各项标准，其中之一就是档案系统的阶层标准 (Filesystem Hierarchy Standard, FHS)。基本上 FHS 只是一个基本建议值，详细的资料还是保有让各个 distribution 自由设计的权力！无论如何，FHS 还是规范了根目录与 /usr， /var 这三个目录内应该要放置的数据就是了。

另外，根据档案是否经常变动，以及档案运作的情况，大致上有几个比较重要的目录分类：

static （固定的内容）：包含不会变动的工具程序、函式库与说明文件等
dynamic / variable （变动的内容）：可能会被运作中的程序所修改掉
persistent （持续性内容）：开机之后会持续存在且大多不会变动的数据，例如一些环境设定信息
runtime （运行中的内容）：包含用户程序或系统程序运行中的资料，这些数据会在重新启动后被删除

CentOS 7 以后（包含CentOS 8）的系统目录规范跟以前的版本差异挺大的，详细的资料还请参考相关文件，底下仅就个别目录中应该要放置的数据做个基本的解释。请自行' ll / '对照下表的相关目录说明。

应放置文件内容（一定要知道的内容）

【/bin， /sbin】/bin 主要放置一般用户可操作的指令， /sbin 主要放置系统管理员可操作的指令这两个数据目前都是链接文件，分别链接到 /usr/bin， /usr/sbin 当中
【/boot】与开机有关的档案，包括核心档案/开机管理程序与配置文件
【/dev】是 device 的缩写，放置设备文件，包括硬盘档、键盘鼠标终端档案等
【/etc】一堆系统配置文件，包括帐号、密码与各式服务软件的配置文件大多在此目录内
【/home/root】/home 是一般帐号的家目录默认放置位置，/root 则是系统管理器的家目录了！
【/lib，/lib64】系统库与核心库，其中/lib包含核心驱动程序，而其他软件的库若为64位，则使用/lib64目录内的函式库档案。这两个目录目前也都是链接到 /usr/lib， /usr/lib64 内。
【/proc】将内存内的数据做成档案类型，放置于这个目录下，连同某些核心参数也能手动调整
【/.sys】跟 /proc 类似，只是比较针对硬件相关的参数方面。
【/usr】是 usr 不是 user 喔！是 unix software resource 的缩写，与 Unix 程序有关。从 CentOS 7 开始，系统相关的所有软件、服务等，均放置在这个目录中了！因此不能与根目录分离。
【/var】是一些变动数据，系统运作过程中的服务资料、暂存资料、登录数据等等。
【/.tmp】一些用户操作过程中会启用的临时文件，例如 X 软件相关的数据等等。
【/media，/mnt】/media 主要是系统上临时挂载使用的装置（如即插即用 USB）之惯用目录，/mnt 主要是使用者或管理员自行暂时手动挂载的目录
【/opt】/opt 是 optional 的意思，通常是第三方第三方所开发的软件放置处
【/run】系统进行服务软件运作管理的功能，CentOS 7以后，这个目录也放在内存当中了！
【/srv】通常是给各类服务（service）放置数据使用的目录

2.2.2：工作目录的切换与相对/绝对路径

默认的情况下，用户取得 shell 的环境时，通常就是在自己的'家目录'，例如 windows 档案总管打开后，出现在画面中的，通常是'我的文件夹'之类的环境。若要变更工作目录，例如变更工作目录到 /var/spool/mail 去，可以这样做：

[student@localhost ~]$ ls
Desktop    Downloads  Music     Public     text1.txt
Documents  group      Pictures  Templates  Videos

[student@localhost ~]$ cd /var/spool/mail
[student@localhost mail]$ ls
rpc  student

除了根目录与主目录之外，Linux 上有一些比较特别的目录需要记忆：

/   根目录，从根目录写起的文件名只会存在一个
~   用户的家目录，不同用户的家目录均不相同
.   一个小数点，代表的是'本目录'，亦即目前的工作目录之意
..  两个小数点，代表的是'上一层目录'”
-   一个减号，代表'上一次的工作目录'之意

操作者应该要注意，根据文件名写法的不同，也可将所谓的路径（path）定义为绝对路径（absolute）与相对路径（relative）。这两种文件名/路径的写法依据是这样的：

绝对路径：由根目录（/）开始写起的文件名或目录名称，例如 /home/student/.bashrc;
相对路径：相对于目前路径的文件名写法。例如 ./home/student 或 .. /.. /home/student/ 等等。开头不是/就属于相对路径的写法

2.2.3：简易档案管理练习

由本章的说明，读者可以清楚 /etc 与 /boot 为两个相当重要的目录，其中 /etc 更是需要备份的所在。若读者使用 student 的身份来暂时进行档案管理行为时，例如将 /etc 完整备份时，可以如何进行？

先前往 /dev/shm 这个内存模拟的目录来操作后续指令：

[student@localhost ~]$ cd /dev/shm
[student@localhost shm]$ pwd
/dev/shm

创建一个名为 backup 的目录，等待备份数据：

[student@localhost shm]$ mkdir backup
[student@localhost shm]$ ll
總計 0
drwxrwxr-x. 2 student student 40  3月  4 13:14 backup

[student@localhost shm]$ cd backup
[student@localhost backup]$ pwd
/dev/shm/backup

将 /etc 完整的复制过来：复制使用的指令说明，你应该要 cp --help 去查阅！也可以使用 man cp 去查阅！因为 cp 会自动忽略目录的复制，因此需要如下的指令来复制目录才行

[student@localhost backup]$ cp --help
用法：cp [選項]... [-T] 來源 目的地
  或：cp [選項]... 來源... 目錄    <==這個是最常用的指令串！
  或：cp [選項]... -t 目錄 來源...
Copy SOURCE to DEST, or multiple SOURCE(s) to DIRECTORY.

Mandatory arguments to long options are mandatory for short options too.
  -a, --archive                same as -dR --preserve=all    <==嘗試完整保留權限
      --attributes-only        don't copy the file data, just the attributes
      --backup[=CONTROL]       make a backup of each existing destination file
......
  -R, -r, --recursive          copy directories recursively  <==複製目錄
......

# 開始嘗試將 /etc 檔名複製到本目錄 (.) 底下
[student@localhost backup]$ cp /etc .
cp: -r not specified; omitting directory '/etc'

开始复制目录（-r）的动作：因为系统很多保密的文件是不许被一般用户所读取的，因此 student 许多文件无法顺利复制也是正确的！操作者无须担心。

# 剛剛 cp --help 有看到 -r 可以複製目錄，因此加上這個選項功能來處理目錄複製：
[student@localhost backup]$ cp -r /etc .
cp: 無法開啟 ‘/etc/crypttab’ 來讀取資料: 拒絕不符權限的操作
cp: 無法存取 ‘/etc/pki/CA/private’: 拒絕不符權限的操作
cp: 無法存取 ‘/etc/pki/rsyslog’: 拒絕不符權限的操作
.......
[student@localhost backup]$ ll
總計 0
drwxr-xr-x. 135 student student 5020  3月  4 13:21 etc

再次复制文件，同时将错误消息发送到垃圾桶，不要显示在屏幕上：

[student@localhost backup]$ cp -r /etc . 2> /dev/null
[student@localhost backup]$ ll -d /etc ./etc
drwxr-xr-x. 135 student student 5020  3月  4 13:22 ./etc
drwxr-xr-x. 135 root    root    8192  3月  3 17:54 /etc

透过上面的练习，最终我们知道其实 student 身份复制的 /dev/shm/backup/etc 是没有完整的备份的！因为两者的容量大小、内容档案、权限都不相同之故。至于相关的指令功能、选项功能等等，请自由 man cp、 man mkdir 来预先了解。

另外，在一些错误讯息要丢弃的环境中，也可以在指令的最后面加上 2> /dev/null 来将错误的数据导向垃圾桶（/dev/null）。