學習自 鳥哥的linux私房菜
計算機的定義： 接受使用者輸入指令與資料，經由中央處理器的數學與邏輯單元運算處理后，以產生或儲存成有用的資訊。
CPU內部的微指令集：精簡指令集RISC 復雜指令集CISC
1 Byte = 8 bits
橋接器：溝通晶片組
北橋：負責連接速度較快的CPU、主記憶體與顯示卡界面等元件
南橋：負責連接速度較慢的裝置介面，包括硬碟、USB、網路卡等等。
目前大多將北橋記憶體控制器整合到CPU封裝當中了。
時脈：CPU每秒可以進行的工作次數。時脈越高表示這顆CPU單位時間內可以做更多的事情。時脈僅能用來表示同款CPU的速度。
外頻指的是CPU與外部元件進行資料傳輸時的速度，倍頻是CPU內部用來加速工作效能的一個倍速，兩者相乘才是CPU的時脈速度。
CPU所用的資料都是來自于主記憶體，不論是程序還是資料都必須要讀入主記憶體后CPU才能利用。個人電腦的主記憶體主要元件為動態隨機存取記憶體（DRAM），斷電資料消失。
扇區(Sector)為最小的物理儲存單位，每個扇區為 512 bytes；
將扇區組成一個圓，那就是磁柱(Cylinder)，磁柱是分割槽(partition)的最小單位。
第一個扇區最重要，里面有：(1)主要啟動區(Master boot record, MBR)及分割表(partition table)
軟件：系統軟件和應用軟件
高級語言-》編譯器-》機器碼
操作系統：也是一組程序，這組程序的重點在于管理電腦的所有活動以及驅動系統中的所有硬件。（核心與其提供的介面工具，核心管理硬件，介面工具提供給使用者使用）
Unix 用C語言寫成的
早期Linux系統為了相容于Windows的磁碟，使用的是支援Windows的MBR的方式來處理開機管理程序與分割表。而開機管理程序記錄區與分割表則通通放在第一個磁區，通常是512bytes的大小，所以說第一個磁區的512bytes通常會有這兩個資料：
主要開機記錄區：可以安裝開機管理程序的地方，有446bytes
分割表 ：記錄整顆硬碟分割的狀態，有64bytes
硬碟的分割實際是對第一磁區分割表的設定。
硬碟預設的分割表僅能寫入四組分割資訊，稱為主要或延伸分割槽。
分割槽的最小單位通常為磁柱。
設上面的硬碟裝置檔名為/dev/sda時，那么這四個分割槽在Linux系統中的裝置檔名為：
P1:/dev/sda1
P2:/dev/sda2
P3:/dev/sda3
P4:/dev/sda4
在Windows中，這四個分割槽就是你的CDEF盤
P1為主要分割，P2為延伸分割，延伸分割的目的是使用額外的磁區來記錄分割資訊，延伸分割本身并不能被拿來格式化。可以透過延伸分割所指向的那個區塊繼續作分割的記錄。
上圖分割槽的命名：
P1:/dev/sda1
P2:/dev/sda2
L1:/dev/sda5
L2:/dev/sda6
L3:/dev/sda7
L4:/dev/sda8
L5:/dev/sda9
(sda3和sda4是留給P3和P4的）
MBR分割表的限制：
作業系統無法抓取到2.2T以上的磁碟容量
MBR僅有一個區塊，若被破壞后，經常無法或很難救援
MBR內的存放開機管理程序的區塊僅446bytes，無法容納較多的程序碼。
GPT磁碟分割表
為了相容于所有的磁碟，在磁區的定義上面大多會使用所謂的邏輯區塊位址LBA來處理。GPT將磁碟所有區塊以LBA（預設為512bytes）來規劃，第一個LBA成為LBA0。MBR僅使用第一個512bytes區塊來記錄，GPT使用34個LBA區塊來記錄分割表。MBR第一個512bytes區塊被破壞，分割信息就不存在，GPT除了前面34個LBA外，整個磁碟的最后33個LBA也作為分割資訊的備份。
LBA0（MBR相容區塊）：存放第一階段的開機管理程序和一個特殊標志表示此磁碟為GPT格式。
LBA1（GPT表頭記錄）：記錄了分割表本身的位置與大小，同時記錄了備份用的GPT分割放置的位置，同時放置了分割表的檢驗機制碼（CRC32），操作系統通過檢驗碼判斷GPT是否正確，若錯誤則還可以通過這個記錄區取得備份的GPT來恢復GPT的正常運作。
LBA2-33（實際記錄分割資訊處）：從LBA2開始，每個LBA可以記錄四個分割記錄，432=128個記錄，每個LBA512bytes，所以每個記錄128bytes。除了每個記錄所需要的識別碼與相關的記錄外，GPT在每個記錄中分別提供了64bits來記錄開始/結束的磁區號碼。因此GPT分割表對于單個分割槽來說，最大容量在2^64512bytes=2^33TB=8ZB。容量非常大。
BIOS：開機主動執行的韌體，會認識第一個可開機的裝置；
MBR：第一個可開機裝置的第一個磁區內的主要開機記錄去區塊，內含開機管理程序；
開機管理程序：一支可讀取核心檔案來執行的軟件；
核心檔案：開始操作系統的功能。
開機時BIOS依據使用者的設定去讀取可開機的硬碟，并且到該硬碟里面去讀取第一個磁區的MBR的位置，MBR里面的開機管理程序載入核心檔案，核心檔案開始操作系統的功能。
先安裝Windows再安裝Linux
BIOS不懂GPT，需要透過GPT提供相容模式才能夠讀寫這個硬碟裝置，而且BIOS在與新的操作系統接軌方面有點弱，于是有了UEFI代替BIOS。
命令 選項 參數1 參數2
linux中區分大小寫
echo $LANG 查看目前的語系
date 顯示日期與時間的命令
cal 顯示日歷的命令
bc 簡單好用的計算器
加減乘除求余，除法取整數，scale=n輸出n位小數點，quit退出計算器
tab鍵接在一串命令的第一個字的后面，則為命令補全
tab鍵接在一串命令的第二個字的后面，則為文件補齊
ctrl+c 終止正在運行中的命令
ctrl+d 離開文字接口，退出正在輸入，相當于exit
man 【命令名稱】：呼出man page，可以在里面查詢命令的用法和相關的參數說明。空格翻頁，q退出man page
man page第一行DATE后面括號里面的數字的含義：
文本編輯器：nano
命令： nano 文件名 （可以新建或者打開一個文本）
eg：nano text.txt
查看目前有誰在線：who
查看網絡的聯機狀態：netstat -a
查看后臺運行的程序：ps -aux
數據同步寫入磁盤：sync
在linux系統中，為了加快數據的讀取速度，在默認情況中，某些已經加載到內存中的數據將不會直接被寫回硬盤中，而是先緩存在內存當中，如果一個數據被重復的改寫，就可以直接從內存中讀取而不需要先從硬盤中加載到內存中，這樣就加快了讀寫的速度，但是如果遇到意外情況關機，數據由于未寫入硬盤就會導致數據的丟失。所以在關機之前應該要使用sync命令對數據寫入磁盤。
關機命令：shutdown
reboot,halt,poweroff都能狗關機或者重啟
linux共有七種運行等級，其中四種：
使用init n（運行等級的數字）切換各模式
使用者、群組、其他人
文件擁有者（使用者）才能讀寫文件，其他人不是使用者就不能操作這個文件
群組：群組里的使用者對群組里的文件有使用權，群組外的其他人對該群組沒有使用權。
每個賬號都可以有多個群組的支持。
root有權限操作任何文件。
默認情況下，系統上的賬號與一般身份使用者和root的相關信息，都是記錄在/etc/passwd這個文件內的，個人的密碼記錄在/etc/shadow文件，linux所有的組名都記錄在/etc/group內，這三個文件是linux系統里面賬號、密碼、群組信息的集中地。
ls -al :顯示文件的文件名和相關屬性
第一列：文件類型與權限
eg:-rwxr--r--
十位數，第一位代表文件類型：
第二、三、四位是文件擁有者的權限，按照rwx的位置排列，沒有對應的權限用“-”代替。
第五、六、七位是文件所屬群組的權限，位置同上。
第八、九、十位是其他人的權限，同上。
權限對文件的意義：
r（read）：可讀取此文件的實際內容，如讀取文本文件的文字內容等；
w (write): 可以編輯、新增、修改該文件的內容（不包含刪除該文件）（刪除文件是目錄對文件的w權限）
x(execute): 該文件具有可以被系統執行的權限。可以被執行不代表能夠執行成功。（windows系統根據后綴名判斷是否可執行文件，而linux系統是根據是否有x權限 ）
權限對目錄的意義：
r(read contents in directory): 具有讀取目錄結構列表的權限，擁有這個權限就可以利用ls指令將該目錄的內容列表顯示出來。
w(modify contents of directory): 在該目錄中建立新的文件與目錄，刪除已經存在的文件與目錄（和要刪除的文件與目錄的權限無關），修改里面文件或目錄的名稱，搬移目錄內文件目錄的位置。
x(access directory): 代表用戶能否進入該目錄成為工作目錄。
第二列：連結數 表示有多少檔名連結到此節點
第三列：文件擁有者
第四列：文件所屬群組
第五列：文件大小，默認單位bytes
第六列：文件最后被修改的時間
第七列：文件名
linux文件權限重要性：（安全性）
系統保護功能
團隊開發軟件或數據共享功能
chgrp:改變文件所屬群組
格式：chgrp -R group(群組) dirname/filename(要修改的文件)
chown:改變文件擁有者
格式：chown [-R] 賬號名稱 文件或目錄
chown [-R] 賬號名稱:組名(同時修改擁有者和所屬群組) 文件或目錄
chmod:改變文件的權限
數字類型改變文件權限：r:4 w:2 x:1
如果權限為rwxrwx---,owner=rwx=4+2+1=7,group=rwx=4+2+1=7,others=0+0+0=0,所以權限值為770，所以變更權限格式為：chmod [-R] 權限值 文件或目錄
符號類型改變文件權限：
u(user),g(group),o(others),a(all),+(加入),-(除去),=(設定)
eg:chmod u=rwx,go=rx test.txt(設置test.txt的user權限為rwx,group和others權限為rx)
eg:chmod a-x test.txt(設置test.txt的所有即user、group和others的原有權限去掉x權限)
關于linux下 chmod 修改文件權限不生效的問題：
http://forum.ubuntu.org.cn/viewtopic.php?t=395668
image.png
可見test2目錄的權限并未改變，因為該目錄不是linux分區下的目錄
下面修改了linux分區中的一個目錄的權限：
image.png
image.png
修改后權限發生改變：
image.png
linux文件種類：正規文件（純文本、二進制、數據文件）、目錄、連結檔、設備與裝置文件、數據接口文件、數據輸送文件
linux文件長度限制
單一文件或目錄的最大容許文件名為255個字符
包含完整路徑名稱及目錄的完整文件名為4096個字符
linux文件名限制：避免特殊字符 * ? > < ; & ! [ ] | \ ' " ` ( ) { } . - +
. 代表此層目錄
.. 代表上一層目錄
- 代表前一個工作目錄（剛才使用過的目錄）
～ 代表目前使用者身份所在的家目錄
～account 代表account這個使用者的家目錄
cd 變換目錄
cd ~cjh: 去到cjh這個使用者的家目錄 /home/cjh
cd ~ : 回到當前使用者自己的家目錄
cd: 不加路徑，代表回到使用者自己的家目錄
cd .. : 回到上級目錄
cd - : 回到剛才的目錄
cd 絕對路徑
cd 相對路徑
pwd （顯示目前所在的目錄）
pwd -P 顯示出實際工作目錄，而不是連結檔目錄
mkdir 目錄名稱： 在當前目錄下創建某目錄
mkdir -p 多級目錄名稱： 遞歸創建多級目錄
mkdir -m 權限值 目錄名稱：創建目錄的時候同時修改權限值而不是使用默認的權限值
rmdir 目錄名稱：刪除空目錄，如果目錄下非空，刪除不成干
rmdir -p 多級目錄名稱：遞歸刪除多級空目錄
echo $PATH 列出環境變量
運行命令時，系統會依照PATH的配置去每個PATH定義的目錄下搜尋名字為該變量的可運行檔，如果有多個可運行檔，先搜尋到的同名命令先執行。
不同身份使用者默認的PATH不同，默認能夠隨意運行的命令也不同，使用echo $PATH打印出來的環境變量也不同。
PATH是可以修改的。
可以使用絕對路徑或相對路徑直接指定某個命令的檔名來運行，會比搜尋PATH來的正確。
本目錄（.)最好不要放到PATH當中。
文件內容查閱
cat 由第一行開始顯示文件內容
tac 從最后一行開始顯示，可以看出 tac 是 cat 的倒著寫！
nl 顯示的時候，順道輸出行號！
more 一頁一頁的顯示文件內容
less 與 more 類似，但是比 more 更好的是，他可以往前翻頁！
head 只看頭幾行
tail 只看尾巴幾行
od 以二進位的方式讀取文件內容
umask：設定創建文件或目錄時的初始權限
數字的含義，從默認權限中拿掉的權限
002代表不拿掉使用者任何權限，不拿掉群組的任何權限，拿掉其他人的w權限，所以對于新建的文件，從rw-rw-rw-拿掉002權限后變為rw-rw-r--，對于新建的目錄，從rwxrwxrwx拿掉002權限后變為rwxrwxr-x
文件特殊權限：SUID，SGID，SBIT
SUID/SGID/SBIT權限配置：4為suid，2為sgid，1為sbit
which 是根據使用者所配置的 PATH 變量內的目錄去搜尋可運行檔的！所以，不同的 PATH 配置內容所找到的命令就不一樣。
cd 是『bash 內建的命令』，which 默認是找 PATH 內所規范的目錄，所以找不到cd
whereis 與 locate 是利用數據庫來搜尋文件，所以相當的快速，而且并沒有實際的搜尋硬盤， 比較省時間，find是實際在硬盤中搜尋。
Linux 系統會將系統內的所有文件都記錄在一個數據庫文件里面， 而當使用 whereis 或者 locate 時，都會以此數據庫文件的內容為準， 數據庫的創建默認是在每天運行一次 (每個 distribution 都不同，CentOS 5.x 是每天升級數據庫一次！)，所以當你新創建起來的文件， 卻還在數據庫升級之前搜尋該文件，那么 locate 會告訴你『找不到！』因為必須要升級數據庫。因此，有的時后你還會發現使用這兩個運行檔時，會找到已經被殺掉的文件！ 而且也找不到最新的剛剛創建的文件，這就是因為這兩個命令是由數據庫當中的結果去搜尋文件的所在。可以通過updatedb命令手動升級數據庫。
文件系統特性
因為每種操作系統所配置的文件屬性/權限并不相同， 為了存放這些文件所需的數據，因此就需要將分割槽進行格式化，以成為操作系統能夠利用的『文件系統格式(filesystem)』。
windows 98 以前的微軟操作系統主要利用的文件系統是 FAT (或 FAT16)，windows 2000 以后的版本有所謂的 NTFS 文件系統，至于 Linux 的正統文件系統則為 Ext2
較新的操作系統的文件數據除了文件實際內容外， 通常含有非常多的屬性，例如 Linux 操作系統的文件權限(rwx)與文件屬性(擁有者、群組、時間參數等)。 文件系統通常會將這兩部份的數據分別存放在不同的區塊，權限與屬性放置到 inode 中，至于實際數據則放置到 data block 區塊中。 另外，還有一個超級區塊 (superblock) 會記錄整個文件系統的整體信息，包括 inode 與 block 的總量、使用量、剩余量等。
superblock：記錄此 filesystem 的整體信息，包括inode/block的總量、使用量、剩余量， 以及文件系統的格式與相關信息等；
inode：記錄文件的屬性，一個文件占用一個inode，同時記錄此文件的數據所在的 block 號碼；
block：實際記錄文件的內容，若文件太大時，會占用多個 block 。
linux的索引式文件系統：
假設某一個文件的屬性與權限數據是放置到 inode 4 號(下圖較小方格內)，而這個 inode 記錄了文件數據的實際放置點為 2, 7, 13, 15 這四個 block 號碼，此時我們的操作系統就能夠據此來排列磁盤的閱讀順序，可以一口氣將四個 block 內容讀出來！ 那么數據的讀取就如同下圖中的箭頭所指定的模樣了。
閃盤使用的文件系統一般為 FAT 格式。FAT 這種格式的文件系統并沒有 inode 存在，所以 FAT 沒有辦法將這個文件的所有 block 在一開始就讀取出來。每個 block 號碼都記錄在前一個 block 當中， 他的讀取方式有點像底下這樣：
這個文件系統沒有辦法一口氣就知道四個 block 的號碼，他得要一個一個的將 block 讀出后，才會知道下一個 block 在何處。 如果同一個文件數據寫入的 block 分散的太過厲害時，則我們的磁盤讀取頭將無法在磁盤轉一圈就讀到所有的數據， 因此磁盤就會多轉好幾圈才能完整的讀取到這個文件的內容！
碎片整理的原因就是文件寫入的 block 太過于離散了，此時文件讀取的效能將會變的很差所致。 這個時候可以透過碎片整理將同一個文件所屬的 blocks 匯整在一起，這樣數據的讀取會比較容易。
Ext2 文件系統在格式化的時候基本上是區分為多個區塊群組 (block group) 的，每個區塊群組都有獨立的 inode/block/superblock 系統。
data block 是用來放置文件內容數據地方，在 Ext2 文件系統中所支持的 block 大小有 1K, 2K 及 4K 三種而已。在格式化時 block 的大小就固定了，且每個 block 都有編號，以方便 inode 的記錄。
原則上，block 的大小與數量在格式化完就不能夠再改變了(除非重新格式化)；
每個 block 內最多只能夠放置一個文件的數據；
承上，如果文件大于 block 的大小，則一個文件會占用多個 block 數量；
承上，若文件小于 block ，則該 block 的剩余容量就不能夠再被使用了(磁盤空間會浪費)。
inode 記錄的文件數據至少有底下這些：
該文件的存取模式(read/write/excute)；
該文件的擁有者與群組(owner/group)；
該文件的容量；
該文件創建或狀態改變的時間(ctime)；
最近一次的讀取時間(atime)；
最近修改的時間(mtime)；
定義文件特性的旗標(flag)，如 SetUID...；
該文件真正內容的指向 (pointer)；
每個 inode 大小均固定為 128 bytes；
每個文件都僅會占用一個 inode 而已；
承上，因此文件系統能夠創建的文件數量與 inode 的數量有關；
系統讀取文件時需要先找到 inode，并分析 inode 所記錄的權限與用戶是否符合，若符合才能夠開始實際讀取 block 的內容。
系統將 inode 記錄 block 號碼的區域定義為12個直接，一個間接, 一個雙間接與一個三間接記錄區。
Superblock (超級區塊)：記錄整個 filesystem 相關信息的地方， 沒有 Superblock ，就沒有這個 filesystem 了。記錄的信息主要有：
block 與 inode 的總量；
未使用與已使用的 inode / block 數量；
block 與 inode 的大小 (block 為 1, 2, 4K，inode 為 128 bytes)；
filesystem 的掛載時間、最近一次寫入數據的時間、最近一次檢驗磁盤 (fsck) 的時間等文件系統的相關信息；
一個 valid bit 數值，若此文件系統已被掛載，則 valid bit 為 0 ，若未被掛載，則 valid bit 為 1 。
每個 block group 都可能含有 superblock，除了第一個 block group 內會含有 superblock 之外，后續的 block group 不一定含有 superblock ， 而若含有 superblock 則該 superblock 主要是做為第一個 block group 內 superblock 的備份。
Filesystem Description (文件系統描述說明)：描述每個 block group 的開始與結束的 block 號碼，以及說明每個區段 (superblock, bitmap, inodemap, data block) 分別介于哪一個 block 號碼之間。
block bitmap (區塊對照表)：記錄的是使用與未使用的 block 號碼，在新增或刪除文件時管理block區塊的信息。
inode bitmap (inode 對照表)：記錄使用與未使用的 inode 號碼。
df：列出文件系統的整體磁盤使用量；
du：評估文件系統的磁盤使用量(常用在推估目錄所占容量)
實體鏈接（Hard Link):
實體鏈接和原文件擁有同一個inode，權限和屬性也一模一樣；
為某一個文件增加一個實體鏈接，原文件和實體鏈接的link數目都加一；
無論是刪除了原文件或者是實體鏈接中的任何一個，另一個還能正常訪問；
修改任何一個兩者也同時修改；
增加一個實體鏈接不會消耗inode和block的數量；
實體鏈接不能跨文件系統，也不能用在目錄上。
符號鏈接（symbol link）：
類型windows的快捷方式；
符號鏈接創建了一個新的文件，這個文件會讓數據的讀取連結向原文件；
來源檔被刪除后，符號鏈接無法訪問；
增加符號鏈接后，原文件的link數加一，但是符號鏈接的link數不會加一；
對符號鏈接目錄中的文件進行刪除新建等操作，實際上是在原目錄中刪除和新建；
符號鏈接會占用inode和block。
fdisk 磁盤分區有關
mkfs 磁盤格式化有關
fsck 磁盤檢查有關
mount,umount 磁盤掛載有關
linux壓縮和解壓縮：
compress,uncompress
gzip,zcat,gzip -d
bzip2,bzcat,bzip2 -d
linux打包：
壓 縮：tar -jcv -f filename.tar.bz2 要被壓縮的文件或目錄名稱 //打包并壓縮為bz2
查 詢：tar -jtv -f filename.tar.bz2
解壓縮：tar -jxv -f filename.tar.bz2 -C 欲解壓縮的目錄
把上面的j參數換成z參數就是gzip的
dump備份，restore還原
