7. Linux命令行¶
我们的LubanCat-RK系列板卡的桌面端有很多功能，我们可以根据图形化界面去完成大部分工作， 日常的基础应用都可以通过它的图形界面完成， 但界面做得再完善，还是有很多操作无法通过界面完成的，因为绝大部分程序本身根本就不提供界面， 或者界面只提供一小部分常用操作。但是几乎所有的程序都能通过命令行来调用运行， 并且通过命令行提供丰富的操作选项。尤其是做开发时，不要总想着有IDE，有当然好， 但我们要接受只能使用命令行的处境，实际上，用多了就习惯了。
Linus Torvalds（林纳斯）在其自传中提到，他在编写Linux操作系统内核的时候， 首要目标就是让Linux系统能兼容正常运行Unix下的Shell程序。因为Shell是命令行解释器， 他的Linux系统若能兼容Unix的Shell，那么大部分类Unix的程序也很容易做到兼容了。
在早期的Unix系统与用户就是通过Shell进行交互的，如下图所示，Shell对外接受用户输入的命令， 对内通过“系统调用”传递给内核，内核执行操作后把输出通过Shell呈现给用户，也就是说， Shell就是一个中间人。而Shell的英文原意是“壳”的意思，也是为了把它与内核区分开来。
在平时的交流中，有时我们会说打开Shell、终端（Terminal）或控制台（Console）， 严格来说它们实际上不是同一种的东西，但只要明白，当我们说打开Shell、终端或控制台的时候， 通常就是为了使用命令行控制系统。它们的严格区分如下，了解下即可：
Shell：指命令行解释器，常见的解释器有bash，sh，在Ubuntu系统默认用的是bash解释器， 所以有时说bash也是指命令行。
终端（Terminal）：通常指用来运行Shell的程序，视场景的不同有不一样的名称， 如Ubuntu系统自带的叫本地终端，嵌入式开发板常常提供串口进行输入输出的串口终端， 通过网络访问的ssh终端。
控制台（Console）：特指某些终端，通常是指它的物理形态，如带键盘和显示器的物理设备。
7.1. 打开终端¶
板卡终端的打开方式有三种，大家可以选择自己最为方便的方式登录终端
串口连接（适合小白以及板卡在身边的）
ssh连接（适合远程用户）
桌面打开终端（适合桌面端用户）
7.1.1. 串口连接¶
串口连接的方法
安装能够进行串口通讯的工具，这里推荐Mobaxterm
使用串口线连接板卡
配置Mobaxterm，使得Mobaxterm可与板卡通信
具体方法可参考快速使用手册 《启动系统与系统登录》 章节。
7.1.2. ssh连接¶
ssh连接的方法
板卡处于开机状态
板卡与通信的电脑连接在同一个局域网
打开可以ssh通讯的软件，这里推荐Mobaxterm
配置Mobaxterm，使得Mobaxterm可与板卡通信
具体方法可参考快速使用手册 《SSH终端登录》 章节。
7.1.3. 桌面打开终端¶
可以在软件管理里打开Terminal
可以在键盘里按下“Ctrl + Alt + T”打开桌面终端
7.2. 命令提示符¶
当我们打开终端后，我们可以看到终端本身显示了一行字符，而且按回车后会重复出现：
root@lubancat:~#
实际上这行提示符分成以下几个部分：
root ：“@”符号的左侧，它表示的是当前登录用户，上图使用的是 root用户登录。
@ ：分隔符号，可理解为at，表示root用户at主机lubancat上。
lubancat ：当前系统的主机名。
“:” ：分隔符号。
“~” ：冒号后表示用户当前所在的目录，此处的波浪线表示当前用户的家目录， root用户的家目录为
/root,普通用户的目录在/home/（用户名）“#”：命令提示符，Linux 用这个符号标识登录的用户权限等级。如果是超级用户， 提示符就是“#”，如果是普通用户，提示符就是“$”。
7.3. 命令行体验¶
废话少说，在终端中输入如下命令，注意如果使用的是中文输入法，要记得把它切换成英文模式。 另外，在以下命令中的波浪号“~”也是英文符号，还要注意终端中所有的内容都是区分大小写的：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 | # 在后面的说明中，#号表示注释，它后面的内容不要输入到终端中
# 从下面开始是你要在终端中输入的命令（不包括#号后的内容）：
cd /home # 切换到/home目录
pwd # 显示当前目录
cd ~ # 切换至家目录，~代表家目录，不同用户家目录不一样
pwd # 显示当前目录
touch hello # 创建叫hello的文件
touch abc.c # 创建叫abc.c的文件
ls # l是字母L的小写，不要把l输入成数字1或字母i的大写
ls -l # 同上，两个l都是字母L的小写
|
每行命令输入后按回车，Shell就会对输入的命令进行解释，执行后输出，运行结果如下所示。
以上各行命令的意义如下：
cd /home ：执行 “cd”命令，并以“/home”作为参数，表示切换至/home目录，命令执行后，我们 可以看到命令提示符已从 root@lubancat:~# 变为 root@lubancat:/home# 即其中的波浪符号“~”已变成“/home”。
pwd：执行“pwd”命令，表示输出当前所在目录，可看到它的输出为“/home”，与命令提示符中的是一致的。
cd ~ ：再次执行 “cd”命令，并以“~”作为参数，表示切换至“~”目录，命令执行后， 我们可以看到命令提示符中的路径已由“/home”变回“~”。
pwd：再次执行“pwd”命令，输出当前所在目录，可看到它的输出为/root， 是当前用户的家目录，与命令提示符中的“~”表示的意思是一致的。
touch + 文件名 创建文件
ls ：执行“ls”命令，（注意这是字母L的小写， 不是数字1也不是字母i的大写），该命令表示列出当前目录下的内容
ls -l ：执行“ls”命令，并带“ -l ”（同样地，注意这是L的小写，不是数字1也不是字母i的大写）选项， 该选项表示以列表的形式列出目录下的详细内容，可看到它比普通的ls命令多了很多内容，具体我们后面再分析。
7.4. 命令的格式与帮助¶
7.4.1. 命令的格式¶
通过以上的一些命令示例，我们大致可以归纳一下命令的格式：
1 | command [-options] [argument]
|
命令的组成一般分三部分，每部分之间使用空格隔开，说明如下：
command：命令名，如前面的cd命令，pwd命令，ls命令。
-options：命令的选项，使用
-开头的或--开头，如前面示例ls -l中的-l选项， 命令会根据具体的选项执行不同的操作。使用 - 时一般是选项的简写， 一些选项可以同时使用，ls -la等价于ls -l -a，即同时使用“l”和“a”选项。 而--一般后面带选项的全名，如ls -a等价于ls --all。argument：命令参数，如前面cd命令中以“/home”可“~”参数作为路径名。
在命令格式中，使用“[ ]”括起来的内容表示它不是要求必需的，例如前面使用时cd命令时没有带选项， 使用pwd命令不带选项及参数。
7.4.2. 命令的帮助¶
Linux下系统本身就支持数不清的命令，不同的命令又带不同的选项， 输入的参数往往又有不同的意义，除了丢下一句“用多了就会记住”这不负责任的说法外， 使用命令其实还是有一些门道的。
每个命令都会带有一个 -h 或者 --help 的参数，可以用来打印一些帮助说明。
比如，如果现在不知道ls的选项a有什么用法，那么就可以执行下面的命令：
1 | ls --help
|
从上图中圈出来的地方，可以知道参数a可以只列出隐藏的内容。现在执行命令：
1 | ls -a
|
从上图中可看到该执行后比直接用“ls”命令多列出了很多以“.”开头的内容， 在Linux下以“.”开头命名的文件或目录默认为隐藏文件，而ls的“-a”选项可以把它们显示出来。
补充说明一下，帮助信息中的 -a 后面还有 --all 参数，这两个参数是等价的，只不过 --all 会比 -a 好记。
7.4.3. 自动补全¶
有些时候我们一时想不起命令的全称是什么，这时候就可以用到命令行的自动补全功能。就是键盘上神奇的“Tab”键。
假如我们知道有个命令是以“whic”开头，但想不起全称， 那么我们可以在终端输入“whic”然后按一下“Tab”键（在键盘上字母Q的左边），它会自动补全命令为“which”。
如果我们只记得命令是以“wh”开头的话，按一下“Tab”键发现它没反应， 这时我们尝试按两下“Tab”键，如下图所示。
终端输出了好多以“wh”开头的命令，如which，who，whoami等。
所以按一下“Tab”键时如果只有一个匹配的内容时它会自动补全，按两下“Tab”键则会列出所有的匹配项。
“Tab”键除了用来补全命令名，还可以自动补全路径，如我们使用cd命令输入“/home”参数时， 先输入“/ho”然后按下“Tab”键，它会把“/ho”自动补全为“/home”路径名，如下图所示。 这在使用命令行时是频繁使用的技巧，能减少我们的输入，而且不容易出错。
同时还能补全文件名，当你要操作文件时可以不用输入全名，输入部分名字然后按Tab键自动补全
1 2 3 4 5 | #创建一个新文件
touch embedfire
#输入cat em
#按下Tab键，会自动补全文件名
|
7.4.4. 命令的退出与取消¶
在应用中我们有时会想要中止命令的执行，或者命令输入到一半的时候觉得输错了不想继续， 这时我们都可以通过“Ctrl”+“c”的组合键来结束。
如在终端输入：
1 2 | # 在后面的说明中，#号表示注释，它后面的内容不要输入到终端中
ping 127.0.0.1 #尝试ping测试自己的网络地址127.0.0.1
|
以上ping命令会持续输出，可以通过按下“Ctrl”+“c”组合键来结束
又例如，我们在终端输入了以下内容，然后又不想让它执行，使用删除键一个个字符删除很麻烦， 也可以通过“Ctrl”+“c”的组合键来取消：
1 | ls adfadfadsfadsfa
|
输入以上命令后不想运行以上命令，按下“Ctrl”+“c”组合键来结束
7.4.5. 命令究竟是什么¶
命令究竟是什么，当我们敲下命令“ls”后，Shell究竟做了什么事情。 在 《Linux文件目录/bin目录》 小节中提到， /bin目录下包含了很多命令，如下图所示，可看到ls、lsblk、lsmod、mkdir等命令程序。
在终端中，我们使用which命令可以查看指定命令的路径，如查看ls、pwd、cd命令：
1 2 3 4 5 6 | # 在后面的说明中，#号表示注释，它后面的内容不要输入到终端中
which ls # 查看使用的是哪个ls命令
which pwd # 查看使用的是哪个pwd命令
which sudo # 查看使用的是哪个sudo命令
which cd # 查看使用的是哪个cd命令
|
从上图中可了解到ls命令实际是/bin/ls程序，pwd命令实际是/bin/pwd程序，而which cd命令没有输出， 因为cd命令是Shell自己内部的程序。
我们在Shell中输入ls命令与输入/bin/ls的作用是一样的，当我们输入Shell时， 它会到预定的目录下查找有没有该程序，如果有就使用命令选项及参数调用该程序执行， 并把程序的输出再呈现出来。而这个预定的目录我们可以通过如下命令来查看：
1 | echo $PATH # echo是输出命令，而"$PATH"是一个变量，表示输出变量内容
|
“$PATH”是终端使用的路径环境变量，它使用“: ”进行分隔，表示Shell将会在这些路径下寻找命令程序， 在其中我们可以看到/bin路径。也就是说，“$PATH” 路径环境变量让我们输入命令时省去了输入完整路径的麻烦， 而命令的本质大都是在文件系统中的一些应用程序。
7.5. 常用命令¶
下面我们列出一些常用命令的讲解，请都亲自在终端里尝试运行一下。
7.5.2. cd命令¶
cd命令是change dir的简写，它可以把终端当前所在的路径切换至目标路径。该命令的格式如下：
1 | cd [目录名]
|
格式说明中 “目录名”就是要切换至的路径，若目录名称省略，则切换至当前用户的 home 目录 。
除某些有特殊要求的应用程序，Linux自带的所有命令在终端运行时，“目录名”都可以使用绝对路径或相对路径。
例如当前终端所在的路径为“/home/embedfire”，那么以下两个命令是等价的：
1 2 3 4 5 | # 在后面的说明中，#号表示注释，它后面的内容不要输入到终端中
# 假如当前目录为/home/embedfire
cd test
cd /home/embedfire/test
|
它们都表示切换至“/home/embedfire/test”目录，这其中的“test”是相对路径， 而“/home/embedfire/test”是绝对路径。
特别地，我们需要知道目录的如下表示：
“~”：波浪号，表示为当前用户的 home 目录
“.”：一个英文句号，表示当前目录
“..” ：两个英文句号，表示当前目录的上一级目录
“/” ：斜杠符号，表示为根目录
“-” ：减号，不是目录，但作为cd命令的参数时可以返回上一次cd切换前的目录。
我们尝试执行以下命令，进行目录切换实验，注意其中的embedfire是当前的用户名， 具体请根据自己的用户名进行修改。
1 2 3 4 5 6 7 | #在后面的说明中，#号表示注释，它后面的内容不要输入到终端中
cd / # 切换至根目录
ls # 列出当前目录的内容（根目录）
cd - # 返回至上一次的目录（家目录）
cd .. # 切换至上一级目录
ls # 列出当前目录的内容（home目录）
cd /home/cat/ # 切换至cat家目录
|
注意以上命令中，命令名cd与路径名之间是有空格的，实际上包括以后使用的所有命令中， 命令名，命令选项以及命令参数之间都是要使用空格分隔开的。
上图中执行切换至根目录的命令后，命令行提示符中的目录就变成“/”，且可以直接用ls列出了当前目录下的所有文件， 最后再通过“-”参数切换回了用户的家目录。
7.5.3. mkdir命令¶
mkdir命令是make directory的简写，它可以在文件系统中创建一个新的目录。其命令格式如下：
1 | mkdir [-p] 目录名
|
命令格式中的“目录名”就是要创建的目录路径，“-p”选项可以不输入，若使用了“-p”选项， 当创建的目录名包含的上级目录不存在时，它会自动创建所有不存在的目录。
我们尝试执行以下命令：
1 2 3 4 5 6 7 8 | #在后面的说明中，#号表示注释，它后面的内容不要输入到终端中
ls # 列出当前目录的内容，此时没有testdir目录
mkdir testdir # 创建目录testdir
ls # 列出当前目录的内容，发现多了testdir
mkdir other/test # 创建目录other/test，因为other不存在，报错
mkdir -p other/test # 使用 -p 选项创建目录other/test
ls # 列出当前目录的内容，发现other目录
ls other # 列出other目录的内容，发现test目录
|
7.5.4. touch命令¶
touch命令可以创建不存在的文件，或者touch通过参数修改目录或文件的日期时间， 就是触摸一下，更新它的时间。
它的命令格式如下：
1 | touch 文件名
|
尝试执行如下命令：
1 2 3 | #在后面的说明中，#号表示注释，它后面的内容不要输入到终端中
touch helloworld # 在当前目录下创建一个名为helloworld的文件
ls # 显示当前目录下的内容
|
使用touch命令，新建一个helloworld的文件，然后使用ls命令来查看文件是否被创建，执行结果如下图所示。
7.5.5. ls命令¶
ls命令是list的简写，在前面我们已经频繁使用，它是Linux下最常用的指令， 功能为显示指定目录下的内容（文件及子目录），还可以查看文件大小，修改日期等等信息。
ls命令格式如下：
1 | ls [选项] [目录]
|
当“目录”参数省略时，它会列出当前目录的内容。
除了基本的显示，ls命令还有以下常用选项：
-a： 显示所有文件及目录 (ls内定将文件名或目录名称开头为“.”的视为隐藏档，不会列出)
-l ：注意这是字母L的小写，除文件名称外，将文件型态、权限、拥有者、文件大小等信息详细列出
-t ：将文件依建立时间之先后次序列出
-A： 同 -a ，但不列出 “.”(当前目录) 及 “..”(父目录)
-R ：若目录下有文件，则该目录下的文件也会列出，即递归显示
尝试执行如下命令：
1 2 3 4 | #在后面的说明中，#号表示注释，它后面的内容不要输入到终端中
ls # 列出当前目录的内容
ls -a # 显示当前目录下的所有内容
ls -A # 显示当前目录下除“.” 及 “..”外的所有内容
|
从上图可以看到，缺省参数下的ls命令只能列出非隐藏的文件或者文件夹， 而ls -a或者ls -A这两条命令会把所有文件，包括隐藏文件在内的都罗列出来。 在linux中，以点“.”开头命名的文件在系统中被视为隐藏文件。不过ls -a 和 ls -A这两个命令的执行结果， 区别在于是否列出“.”和“..”。
除此之外，在终端上罗列出来的文件是白色的字体，而文件夹是淡蓝色的字体，以此来区分文件和文件夹。
特别地，有时我们需要查看文件的详细信息，可以使用“-l”参数，我们尝试执行以下命令：
1 | ls -l
|
可以看到如下图 参数l的执行结果， 得到当前目录下所有文件所占用的空间总和以及一个7个字段的列表。
7.5.6. cat命令¶
cat命令是concatenate的简写，译为串联，即它可以把两个内容串联起来， 我们通常使用它在终端下输出文件的内容进行查看。
命令格式为：
1 | cat 文件名
|
我们可以把/etc/hostname 的内容输出到终端：
1 | cat /etc/hostname
|
7.5.7. echo命令¶
echo命令的功能是在终端上打印一段文字，也可以把终端的变量内容打印出来。
其命令格式如下：
1 2 3 | echo "字符串"
echo 字符串
echo $变量名
|
使用echo命令时，带双引号和不带双引号的效果是一样的， 使用引号时，要注意用英文符号。
我们尝试执行如下命令：
1 2 3 4 5 | #在后面的说明中，#号表示注释，它后面的内容不要输入到终端中
echo "test" # 打印字符串test
echo test # 打印字符串test
echo $PATH # 打印环境变量PATH
echo "$PATH" # 打印环境变量PATH
|
7.5.8. 输出重定向到文件¶
在上面看到命令执行后都是输入到终端显示，有时我们希望把命令执行的结果保存到文件进行分析，这时我们可以使用 输出重定向到文件的控制符“>”或“>>”，其中“>”会直接用输出覆盖原文件， 而“>>”则把输出追加到原文件的末尾。
使用格式如下：
1 2 | 命令 > 文件名
命令 >> 文件名
|
重定向时文件不存在会自动创建。
尝试执行如下命令：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 | #在后面的说明中，#号表示注释，它后面的内容不要输入到终端中
echo test > file.txt # 把echo test的输出重定向至file.txt文件
cat file.txt # 查看file.txt文件的内容
echo abc > file.txt # 把echo abc 的输出重定向至file.txt文件
cat file.txt # 查看file.txt文件的内容
echo 123456 >> file.txt # 把echo 123456的输出重定向追加至file.txt文件
cat file.txt # 查看file.txt文件的内容
ls > file.txt # 把ls命令的输出重定向至file.txt文件
cat file.txt # 查看file.txt文件的内容
|
上图演示了echo命令和ls命令的输出重定向至文件file.txt中，重定向执行命令后输出不会显示在终端上。
7.5.9. rm命令¶
rm命令是remove的简写，它的功能是删除一个或多个文件或目录。
其命令格式如下：
1 | rm [选项] 一个或多个文件/文件夹名
|
使用rm命令删除内容时，文件是会被直接永久删除的，它并不会放到回收站中再确认。 所以在使用rm命令前，一定要考虑清楚。 特别是如果你使用的是系统管理员账户或者通过后面介绍的sudo命令获取了系统权限， 那么只需要一句命令就可以实现删库跑路，酿成大祸！
它支持的选项如下：
-i：删除文件或文件夹前，终端会逐一询问确认
-r：将目录及其包含的子目录或文件全部删除
-f：忽略不存在的文件，无需逐一确认
虽然rm命令使用不当很容易造成严重后果，但不能因噎废食，而且趁我们现在的系统是刚安装的， 没有什么重要内容，在家目录进行操作通常也不会影响到系统的正常运行， 所以大可以放心去运行以下命令进行实验：
#先创建一些试验文件给后面删除
1 2 3 | #在后面的说明中，#号表示注释，它后面的内容不要输入到终端中
mkdir -p ABC/test #创建ABC/test目录
ls #列出内容
|
1 2 | touch a.txt b.txt c.txt d.txt #创建 几个测试文件
ls #列出内容
|
先结合前面学习的mkdir和touch命令，在当前目录创建一个ABC目录， 里面包含了一个子目录test还有a.txt，b.txt， c.txt，d.txt，执行结果如下图所示。
7.5.9.1. 删除文件测试¶
1 2 3 | #在后面的说明中，#号表示注释，它后面的内容不要输入到终端中
rm a.txt b.txt #直接删除a.txt b.txt
rm -i c.txt d.txt #询问式删除c.txt d.txt
|
执行上面两条命令的其中一条都可以完成删除任务。当带有参数i时， 则会有询问是否删除文件，如果是，输入y；反之，则输入n。如下图所示， 直接删除了a.txt，b.txt。使用询问式删除时，删除了c.txt，保留了d.txt文件。
7.5.9.2. 删除目录¶
我们可以使用rm命令配合“-r”选项来完成：
1 | rm -r ABC/
|
执行以上命令之后，就会把目录ABC以及子目录test，即ABC下的内容统统都删除掉。 因此，为了防止误删文件，使用rm命令时尽可能加上参数i。
7.5.9.3. 选项-f的作用¶
执行以下两条命令，比较执行结果的差异：
1 2 | rm a.txt
rm -f a.txt
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当使用第一条命令时，会提示“删除失败，找不到该文件”，但是当我们使用参数-f时， 就忽略该提示。这里只是简单介绍一下该参数，日常使用中还是尽量不要使用该参数，以免造成无法挽回的损失。
7.5.11. sudo命令¶
sudo命令是switch user do的简写，意思是切换用户去做某件事情。
在Linux中，有一个名为root的超级用户。它可以做任何事情，权力越大，责任越大。 因此在日常工作中，若一时没注意输入了错误的命令，可能会导致系统崩溃， 但是在很多情况下我们又需要用到root的权限， 如安装某个软件，若使用普通的用户会提示“权限不够”。 这时候我们可以在需要root权限的命令前添加sudo命令，从而使当前用户获得root权限， 并执行其后的命令。
sudo命令格式如下：
1 | sudo 命令
|
使用sudo命令时会提示输入你当前的用户密码，而不是root用户的密码。 请注意，你输入的密码不会显示在终端上， 而且终端也不会随着你的输入而显示星号（*）！自信地在键盘上敲入密码，然后按回车即可。
下面我们尝试使用sudo命令在需要root权限的目录进行操作：
1 2 3 4 | 如果你是root用户登录可以切换成cat用户再尝试
su cat # cat为普通用户
cd # 切换为家目录
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | #在后面的说明中，#号表示注释，它后面的内容不要输入到终端中
cd /home # 切换至/home目录
touch test.txt # 尝试在当前目录创建test.txt文件
sudo touch test.txt # 使用sudo增加权限，创建test.txt文件
# 输入密码时终端也不会随着输入而显示星号（*），输入完回车即可！
# 输入密码时终端也不会随着输入而显示星号（*），输入完回车即可！
# 输入密码时终端也不会随着输入而显示星号（*），输入完回车即可！
rm test.txt # 尝试删除test.txt文件
sudo rm test.txt # 使用sudo增加权限，删除test.txt文件
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如上图所示，当前用户是cat用户，切换至/home目录后，它没有往该目录写入文件的权限， 所以直接用touch命令尝试创建文件时提示权限不够。当我们在touch命令前增加sudo命令， 并输入正确的用户密码后获得了权限，所以文件被成功创建。类似地，当我们直接尝试用rm命令删除文件时， 也会提示权限不足，再增加sudo后即可删除。而且可以发现这时不需要再次输入密码了， 也就是说认证成功后能维持一段时间，但是使用命令时，还是要添加sudo操作。
有时我们在执行命令时忘记添加sudo前缀，执行失败提示时才想起要加sudo， 这时可以使用“sudo !!”的方式使用sudo权限重新执行上一条命令。
1 2 3 4 | #在后面的说明中，#号表示注释，它后面的内容不要输入到终端中
cd /home # 切换至/home目录
touch test.txt # 提示没有权限
sudo !! # sudo加两个感叹号，重新使用sudo权限执行上一条命令
|
执行过程如下图：
