作業系統

作業系統（Operating System, OS）:

管理電腦硬體與軟體資源的核心軟體

提供介面，使軟體（應用程式）能和硬體溝通

負責管理電腦的硬體資源（如CPU、記憶體、儲存裝置等）

常見的作業系統包括 Linux , macOS 和 Windows

Windows

• 開發公司：微軟（Microsoft）。

• 類型：封閉源代碼的專有作業系統。

• 歷史背景：Windows 是微軟公司於1985年發佈的作業系統，至今已經成為全球使用最廣泛的桌面操作系統之一。Windows 提供圖形使用者介面（GUI）並且主要面向一般家庭、辦公室和娛樂用途。

Linux

• 開發者：Linus Torvalds 和全球開源社群。

• 類型：開放源代碼作業系統。

• 歷史背景：Linux 由 Linus Torvalds 在1991年開發，起初是作為一個個人計畫，但隨著時間的推移，成為了廣泛使用的開放源代碼作業系統。Linux 通常被用於伺服器、嵌入式系統、雲計算以及開發環境中。

GUI V.S. CLI

• 圖形化界面（Graphical User Interface, GUI)：
  • 圖形用戶界面，適合一般用戶操作。幾乎所有的操作都可以通過點擊圖標和選單來完成
• 命令行界面（Command Line Interface, CLI）：
  • 是一種通過文字命令與計算機系統交互的方式，CLI 提供了一種更高效且靈活的方式來執行操作，特別適用於高級用戶、系統管理員和開發者。

Why Linux ?

• 免費且開放源代碼：Linux 是開放源代碼的作業系統，這意味著任何人都可以自由地使用、修改和分發它。這不僅減少了授權費用，還允許用戶根據需求自訂操作系統
• 命令行操作強大：Linux 提供了一個功能強大的命令行介面（CLI），使得高級用戶和開發者能夠以更精確、高效的方式控制系統。CLI 支援強大的腳本編程能力，並且許多任務可以自動化，提升了操作效率。

WSL

wsl 安裝

Windows的CLI有：Command Prompt, CMD

WSL（Windows Subsystem for Linux）:

允許 Windows 用戶在其作業系統上原生運行 Linux 發行版

Shell

Shell是一個程式:

可以從鍵盤接收指令，然後交給系統去執行該指令

不同作業系統使用不同shell

在linux通常使用bash，macOS則是用zsh

CLI of Linux

Shell

為什麼要使用shell ?

• 看起來比較牛逼
• 資源需求低、效率高
• 操作快速
• 能直接跟系統核心或工具對話
• 可以寫 Shell script，把一連串命令自動化。
• 還能跨越數十年的電腦世代持續使用

File（檔案）

定義：檔案是電腦裡存放資料的單位，可以是文字、圖片、程式、影片、配置設定等。

• 每個檔案都有 檔名（例如 report.txt）。

• 檔名通常有「副檔名」來表示類型（例如 .txt, .jpg, .sh）。

• 在 Unix/Linux 裡，一切皆檔案：不只文件，裝置、網路連線、甚至硬體也被抽象成檔案來操作。

Directory（目錄，資料夾）

• 定義：目錄就是用來存放檔案和其他目錄的「容器」。在 Windows 習慣叫「資料夾」，在 Unix/Linux/ macOS 則稱作「directory」。

• 特點：

  • 可以包含「檔案」或「子目錄」。

  • 目錄本身也是一種檔案（只是內容是「檔案清單」）。

Directory Structure

/（root 根目錄）：最頂層的目錄

/home → 存放使用者的目錄，又可以寫成 ~

Basic command

• pwd
• ls
• cd
• mkdir
• nano

Syntax: command [options] [arguments]

• rm
• cp
• mv
• echo
• touch

options: 用來調整指令的行為 通常以-開頭
arguments: 指令要處理的對象（例如檔案或目錄名稱）

pwd 

pwd ：代表 Print Working Directory

功能：顯示你目前所在的「工作目錄」

操作檔案時，會依照「目前所在的目錄」來決定路徑

ls

ls = list

功能：列出目錄 (directory) 中的檔案與子目錄

$ ls

$ ls \

$ ls -l

絕對路徑

在 Unix/Linux/macOS 中，檔案和目錄是 樹狀結構

各層目錄之間用 / 分隔 

上面是一個完整的路徑

從根目錄 / 開始描述的位置稱為絕對路徑

絕對路徑不會改變

相對路徑

• 從「目前所在目錄 (working directory)」開始描述

特殊符號：

. = 當前目錄

.. = 上一層目錄

~ = 使用者的家目錄

../bob 代表上一層目錄底下的bob

./代表當前目錄底下的bob

cd

cd = change directory

功能：切換工作目錄

cd /

cd ..

..代表上一個目錄

mkdir

mkdir = make directory

功能：建立新目錄 (資料夾)

$ mkdir projects

$ mkdir ~/projects2

touch

功能：建立空檔案

$ touch notes.txt

nano

nano = 簡單的終端文字編輯器

功能:適合快速編輯檔案

$ nano

$ nano f302.cpp

Ctrl+O = 存檔

Ctrl+X = 離開

cat

cat = concatenate（連接）

功能：在終端機上 讀取檔案並輸出內容，或把多個檔案串接起來顯示 / 建立新檔

$ cat filename

cp

cp = copy

功能：複製檔案或目錄

$ cp [選項] 來源檔案 目的地

$ cp file1.txt file2.txt

$ cp notes.txt ~/projects

複製目錄（要加 -r）

$ cp -r project/ project_backup/

mv

mv = move

功能：

1. 移動檔案或目錄 到新的位置
2. 重新命名檔案或目錄

$ mv oldname.txt newname.txt

把 oldname.txt 改名成 newname.txt

$ mv notes.txt /home/projects

rm

rm = remove

功能：刪除檔案或目錄

⚠️刪除的檔案無法還原

$ rm file1.txt file2.txt

刪除目錄（必須加 -r 遞迴刪除）

$ rm [選項] 檔案或目錄

$ rm -r old_folder

強制刪除（不詢問）

$ rm -f file.txt

• ⚠️ 超危險：rm -rf / 幾乎會清空整個系統

echo

echo = 「回音」(重複輸出一次)

功能：在 終端機 (Terminal) 輸出文字或變數內容

$ echo "hello world"

$ echo -e "第一行\n第二行\t(縮排)"

$ echo [選項] 文字

C++ 編譯

$ g++ hello2.cpp -o hello2

$ g++ [選項] 原始碼檔案... -o 輸出檔案

原始程式碼檔案(hello2.cpp)

編譯成可執行的檔案(hello2)

-o（output 的縮寫）

$ ./hello2 可以執行

exit

離開