一、Linux概述

1、常见的操作系统

1. Windows操作系统：由微软公司开发的操作系统，广泛应用于个人电脑、服务器、游戏机等设备中
   • win xp
   • win7/win8/win10/win11等
2. Unix操作系统（1960年代诞生）：由贝尔实验室开发的一类操作系统，主要应用于服务器、工作站、超级计算机等领域，具有稳定、安全等特点
   • Solaris：SUN公司开发
   • AIX：IBM开发
   • HP-UX：惠普公司开发
   • macOS：苹果公司开发，主要应用于苹果公司的电脑和笔记本电脑上
3. Linux 操作系统（1991年诞生）：Linux 操作系统是一种开源的、免费的、类 UNIX 操作系统，用于服务器、工作站、超级计算机等领域
   • Debian：一种流行的稳定Linux操作系统
   • Ubuntu：基于Debian构建的一种流行的Linux桌面操作系统
   • Red Hat：一种商业Linux操作系统，由Red Hat公司开发
   • CentOS：通过重新编译Red Hat而得到的Linux操作系统，免费且源代码开放
   • Fedora：由Red Hat公司赞助的基于开源的Linux桌面和服务器操作系统
4. Chrome OS操作系统：由Google公司开发的基于Chrome浏览器的操作系统，主要应用于Chromebook笔记本电脑上
5. Android操作系统：由Google公司开发的操作系统，主要应用于手机、平板电脑等移动设备中
6. iOS操作系统：由苹果公司开发的操作系统，主要应用于iPhone、iPad等移动设备中
7. HarmonyOS鸿蒙操作系统，由华为公司自主开发

2、Linux发展史

• 1991年：Linux诞生
  • Linus Torvalds（林纳斯·托瓦兹）在芬兰赫尔辛基大学开始开发Linux内核，发布了第一个版本（0.01），最初只是为了个人使用，替代Minix操作系统
• 1992年：结合GNU工具
  • Linux内核与GNU项目的工具（如GNU C库、bash、编译器等）结合，形成了一个完整的开源操作系统，这个系统后来被称为GNU/Linux
• 1993年：Debian发布
  • Debian作为一个完全由社区管理的发行版发布，强调自由软件，成为许多Linux发行版的基础
• 1994年：Linux 1.0发布
  • Linux 1.0发布，标志着内核的第一次稳定版，Linux开始逐步走向成熟
• 1996年：Red Hat Linux发布
  • Red Hat推出商业化的Linux版本，专注于企业市场，提供了稳定性和技术支持，同时采用RPM软件包管理系统
• 2000年：Linux进入企业市场
  • 随着IBM等大型企业的支持，Linux开始在企业级环境中得到应用，特别是在Web服务器、数据库和高性能计算等领域
• 2004年：Ubuntu发布
  • Ubuntu由Mark Shuttleworth创建，目标是让Linux更加易用和友好，特别面向普通用户，迅速成为流行的桌面操作系统
• 2007年：Android发布
  • Android系统基于Linux内核发布，成为全球最广泛使用的移动操作系统，推动Linux在移动设备市场的普及
• 2010年代：云计算与容器化
  • Linux在云计算（如AWS）和容器化（如Docker、Kubernetes）领域中成为主流操作系统，广泛应用于数据中心和开发环境
• 2020年代：Linux在各领域应用
  • Linux继续主导服务器市场，尤其是在超级计算机、物联网（IoT）和人工智能领域的应用，成为全球最重要的操作系统之一

3、Linux目录结构

linux系统中一切皆文件

以下是每个目录的一些详细解释：

1. /root: 该目录为系统管理员root，也称为超级权限者的用户主目录

2. /home: 存放普通用户的主目录，在Linux中每个用户都有一个自己的目录，一般该目录名是以用户的账户命名

3. /etc: 所有的系统管理员所需要的配置文件和子目录

4. /usr：非常重要的目录，用户的很多应用程序和文件都在这个目录，类似windows下的program files目录

5. /bin: 存放系统启动和运行所需的基本可执行文件（快捷方式，真正存储在/usr/bin），例如常用的命令 ls、cat、cp

6. /sbin: 存放系统管理工具和命令（快捷方式，真正存储在/usr/sbin），例如 ifconfig

7. /opt: 存放第三方软件的安装目录，比如安装一个MySQL数据库就放到这个目录下，默认是空的

8. /var: 存储经常变化的文件，如日志（/var/log）、缓存（/var/cache）

9. /tmp: 存放临时文件，系统重启后通常会清空

10. /data: 通常用于存储用户数据文件（自定义目录）

11. /www: 通常存放网站的文件（自定义目录，不是所有系统都有）

12. /lib 和 /lib64: 包含系统程序和内核模块的共享库（快捷方式，真正存储在/usr/lib和/usr/lib64）

13. /media 和 /mnt: 用于临时挂载外部设备（如 USB、光盘）

14. /dev: 类似于windows的设备管理器，把所有的硬件用文件的形式存储

15. /boot: 包含引导加载器相关文件（如 GRUB），以及 Linux 内核（vmlinuz）

16. /proc: 一个虚拟目录，它是系统内存的映射，我们可以通过直接访问这个目录来获取系统的信息

17. /run: 存放系统启动时创建的临时文件，如进程的PID文件

18. /srv: 存储服务相关的数据（如 HTTP 服务的网页文件）

19. /sys: 虚拟文件系统，提供设备和驱动程序的信息

二、文件和目录操作

1、pwd - 显示当前目录

• pwd命令用来显示当前工作目录的绝对路径
  

2、cd - 切换目录

• cd命令用于切换当前工作目录
  
• 常用技巧
  1. cd ..：返回上一级目录
  2. cd /：回到根目录
  3. cd ~ 或 cd：切换到当前用户的主目录
  4. cd -：返回到你上次所在的目录
  5. cd ../..：切换到上级目录的上级目录

3、ls - 列出目录内容

• ls命令用于列出当前目录中的文件和子目录。默认情况下，它只列出文件和目录的名字

  # 输出当前目录中的文件（默认不含隐藏文件）
  ls
  
  # 输出指定目录中的文件列表
  ls /etc
  
  # 搭配通配符一起使用，输出指定目录中所有以sd开头的文件名称
  ls /dev/sd*
  

• 常用选项

  1. -a：列出所有文件，包括隐藏文件（以.开头的文件）。其中.表示当前目录，..表示上级目录
     

  2. -l：以长格式列出文件详情（ls -l 可以简写为：ll）
     
     

  3. -h：与-l配合使用，显示易读的文件大小（例如，KB、MB等）
     

4、mkdir - 创建目录

1. 创建单个目录

   mkdir mydir
   

2. 创建多个目录

   mkdir dir1 dir2 dir3
   

3. 递归创建多级目录

   mkdir -p /home/user/projects/2024/report
   

5、touch - 创建空文件

• touch命令用于创建空文件

  # 表示在当前目录下新建一个文件Hello.java
  touch Hello.java 
  
  # 一次性在当前目录下，新建多个文件，文件名之间采用空格分隔
  touch a.txt b.txt c.txt 
  

• 如果文件不存在，会创建一个空文件；如果已经存在，会更新该文件的时间戳

6、cp - 复制文件或目录

1. 复制单个文件

   cp file1.txt file2.txt
   

   • 如果file2.txt不存在，创建它；如果已存在，覆盖它
2. 复制文件到目录

   # 复制单个文件
   cp file1.txt /home/user/documents/
   
   # 复制多个文件
   cp file2.txt file3.txt directory/
   

   • 复制单个文件目录会自动创建，复制多个文件目录必须存在
3. 复制目录

   cp -r dir1 /home/user/documents/
   

   • 将整个dir1目录及其内容复制到/home/user/documents/下

7、mv - 移动或重命名文件

1. 重命名文件

   mv oldfile.txt newfile.txt
   

   • 将oldfile.txt重命名为newfile.txt
2. 移动文件到目录

   # 移动单个文件
   mv file1.txt /home/user/documents/
   # 移动多个文件
   mv file1.txt file2.txt /home/user/documents/
   

   • 将file1.txt移动到/home/user/documents/
3. 移动并重命名文件

   mv file1.txt /home/user/documents/renamed_file.txt
   

   • 将file1.txt移动到/home/user/documents/并重命名为renamed_file.txt
4. 移动整个目录

   mv dir1 /home/user/projects/
   

   • 将目录dir1移动到/home/user/projects/下

8、rm - 删除文件或目录

• rm命令用于删除文件或目录

  # 删除某个文件，默认会进行二次确认，敲击y进行确认
  rm anaconda-ks.cfg 
  

• 常用选项
  • -f：强制删除（不二次询问）
  • -r：递归删除目录及其内容

    # 删除某个文件，强制操作不需要二次确认：
    rm -f initial-setup-ks.cfg 
    
    # 删除某个目录及其内的子文件或子目录，一并都强制删除
    rm -rf Documents
    
    # 强制删除当前工作目录内的所有以.txt为后缀的文件
    rm -f *.txt
    
    # 强制清空服务器系统内的所有文件
    rm -rf /*
    

9、tree - 树形结构显示目录内容

• tree命令以树形结构显示目录的内容
  

10、软链接与硬链接

软链接

• 软链接类似于windows操作系统中的快捷方式
  

ln -s HelloWorld.java HelloWorld2.java

• 表示给hello.java文件创建一个hello2.java的快捷方式（软链接）
• 软链接关联的目标文件如果被删除，软链接这个快捷方式也就失效了

硬链接

• 目标文件或者硬链接只要有一个存在，文件就没有被真正的删除

ln HelloWorld.java HelloWorld2.java

三、文件内容编辑

1、vi、vim、view概述

  在Linux系统中，vi、vim 和 view 是常用的文本编辑工具，尽管它们具有类似的功能，但也存在一些差异和各自的适用场景。

功能对比表

特性	vi	vim	view
定位	基础文本编辑器	增强版文本编辑器	vim 的只读模式
模式支持	三种模式	三种模式 + 多窗口、多缓冲区	三种模式（默认只读）
语法高亮	不支持	支持	支持
插件支持	不支持	支持	支持
自动补全	不支持	支持	支持
运行速度	较快	略慢（功能多，启动时消耗资源）	同 vim
修改权限	可读写	可读写	默认只读

适用场景

• vi：需要一个基础编辑器、处理小文件、或在系统无 vim 的情况下使用
• vim：用于编写代码、处理复杂文档、需要插件扩展的高级编辑
• view：用于查看文件内容且不想修改文件

2、命令模式

• 命令模式是vi/vim/view的默认模式，启动编辑器后即进入此模式
• 在此模式下，你无法直接输入文本，只能执行控制和操作命令，例如光标移动、删除、复制等

常用命令

命令	作用
x	删除光标所在位置的字符
dd	删除光标所在行
yy	复制当前行
p	在光标后粘贴内容
u	撤销上一步操作
^	跳到当前行的行首
$	跳到当前行的行尾
gg	跳到文件开头
G	跳到文件末尾
/关键字	n查找下一个，N向上查找
:wq	保存并退出
:q!	不保存退出

3、编辑模式

• 在编辑模式下，可以直接输入文本，类似于普通文本编辑器的功能
• 进入编辑模式后，屏幕底部会显示 -- INSERT --，表明你可以输入内容

进入编辑模式的方法

命令	作用
i	在光标当前位置前插入文本
I	在当前行的行首插入文本
a	在光标当前位置后插入文本
A	在当前行的行尾插入文本
o	在当前行的下方插入一个新行
O	在当前行的上方插入一个新行

退出编辑模式的方法

• 按下Esc键退出编辑模式，返回到命令模式

四、文件内容查看

1、cat - 查看文件所有内容

• cat命令适合查看内容较少的、纯文本的文件

  # 查看某个文件的内容
  cat a.txt
  
  # 搭配空设备文件和输出重定向操作符，将某个文件内容清空
  cat /dev/null > a.txt
  

• 常用选项
  • -n：显示行号
    

2、more/less - 分页查看文件内容

• more：简单的分页查看工具，主要支持向下翻页，功能有限
• less：功能强大的分页查看工具，支持上下翻页、搜索和跳转，更适合查看大文件

基本用法

less file.txt

常用操作

按键	功能
pagedown/空格键	向下翻一页
pageup/b	返回上一页
上/下箭头	向上或向下滚动一行
/text	搜索text，按n查看下一个，N上一个
?text	搜索text（向上），按n查看下一个，N上一个
g	跳转到文件开头
G	跳转到文件末尾
q	退出less

• 常用选项
  1. -N：显示行号
  2. -m：显示百分百
     

3、head - 显示文件头部内容

• head命令用于显示文件的开头部分内容（默认显示前10行）

  # 显示a.txt文件前10条数据
  head a.txt
  

• 常用选项
  1. -n <数字>：定义显示行数
  2. -c <数字>：指定显示头部内容的字符数

     # 指定显示文件的前5行内容
     head -n 5 a.txt
     # 或
     head -5 a.txt
     
     # 指定显示文件的前20个字符
     head -c 20 a.txt
     

4、tail - 显示文件尾部内容

• tail命令用于显示文件的尾部内容（默认显示前10行）

  # 显示a.txt文件后10条数据
  tail a.txt
  

• 常用选项
  1. -n <数字>：定义显示行数
  2. -c <数字>：指定显示尾部内容的字符数

     # 指定显示某个文件尾部的后5行内容
     tail -n 5 a.txt
     # 或者
     tail -5 a.txt
     
     # 指定显示某个文件尾部的后15个字节
     tail -c 15 a.txt
     

  3. -f：持续显示文件最新追加的内容（可以与-n选项结合，显示最近的指定行数并实时更新）
     
     

五、重定向

1、>输出到重定向

• 将命令的输出写入到一个文件。如果文件已存在，内容会被覆盖
• 语法：

  command > filename
  

• 示例：

  echo "Hello, World!" > example.txt
  

  • 如果example.txt已存在，其内容将被覆盖为"Hello, World!"
  • 如果文件不存在，则会新建一个文件

2、>>追加重定向

• 将命令的输出追加到文件末尾。如果文件不存在，会新建一个文件
• 语法：

  command >> filename
  

• 示例：

  echo "Hello again!" >> example.txt
  

  • 如果 example.txt 已存在，"Hello again!" 会被追加到文件末尾
  • 如果文件不存在，会新建文件并写入 "Hello again!"

3、多种重定向方式

以下是 Linux 重定向的各种示例和说明：

命令示例	说明
echo “Hello World” > file.txt	将输出写入file.txt，如果文件存在，将覆盖内容
echo “Hello Again” >> file.txt	将输出追加到file.txt的末尾，如果文件不存在，则创建它
ls nonexistentfile 2> error.log	将错误信息写入error.log，覆盖已有内容
ls nonexistentfile 2>> error.log	将错误信息追加到error.log的末尾
command > output.log 2> error.log	分别将标准输出和错误输出重定向到不同的文件
command &> output.log	将标准输出和错误一起写入output.log，覆盖文件内容
command &>> output.log	将标准输出和错误追加到output.log的末尾
command > /dev/null	丢弃命令的标准输出
command > /dev/null 2>&1	丢弃命令的标准输出和错误输出
command > output.log 2>&1	将标准输出和错误输出都会写入到output.log

command &> output.log等价于command > output.log 2>&1，前者仅在 Bash4.0及以上版本支持，后者支持所有Shell，兼容性更强

3.1、标准输出(stdout)和标准错误(stderr)

在 Linux 中，程序执行的输出分为两类：

1. 标准输出 (stdout)：程序正常运行时的输出，例如echo "Hello"的输出内容
2. 标准错误 (stderr)：程序发生错误时的输出，例如尝试访问不存在的文件时的错误提示

  默认情况下，> 和 >> 只会捕获标准输出，不会处理标准错误。这意味着如果你重定向了输出，错误信息仍然会显示在终端中。

示例：nonexistentfile文件夹不存在，existingfile文件存在

1. 由于文件nonexistentfile不存在，错误信息会显示在终端，而不会被写入文件output.txt
   
2. 使用2>将错误信息重定向到文件
   
3. 使用>和2>重定向标准输出和标准错误到不同文件
   
4. 使用>和2>&1重定向标准输出和标准错误到同一个文件
   

3.2、1、2、&

  在重定向中，&的作用是将文件描述符（File Descriptor）与目标关联起来。下面解释其具体作用及原因。

什么是文件描述符 (File Descriptor)？

在Linux中，每个打开的文件、输入或输出流都有一个数字标识，称为文件描述符：

• 标准输入 (stdin)：文件描述符为 0
• 标准输出 (stdout)：文件描述符为1
• 标准错误 (stderr)：文件描述符为 2

  在命令重定向中，1> 表示标准输出重定向，因为标准输出是默认的，所以通常可以省略，直接写为command > output.txt。但是对于错误输出重定向（文件描述符为 2），必须明确写为command 2> error.txt，因为它没有默认的简化形式。

为什么需要&？

例如command > output.txt 2>&1，同时重定向标准输出和错误到同一个文件

• command > output.txt：将标准输出（文件描述符 1）写入 output.txt
• 2>&1：表示将文件描述符2重定向到文件描述符1所指向的地方(此处是output.txt)

  如果没有&，例如写成2>1，会将标准错误输出到名为1的文件中，而不是文件描述符1。&的含义是“引用文件描述符的编号”

七、时间日期

1、date - 查看/设定当前时间

• 查看当前日期和时间
  

• 设置系统时间（需要root权限）

  sudo date -s "2024-12-17 14:30:00"
  

2、cal - 查看日历

六、搜索查找

1、grep - 内容查找

• grep命令用于查找文件里符合条件的字符串
  
• 常用选项
  1. -n：显示匹配行的行号
  2. -c：统计匹配的行数
     
  3. -r 或 -R：递归搜索目录中的文件
     

2、find - 文件目录查找

• find命令用于递归查找符合条件的文件或目录
• 常用选项
  1. -name：按名称搜索
     
  2. -size：按大小搜索
     

3、locate - 全局搜索

• locate命令基于数据库快速查找文件或目录
• 只能根据文件名匹配

  locate [关键字]
  

• 数据库由updatedb命令更新，如果新文件未被找到，可以先执行

  sudo updatedb
  

七、压缩和解压

1、使用zip和unzip

压缩文件

• 创建一个压缩文件

  zip archive.zip file1.txt file2.txt
  

• 压缩文件夹（包括子文件夹）

  zip -r archive.zip my_folder/
  

解压文件

• 解压zip文件到当前目录

  unzip archive.zip
  

• 解压到指定目录

  unzip archive.zip -d /path/to/destination
  

• 查看压缩包内容
  

2、使用tar（打包与压缩）

  在Linux系统中，tar是一个常用的工具，主要用于打包文件和目录。它还可以结合压缩工具（如 gzip、bzip2、xz）来生成压缩文件。以下是tar的详细用法。

基本语法

tar [选项] -f 文件名.tar [要操作的文件或目录]

常用选项

选项	描述
-c	创建压缩文件
-x	解压归档文件
-f	指定归档文件的名称
-z	使用gzip压缩或解压（快速压缩和解压）
-j	使用bzip2压缩或解压（更高的压缩率，解压慢）
-J	使用xz压缩或解压（极限压缩，解压最慢）
-v	显示详细操作过程
-C	指定解压的目标目录
-t	列出归档文件的内容

压缩文件

1. 仅打包不压缩（将目录或文件打包成.tar文件）

   tar -cf archive.tar file1.txt file2.txt my_folder
   

2. 打包并使用gzip压缩（创建.tar.gz文件）

   tar -czf archive.tar.gz file1.txt my_folder
   

3. 打包并使用bzip2压缩（创建.tar.bz2文件）

   tar -cjf archive.tar.bz2 file1.txt my_folder
   

4. 打包并使用xz压缩（创建.tar.xz文件）

   tar -cJf archive.tar.xz file1.txt my_folder
   

解压文件

1. 解压.tar文件

   tar -xf archive.tar
   

2. 解压.tar.gz文件

   tar -xzf archive.tar.gz
   

3. 解压.tar.bz2文件

   tar -xjf archive.tar.bz2
   

4. 解压.tar.xz文件

   tar -xJf archive.tar.xz
   

5. 解压到指定目录

   tar -xzf archive.tar.gz -C /path/to/destination
   

6. 查看压缩文件.tar.gz的内容

   tar -tzf archive.tar.gz
   

八、进程管理

1、ps - 显示当前进程

ps：仅显示当前终端的进程

- PID: 进程 ID
- TTY: 终端名称
- TIME: 进程使用的 CPU 时间
- CMD: 执行的命令

ps aux：详细显示所有进程

• 含义：
  • a：显示所有终端的进程，包括其他用户的
  • u：以用户友好的格式显示（显示 USER、%CPU、%MEM 等信息）
  • x：显示没有终端控制的进程（如后台进程）
• 输出字段：
  
  • USER：运行进程的用户
  • PID：进程 ID
  • %CPU：CPU 使用率
  • %MEM：内存使用率
  • VSZ：虚拟内存大小（KB）
  • RSS：实际使用的内存大小（KB）
  • TTY：终端名称（无终端时为 ?）
  • STAT：进程状态
  • START：进程启动时间
  • TIME：累计 CPU 时间
  • COMMAND：执行的命令及其参数

ps -ef：详细显示所有进程

• 含义：
  • -e：显示所有进程
  • -f：全格式显示
• 输出字段：
  
  • UID：运行进程的用户 ID
  • PID：进程 ID
  • PPID：父进程 ID
  • C：CPU 使用率
  • STIME：进程启动时间
  • TTY：终端名称
  • TIME：累计 CPU 时间
  • CMD：执行的命令及其参数

特性	ps aux	ps -ef
格式	用户友好的格式，显示 CPU、内存占用等信息	全格式显示，包含父进程 ID（PPID）
输出字段	包括 %CPU、%MEM、VSZ、RSS 等	包括 PPID 和 UID，无内存或 CPU 占用信息
参数风格	BSD 风格（无 -）	UNIX 风格（带 -）
适用场景	查看资源占用、运行状态更直观	查看进程间关系（父子进程关系）

2、jps - 查看Java运行程序

• jps命令用于列出当前运行在Java虚拟机上的所有Java进程
  
• 常用选项
  1. -l：显示主类的全限定名称，或 Jar 文件的完整路径
     

3、kill - 终止进程

• 正常终止进程

  kill 12345
  

• 强制终止进程

  kill -9 12345
  

• 终止多个进程

  kill 12345 67890
  

4、netstat - 查看网络连接状态及端口

  netstat是一个网络工具，用于显示网络连接状态、监听端口、路由表、网络接口统计信息等。尽管在一些现代Linux发行版中已被标记为过时工具，但它仍然是一种经典而强大的工具。

基本语法

netstat [选项]

常用选项

选项	描述
-a	显示所有网络连接和端口，包括监听状态
-n	以数字格式显示地址和端口
-t	显示 TCP 连接
-u	显示 UDP 连接
-l	仅显示监听状态的端口
-p	显示进程 ID 和进程名称（需要 root 权限）
-i	显示网络接口状态

常用组合命令

1. 查看当前所有监听端口及对应的进程：

   sudo netstat -tuln
   

   

   • Proto：协议（tcp、tcp6 表示IPv4和IPv6的TCP协议，udp、udp6表示UDP协议）
   • Recv-Q 和 Send-Q：接收和发送队列的长度（通常为0）
   • Local Address：本地地址和端口，0.0.0.0 表示监听所有IPv4接口
   • Foreign Address：远程地址，0.0.0.0:* 表示任何外部地址都可以连接
   • State：连接的状态
     • LISTENING：表示该端口已占用，正在监听，等待客户端的连接
     • CONNECTED：表示网络连接已建立，但并没有开始数据传输
     • ESTABLISHED：表示网络已连接，数据正在传输中
     • TIME_WAIT：连接正在等待关闭确认

2. 查看特定端口的占用情况：

   sudo netstat -tulnp | grep :80