一：计算机基础
1.计算机系统：硬件系统和软件系统组成
2.计算机体系结构：
（1）程序：指令和数据组成
（2）计算机体系结构：运算器，控制器，存储器，输入和输出设备
运算器：实现运算（如加法器）
控制器：控制运算器到内存的什么位置读取数据，又将数据存储到什么位置
存储器：内存
输入设备：键盘鼠标等
输出设备：屏幕
硬盘既是输入也是输出
3.操作系统：
（1）Linux操作系统基本原则
- 由目的单一的小程序组成；小程序组合起来完成复杂任务
- 一切皆文件
- 尽量避免捕获用户接口
- 配置文件保存问纯文本格式
（2）操作系统结构
CPU和内存是计算机最核心的硬件设备，是计算机得以运行的基础，因此我们将CPU和内存抽象为计算机硬件；硬件之上是内核，内核将CPU的计算功能抽象为系统调用，由于系统调用太过底层（底层：如Word和excel都需要一个打印的功能，那么需要给Word和excel都开发一个打印模块，而通过库调用就只需要开发一个打印模块），因此将系统调用进行封装为库，向外提供KPI接口供程序员调用。当然也可以直接通过系统进行调用。计算机顶端就是程序，最基本的程序就是shell，shell是人家接口界面。
shell：人机接口
GUI：图形用户接口
CLI：命令行接口
二：常用命令
1.学习命令
命令格式：命令 选项 参数
短选项：- ；多个选项可以组合：-a -b = -ab
长选项：--
参数：命令作用对象
（1）显示命令类型（type）
内置命令（shell内置）
外部命令：文件系统中某个路径有一个与命令名称相应的可执行文件
（2）显示命令manual pages（man）
内部命令：help COMMAND
外部命令：COMMAND --help
命令手册：man COMMAND
在线文档：info COMMAND
（3）查看日历（cal）
cal 2021：查看2021年日历
cal 8 2021：查看2021nian8月日历
（4）确定文件格式（file）
window：PE
Linux：ELF
2.常见目录操作
根目录下的目录：
/bin：可执行文件，用户命令
/sbin：管理命令
/dev：设备文件----块设备（随机访问，数据块），字符设备（线性访问，按字符为单位），设备号（主设备号和次设备号）））
/home：用户的家目录，每个用户家目录通常默认为/home/USERNAME
/lib：库文件----静态库（.a），动态库（.dll，.so）,/lib/modules（内核模块文件）
/mnt：挂载点目录，额外的临时文件系统
/proc：伪文件系统，内核映射文件
/tmp：临时文件
/var：可变化文件
/boot：系统启用相关文件，如内核，initrd，grub
/etc：配置文件
/media：挂载点目录，移动设备
/opt：可选目录，第三方程序的目录文件
/root：管理员的家目录
/sys：伪文件系统，跟硬件设备相关的属性映射文件
（1）展示所有的目录列表ls（list）
ls 展示当前目录下的可见文件
ls -a 显示当前文件下所有文件，包含隐藏文件
ls -l 显示文件详细信息
ll 显示当前目录下所有目录
ll -a 展示当前目录下所有目录的详细信息
符号含义
第一个字符：文件类型
-：普通文件（f）
d：目录文件
b：块设备文件
l：符号链接文件
p：命令管道文件
s：套接字文件
9位字符：文件权限
每3位一组，每一组rwx（读，写，执行）
第一组代表文件拥有者权限，第二组文件所属组权限，第三组其他用户权限
数字：硬链接次数
文件属主（owner）
文件属组（group）
文件大小（size），单位字节
时间戳（timestamp）：最近一次被修改时间
（2）切换目录cd（change directory）
cd 目录名字：切换到指定目录
cd ..：返回上一级目录
cd /：切换到系统根目录
cd ~：切换到当前用户的根目录
cd ~chen：切换到指定用户家目录
（3）目录的创建（mkdir）和目录的删除（rmdir）
mkdir 目录名：在指定目录下创建一个目录
mkdir -p 目录名/a/b：在指定目录下的a目录创建一个b目录，如上一级目录（父目录）不存在，则一起创建
rmdir 目录名：删除指定目录
（4）文件的创建（touch）和删除（rm）
touch a.txt：在你所在的目录下创建一个文件
rm a.txt：删除指定的文件（会提示，需要y确定）
rm -f a.txt：直接删除指定文件（不提示）
rm -r 目录名：递归删除，删除指定目录下的所有子目录（会提示，需y确认）
rm -rf 目录名：递归删除，直接删除你指定目录下的所有子目录（不提示）
（5）文件的打包和解压tar
-c：创建一个新的tar文件
-v：显示运行过程中的解压或打包信息
-f：指定文件名
-z：调用gzip命令进行压缩文件
-t：查看压缩文件的内容
-x：解压tar文件
具体操作命令：
tar -cvf test.tar test：将当前目录下的test打包成 .tar的文件
tar -zcvf test.tar.gz test：将当前目录下的test目录打包并压缩成 .tar.gz文件
tar -xvf test.tar -C 目录名：将test.tar解压到指定目录，不知道则解压到当前目录
（6）文件的移动（mv）和复制（cd）
mv test1.txt test2.txt：将test1.txt重命名为test2.txt
mv test1.txt test/test2.txt：将文件test1.txt移动到test目录下并重命名为test2.txt
cp test1.txt 目录名：复制test1.txt到指定目录
cp test1.txt test2.txt：复制test1.txt并粘贴到当前目录下，然后重命名为test2.txt
（7）文件的查看（cat，more，less，tail工作中通常用来查看日志）
cat test.txt：查看test.txt文件的内容，如果内容过多后面的内容将无法显示
more test.txt：分页查看test.txt文件的内容，空格翻页，回车键下一行，翻页后无法查看上一页内容
less test.txt：分页查看test.txt文件的内容，PGUP键查看上一页，PGDN键查看下一页
tail test.txt：查看文件的尾部内容
tail -10 test.txt：查看文件的后十行内容
tail -f test.log：动态查看日志
ctrl +c 退出
（8）按例抽取文本内容cut
cut -c1-3 test.txt：打印每行的第1到3个字符
cut -c-2 test.txt：打印每行前2个字符
cut -f1,3 -d“ ” test.txt：打印每行第1和第3个字符组（-d“ ”表示以空格为分隔符）
（9）文本排序sort
sort -n：数值排序
sort -r：降序
sort -k：以哪个字段为关键字进行排序
sort -f：排序时忽略大小xie
以第四个字段为关键字对数字进行降序排列
（10）去掉重复的行uniq（必须相邻）
uniq -c：显示文件中行重复的次数
uniq -d：只显示重复的行
（11）文本统计WC
wc -l：只显示行数
wc -w：显示字段数
wc -c：显示文件大小，bytes
wc -L：最长的一行的长度
（12）查找目录grep及正则表达式
grep abc test.txt：在test.txt文件中查找abc
grep abc test.txt --color：在test.txt文件中查找abc，并高亮显示
通配符：
*：匹配任意长度的任意字符，a*表示以a开头的文件
？：匹配任意单个字符，
[]：匹配规定范围内的任意单个字符，a[1-9]表示a1-a9
[^]：^ 非
.：任意字符
^：指定行的开头， ‘^a’表示以a开头
$：指定行的末尾，'2$'
^$：表示空行
{}：限定连续重复字符范围，{2,5}连续二到五个重复字符（{}在shell中有其他特殊含义，所以需用\转移）
（13）其他命令
pwd：显示当前所在目录
wget http://nginx.org/download/nginx-1.9.12.tar.gz 下载资料
（14）重定向输出>和>>
cat test.txt > test1.txt：将text.txt查处的内容输出到test1.txt中，如果之前test1.txt中有数据将覆盖，没有该文件将会创建。此时将不再命令行输出
cat test.txt >> test1.txt：将test.txt查出的内容输出到test1.txt中，如果之前test1.txt中有数据将会在原有数据后面追加查出的数据
set +C：禁止对已存在文件进行覆盖
set -C：解除禁止
（15）管道 |
该命令的作用是将一个命令的输出作为另一个命令的输入
cat index.xml | more：分页查询index.xml的内容
ps -ef | grep aio：查询名称中包含aio的进程
（16）&&命令执行控制
当我们需要同时执行多个命令时可以使用&&符号
mkdir test && cd test：创建test目录并且打开该目录（注意：只有在&&符号前的命令执行成功，后面的命令才会执行）
（17）vim编辑器
vim test.txt：打开test.txt文件
进入编辑模式后按i或o或a键进入插入模式，此时文件为编辑状态，编辑完成之后按esc键退出编辑模式，然后按：进入底行模式，输入wq是保存退出，输入q是不保存退出，输入q!是强制退出。
（18）tee保存文档输出到屏幕
（19）sed文本流编辑器
sed 【option】 'address command' filename
option：
-n：只打印匹配行
-r：使用扩展正则表达式
-i：直接对内容进行修改
-n：取消默认输出
address：
startline，endline：1,100；1,$（第一行到最后一行）
/RegExp/：正则表达式，/^root/
/pattern1/,/pattern2/：第一个被pattern1匹配到的行开始，至第一个被pattern2匹配到的行结束
linenumber：指定行，&
startline,+N：从startline开始，向后N+1行
command：
a：追加 向匹配行后面插入内容
c：更改匹配行内容
d：删除符合条件的行
p：显示符合条件的行
a \string：在指定行后面追加新行，内容为string；\n可以换行
i\string：在指定行前面添加新行，内容为string
r FILE：将指定的文件的内容添加至符合条件的行处
w FILE：将地址指定的范围内的行另存至指定的文件中
s/pattern/string/修饰符：查找并替换，默认只替换每行中第一次被模式匹配的字符串
匹配多个字符串，需要加修饰符：
g：全局替换
i：忽略字符大小号
s///：也可以使用其他字符做分隔符，s###，s@@@
实例：
3.网络通讯命令
（1）ifconfig显示或设置网络设备
ifconfig eth0 up：启用eth0网卡
ifconfig eth0 down：禁用eth0网卡
（2）ping探测网络是否通畅
（3）netstat查看网络端口
netstat -an | grep 3306：查询3306端口的占用情况
4.系统管理命令
（1）date显示或设置系统时间
date：显示系统时间
date -s “2014-01-01 10:10:10”：设置系统时间
（2）df显示磁盘信息
df -h：可读性高的显示大小
（3）free显示内存状态
free -m：以mb单位显示内存组大小
（4）clear（ctrl+l）清屏
（5）ps正在运行的某个进程的状态
ps -ef：查看所有的进程
ps -ef | grep 2868：查看pid为2868的进程
ps aux | grep pid：查看该pid的进程（显示进程用户和拥有者以及不依附于终端的进程）
（6）kill结束某一进程
kill 2868：结束pid为2868的进程
kill -9 2868：强制结束pid为2868的进程
（7）du显示目录或文件的大小
du -h：显示当前目录大小
（8）who显示当前用户信息
（9）hostname显示当前主机名
（10）uname显示系统信息
uname -a：显示本机详细信息
5.用户和权限管理
（1）基础理论
权限：
在文件中：
r：可读，可以使用类似cat等命令查看文件内容
w：可写，可以编辑或删除文件
x：可执行，可以命令提示符下当作命令提交给内核运行
在目录中：
r：可以对此目录执行ls以列出内部所有文件
w：可以在此目录创建文件
x：可以使用cd切换进此目录，也可以使用ls -l查看内部文件的详细信息
数字表示：
1 001 --x: 执行
2 010 -w-: 写
4 100 r--: 只读
755：rwxr-xr-x：属主 属组 其他
用户：UID，/etc/passwd
组：GID，/etc/group
影子口令：
用户：/etc/shadow
组：/etc/gshadow
符号意义（从左到右）：
account：登录名
password：密码
UID：
GID：基本组ID
comment：注释
HOME DIR：家目录
SHELL：用户的默认shell，cat /etc/shells查看合法shell
account：登录名
encrypted password：加密密码，两个！表示锁定，不允许登录。格式：$1位$8位$密码，1位是加密方法；8位是杂质
用户类别：
管理员：0
普通用户：1-65535
系统用户：1-499，不需要登录系统，只用来运行后台服务
一般用户：500-60000
用户组类别
第一种分类方式：
管理员组：
普通组：
系统组：
一般组：
第二种分类方式：
私有组：创建用户时，如果没有为其指定所属组，系统会自动为其创建一个用户组
基本组：用户的默认组
附加组，额外组：默认组以外的其它组
（2）useradd添加用户
useradd 【options】 username
-u UID：指定新增用户的UID
-g GID：指定新增用户的GID（基本组）
-G GID，...：附加组，一个用户可以属于多个附加组
-c “COMMENT”：添加注释
-d /path/to/directory：指定家目录
-s SHELL；在/etc/shells中有指定当前系统可用的安全shell
-m -k：创建家目录，并负责SKEL_DIR（default:/etc/skel）下的文件到家目录
-M：不创建用户主目录，即使系统在/etc/login,defs中的设置（CREATE_HOME）为yes）
-r：添加系统用户
（3）userdel删除用户
userdel -r USERNAME：同时删除用户的家目录
（4）id查看用户账号属性信息
（5）figer查看用户账号信息
（6）usermod修改用户账号属性
-u UID：指定新增用户的UID
-g GID：指定新增用户的GID（基本组）
-a -G GID，...：附加组，不使用-a选项会覆盖此前的附加组
-c “COMMENT”：添加注释
-d /path/to/directory：指定家目录
-s SHELL；在/etc/shells中有指定当前系统可用的安全shell
-m -k：创建家目录，并负责SKEL_DIR（default:/etc/skel）下的文件到家目录
-M：不创建用户主目录，即使系统在/etc/login,defs中的设置（CREATE_HOME）为yes）
-r：添加系统用户
（7）passwd 【USERNAME】：密码管理
--stdin：从标准输入接收密码，echo “redhat” | passwd --stdin root
-l：锁定
-u：解锁
-d：删除用户密码
（8）groupadd：创建组
-g GID
-r：添加为系统组
（9）groupmod：修改组属性
-g GID
-n GRPNAME
（10）groupdel：删除组属性
（11）gpasswd：为组设定密码
（12）newgrp GRPNAME<-->exit（退出临时组）：临时切换为其他组，需用组密码（切换到自己的附加组不需要）
（13）chown：改变文件属主（只有管理员可以使用此命令）
chown USERNAME file，...
-R：修改目录及其内部文件的属主
（14）chgrp：改变文件属组
chgrp GRPNAME file，...
-R：修改目录及其内部文件的属主
（15）chmod：修改文件权限
u，g，o，a
r，w，x
修改某类用户或某些类用户权限：
chmod u=rwx,o=x test.txt
修改某类用户的某位或某些权限：
chmod u-w test.txt
（16）umask：遮罩码（产生的文件或目录的权限会自动减去遮罩码）
文件：666-umask
目录：777-umask
umask：查看umask值
umask 022：修改umask值为022
6.bash脚本编程
变量：
本地变量：<set> VARNAME=VALUE；作用域为整个bash进程；set可以省略
局部变量：local VARNAME=VALUE；作用域为当前代码段
环境变量：作用域为当前shell进程及其子进程
位置变量：$1,$2
特殊变量：$?:上一个命令的执行状态返回值
/dev/null：软件设备，bit bucket，数据黑洞
查看当前shell中的变量：
包含本地变量和环境变量：set
查看环境变量：printenv，env，export
（1）特殊标记及编辑脚本
#!/bin/bash
编辑一个文档，首行为特殊标记#!/bin/bash
添加对该文件的执行权限，然后执行
（2）条件测试
条件测试类型：整数测试，字符测试，文件测试
条件测试表达式：[ expression ]；[[ expression ]]；test expression
整数比较：
-eq：测试两个整数是否相等；$a -eq $b
-ne：测试两个整数是否不等；不等，为真；相等，为假
-gt：测试一个数是否大于另一个数；大于，为真；否则，为假
-lt：测试一个数是否小于另一个数；小于，为真；否则，为假
-ge：大于或等于
-le：小于或等于
字符串测试：符号两段要有空格
==：测试是否相等，相等为真，不等为假
！=：测试是否不等，不等为真，相等为假
>：一般不用
<：一般不用
-z string：测试指定字符串是否为空，空则真，不空则假
-n string：测试指定字符串是否为空，不空则真，空则假
文件测试：
-e FILE：测试文件是否存在，exist的简写
-f FILE：测试文件是否为普通文件
-d FILE：测试指定路径是否为目录
-r FILE：测试当前用户对指定文件是否有读取权限
-w FILE：~写权限
-x FILE：~执行
（3）条件判断
命令间的逻辑关系：
逻辑与：&&
第一个条件为假，直接返回结果，第二个条件不做判断
第一个条件为真，继续判断第二个条件
逻辑或：||
第一个条件为假，继续判断第二个条件
第二个条件为真，直接返回结果，第二个条件不做判断
实例：如果一个文件/etc/inittab文件的行数大于100，就显示好大的文件
条件判断控制结构：
if 判断语句;then
statement1
statement2
......
else
statement3
statement4
...
fi
实例：
给定一个用户：
1、如果其UID为0，就显示此为管理员；
2、否则，就显示其为普通用户；
（4）shell中的算术运算
A=3
B=6
let算术运算表达式：let C=$A+$B
$[算术运算表达式]：C=[$A+$B]
$((算术运算表达式))：C=(($A+$B))
expr 算术表达式，表达式中各操作数及运算符之间要有空格，而且要使用命令引用：C=`expr $A + $B`
（5）for循环语句
for 变量 in 列表；do
循环体
done
生成整数列表：
{1...100}
`seq 起始数 步进长度 结束数`
实例：计算1到100的和
（6）case语句
case SWITCH in
value1)
statement
...
value2)
statement
...
esac
实例：写一个脚本，实现功能：添加删除用户，显示详细信息
#!/bin/bash
#
DEBUG=0
ADD=0
DEL=0
for I in `seq 0 $#`; do //$#表示该脚本后面接的参数个数
if [ $# -gt 0 ]; then //当参数个数大于0
case $1 in //第一个参数进行匹配
-v|--verbose)
DEBUG=1
shift ;; //如果第一个参数为-v或--verbose，将DEBUG赋值为1
-h|--help)
echo "Usage: `basename $0` --add USER_LIST --del USER_LIST -v|--verbose -h|--help"
exit 0 ;;
--add)
ADD=1
ADDUSERS=$2
shift 2;; //如果第一个参数为--add，将ADD赋值为1，并且将第二个参数赋值给ADDUSERS
--del)
DEL=1
DELUSERS=$2
shift 2;;
*)
echo "Usage: `basename $0` --add USER_LIST --del USER_LIST -v|--verbose -h|--help"
exit 7;;
esac
fi
done
if [ $ADD -eq 1 ]; then //当ADD为1之后（既）
for USER in `echo $ADDUSERS | sed 's@,@ @g'`; do //将ADDUSERS的赋值参数（既用户名）读取出来
if id $USER &> /dev/null; then //查看该用户是否存在
[ $DEBUG -eq 1 ] && echo "$USER exists."
else
useradd $USER
[ $DEBUG -eq 1 ] && echo "Add user $USER finished."
fi
done
fi
if [ $DEL -eq 1 ]; then
for USER in `echo $DELUSERS | sed 's@,@ @g'`; do
if id $USER &> /dev/null; then
userdel -r $USER
[ $DEBUG -eq 1 ] && echo "Delete $USER finished."
else
[ $DEBUG -eq 1 ] && echo "$USER not exist."
fi
done
fi
（7）while循环
while CONDITION;do
statement
....
done
实例：实现1到100的累加
7.raid：独立冗余磁盘阵列
各种接口速率：
IDE：133Mbps
SATA：300Mbps，600Mbps，6Gbps
USB 3.0：480Mbps
SCSI：Small Computer Syetem Interface，UltraSCSI，320Mbps，并行
raid的意义：单一磁盘存储量及传输速率达到上限，如果还需进一步提示只能通过多个磁盘上同时存储和读取数据。
RAID级别：
0：条带，将数据平均分片按序存储在各个磁盘上，并且存储的位置等高
性能提升：读，写
冗余能力（容错能力）：无
空间利用率：百分之百
至少2块盘
1：镜像，将数据在每一个磁盘上都存一份
性能提升：写性能下降，读性能提升
冗余能力：有
空间利用率：1/2
至少2块盘
4：校验码，将数据存储在3个盘中，另外1个盘存储校验数据，当存储的3块盘其中一块坏了之后，依然能通过校验还原数据。弊端在于在还原数据的过程中会同时调用余下所以好的磁盘，大大增加了磁盘复核，这个时期很容易出错。并且不能出现2块以上的盘坏掉
性能表现：读，写提升
冗余能力：有
空间利用率：（n-1）/n
至少3块盘
5：校验码plus，每个盘轮流存储校验码
10：先镜像再条带，当其中一个盘坏了之后，只需要将同组的磁盘数据复制到新盘中。
性能表现：读，写提升
冗余能力：有
空间利用率：1/2
至少4块盘
01：先条带再镜像，当一块盘down掉后，如果想挂一个新盘上去，需要调用另一组的磁盘，既一块盘坏掉，会影响整个阵列
性能表现：读，写提升
冗余能力：有
空间利用率：1/2
至少4块盘
50：校验并条带
性能表现：读，写提升
冗余能力：有
空间利用率：（n-2）/n
至少6块盘
jbod：简单磁盘捆绑，简单的将多个小的磁盘合成一个逻辑的大磁盘
性能表现：无提升
冗余能力：无
空间利用率：百分之百
至少2块盘
创建一个RAID：
md：multidisks，是一个内核模块
mdadm命令：将任何块设备做成RAID
创建模式：-C
-l：级别
-n：设备个数
-a{yes|no}：是否自动为其创建设备文件
-c：CHUNK大小，2^n，默认为64k
-x：指定空闲盘个数
管理模式：--add/-a，--remove/-r，--fail / -f
mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb3
监控模式：-F
增长模式：-G
装配模式：-A
通过磁盘分区建立raid
<1>在添加的磁盘中新建分区，并且修改分区类型为fd
fdisk /dev/sdb
块数为2，RAID级别1，将sdb2，sdb3部署为整列md0
查看全部整列信息：
格式化阵列：
挂载阵列：
查看磁盘阵列信息：mdadm -D /dev/md0
模拟挂掉某个磁盘：mdadm /dev/md0 -f /dev/sdb3
移除阵列中的磁盘：mdadm /dev/md0 -r /dev/sdb3
添加磁盘（新增磁盘必须为相同大小和trunk块大小）：mdadm /dev/md0 -a /dev/sdb3
停止阵列：mdadm -S /dev/md0
