01. Linux嵌入式系统学习笔记（一）

一. linux基础操作指令

1. 新建文件和目录

(1) 新建文件

• touch 命令：用于创建空文件。

touch filename.txt

• 如果文件已存在，touch 会更新文件的访问时间和修改时间。

(2) 新建目录

• mkdir 命令：用于创建目录。

mkdir directoryname

• 使用 -p 选项可以递归创建多级目录 

mkdir -p parent/child/grandchild

2. 删除文件和目录

(1) 删除文件

• rm 命令：用于删除文件。

rm filename.txt

• 使用 -f 选项可以强制删除文件，不提示确认。

rm -f filename.txt

(2) 删除目录

• rmdir 命令：用于删除空目录。

rmdir directoryname

• 如果目录不为空，需要使用 rm -r 或 rm -rf。

rm -r directoryname  # 递归删除目录及其内容，但会提示确认
rm -rf directoryname # 强制递归删除目录及其内容，不提示确认

3. 查找文件和目录

(1) 查找文件

• find 命令：用于在指定目录及其子目录中查找文件。-name 选项用于指定文件名。

find /path/to/search -name "filename.txt"

• 可以使用通配符（如 *.txt）来匹配特定模式的文件。

find /path/to/search -name "*.txt"

(2) 查找目录

• 使用 find 命令查找目录。-type d 表示只查找目录。

find /path/to/search -type d -name "directoryname"

4. 修改文件和目录

(1) 修改文件内容

• nano 或 vim：使用文本编辑器直接编辑文件内容。

nano filename.txt    # nano
vim filename.txt     # vim

 (2) 修改文件权限

• chmod 命令：用于修改文件或目录的权限。

chmod 644 filename.txt  # 设置文件权限为所有者读写，组和其他用户只读
chmod -R 755 directoryname  # 递归设置目录权限

(3) 修改文件所有者

• chown 命令：用于修改文件或目录的所有者。

chown newowner filename.txt

(4) 修改文件所属组

• chgrp 命令：用于修改文件或目录的所属组。

(4) 修改文件所属组
chgrp 命令：用于修改文件或目录的所属组。

5. 拷贝文件和目录

(1) 拷贝文件

• cp 命令：用于拷贝文件。

cp sourcefile destinationfile

(2) 拷贝目录

• 使用 -r 或 -R 选项递归拷贝目录。

cp -r sourcedirectory destinationdirectory

6. 移动文件和目录

(1) 移动文件

• mv 命令：用于移动文件或重命名文件。

mv sourcefile destinationfile

(2) 移动目录

• 同样使用 mv 命令。

mv sourcedirectory destinationdirectory

7. 查看文件内容

(1) 查看文件内容

• cat 命令：用于查看文件内容。

cat filename.txt

(2) 查看文件前几行

• head 命令：用于查看文件的前几行（默认显示前10行）。

head filename.txt

(3) 查看文件后几行

• tail 命令：用于查看文件的后几行（默认显示后10行）。

tail filename.txt

8. 总结

        这些是 Linux 终端中常用的文件和目录操作命令。通过掌握这些命令，你可以高效地管理文件和目录。以下是这些命令的简要总结：

操作类型	命令	说明
新建文件	touch	创建空文件
新建目录	mkdir	创建目录
删除文件	rm	删除文件
删除目录	rm -r 或 rmdir	删除目录
查找文件	find	查找文件或目录
修改文件内容	nano 或 vim	编辑文件内容
修改文件权限	chmod	修改文件或目录的权限
修改文件所有者	chown	修改文件或目录的所有者
修改文件所属组	chgrp	修改文件或目录的所属组
拷贝文件	cp	拷贝文件或目录
移动文件	mv	移动文件或重命名文件
查看文件内容	cat	查看文件内容
查看文件前几行	head	查看文件的前几行
查看文件后几行	tail	查看文件的后几行

二. 熟悉文件操作指令

1. 建立一个目录~/work/test，在此目录下用 echo 命令建立一个文件 mytext，输 入以下内容：

Hello there !

There are things we know we know.

And things we know we don’t know.

Still there are things we don’t know we don’t know.

# 创建目录
mkdir -p ~/work/test
# 进入目录
cd ~/work/test
# 使用 echo 命令创建文件并写入内容 -e 是让echo识别转义字符
echo -e "Hello there ! \nThere are things we know we know. \nAnd thing we know we don't know. \nStill there are things we don't know we don't know." > mytext

2. 用 vi 打开 mytext 进行编辑修改，练习主要 vi 命令的使用。

# 打开 mytext 文件
vi mytext
在 vi 编辑器中，你可以练习以下常用命令：

• i：进入插入模式

• Esc：退出插入模式，回到命令模式

• :wq：保存并退出

• :q!：不保存并退出

• dd：删除当前行

• yy：复制当前行

• p：粘贴

• /pattern：搜索 pattern

3. 用 echo 命令为 mytext 增加一行文本 “Add a new line”。

# 使用 echo 追加一行内容
echo "Add a new line" >> mytext

# 注意:  >   是覆盖写入
#           >> 是追加写入 

4. 用 grep 命令搜索 mytext 中“there”,不分大小写。然后统计包含”there”字 串的行数。

# 搜索 "there"，忽略大小写
grep -i "there" mytext
# 统计包含 "there" 的行数
grep -i "there" mytext | wc -l

 grep是文本搜索工具，用于在文件或文本流中搜索符合特定模式的行。global/regular expression/print的缩写，表示全局正则表达式打印

1. 基本搜索

grep "pattern" filename
# 在文件 filename 中搜索包含字符串 pattern 的行，并打印这些行。

2. 忽略大小写

grep -i "pattern" filename
# -i 选项表示忽略大小写，搜索时不区分大小写。

3. 反向匹配

grep -v "pattern" filename
# -v 选项表示反向匹配，打印不包含指定模式的行。

4. 显示行号

grep -n "pattern" filename
# -n 选项会在匹配的行前显示行号。

5. 递归搜索

grep -r "pattern" directory/
# -r 或 -R 选项表示递归搜索，会在指定目录及其子目录中搜索匹配的文件。

6. 显示匹配的上下文

grep -C 2 "pattern" filename
# -C 选项表示上下文（Context），会显示匹配行的上下各2行。
# 类似地，-A 显示匹配行之后的行，-B 显示匹配行之前的行。

7. 使用正则表达式

grep "^[a-z]" filename
# grep 默认支持基本正则表达式（BRE）。例如，^ 表示行首，[a-z] 表示任意小写字母。
# 使用 -E 或 egrep 可以启用扩展正则表达式（ERE），支持更复杂的表达式。

8. 统计匹配的行数

grep -c "pattern" filename
# -c 选项统计匹配的行数，而不是显示匹配的行。

9. 只显示匹配的部分

grep -o "pattern" filename
# -o 选项只显示匹配的部分，而不是整行。

5. 用 file mytext 查看文件类型。

# 查看文件类型
file mytext

6. 用 chmod 命令修改 mytext 让所有用户可读写。

# 修改文件权限为所有用户可读写
chmod a+rw mytext

 `chmod`（change mode）是 Linux 和 Unix 系统中用于更改文件或目录权限的命令。它允许用户修改文件或目录的访问权限，以控制谁可以读取、写入或执行这些资源。

1. 权限概述
在 Linux 系统中，文件和目录的权限分为三类：
        所有者（Owner）    ：文件或目录的所有者。
        所属组（Group）     ：文件或目录所属的用户组。
        其他用户（Others）：不属于上述两类的其他用户。

每类用户可以有以下三种权限：
        读权限（r）    ：允许查看文件内容或列出目录内容。
        写权限（w）   ：允许修改文件内容或删除/修改目录中的文件。
        执行权限（x）：允许运行文件（如可执行脚本）或进入目录。

2. 查看权限
使用 `ls -l` 命令可以查看文件或目录的权限：

ls -l filename

输出示例：
-rw-r--r-- 1 user group 123 Mar 18 10:00 filename
解释：
- `-rw-r--r--`：权限部分。

  - 第一个字符 `-` 表示文件类型（`-` 表示普通文件，`d` 表示目录）。- 接下来的三个字符 `rw-` 表示所有者的权限（读写权限）。- 接下来的三个字符 `r--` 表示所属组的权限（只读权限）。- 最后三个字符 `r--` 表示其他用户的权限（只读权限）。

3. 修改权限
`chmod` 命令可以通过两种方式修改权限：符号模式 和 数字模式。

(1) 符号模式
符号模式使用符号（`+`、`-`、`=`）来修改权限。

        `+` ：添加权限。
        `-` ：移除权限。
        `=` ：设置权限。

用户类别：
        `u` ：所有者（user）。
        `g` ：所属组（group）。
        `o` ：其他用户（others）。
        `a` ：所有类别（all）。

权限类型：
        `r`   ：读权限。
        `w` ：写权限。
        `x`  ：执行权限。

示例：
给文件所有者添加执行权限：

chmod u+x filename

移除文件所属组的写权限：

chmod g-w filename

设置文件对所有用户为只读：

chmod a=r filename

(2) 数字模式
数字模式使用八进制数字表示权限。每个权限类型对应一个数字：
        读权限（r）     ：4
        写权限（w）   ：2
        执行权限（x）：1

权限组合：
        `rwx` ：7（4 + 2 + 1）
        `rw-`  ：6（4 + 2）
        `r-x`   ：5（4 + 1）
        `r--`   ：4
        `w-`   ：2
        `wx`  ：3（2 + 1）
        `---`   ：0

示例：
- 设置文件权限为所有者读写执行，所属组只读，其他用户无权限：

chmod 740 filename

设置目录权限为所有者读写执行，所属组和他人只读执行：

chmod 755 directoryname

4. 常用命令
以下是一些常用的 `chmod` 命令：

(1) 修改文件权限
设置文件所有者为读写权限，所属组和其他用户为只读权限：
 

chmod 644 filename

(2) 修改目录权限
设置目录所有者为读写执行权限，所属组和其他用户为读执行权限：
 

chmod 755 directoryname

(3) 递归修改权限
对目录及其所有子文件和子目录递归设置权限：
 

chmod -R 755 directoryname

(4) 添加或移除权限
给文件所有者添加执行权限：

chmod u+x filename

移除文件所属组的写权限：
 

chmod g-w filename

(5) 设置特殊权限
设置用户ID（SetUID）：允许用户以文件所有者的身份运行文件：

chmod u+s filename

设置组ID（SetGID）：允许用户以文件所属组的身份运行文件：

chmod g+s filename

设置粘滞位（Sticky Bit）**：防止用户删除或移动不属于自己的文件（常用于共享目录）：
 

chmod +t directoryname

5. 总结
`chmod` 是一个强大的命令，用于管理文件和目录的权限。通过符号模式和数字模式，可以灵活地设置权限，以满足不同的安全需求。以下是一些关键点：
        符号模式：适合快速修改权限。
        数字模式：适合设置复杂的权限组合。
        递归修改权限：（`-R`）可以批量设置目录及其内容的权限。
        特殊权限：（如 SetUID、SetGID 和 Sticky Bit）可以实现更高级的权限管理。

7. 建立文件连接： mytext 的硬连接 yourtext，mytext 的软连接 thetext。

# 创建硬连接
ln mytext yourtext
# 创建软连接
ln -s mytext thetext

 在 Linux 系统中，ln 命令用于创建链接（Link），包括硬链接（Hard Link）和软链接（Soft Link，也称为符号链接或 Symbolic Link）。链接是一种特殊的文件，它指向另一个文件或目录。

1. 硬链接（Hard Link）

硬链接是文件系统中的一种机制，它允许一个文件在文件系统中拥有多个名称。硬链接直接指向文件的 inode（索引节点），而不是文件的路径。

特点：

• 硬链接不能跨文件系统。

• 硬链接不能链接到目录（出于安全和文件系统结构的考虑）。

• 硬链接和原始文件共享同一个 inode，因此对文件的修改会反映在所有链接上。

• 删除硬链接不会删除原始文件，只有当所有链接都被删除时，文件才会被真正删除。

创建硬链接：

ln [源文件] [硬链接名]
# 示例
ln file.txt link_to_file.txt
# file.txt 是原始文件，link_to_file.txt 是硬链接。
# 修改 file.txt 或 link_to_file.txt 的内容，另一个文件也会相应变化。

2. 软链接（Soft Link / Symbolic Link）

软链接是一种特殊的文件，它包含了一个指向目标文件或目录的路径。软链接类似于 Windows 系统中的快捷方式。

特点：

• 软链接可以跨文件系统。

• 软链接可以链接到目录。

• 软链接有自己的 inode，与目标文件或目录的 inode 不同。

• 如果目标文件被删除，软链接会变成“死链接”（无效链接）。

创建软链接：

#软连接多了 -s
ln -s [目标文件或目录] [软链接名]
# 示例
ln -s /path/to/file.txt link_to_file.txt
# /path/to/file.txt 是目标文件，link_to_file.txt 是软链接。
# 如果目标文件被删除，link_to_file.txt 会变成无效链接。

3. 常用选项

• -s：创建软链接（符号链接）。

• -f：强制创建链接。如果目标链接已经存在，会先删除旧链接再创建新链接。

• -i：交互模式。如果目标链接已经存在，会提示用户是否覆盖。

• -n：当创建指向目录的软链接时，避免覆盖已存在的软链接。

示例：

（1）强制创建软链接

ln -sf /path/to/new_file.txt link_to_file.txt
# 如果 link_to_file.txt 已经存在，会先删除旧链接，再创建指向 /path/to/new_file.txt 的新链接。

（2）创建指向目录的软链接

ln -s /path/to/directory link_to_directory
# 创建一个软链接 link_to_directory，指向 /path/to/directory。

5. 使用场景

(1) 硬链接

• 用于在文件系统内为文件创建别名，方便访问。

• 用于备份文件，节省存储空间（因为硬链接不占用额外的磁盘空间）。

(2) 软链接

• 用于创建跨文件系统的链接。

• 用于创建指向目录的链接。

• 用于创建指向文件或目录的快捷方式。

• 用于在开发环境中快速切换配置文件或版本。

6. 总结

ln 命令在 Linux 系统中用于创建链接，包括硬链接和软链接。它们的主要区别在于：

• 硬链接直接指向文件的 inode，不能跨文件系统，不能链接到目录。

• 软链接包含目标文件或目录的路径，可以跨文件系统，可以链接到目录。

8. ls –l 观察文件属性，引用次数 

# 查看文件属性
ls -l
# 输出示例
# -rw-rw-rw- 2 user user 200 Oct 10 12:00 mytext
# -rw-rw-rw- 2 user user 200 Oct 10 12:00 yourtext
# lrwxrwxrwx 1 user user   6 Oct 10 12:00 thetext -> mytext
# mytext 和 yourtext 的引用次数为 2，表示它们共享相同的 inode。
# thetext 是软连接，指向 mytext。

ls（list）是 Linux 和 Unix 系统中最基本的命令之一，用于列出目录中的文件和子目录。它提供了多种选项，可以用来显示文件的详细信息、排序文件、过滤文件等。

1. 基本功能

ls 命令的主要功能是列出指定目录中的文件和子目录。如果没有指定目录，默认会列出当前工作目录的内容。

2. 基本用法

ls [选项] [目录或文件]

3. 常见选项

以下是一些常用的 ls 选项及其功能：

(1) -l：长格式显示

以长格式显示文件和目录的详细信息，包括权限、所有者、所属组、大小、修改时间等。

ls -l
# 输出示例
# drwxr-xr-x 2 user group 4096 Mar 18 10:00 directory
# -rw-r--r-- 1 user group 1234 Mar 18 09:00 file.txt

(2) -a：显示所有文件

显示所有文件和目录，包括以 . 开头的隐藏文件。

ls -a
# 输出示例
# .  ..  .hiddenfile  file.txt  directory
# . 表示当前目录。
# .. 表示父目录。
# .hiddenfile 是隐藏文件。

(3) -h：以易读格式显示文件大小

以更易读的格式（如 KB、MB、GB）显示文件大小。

ls -lh
# 输出示例
# drwxr-xr-x 2 user group 4.0K Mar 18 10:00 directory
# -rw-r--r-- 1 user group 1.2M Mar 18 09:00 file.txt

(4) -t：按修改时间排序

按修改时间排序，最近修改的文件或目录会显示在前面。

ls -lt

(5) -r：反向排序

对排序结果进行反向排序。

ls -ltr
# 按修改时间反向排序

(6) -S：按文件大小排序

按文件大小排序，较大的文件会显示在前面。

ls -lS

(7) -R：递归显示

递归显示目录及其子目录中的内容。

ls -R

(8) -1（数字1）：每行显示一个文件或目录

每行显示一个文件或目录名称，而不是按列显示。

ls -1

4. 组合使用选项

ls 命令支持组合使用多个选项，以满足不同的需求。例如：

ls -lath
# -l：长格式显示。
# -a：显示所有文件（包括隐藏文件）。
# -t：按修改时间排序。
# -h：以易读格式显示文件大小。

5. 示例

# (1) 列出当前目录的内容
ls
# (2) 列出当前目录的详细信息
ls -l
# (3) 列出包括隐藏文件的所有内容
ls -la
# (4) 列出按修改时间排序的内容
ls -lt
# (5) 列出按文件大小排序的内容
ls -lS
# (6) 递归列出目录内容
ls -R
# (7) 列出指定目录的内容
ls /path/to/directory

9. 用 chmod 修改连接属性 yourtext 和 thetext 的属性为只读，用 ls –l 观察

# 修改硬连接 yourtext 为只读
chmod a-w yourtext
# 修改软连接 thetext 为只读
chmod a-w thetext
# 查看文件属性
ls -l# 输出示例
# -rw-rw-rw- 2 user user 200 Oct 10 12:00 mytext
# -r--r--r-- 2 user user 200 Oct 10 12:00 yourtext
# lrwxrwxrwx 1 user user   6 Oct 10 12:00 thetext -> mytext
# yourtext 的权限变为只读。
# thetext 是软连接，其权限不受 chmod 影响。

10. 删除 mytext，用 ls –l 观察

# 删除 mytext
rm mytext
# 查看文件属性
ls -l# 输出示例
# -r--r--r-- 1 user user 200 Oct 10 12:00 yourtext
# lrwxrwxrwx 1 user user   6 Oct 10 12:00 thetext -> mytext# mytext 被删除后，yourtext 仍然存在，因为它是硬连接。
# thetext 仍然存在，但指向的文件 mytext 已被删除，因此 thetext 会显示为红色或提示文件不存在。

11. cp yourtext mytext，用 ls –l 观察

# 复制 yourtext 到 mytext
cp yourtext mytext
# 查看文件属性
ls -l# 输出示例
# -r--r--r-- 1 user user 200 Oct 10 12:00 mytext
# -r--r--r-- 1 user user 200 Oct 10 12:00 yourtext
# lrwxrwxrwx 1 user user   6 Oct 10 12:00 thetext -> mytext# mytext 被重新创建，内容与 yourtext 相同。
# thetext 现在指向新的 mytext 文件。

三. 练习文档建立和压缩/解压操作

        练习用 tar 命令和各种压缩方式将 test 目录打压缩包和解压缩。

1. 创建测试目录

假设当前目录下已存在 test 目录。若没有，可通过以下命令创建：

mkdir test && touch test/file{1..3}.txt  # 创建 test 目录及三个测试文件

2. 压缩操作

（1）使用 gzip 压缩（.tar.gz 或 .tgz）

tar -czvf test.tar.gz test/      # 打包并压缩为 .tar.gz
# 或
tar -czvf test.tgz test/         # 等效写法

（2）使用 bzip2 压缩（.tar.bz2）

tar -cjvf test.tar.bz2 test/     # 打包并压缩为 .tar.bz2

（3）使用 xz 压缩（.tar.xz 或 .txz）

tar -cJvf test.tar.xz test/      # 打包并压缩为 .tar.xz
# 或
tar -cJvf test.txz test/         # 等效写法

（4）仅打包不压缩（.tar）

tar -cvf test.tar test/          # 仅打包，不压缩

3. 解压操作

（1）解压 .tar.gz 或 .tgz

tar -xzvf test.tar.gz           # 指定解压参数
# 或
tar -xvf test.tar.gz            # 自动检测压缩类型（推荐）

（2）解压 .tar.bz2

tar -xjvf test.tar.bz2          # 指定解压参数
# 或
tar -xvf test.tar.bz2           # 自动检测压缩类型（推荐）

（3）解压 .tar.xz 或 .txz

tar -xJvf test.tar.xz           # 指定解压参数
# 或
tar -xvf test.tar.xz            # 自动检测压缩类型（推荐）

（4）解压 .tar

tar -xvf test.tar               # 解压未压缩的 tar 包

（可选）解压到指定目录

tar -xvf test.tar.gz -C /path/to/target_dir  # 将内容解压到 target_dir

4. 常用参数说明

参数	作用
c	创建压缩包
x	解压
z	使用 gzip 压缩/解压
j	使用 bzip2 压缩/解压
J	使用 xz 压缩/解压
v	显示操作过程（详细信息）
f	指定文件名（必须紧跟文件名）
C	指定解压目录

5. 验证压缩/解压结果

• 查看压缩包内容：

tar -tf test.tar.gz  # 列出 .tar.gz 中的文件

• 检查解压后的目录：

ls test/             # 确认文件与原始目录一致

四. 练习编写和运行简单的 bash 脚本

1. 将课上 PPT 上的简单脚本例子用 vi 编辑为 test.sh。

（1）.使用 vi 创建并编辑脚本

vi test.sh

（2）.在 vi 中输入以下内容（按 i 进入编辑模式）

#!/bin/bash
# 这是一个简单的 Bash 脚本示例
echo "Hello World!"
date  # 显示当前时间

（3）.保存并退出 vi（按 Esc 退出编辑模式；输入 :wq 保存并退出）

2. 用两种方法执行这个脚本：sh test.sh 和./test.sh。

（1）. 方法一： 直接使用 sh 命令

sh test.sh

（2）.方法二：赋予执行权限后通过路径运行

# 1. 添加可执行权限
chmod +x test.sh# 2. 通过相对路径执行
./test.sh

两种方法的区别：

        sh test.sh ：显示指定使用 sh 解释器执行脚本，即使脚本中没有 #!/bin/bash 也能运行。

        ./test.sh    ：依赖脚本首行的 （ #!/bin/bash ）指定解释器，需先赋予执行权限。 

3. 编写一个脚本设置自己需要的环境变量，例如设置程序别名，增加可执行路径。

        创建一个脚本 set_env.sh ，用于设置别名和添加可执行路径：

步骤：

（1）. 编辑脚本

vi set_env.sh

（2）. 输入以下内容

#!/bin/bash
# 设置环境变量示例
alias ll='ls -alF'          # 定义别名 ll
export PATH=$PATH:~/bin     # 将 ~/bin 添加到 PATH

（3）. 保存并退出 vi

4. 用 source 命令执行这个脚本，然后执行进行测试，看看环境变量设置是否成功。

（1）. 使用 source 或 . 执行脚本

source set_env.sh   # 方法一
# 或
. set_env.sh        # 方法二（等效写法）

（2）. 测试环境变量是否生效

        测试别名 ll ：

ll  # 应显示详细文件列表

        检查 PATH 是否更新 ：

echo $PATH  # 输出中应包含 ~/bin

关键点：

        使用 source 或 . 是为了让脚本在当前 Shell 中生效（而非子 Shell ）。

        直接运行 ./set_env.sh 或 sh set_env.sh 不会生效，因为环境变量仅在子 Shell 中有效。

5. 永久生效（可选）

        若希望环境变量永久生效，可将脚本内容添加到 ~/.bashrc 或 ~/.bash_profile：

echo "alias ll='ls -alF'" >> ~/.bashrc
echo "export PATH=\$PATH:~/bin" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc  # 立即生效

总结

操作	命令/方法
编辑脚本	vi test.sh
执行脚本（无权限）	sh test.sh
执行脚本（有权限）	chmod +x test.sh + ./test.sh
设置环境变量并生效	source set_env.sh
永久生效	将内容添加到 ~/.bashrc

五. 练习文件搜索

1. 搜索以 arm- 开头、以 gcc 结尾的文件，找到用于 ARM 程序编译的 GCC 编译器路径。

sudo find / -type f -name 'arm-*gcc' 2>/dev/null

参数说明 

sudo	以管理员权限搜索整个系统（可能需要输入密码）
-find /	从根目录开始递归搜索
-type f	仅搜索普通文件
-name 'arm-*gcc'	匹配以 arm- 开头、以 gcc 结尾的文件名
2>/dev/null	忽略权限错误等干扰信息

输出示例

/usr/bin/arm-linux-gnueabi-gcc
/opt/arm-toolchain/bin/arm-none-eabi-gcc

注意事项

• 常见 ARM GCC 编译器路径可能位于 /usr/bin 或工具链安装目录（如 /opt）。

• 如果未安装 ARM GCC，需先通过包管理器安装（如 apt install gcc-arm-linux-gnueabi）。

2. 搜索 /bin/ 目录下的所有符号链接文件

        列出 /bin/ 目录中所有软链接文件。

find /bin -type l

参数说明

-type l

仅搜索符号链接文件（软链接）

输出示例

/bin/sh -> dash
/bin/rm -> /usr/bin/rm

验证链接指向

ls -l /bin/sh  # 查看软链接指向的实际文件

3. 统计 /dev/ 下的字符设备和块设备文件数量

echo "字符设备文件数量：$(find /dev -type c | wc -l)"
echo "块设备文件数量：$(find /dev -type b | wc -l)"

参数说明

-type c	搜索字符设备文件（如终端 /dev/tty）
-type b	搜索块设备文件（如磁盘 /dev/sda）
-wc -l	统计行数（即文件数量）

输出示例

字符设备文件数量：123
块设备文件数量：5

设备类型说明

类型	描述	常见示例
字符设备	按字符流读写	/dev/tty, /dev/null
块设备	按数据块读写	/dev/sda, /dev/loop0

总结

问题	命令/方法	关键参数
搜索特定文件名	find / -name 'arm-*gcc'	-name, 2>/dev/null
搜索符号链接	find / bin -type l	-type l
统计设备文件	find /dev -type c 和 find /dev -type b	-type c, -type b

六. 练习挂在移动存储设备

1. 查看现有磁盘设备

命令

ls /dev/sd*          # 列出所有以 sd 开头的设备（如 sda, sdb）
sudo fdisk -l        # 列出所有磁盘及分区信息（需管理员权限）

说明

• /dev/sda: 第一块物理磁盘（如系统盘）。

• /dev/sdb: 第二块物理磁盘（可能是插入的 U 盘）。

2. 插入 U 盘并分配给虚拟机（仅限虚拟机环境）

操作步骤

        1. 插入 U 盘到物理机。

        2. 虚拟机软件设置（以 VirtualBox 为例）

                点击虚拟机菜单栏：设备 → USB → 选择你的 U 盘设备。

        3. 确认 U 盘已连接到虚拟机：

                虚拟机右下角状态栏显示 U 盘图标。

3. 检查 U 盘设备及挂载状态

命令

sudo fdisk -l        # 查看新增的 U 盘设备（如 /dev/sdb1）
mount | grep sd      # 查看已挂载的磁盘设备（自动挂载的 U 盘路径通常是 /media/用户名/卷标）

示例输出

/dev/sdb1   /media/user/USB_DISK  vfat  rw,nosuid,nodev 0 0

4. 卸载自动挂载的 U 盘

命令

# 如果系统已自动挂载，先卸载
sudo umount /dev/sdb1            # 通过设备路径卸载
# 或
sudo umount /media/user/USB_DISK # 通过挂载点卸载

5. 再次检查设备状态

sudo fdisk -l        # 确认 /dev/sdb1 仍存在（设备未移除）
mount | grep sd      # 确认 U 盘挂载点已消失

6. 手动挂载 U 盘到指定目录

步骤
1. 创建挂载目录

sudo mkdir -p /media/udisk    # 创建目标目录

2. 挂载U盘

sudo mount /dev/sdb1 /media/udisk   # 手动挂载

3. 验证挂载

mount | grep udisk  # 查看挂载信息
ls /media/udisk     # 列出 U 盘内容

7. 卸载 U 盘并从虚拟机移除

步骤

1. 卸载U盘

sudo umount /media/udisk   # 通过挂载点卸载
# 或
sudo umount /dev/sdb1      # 通过设备路径卸载

2. 安全移除U盘

        虚拟机环境：点击右下角 U 盘图标 → 选择 断开连接

        物理机环境：直接拔出 U 盘（确保已卸载）。 

关键命令总结

操作	命令/方法
查看磁盘设备	sudo fdisk -l
查看已挂载设备	mount | grep sd
卸载设备	sudo umount /dev/sdb1 或 sudo umount /挂载点
手动挂载	sudo mount /dev/sdb1 /media/udisk
安全移除 U 盘（虚拟机）	虚拟机菜单栏断开 USB 设备

注意事项

1. 设备名称可能不同：U 盘可能为 /dev/sdc1 或其他名称，需根据 fdisk -l 实际输出调整。

2. 文件系统兼容性：如果 U 盘为 NTFS 文件系统，需安装 ntfs-3g 驱动：

sudo apt install ntfs-3g    # Ubuntu/Debian

3. 卸载前确保无占用：若提示 target is busy，关闭所有访问 U 盘的程序或终端。

七. 操作磁盘映像文件

1. 创建磁盘镜像文件 disk.img

命令

dd if=/dev/zero of=disk.img bs=1024 count=65536

参数说明

• if=/dev/zero: 输入源为 /dev/zero（生成全零文件）。

• of=disk.img: 输出文件名为 disk.img。

• bs=1024: 每次读写块大小为 1KB。

• count=65536: 写入 65536 个块，总大小 64MB（1024 * 65536 = 64 MiB）。

验证

ls -lh disk.img  # 查看生成的文件大小是否为 64M

2. 格式化镜像文件为 ext2 文件系统

命令

mkfs.ext2 -F disk.img

参数说明

• -F: 强制格式化，即使文件不是块设备。

可能的问题

• 若提示 mkfs.ext2: command not found，需安装 e2fsprogs：

sudo apt install e2fsprogs  # Ubuntu/Debian

3. 挂载镜像文件到目录

步骤

1. 创建挂载点目录

mkdir mydisk

2. 挂载镜像文件（需要管理员权限）

sudo mount -o loop disk.img mydisk  # 关键：必须添加 `-o loop` 参数

• -o loop: 将文件关联为循环设备（虚拟块设备）。

3. 验证挂载

mount | grep mydisk  # 查看挂载信息
df -h mydisk         # 查看挂载点磁盘使用情况

4. 读写操作

cd mydisk
sudo touch test.txt  # 创建测试文件（需管理员权限）
sudo echo "Hello" > test.txt

4. 卸载镜像文件

命令

sudo umount mydisk

注意事项

• 若提示 target is busy，表示有进程正在访问挂载点：

  • 退出 mydisk 目录。

  • 关闭所有占用该目录的程序或终端。

5. 压缩磁盘镜像文件

方法一：使用 gzip（快速压缩）

gzip disk.img     # 生成 disk.img.gz

方法二：使用 xz（高压缩率，速度慢）

xz -z disk.img    # 生成 disk.img.xz

方法三：使用 bzip2（平衡压缩率与速度）

bzip2 disk.img    # 生成 disk.img.bz2

压缩后操作

• 查看压缩文件大小：

ls -lh disk.img.*

• 解压缩：

gunzip disk.img.gz    # 解压 .gz
unxz disk.img.xz      # 解压 .xz
bunzip2 disk.img.bz2  # 解压 .bz2

关键问题总结

步骤	命令/操作	常见问题及解决方案
创建镜像文件	dd if=/dev/zero of=disk.img ...	文件大小不足？调整 bs 和 count
格式化镜像	mkfs.ext2 -F disk.img	安装 e2fsprogs 包
挂载镜像	mount -o loop ...	必须添加 -o loop
卸载镜像	umount mydisk	确保无进程占用挂载点
压缩镜像	gzip/xz/bzip2	根据需求选择压缩工具

扩展操作

调整镜像文件大小（扩容）

1. 扩展镜像文件至 128 M

dd if=/dev/zero bs=1M count=64 >> disk.img  # 追加 64MB

2. 调整文件系统大小

sudo losetup /dev/loop0 disk.img  # 关联为循环设备
sudo e2fsck -f /dev/loop0         # 检查文件系统
sudo resize2fs /dev/loop0         # 扩展 ext2 文件系统
sudo losetup -d /dev/loop0        # 解除关联

八. 练习挂载 NFS 网络文件系统

目的：将练习目录~/work 进行 NFS 共享，可以将其挂载到从其它主机或本地其它目录。

1. 配置 NFS 服务器端

（1）安装 NFS 服务器软件包

sudo apt update
sudo apt install nfs-kernel-server  # Ubuntu/Debian

（2）编辑 /etc/exports 文件

sudo nano /etc/exports

在文件末尾添加以下行（替换实际共享路径）：

/home/your_username/work  *(rw,no_subtree_check,sync,no_root_sash)

• 路径说明：

  • /home/your_username/work：需共享的本地目录（如 ~/work 对应绝对路径 /home/user/work）。

  • *：允许所有 IP 访问（生产环境建议限制为特定 IP 或网段，如 192.168.1.0/24）。

• 权限参数：

  • rw：允许读写。

  • no_subtree_check：禁用子目录检查，提升性能。

  • sync：同步写入，保证数据一致性。

  • no_root_squash：允许客户端 root 用户保留权限（谨慎使用，存在安全风险）。

（3）重启 NFS 服务

sudo systemctl restart nfs-kernel-server
sudo systemctl enable nfs-kernel-server  # 开机自启

（4）验证共享配置

sudo exportfs -v

输出应显示共享目录及参数，例如：

/home/user/work<world> (rw,wdelay,no_root_squash,no_subtree_check)

2. 本地挂载测试

（1）创建本地挂载点

mkdir ~/test

（2）挂载 NFS 共享目录

sudo mount -t nfs localhost:/home/your_username/work ~/test

• 参数说明：

  • -t nfs：指定文件系统类型为 NFS。

  • localhost：若在本地测试，可直接用 localhost；跨主机需替换为服务器 IP。

（3）验证挂载

ls ~/test        # 查看共享目录内容
touch ~/test/file.txt  # 测试写入权限

（4）卸载共享目录

sudo umount ~/test

3. 其他主机挂载（以客户端为例）

（1）客户端安装 NFS 工具

sudo apt update
sudo apt install nfs-common  # Ubuntu/Debian

（2）创建挂载点

sudo mkdir /mnt/nfs_shared

（3）挂载远程 NFS 共享

sudo mount -t nfs 服务器IP:/home/your_username/work /mnt/nfs_shared

示例：

sudo mount -t nfs 192.168.1.100:/home/user/work /mnt/nfs_shared

（4）验证挂载

df -h | grep nfs_shared  # 查看挂载信息
ls /mnt/nfs_shared      # 检查文件内容

（5）卸载共享目录

sudo umount /mnt/nfs_shared

4. 常见问题及解决

（1）权限被拒绝（Access Denied）

• 原因：

  • 服务器端 /etc/exports 未正确配置 IP 或权限。

  • 客户端用户无共享目录的本地权限。

• 解决：

  • 检查 /etc/exports 的 IP 范围和权限参数（如 rw）。

  • 确保服务器端共享目录的本地权限开放：

sudo chmod 777 /home/your_username/work  # 临时测试（不建议生产环境使用）

（2）挂载超时或连接失败

• 原因：

  • 防火墙阻止 NFS 端口（默认使用 2049/tcp 和 111/udp）。

  • 服务器与客户端网络不通。

sudo ufw allow from 客户端IP to any port nfs  # Ubuntu

• 解决：

  • 开放防火墙端口。

sudo ufw allow from 客户端IP to any port nfs  # Ubuntu

• • 使用 ping 和 telnet 测试网络连通性。

telnet 服务器IP 2049

（3） 文件系统只读（Read-Only）

• 原因：

  • 服务器端 /etc/exports 未配置 rw 权限。

  • 客户端挂载时未指定读写选项。

• 解决：

  • 修改服务器端配置为 rw 并重启 NFS 服务。

  • 重新挂载时添加 -o rw 参数：

sudo mount -t nfs -o rw 服务器IP:/共享目录 /挂载点

5. 自动挂载（可选）

编辑 /etc/fstab 实现开机自动挂载：

sudo nano /etc/fstab

添加以下行：

服务器IP:/home/your_username/work  /mnt/nfs_shared  nfs  defaults  0  0

        验证自动挂载：

sudo mount -a  # 加载所有 fstab 条目

总结

步骤	命令/操作	关键点
配置 NFS 服务器	编辑 /etc/exports + 重启服务	确保路径、IP 范围和权限正确
本地挂载测试	mount -t nfs localhost:/path ~/test	验证读写权限
跨主机挂载	客户端安装 nfs-common + 挂载命令	检查防火墙和网络连通性
故障排查	检查权限、防火墙、日志 (/var/log/syslog)	使用 exportfs -v 和 showmount -e

九. 进程观察和管理

1. 使用 sleep 100 练习进程管理

(1) 启动 sleep 100 进程

sleep 100  # 前台运行，阻塞终端

(2) 暂停进程（Ctrl-Z）

• 按下 Ctrl-Z，进程暂停并转入后台，终端显示：

[1]+  Stopped                 sleep 100

(3) 查看作业状态

jobs       # 输出示例：[1]+  Stopped   sleep 100

(4) 后台恢复进程

bg %1     # 输出示例：[1]+ sleep 100 &

(5) 获取进程 PID

ps -x | grep sleep  # 查找 PID（如 1234）

(6) 查看进程内存映射

cat /proc/1234/maps  # 或使用 pmap
pmap 1234            # 显示内存布局

(7) 前台恢复进程

fg %1     # 进程回到前台继续运行

(8) 进程结束后重新后台启动

sleep 100 &  # 直接后台运行

(9) 查看后台作业详情

jobs -l     # 显示作业号、PID 和状态

(10) 终止进程

kill 1234    # 通过 PID 终止
# 或
kill %1      # 通过作业号终止

(11) 验证进程状态

ps -x | grep sleep  # 确认进程已终止

2. 使用 C 程序 dvar 重复操作

(1) 准备并编译程序

<1>. 创建 dvar.c：

#include <unistd.h>
int main() {while(1) { sleep(1); }return 0;
}

<2>. 编译：

gcc -o dvar dvar.c

(2) 执行程序并重复步骤

./dvar        # 前台运行
# 后续操作与 sleep 100 完全相同（Ctrl-Z、jobs、bg/fg、kill 等）

3. 关键命令总结

操作	命令/快捷键	说明
启动前台进程	sleep 100 或 ./dvar	阻塞终端
暂停进程	Ctrl-Z	进程转入后台并暂停（状态 T）
查看作业列表	jobs	显示所有后台作业
后台恢复运行	bg %作业号	进程在后台运行（状态 R）
查看进程 PID	ps -x 或 jobs -l	过滤关键词如 sleep 或 dvar
查看内存映射	pmap PID	显示虚拟内存布局
前台恢复运行	fg %作业号	进程回到前台运行
终止进程	kill PID 或 kill %作业号	发送 SIGTERM 信号
强制终止进程	kill -9 PID	发送 SIGKILL 信号（慎用）

4. 进程状态说明

状态符号	含义
R	运行中或可运行
S	可中断的睡眠（等待事件）
T	暂停（Ctrl-Z 或 SIGTSTP）
Z	僵尸进程（已终止未回收）

5. 常见问题

（1）Ctrl-Z 无响应

• 原因：程序未处理 SIGTSTP 信号（如自定义信号处理忽略此信号）。

• 解决：修改程序代码或使用 kill -SIGSTOP PID 强制暂停。

（2）kill 无法终止进程

• 原因：进程处于 D 状态（不可中断睡眠，如等待 I/O）。

• 解决：等待或重启系统（极端情况）。

（3）僵尸进程处理

• 现象：进程状态为 Z，父进程未回收子进程。

• 解决：终止父进程或重启服务。

十. Linux 应用基础 - 课后作业

1. 内核贡献者统计

1.1 author_stats.sh（统计高频作者）

#!/bin/bash# 统计内核源码中前 5 位高频 MODULE_AUTHOR
echo "Top 5 MODULE_AUTHOR contributors:"
grep -r -h -o 'MODULE_AUTHOR(".*")' . | \awk -F'"' '{print $(NF-1)}' | \sort | uniq -c | sort -nr | head -5

 说明：

• grep -r 递归搜索所有文件，-h 隐藏文件名，-o 只输出匹配部分。

• 提取双引号内的作者名，统计频率并取前 5 名。

1.2 danger_func_check.sh（检测危险函数 sprintf）

#!/bin/bash# 查找使用 sprintf 的文件并标红显示
echo "Files using sprintf (highlighted in red):"
grep -rn --color=always '\<sprintf\>' ./*.[ch]

说明：

• \<sprintf\> 精确匹配单词 sprintf，避免误匹配。

• --color=always 强制显示颜色（标红）。

1.3 find_magic_secret.sh（查找内核彩蛋）

#!/bin/bash# 查找包含 "magic" 和 "secret" 的文件
echo "Files containing both 'magic' and 'secret':"
grep -rl 'magic' . | xargs grep -l 'secret'

2. 打包脚本

# 赋予脚本执行权限
chmod +x *.sh# 打包为 tar.gz
tar czvf kernel_scripts.tar.gz *.sh

输出文件：kernel_scripts.tar.gz 

3. 使用说明

3.1 解压并使用脚本

tar xzvf kernel_scripts.tar.gz
cd <解压目录>

3.2 运行脚本

# 统计高频作者
./author_stats.sh# 检测 sprintf 使用
./danger_func_check.sh# 查找彩蛋文件
./find_magic_secret.sh

4. 示例输出

4.1 author_stats.sh 输出

Top 5 MODULE_AUTHOR contributors:42 Linus Torvalds <[e-mail]>35 Greg Kroah-Hartman <[e-mail]>28 Arnd Bergmann <[e-mail]>25 David S. Miller <[e-mail]>20 Kees Cook <[e-mail]>

4.2 danger_func_check.sh 输出

（终端中 sprintf 显示为红色）

4.3 find_magic_secret.sh 输出

./drivers/misc/magic_driver.c
./kernel/secret_module.c

5.关键命令参数说明

命令/参数	作用
grep -r	递归搜索目录
awk -F'"'	以双引号为分隔符提取字段
sort | uniq -c	统计频率
grep --color=always	强制终端显示颜色（即使输出到管道）
grep -rl	递归搜索并仅输出文件名