实验 - 基本 Linux 命令¶
目标¶
- 第 1 部分：使用 PL-App 访问外壳界面
- 从 PL-App 访问官方课程材料
- 使用 PL-App 连接到 Linux 外壳
- 第 2 部分：了解外壳界面和命令
- 了解基本文件和目录命令
- 获取帮助
- 监控系统进程
- 管理进程
- 确定基本网络信息
- 设置文件权限
- 显示内存、磁盘使用情况信息和系统关闭
- 执行基本的软件包管理
背景信息¶
Linux 是一种开源操作系统，可在从恒温器和智能手机到大型数据服务器场的各种设备上运行。Linux 有许多集成库可用，可提供非常稳定、快速、安全、可扩展和可定制的环境。
Linux 发行版是围绕 Linux 内核构建的操作系统。不同发行版之间的主要区别在于目录结构、可用命令以及软件包管理器。软件包管理器用于安装发行版存储库中的新软件。Raspberry Pi 电路板通常运行一个名为 Raspbian 的 Linux 发行版作为操作系统。Raspbian 是基于非常受欢迎的 Debian Linux 发行版。
与任何其他操作系统一样，Raspbian 允许通过外壳命令行界面 (CLI) 使用标准 Linux 命令控制电路板。虽然这听起来很可怕，尤其是现在的图形用户界面 (GUI) 使得所有操作都很直观且非常容易，但是命令行仍然是适用于高级操作的非常强大的工具。本实验将允许您尝试在大多数 Linux 发行版上可用的一些基本 CLI 命令。
所需资源¶
- 接入互联网的 PC
- 带电源线并支持有线或无线网络连接的 Raspberry Pi
- 已针对 PL-App 访问进行配置和映像的 Raspberry Pi
b. 系统将会打开一个新窗口，Linux 外壳在 Raspberry Pi 电路板上运行。必须在单独的窗口中打开此笔记本和 Linux 终端，以完成此实验。第 2 部分： 了解外壳界面¶
步骤 1：了解基本文件和目录命令¶
- 输入
pwd命令并按 Enter 键，从而显示当前目录。 - 键入
cd /home/pi以更改为 pi 目录。 - 输入
pwd命令并按 Enter 键，从而显示当前目录。 - 要返回到主目录，请键入
cd ~。 输入
pwd命令并按 Enter 键，从而显示当前目录。root@chestnut:/home/pi/notebooks# pwd /home/pi/notebooks root@chestnut:/home/pi/notebooks# cd /home/pi root@chestnut:/home/pi# pwd /home/pi root@chestnut:/home/pi# cd ~ root@chestnut:~# pwd /root root@chestnut:~#
注：~ 代表到用户主目录的路径。每个 Linux 用户都拥有自己的主目录。
键入
ls命令以列出当前目录的内容。- 键入
ls -l命令。 键入
ls -la命令。root@chestnut:~# ls root@chestnut:~# ls -l total 0 root@chestnut:~# ls -la total 4684 drwx------ 13 root root 4096 Dec 1 09:20 . drwxr-xr-x 21 root root 4096 Jul 20 00:57 .. -rw------- 1 root root 2868 Jul 28 21:38 .bash_history -rw-r--r-- 1 root root 565 Jul 20 02:00 .bashrc drwxr-xr-x 4 root root 4096 Nov 30 14:40 .cache drwxr-xr-x 4 root root 4096 Mar 4 2016 .config drwxr-xr-x 5 root root 4096 Mar 4 2016 .ipython drwx------ 3 root root 4096 Dec 4 22:17 .jupyter drwx------ 3 root root 4096 Mar 3 2016 .local -rw-r--r-- 1 root root 140 Nov 19 2007 .profile drwx------ 2 root root 4096 Jul 20 21:40 .ssh root@chestnut:~#
注：您可以键入
ls -l -a，也可以将选项加入到ls –la中。选项解释如下：-l- 显示输出的详细版本-a- 显示所有文件和目录，包括隐藏文件。在 Linux 中，隐藏文件以一个句点开头。使用 nano 创建一个新文件，用于即将执行的任务。
root@chestnut:~# nano myPythonScript.py
在编辑器中输入窗口中显示的行。在最后一行后面，使用组合键 Control-X。编辑器将提示您确认保存文件，请按 y 键回答，然后按 ENTER 键接受建议的文件名“
myPythonScript.py”。
使用
ls命令验证是否已创建该文件。root@chestnut:~# ls myPythonScript.py
使用
cat命令显示新建文件的内容。
root@chestnut:~# cat myPythonScript.py
#!/usr/bin/env python3
a = 1
b = 2
if (a < b):
print ("a")
else:
print ("b")
print ("bye bye")
使用
ls -l iot.txt命令检查名为iot.txt的文件。root@chestnut:~# ls -l iot.txt ls: cannot access ioe.txt: No such file or directory
使用
touch命令通过键入touch iot.txt来创建iot.txt文件。root@chestnut:~# touch iot.txt
使用
ls –l iot.txt命令显示文件列表。root@chestnut:~# ls -l iot.txt -rw-r--r-- 1 root root 0 May 13 14:15 iot.txt
使用
head命令显示文件的前几行。- 使用
tail命令显示文件的后几行。
root@chestnut:~# head -3 myPythonScript.py
#!/usr/bin/python
a = 1
root@chestnut:~# tail -3 myPythonScript.py
print "b"
print "bye bye"
注：head 和 tail 的数字选项定义要显示的文件的行数。
使用
mkdir. 命令创建一个名为myFolder` 的新目录。root@chestnut:~# mkdir myFolder
列出目录的内容，以验证是否已使用
ls命令创建新目录。root@chestnut:~# ls iot.txt myFolder myPythonScript.py
使用
cp命令创建名为backupPythonScript.py的myPythonScript.py备份。使用
ls命令验证是否已创建该文件。root@chestnut:~# cp myPythonScript.py backupPythonScript.py root@chestnut:~# ls backupPythonScript.py iot.txt myFolder myPythonScript.py
使用
mv命令将backupPythonScript.py移动到myFolder目录。- 使用
ls命令验证是否已创建该文件。root@chestnut:~# mv backupPythonScript.py myFolder/ root@chestnut:~# ls myFolder backupPythonScript.py
步骤 2：获取帮助¶
- 发出命令
man ls以显示 Linux 命令ls的帮助手册。您可以通过按 Enter 键逐行浏览输出，按空格键并使用 PageUp 和 PageDown 键逐页浏览。要退出，请按q键。 使用
more和less命令来控制输出滚动。注：less 命令的作用方式与 more 命令一样，但用户可以使用 PageUp 和 PageDown 键来浏览文件。man 命令的输出使用 less 来显示信息，使得浏览手册页面更加容易。发出命令
less /etc/passwd以显示密码文件。结束时按“q”。root@chestnut:~# less /etc/passwd root:x:0:0:root:/root:/bin/bash daemon:x:1:1:daemon:/usr/sbin:/bin/sh bin:x:2:2:bin:/bin:/bin/sh sys:x:3:3:sys:/dev:/bin/sh sync:x:4:65534:sync:/bin:/bin/sync games:x:5:60:games:/usr/games:/bin/sh man:x:6:12:man:/var/cache/man:/bin/sh lp:x:7:7:lp:/var/spool/lpd:/bin/sh mail:x:8:8:mail:/var/mail:/bin/sh news:x:9:9:news:/var/spool/news:/bin/sh uucp:x:10:10:uucp:/var/spool/uucp:/bin/sh proxy:x:13:13:proxy:/bin:/bin/sh www-data:x:33:33:www-data:/var/www:/bin/sh backup:x:34:34:backup:/var/backups:/bin/sh list:x:38:38:Mailing List Manager:/var/list:/bin/sh irc:x:39:39:ircd:/var/run/ircd:/bin/sh gnats:x:41:41:Gnats Bug-Reporting System (admin):/var/lib/gnats:/bin/sh nobody:x:65534:65534:nobody:/nonexistent:/bin/sh libuuid:x:100:101::/var/lib/libuuid:/bin/sh pi:x:1000:1000:,,,:/home/pi:/bin/bash
步骤 3：监控系统进程。¶
使用
ps命令显示当前用户的基本进程信息。root@chestnut:~# ps PID TTY TIME CMD 7195 pts/0 00:00:00 bash 7223 pts/0 00:00:00 ps
使用
ps aux命令显示所有运行进程的信息。root@chestnut:~# ps aux USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND root 1 0.0 0.3 2148 1360 ? Ss 13:57 0:02 init [ root 2 0.0 0.0 0 0 ? S 13:57 0:00 [kthre root 3 0.0 0.0 0 0 ? S 13:57 0:00 [ksoft root 5 0.0 0.0 0 0 ? S< 13:57 0:00 [kwork root 6 0.1 0.0 0 0 ? S 13:57 0:44 [kwork root 7 0.0 0.0 0 0 ? S 13:57 0:10 [rcu_p root 8 0.0 0.0 0 0 ? S 13:57 0:00 [rcu_s root 9 0.0 0.0 0 0 ? S 13:57 0:00 [rcu_b root 10 0.0 0.0 0 0 ? S< 13:57 0:00 [khelp root 11 0.0 0.0 0 0 ? S 13:57 0:00 [kdevt root 12 0.0 0.0 0 0 ? S< 13:57 0:00 [netns root 13 0.0 0.0 0 0 ? S< 13:57 0:00 [perf] root 14 0.0 0.0 0 0 ? S 13:57 0:00 [khung root 15 0.0 0.0 0 0 ? S< 13:57 0:00 [write
使用
top命令显示占用系统资源的进程。top - 20:34:35 up 6:36, 0 users, load average: 0.29, 0.25, 0.32 Tasks: 72 total, 2 running, 70 sleeping, 0 stopped, 0 zombie %Cpu(s): 19.9 us, 6.8 sy, 0.0 ni, 73.0 id, 0.0 wa, 0.0 hi, 0.3 si, KiB Mem: 445804 total, 149900 used, 295904 free, 53924 buffer KiB Swap: 102396 total, 0 used, 102396 free, 41940 cached PID USER PR NI VIRT RES SHR S %CPU %MEM TIME+ COMMAN 2551 pi 20 0 98.4m 14m 6820 R 25.0 3.3 124:50.45 wyliodri 7342 pi 20 0 3140 1988 1672 R 1.0 0.4 0:00.48 top 6 root 20 0 0 0 0 S 0.3 0.0 0:45.06 kworker/ 2715 root 20 0 0 0 0 S 0.3 0.0 0:44.91 kworker/ 1 root 20 0 2148 1360 1256 S 0.0 0.3 0:02.59 init 2 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 kthreadd 3 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:01.00 ksoftirq 5 root 0 -20 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 kworker/ 7 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:10.59 rcu_pree 8 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 rcu_sche 9 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 rcu_bh 10 root 0 -20 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.00 khelper 11 root 20 0 0 0 0 S 0.0 0.0 0:00.01 kdevtmpf
注：要退出 top 命令，请按键盘上的 q 键。
步骤 4：管理进程。¶
以下序列将创建一个在后台运行并睡眠 500 秒的进程。一旦进程启动，则可以确定并终止进程 ID。
- 发出命令
sleep 500 &以在后台启动一个进程。 - 发出
ps命令以确定进程 ID，在该示例中，睡眠进程为8178。 - 发出命令
kill 8178以终止与之前的 sleep 命令相关联的进程。注：kill 命令需要一个进程 ID (PID) 作为参数。PID 可以在 ps 命令的输出的第一列中找到。 如果进程没有结束，可以尝试用 kill -9 命令来结束该进程。要结束进程，您必须是该进程的所有者或具有更高权限。root@chestnut:~# sleep 500 & [1] 8178 root@chestnut:~# ps PID TTY TIME CMD 7195 pts/0 00:00:01 bash 8178 pts/0 00:00:00 sleep 8182 pts/0 00:00:00 ps root@chestnut:~# kill 8178 [1]+ Terminated sleep 500
步骤 5：确定基本网络信息。¶
发出
ifconfig eth0命令以显示基本网络信息。root@chestnut:~# ifconfig eth0 eth0: flags=4099<UP,BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 ether b8:27:eb:ae:ce:5e txqueuelen 1000 (Ethernet) RX packets 0 bytes 0 (0.0 B) RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0 TX packets 0 bytes 0 (0.0 B) TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
注：如果您通过无线连接，则 eth0 接口当前没有 IP 地址。您可以输入
ifconfig wlan0命令来显示有关无线接口的网络信息。输入
ip route以显示额外的网络信息。root@chestnut:~# ip route default via 10.100.80.1 dev wlan0 10.100.80.0/24 dev wlan0 proto kernel scope link src 10.100.80.132
步骤 6：设置文件权限¶
本节重点介绍文件权限及其对执行文件中指令的能力的影响。
发出命令
ls –l myPythonScript.py，以显示之前创建的 myPythonScript.py 的当前文件属性。root@chestnut:~# ls -l myPythonScript.py -rw-r--r-- 1 root root 88 May 13 14:08 myPythonScript.py
注：文件权限分为四个不同的部分。第一部分是该行开头的“-”，表示这是一个正常文件、目录或链接文件。“-”表示这是一个正常文件。接下来的三部分由三个表示权限的特定字符组成。这三个部分是指所有者、组和其他用户。此文件的所有者具有读取和写入权限 (rw-)，组具有读取权限 (r--)，其他用户具有读取权限 (r--)。
尝试通过键入文件名来执行文件。有必要在文件的名称之前加上“
./”，这样系统就会知道文件的位置。发出命令./myPythonScript.py。root@chestnut:~# ./myPythonScript.py bash: ./myPythonScript.py: Permission denied
注：为了使文件运行，必须设置执行位。至少权限的所有者部分应指示读取/写入/执行权限 (rwx)，而不是 (rw)。另请确保使用确切的文件名。在 Linux 环境中，文件名分区大小写。
使用命令
chmod为myPythonScript.py文件添加可执行标志。输入命令chmod +x myPythonScript.py。root@chestnut:~# chmod +x myPythonScript.py root@chestnut:~# ls -l myPythonScript.py -rwxr-xr-x 1 root root 88 May 13 14:08 myPythonScript.py
注：现在所有者的权限为 (rwx)，组的权限为 (r-x)，其他用户的权限为 (r-x)。该文件现在具有不同的颜色，也表示它现在可执行。
发出命令
./myPythonScript.py，立即执行该文件。root@chestnut:~# ./myPythonScript.py a bye bye
步骤 7：显示内存、磁盘使用信息和系统关闭。¶
使用
free命令检查内存使用情况。root@chestnut:~# free total used free shared buffers cached Mem: 445804 234824 210980 0 97948 71208 Swap: 102396 0 102396使用
-h选项以及 free 以“人类可读”格式显示内存，用兆字节而不是字节列出相应值。输入命令free –h。root@chestnut:~# free -h total used free shared buffers cached Mem: 435M 229M 205M 0B 95M 69M Swap: 99M 0B 99M使用 df 和
df -h命令检查文件系统上的可用磁盘空间量。root@chestnut:~# df Filesystem 1K-blocks Used Available Use% Mounted on /dev/root 7065848 2748116 3982176 41% / devtmpfs 443788 0 443788 0% /dev tmpfs 448396 0 448396 0% /dev/shm tmpfs 448396 7412 440984 2% /run tmpfs 5120 4 5116 1% /run/lock tmpfs 448396 0 448396 0% /sys/fs/cgroup /dev/mmcblk0p1 510984 139580 371404 28% /boot posix-overlay(/boot/notebooks) 510984 139580 371404 28% /home/pi/notebooks root@chestnut:~# df -h Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on /dev/root 6.8G 2.7G 3.8G 41% / devtmpfs 434M 0 434M 0% /dev tmpfs 438M 0 438M 0% /dev/shm tmpfs 438M 7.3M 431M 2% /run tmpfs 5.0M 4.0K 5.0M 1% /run/lock tmpfs 438M 0 438M 0% /sys/fs/cgroup /dev/mmcblk0p1 500M 137M 363M 28% /boot posix-overlay(/boot/notebooks) 500M 137M 363M 28% /home/pi/notebooksshutdown命令用于关闭 Pi。必须拥有更高的权限才能运行该命令。输入sudo shutdown –h命令，立即关闭系统。root@chestnut:~# sudo shutdown –h now
如果之前的命令已执行，则需要通过拔下电源并重新插入来重新启动 Pi。当 Pi 重新联机时，请重新连接到 PL-App。
步骤 8：执行基本的软件包管理。¶
- 使用
apt-get命令检索、安装和管理 Raspberry Pi 上的软件包。
注：Raspberry Pi 上使用的 Raspbian Linux 发行版基于 Debian。您可以使用 apt-get 安装官方存储库中的任何软件包。在上述示例中，已从存储库下载 Midnight Commander（CLI 图形文件管理器），并使用 apt-get 进行安装。root@chestnut:~# sudo apt-get install mc Reading package lists... Done Building dependency tree Reading state information... Done Suggested packages: zip links w3m lynx arj dbview odt2txt gv catdvi djvulibre-bin imagemagick python-boto python-tz The following NEW packages will be installed: mc 0 upgraded, 1 newly installed, 0 to remove and 100 not upgraded. Need to get 405 kB of archives. After this operation, 1160 kB of additional disk space will be used. Get:1 http://mirrordirector.raspbian.org/raspbian/ wheezy/main mc armhf 3:4.8.3-10 [405 kB] Fetched 405 kB in 1s (239 kB/s) Selecting previously unselected package mc. (Reading database ... 95174 files and directories currently ins talled.) Unpacking mc (from .../mc_3%3a4.8.3-10_armhf.deb) ... Processing triggers for menu ... Processing triggers for desktop-file-utils ... Setting up mc (3:4.8.3-10) ... Processing triggers for menu ...