查看“Linux-2019-spring”的源代码

= Linux 操作系统 课程主页 =
*Teacher: [http://hlt.suda.edu.cn/~zhli/ 李正华]
* Teach Assistant: 江心舟
* Linux课程QQ群：643979822
*2019春季学期
* 写给自己的话
** 内容不可能面面俱到，抓住重点（以及自己感觉最重要的知识点）即可，其他需要靠学生自己去探索
** 多鼓励学生自己思考

= 课程信息 =

* 上课时间和地点：
** 周三10:10-12:00理工楼153上理论课；
** 周四10:10-12:00（单周）理工楼243上机课（434备用，目前用不到）
* 成绩分布：平时10-15分、实践20-25、期末60（计划）
* Linux课程QQ群：643979822

* [https://pan.baidu.com/s/18xF9-GorGGuJN0-XVlItMg Linux课程的百度云分享链接（2018年教学视频）] - 密码: 45n2
* [http://hlt.suda.edu.cn/index.php/Linux-2019-spring-final-score 期末总成绩（待定）]

= 实践作业 =
* 请登录csteaching.suda.edu.cn网站，认真完成实验报告，并将代码和readme.txt打包作为附件上传
** 实验报告应该严格按照模板要求认真填写，[http://hlt.suda.edu.cn/~zhli/exp-report.doc 实验报告word模板下载]
** readme文件应该详细说明编译运行等
* 实验作业3：c语言实现cpdir命令【2019年5月9日上机课之前完成】
    ./a.out 3 5 10 100 // 分别表示，有3个生产者，5个消费者，仓库的容量为10，一共生产100个产品，消费完之后就停止
    程序最开始就随机产生一个(0,3)之间的浮点常量，表示生产一个产品的时间，时间和生产者的数量成正比
    同样，最开始随机产生一个(0,5)之间的浮点常量，表示消费一个产品的时间
    生产或消费或产品的过程可以用sleep实现
    如果仓库满了，生产者就阻塞（休息），无法把生产好的商品放到仓库中
    如果仓库空了，消费者就阻塞（休息）
    消费者总是优先消费先生产的产品（防止过期）
    屏幕中要汇报进展信息（一定要注意，屏幕输出不能混杂）
         第0号生产者开始生产第70个商品
         第1号生产者把第35号商品放到了仓库的第5个位置
         第4号消费者从仓库的第5个位置拿出了第35号商品
         第4号消费者将第35号商品消费完成

* 实验作业2：c语言实现cpdir命令【2019年4月14日晚上20:00前完成】
     编译后，在命令行输入 cpdir dir1 dir2可以递归将dir1复制为dir2，和cp -r dir1 dir2的功能一致
* 实验作业1：c语言实现myls命令【2019年4月11日上机课前完成】
     编译后，在命令行输入 myls dir可以显示dir1目录下的文件（包括目录），并且输出每一个文件的权限、时间、大小、拥有着等信息，类似于ls -l dir。

= Linux核心思想 =
* 每个程序只做一件事，做到最好，功能完善：vim+gcc+gdb = visual studio c++

= 讲义 =

== 后期内容 ==
[http://hlt.suda.edu.cn/index.php/Linux-2019-spring-misc 杂项记录]


* tab键自动补全
* AM:(0:00-12:00)ante meridiem or ante meridian; 上午；PM:(12:00-24:00)post meridiem or post meridian; 下午
     5、wc: word count 

=== shell常用技巧 ===
    ctrl+a回到命令的最开始
    ctrl+e回到命令的最末尾
    ctrl+u清除一行的命令   
    ctrl+r    
    history

    屏幕对应的文件：标准输入输出stdin；stdout；stderr
    $clear或者 ctrl+l：清屏


注：“tab”键，自动补全文件名、命令名
      bg background后台
      fg fore ground前台
      fc fix command/history修改命令

ctrl+c：杀死(kill?)进程

ctrl+d:"EOF"信号

=== sed ===

=== awk（在shell脚本之前讲） ===

== 2019.4.24 ==

=== shell重定向 ===
*标准输入重定向 stdin--->file
*标准输出重定向 stdout--->file

a->b b->c ...
A->B ... 


输入重定向：写一个简单的代码来解释（很多命令都是同时支持：a文件参数；b默认标准输入，如sort）
myencrypt.c

输出重定向：
 
   $./myencrypt  > yy.txt

只输出标准错误输出stderr:I am stderr

   $./myencrypt  >> yy.tx 追加

   $./myencrypt > yy.tx 2>&1:标准错误的输出也写入了yy.txt中

   stdin=0;stdout=1;stderr=2

=== egrep命令===
   简单学习一下


===管道===
   cat main.txt main.c >x1
   egrep 'stdout'>x2
   wc -l x2
   rm 
   cat main.txt main.c | egrep 'stdout' | wc -l:和上面的操作一样
   cat stdoutxxx main.txt main.c 2>&1 | egrep 'stdout' | wc -l:标准错误输出重定向
   rm */*.output:把所有文件下*.output删除
   cat */*.txt |egrep '^[0-9- ]+' -o |sort >y1 :-o只输出匹配的东西

myencrypt.c就可以作为例子

    $help history |less 分屏显示


=== 正则表达式 ===
    结合egrep命令

一、复习
*正则表达式
  
*egrep命令：

1、egrep命令用于在文件内查找指定的字符串。egrep执行效果与grep -E相似，使用的语法及参数可参照grep指令，与grep的不同点在于解读字符串的方法。egrep是用extended regular expression语法来解读的，而grep则用basic regular expression 语法解读，extended regular expression比basic regular expression的表达更规范。

2、grep（global search regular expression(RE) and print out the line，全面搜索正则表达式并把行打印出来）是一种强大的文本搜索工具，它能使用正则表达式搜索文本，并把匹配的行打印出来。
    $egrep 'int' main.c
    $egrep -n 'int' （ctrl + d 输入结束）
    $egrep -n '[ijklm]nt'
    $egrep -n '[^0-9]nt':加^表示取反
    $egrep -n '[0-9]nt'
    $egrep -n '.nt'
    $egrep -n 'a*bc'
    $egrep -n 'a*?bc'
    $egrep -n 'a?bc'
    $egrep -n '[0-9]*bc'
    $egrep -n 'abc|bcd'
    $egrep -n '(abc|bcd)[0-9]+'
    $egrep -n '^(abc|bcd)'
    $egrep -n '^(abc|bcd)$'

*正则表达式 regular expression 

正则表达式的定义：表达正则语言的一个式子；以一定规则写出来的一个字符串，作为一个抽象的模式，用以匹配一个、多个甚至无穷多个实际的字符串。

1、literal字面意思

2、[ ] 字符集 $egrep -n '[0-9]nt'
   
3、 .  任意一个字符,不能匹配\n\r

4、重复修饰符(贪心 greedy)： * 表示前面的字符匹配0次到n次；? 表示可取0个/1个 ；+ 重复一次到无穷多次 ；{3} 重复3次；{3,5} 三次到五次 ；{3，} 三次到无穷

5、分组：（） ；| 或 

6、定位符：^表示行首，$表示行尾,单词的首/尾（自学）

  通配符     *        ?

  正则表达式    .*      .


1、vi中支持基本的正则表达式语法
   vi中查找：$vim a.txt ;   
             /std （查找）
             :s/std/stdin/(当前行的第一个std替换成stdin)   
             :s/std/stdin/g(当前行std全局替换成stdin，第一个/是定界符)   
             :%s/std/stdin/(所有行的第一个std替换成stdin) 
             :%s/std/stdin/g(所有行std全局替换成stdin，第一个/是定界符) 等价于:0，$s/std/stdin/g
             :s/std/stdin/3(当前行开始3行的第一个std替换成stdin)   
             :s/std/stdin/g3(当前行开始3行的std全局替换成stdin)
             :26s/std/stdin/g(26行std全局替换成stdin，第一个/是定界符)
             :23,26s/std/stdin/g(23到26行std全局替换成stdin，第一个/是定界符)
             :.,$s/std/stdin/g(当前行到文章末尾std全局替换成stdin，第一个/是定界符)
             :.,.+3s/std/stdin/g(当前行开始3行std全局替换成stdin)
             :s/std[inout]*/(&)/g2(当前行开始2行stdin或者stdout全局替换成加括号的stdin和stdout)
             :15,20d(删除15到20行)
             ：0,.d(删除零到当前行)

2、基本语法
  .
  [] 
  [a-Z]:字符类（集合），只能匹配一个字符
  [0-9]等价于\d（预定义字符类）等价于[[:digit:]]
  [^]
  [ \t\r\n]:空白符（空格，tab，回车）等价于\s等价于[[:space:]]
  *
  ?
  {}
  ()
  &
二、新内容
1、sed (stream editor)
   语法sed [opt] "cmd" file

   编辑  ----vim 打开文件替换
         ----sed:不用打开文件
             sed 's/std/stdin/g' main.txt > main.2.txt ：main.txt内容不变，定界符还可以为#
             sed -i 's/std/stdin/g' main.2.txt :会替换掉main.2.txt中的内容

             sed  -r 's/^([0-9]*)([/t ]*)([^/t ]*)/\3\2\1/' main.txt :(第一个^表示一行的开始，\1表示第一分组（括号）匹配的内容)
             sed  -r 's/^(([0-9]*)([/t ]*)([^/t ]*))/\4\3\2/' main.txt :分组按照左括号开始匹配内容
             sed -r 's/std[inout]*/(&)/g' main.2.txt 

   删除       sed '2,&d' main.txt
              sed '/^std/d' main.txt 删除以std开头的行


== 2019.4.17 ==

=== 进程管理 ===
* [http://hlt.suda.edu.cn/~zhli/teach/top-ps.JPG 黑板板书总结]
* ps
   [http://www.runoob.com/linux/linux-comm-ps.html runoob-ps]：了解一下即可
    $man  ps   语法比较复杂，三种格式的参数option
* top：x M

=== shell中wildcard 通配符 ===

* [http://hlt.suda.edu.cn/~zhli/teach/wild-card.JPG 黑板板书总结]
*？匹配任意一个字符； *匹配任意长度个任意字符；[abcd]匹配中括号中的某一个字符；[a-z]匹配一个范围
    $ls /bin/?a???
    $ls /bin/f*
    $ls /[cd]*  ：匹配中括号中的某一个字符开头的文件
*shell来处理的通配符
    $ls home/*:相当于ls /home/zhenghua /home/yli /home/a.txt
    $ls -d /home/*:不显示文件夹内的东西
    $cp *.txt xxx

=== find命令 ===
    $ find . -name '*xxx*'
   [http://www.runoob.com/linux/linux-comm-find.html runoob-find]
    $ man find可以学到很多东西，可以和 | xargs结合



== 2019.4.10 ==

=== shell基础 ===
* $ man bash (GNU Bourne-Again Shell, Free Software Foundation)
** [https://baike.baidu.com/item/GNU GNU_is_Not_Unix]

* 命令的执行过程
    mv x.c xx.c 
    step1 -- 解析字符串
    step2--分析命令的类型并执行
         1、内嵌命令-函数；
         2、外部命令-找到可执行文件-执行（a、系统调用的方法执行;b、开启一个新的进程，load到RAM中，参数设置，切换进程；bash输入/执行外部命令通过创建一个子进程来完成）            
         3、别名命令：找到原命令执行
     
* shell变量、环境变量
  $ echo $PATH 查看路径
  疑问：shell如何搜索外部命令？

===内部命令和外部命令===

* 命令的类型
  1、外部命令：mv和less是外部命令(linux系统下可以找到这个命令对应的可执行文件就是外部命令，大部分放在bin目录下且大部分命令是外部命令)；
  2、别名类型的命令：ls is aliased to 'ls --color=none'；
  3、内嵌命令：命令的可执行命令在shell 里面；shell的类型有bash和dash等。 
     
  type:类型--- $type ls mv cd less查看命令的类型
  alias: 取别名--- $alias lm='ls -a'

* 常见内部命令
    cd
    history：显示之前输入的所有命令
    $fc -s love=hate 232 替换232命令中的love为hate

* 查看内部命令帮助文档（man、help）
    $man bash/builtins：查看内部命令
     输入“/^\s+history”正则表达式搜索
    $help ./: 查看.命令或者：命令

=== 外部命令的执行过程 ===
* [http://hlt.suda.edu.cn/~zhli/teach/shell-run-cmd.JPG 黑板板书总结]
* 进程切换；父进程、子进程 （fork, clone）
** [http://hlt.suda.edu.cn/~zhli/teach/process-fork.JPG 黑板板书总结]
** 作业3：生产者消费者

== 2019.4.3 （第6周/共17周，6月19日最后一次课） ==

=== vi的使用 ===

* [http://hlt.suda.edu.cn/~zhli/teach/vim.jpeg 黑板板书总结]

* 三个模式之间转换

   命令--->插入模式（i/I光标在行首/a/A光标在行尾/o光标在下一行/O上面再插入一行，光标在下一行）
   插入模式--->命令模式下（ESC键，u撤销，x删除一个字符，r替换，yy复制一行，p粘贴，dd删除一行，3dd删除三行：set nu 显示行号；^光标到行首，$光标到行尾，G光标到最后一行，：5直接跑到第五行，3G跑到第三行）
   命令--->视图模式（v）  按字符选择
   命令--->视图行模式（V） 按行选择 
   命令--->按列选择（ctrl+v）
   命令--->末行模式（/搜索 n正向找，N反着找； ？反向搜索；正则表达式查找/o[uv]---找到所有含有ou或者ov的字符；“:!date”可查看时间;“:r!date”将命令执行的结果保存在当前文本中；“:n1,n2s/word1/word2/g   n1和n2为数字，在第n1行和n2行之间寻找word字符串，并将该字符串替换为word2  :1,$s/word1/word2/g    从第一行到最后一行查找字符串word1字符串，并将字符串word1替换为word2 :1,$s/word1/word2/gc   从第一行到最后一行查找字符串word1，并将字符串word1替换为word2,在替换之前提示用户确认是否替换(confirm)”替换）
   vi filename---进入命令模式---输入“i/insert”---进入插入模式----按“ESC”---进入命令模式---“：wq”---保存退出
   
* 打开多个文件
   命令模式“:sp”利用“ctrl +w+w”进行切换

  中枢，中轴

=== c语言命令行参数的实现 ===
  #include<stdio.h>

  int main(int argc, char *argv[]) {
	  int i = 0;
	  for (; i < argc; ++i) {
		  fprintf(stdout, "%d: %s\n", i, argv[i]);
	  }
	  fflush(stdout);
	  char c = fgetc(stdin);
	  while (c != EOF) {
		  if (c >= 'a' && c <= 'z') {
		  c = c + 'A' - 'a';
	  }
		  fputc(c, stdout);
		  c = fgetc(stdin);
	  }
	  fflush(stdout);
	  fprintf(stderr, "I am stderr\n");
	  fflush(stderr);
  }

   argc:参数的个数
   argv:字符串数组;argv[0]:命令本身

   $gcc main.c -o hi

   $./hi hello dads dff
   0:./hi
   1:hello
   2: dads
   3:dff
   I am stderr

=== shell ===

* 理解shell是什么
* 了解shell是怎么工作的
* [http://hlt.suda.edu.cn/~zhli/teach/shell.peg 黑板板书总结]

== 2019.3.27 == 

* 目录的rwx
   r：打开目录，list目录包含的文件
   w：目录中增加或删除文件
   x：进入目录，作为当前工作目录。即使没有r权限，也可以打开已有文件（前提是知道文件名，可否修改？）。

* 文件操作命令
    which mkdir 可执行文件的绝对路径
    whereis mkdir（查看命令mkdir所在的位置：1、命令的可执行文件位置；2、命令的帮助文档）
    man 2 mkdir (系统调用)
    man 1 mkdir (命令）
    man 3 printf (库调用）
    printf "%d%s\n" 10, "hi"
    mkdir (-p)
    mv -f (--force: do not prompt before overwriting) -i (--interactive: opposite to -f) -n (--no-clobber: do not overwite an existing file) [-T] (--no-target-directory: treat DEST as a normal file)
    cp -t (target dir) -R/-r (--recursive: copy directories recursively)
    rmdir 
    rm -r (--recursive) -f (--force) -i (--interactive=always) -I (--interactive=once) 

* ctrl+c ctrl+d ctrl+a ctrl+e ctrl+r

*文本文件查看命令
     cat 拼接（concatenate） （不跟参数的时候：默认将标准输入的内容标准输出）, 
     tac
     tail -n 3 a.txt
          tail -f a.txt监控文件
     head -n 30 a.txt
     more
     less （less is more）：分屏/页 显示；
                  空格 翻屏；上下箭头 按行移动；
                  ctrl + f/b (^F或^B）： forward/backward翻屏
                  输入/字符串或者正则表达式 进行搜索，按n（next下一个）继续搜索，按N反向继续搜索
                  G (shift+g)：末行；gg：首行

*文件编辑器  
     1、vi --- vim:打开文件
          命令模式：按“Esc”回到命令模式；“h”“←”左；“l”“→”右；
          末行模式：在命令模式下，输入“：”进入末行模式
          编辑模式/插入模式：命令模式下，按"i/I/o/O/a/A"进入编辑模式；


* 遗留问题：
    为什么which cd，没有显示结果？

== 2019.3.20 ==

* ls命令：深入学习命令的使用
          ls -l /home:长格式
              第一个字符d表示文件夹，-表示文件，接下来的连续三个owner的权限，然后三个是group的权限；最后三个是other的权限；
              24：硬链接数
              zhenghua:owner
              zhenghua:group
              4090：表示文件所占的物理空间，表示的是该目录自身所占内存的大小，不是该目录下所有文件相加所占的空间。
              mar 26 10:31 :时间信息
              zhenghua :文件的名字
          ls -a /home:
          ls -dl /home: 如果参数是目录，不是看包含的内容，而是看目录本身的信息
          ls -l -d /home 同上
          ls -lc /home:  【显示ctime】
          ls -r,--reverse /home:逆序
          ls -R /home:递归显示
          ls --color=nevel|auto|never /home:
          ls -lh:大小信息
          ls -t /home 根据时间排序
          ls -al:
          ls --full-time：完整时间信息
          ls --hide=a*
              讲了一点通配符和RE的对应关系： *=.*  [A-Z]=[A-Z]

* stat命令
    权限、拥有者、inode、block等信息
    文件的三个时间信息：
       atime: accesss：读文件
       mtime：modify：修改文件内容（文件加长、vim下w、文件长度不变的修改）
       ctime：change：修改文件内容、chown、chmod   【man ls -c中的解释：修改文件状态status信息的最新时间】

* man
        man 3 printf：（synopsis 用法； description 描述）看在线文档
        man ls :(LS(1): Name ； synopsis: ls [option]... [file]...可以跟0个到n个选项或者文件)
        man pwd:
            option:可以是长选项(--all)或者是短选项（-a）,ls --all和ls -a实现的效果是一样的。

       1   Executable programs or shell commands
       2   System calls (functions provided by the kernel)
       3   Library calls (functions within program libraries)
       4   Special files (usually found in /dev)
       5   File formats and conventions eg /etc/passwd
       6   Games
       7   Miscellaneous (including macro packages and conventions), e.g. man(7), groff(7)
       8   System administration commands (usually only for root)
       9   Kernel routines [Non standard]

* 遗留问题
     对于目录而言，atime mtime ctime分别什么意思
     对于目录而言，rwx分别表示什么意思
     ls -l 显示的是哪个时间？atime？
     ls -t 根据什么时间排序？atime？


    
== 2019.3.13 ==


=== Linux的文件目录结构 （续）===
* root目录及超级用户
   $ su
   # cd :切换到root的家目录下（/root）
   # exit :回到普通用户下
   bin--可执行文件，二进制； etc--配置文件；boot--操作系统启动相关的代码；home--家目录，一个用户自己的目录，通常情况下每个普通用户都在home下面有一个目录，超级管理员在/root下

* 文件名规则
   linux下文件名大小写区分，windows下不区分
   linux下文件名最长为256字节，尽量不要用中文
   linux下几乎所有的符号都可以作为文件名的一部分，只有“/”不能作为文件名的一部分出现（斜杠“/”：slash；反斜杠“\”：backslash）
        特殊字符如空格、括号等需要用双引号或反斜杠\来书写
   隐藏文件：文件名以.开头。ls 看不到隐藏文件；ls -a 可看到隐藏文件夹。
   文件夹（目录）也是一种文件
   
* 绝对路径和相对路径
   “.”表示当前目录 
   “..”表示上一级目录
   绝对路径：从根目录开始到目标文件的路径
   相对路径：从当前目录（不是从根目录开始）到目标文件的路径

=== 文字终端 ===

* 图形终端下的文字终端Terminal
   XWindow下打开了Terminal应用程序（快捷键：ctrl+alt+t）【航站楼】

* 输入一些简单命令
   ls
   $ cd :切换目录（change directory）。
   $ cd ~ :回到当前用户的根目录下

   date, cal, calendar, bc, echo

   uptime:系统启动的时间
   hostname:机器名
   who:显示当前登录的用户，以及用户从哪里登录进来的
   users:目前有几个用户登录了这个系统
   w:和who类似，同时可以显示每个用户在干啥
   whoami:写程序的时候会用到

   $ uname -a :命令是uname；-a是选项(显示全部的信息)；可以查看内核（kernel）版本号等。
   $ pwd:显示当前工作目录（print working directory）

* 深入理解命令
   命令的结构：命令（command） 选项（option） 参数（argument）

  例子：cd：后面不加参数时，默认切换到当前用户的家目录下。
      1、命令：一个操作
      2、选项：操作方式
      3、参数：操作对象

   ls -l 命令详细解释。
   思考问题：目录的硬链接数（类似于Python中一个对象绑定的名字数）如何计算？


== 2019.3.6 ==

=== 操作系统的作用 ===
* 管理硬件资源
* 为程序员提供API
* 为普通用户提供界面（GUI、CLI）

=== Linux和Windows的一些区别 ===

* 图形界面
   菜单栏隐藏在最上面
   默认有四个工作区workplace
   ctrl+alt+上下左右键：可以在四个工作区之间切换
   ctrl+shift+alt+上下左右键：把当前焦点窗口拖到另外一个工作区
   有自己的文本编辑器
   熟悉一下资源管理器

* Linux的文件目录结构
** 标准化（windows下是乱七八糟的）
** bin（二进制）；dev（设备）；boot（启动）；home（所有用户的家目录）
** 只有一个根目录 /（windows下每个分区有一个目录）
** 家目录（Home Folder）
*** 每个用户都有一个家目录，存放自己的私有数据
*** 用户的家目录通常在/home/用户名
*** 除非别人允许，用户A无法访问用户B的家目录（权限的概念）
*** 权限管理使得Linux支持真正的多用户

=== 讲课期间用到的几个命令 ===
* cd（change command）、ls (list files)

=== 杂项 ===
* 文字界面下的提示符：prompt symbol，通常包含的信息：用户名@机器名: 当前工作目录 $

== 2019.2.27 ==

* 介绍课程基本情况，个人介绍，对读书、独立思考的看法
* 讨论了操作系统的概念、作用，相当于回忆操作系统理论课的内容
* /dev/stdin (stdout, stderr)，为什么要区分标准输出和标准错误输出？
* g++ gcc cout cerr printf fprintf