一、Linux中的文件

1. 文件本身：
  我们在日常使用电脑中，就会创建各种各样的文件，所以我们对文件已经在熟悉不过了，那文件还有什么可谈的呢？请看下面一个问题。

  假如我们创建一个空文件，请问，这个文件占不占磁盘空间呢？
  其实是占空间的！为什么呢？这里我们就要知道文件是由什么构成的了。

  文件 = 文件内容数据 + 文件属性数据

  而什么是文件的属性呢？就比如我们在windows下创建一个文件，那这个文件包括大小、修改时间、类型等等，这些都是文件的属性。对于文件的属性我们可以称为元数据，所以文件的属性也是数据。

  所以当我们创建一个空文件时，它的真实大小是要大于我们所看到的大小的。比如：我们在Windows下创建一个如下的文件，而它的真实大小是大于1kb的。

2. 文件之间：
  在Windows中我们有文件夹和普通文件之分，而在Linux中我们则有普通文件和目录之分，当然Linux下不仅仅只有普通文件和目录两种类型，这里我们就列举最常见，经常操作的两种，其他的我们后面在进行学习。

• 普通文件： 就相当于我们在Windows下的文本文件，可执行程序，库文件，文档压缩包等等
• 目录： 相当于Windows下的文件夹，是保存其他文件的场所

二、Linux用户

1. 用户分类
Linux系统用户分为两大类：

1. root用户：root用户相当于超级管理员身份
2. 普通用户

2. 添加用户
 添加用户需要在root超级管理员身份下进行操作，操作如下：

添加用户：
adduser name  -- name是你需要创建的用户名称

设置用户登录密码：
passwd name   -- name是你创建的用户名称

注意：在我们进行设置密码的时候，密码是不会进行回显的。

3. 删除用户

userdel -r name    -- name是你要删除的用户

三、Linux基本指令

Linux中我们学习指令一般都是对文件进行一系列的操作，所以我们在上方先进行文件的基本常识的叙述，接下来我们进行指令的学习吧。

ls指令

语法： ls [选项][目录或文件]
功能： 对于目录，该命令列出该目录下的所有子目录与文件。对于文件，将列出文件名以及其他信息。
常用选项：

• -a 列出目录下的所有文件，包括以 . 开头的隐含文件
• -d 将目录像文件一样显示，而不是显示其下的文件。 如：ls –d 指定目录
• -i 输出文件的 i 节点的索引信息。 如 ls –ai 指定文件
• -k 以 k 字节的形式表示文件的大小。ls –alk 指定文件
• -l 列出文件的详细信息
• -n 用数字的 UID,GID 代替名称
• -F 在每个文件名后附上一个字符以说明该文件的类型，“*”表示可执行的普通文件；“/”表示目录；“@”表示符号链接；“|”表示FIFOs；“=”表示套接字(sockets)。（目录类型识别）
• -r 对目录反向排序
• -t 以时间排序
• -s 在l文件名后输出该文件的大小。（大小排序，如何找到目录下最大的文件）
• -R 列出所有子目录下的文件。(递归)
• -1 一行只输出一个文件

实例演示：
实例1： ls 不带选项： 显示当前路径(目录)下的所有文件或目录名称

实例2： ls -a：显示当前路径下的所有文件，包括隐藏文件

注意：以 . 开头的文件，在Linux下我们叫做隐藏文件

与实例1对比，我们可以发现，ls默认不显示隐藏文件
补充知识：
  在Linux中，以 . 开头的文件，称为隐藏文件。而 . 在Linux中还有如下意义：

1.  . 表示当前目录
2.  . . 表示上级目录

在这里先不进行举例展示了，在下面的cd指令中进行展示

实例3： ls -l： 显示当前路径下的文件或者目录的更详细的属性信息
注意：  ls -l 与 ll 是等价的

实例4： 选项可以组合使用

实例5： ls -d： 将目录像文件一样显示，而不是显示其下的文件。
一般我们查看一个目录的详细信息时，默认是显示该目录下的所有文件信息，而不是该目录本身的信息。

pwd命令

语法:   pwd
功能： 显示用户当前所处的路径(用户当前所在的目录)
常用选项： 无

cd指令

语法:  cd 目录名
功能： 改变工作目录。将当前工作目录改变到指定的目录下。

扩展知识：

Linux系统下的文件的目录组织结构是一棵多叉树

不仅仅是Linux操作系统，几乎任何操作系统文件的目录组织结构都是一棵多叉树。

在数据结构中我们学过二叉树知道，二叉树中我们有叶子节点和父节点的概念，在Linux中我们习惯将其称为叶子节点与路上节点，当然这仅凭个人习惯。

在Windows下，我们创建的文件夹里，还可以再放文件夹或者普通文件。
在Linux中也是如此，一个目录里面既可以是目录又可以是普通文件
所以对于我们的叶子节点和路上节点就有如下概念了：

• 叶子节点： 既可以是普通文件，也可以是目录
• 路上节点： 只能是目录

实例演示：
实例1： cd . . 返回上级目录
在上一个指令中我们讲到一个 . 为当前目录，两个 . . 为上级目录

当我们一直cd . . 会发现，到一定情况的时候就无法回退了，这是因为已经回退到了根目录下了，就相当于在Windows下我们一直回退，回退到D盘为止就无法回退一样。

实例2： cd 绝对路径

实例3： cd 相对路径

相对路径：相对于自身当前所处的路径，进行文件定位

实例4： cd ~ 进入用户家目录

因为我当前使用的是root用户进行登录的，所以我的家目录是 /root
如果是普通用户登录的话，家目录(路径)是 /home/XXX

/home/XXX：叫做XXX用户的工作路径，或者家目录 - - - 特定用户登录时，默认所处的路径
cd ~ 进入当前用户的工作目录，即默认登录所处的目录

实例5： cd -返回最近一次所处的路径

cd - 可以实现从两个热点路径下，来回切换

touch指令

语法： touch [选项]… 文件…
功能： touch命令参数可新建一个不存在的文件，更改文档或目录的日期时间，包括存取时间和更改时间
常用选项：

• -a 或–time=atime或–time=access或–time=use只更改存取时间。
• -c 或–no-create 不建立任何文档。
• -d 使用指定的日期时间，而非现在的时间。
• -f 此参数将忽略不予处理，仅负责解决BSD版本touch指令的兼容性问题。
• -m 或–time=mtime或–time=modify 只更改变动时间。
• -r 把指定文档或目录的日期时间，统统设成和参考文档或目录的日期时间相同。
• -t 使用指定的日期时间，而非现在的时间

实例演示：
实例1： 创建一个普通文件

实例2： 更改文件创建时间

当我们想在一个目录下创建一个同名的文件时，它并不会创建成功，只会修改这个文件的创建时间。

mkdir指令

语法： mkdir [选项] dirname…
功能： 在当前目录下创建一个名为 “dirname”的目录
常用选项：

• -p, --parents 可以是一个路径名称。此时若路径中的某些目录尚不存在,加上此选项后,系统将自动建立好那些尚不存在的目录,即一次可以建立多个目录

mkdir –p test/test1 : 递归建立多个目录

实例演示：
实例1： 创建一个空目录

实例2： 创建一个多级目录

rmdir指令

语法： rmdir [选项][dirName]
适用对象： 具有当前目录操作权限的所有使用者
功能： 删除空目录
常用选项：

-p 当子目录被删除后如果父目录也变成空目录的话，就连带父目录一起删除。

实例演示：
实例1： 删除普通空目录

实例2： 删除多级空目录

注意： rmdir 只能删除目录，且必须是空目录

rm 指令

语法： rm [-f-i-r-v][dirName/dir]
适用对象： 所有使用者
功能： 删除文件或目录
常用选项：

• -f 即使文件属性为只读(即写保护)，亦直接删除（强制删除）
• -i 删除前逐一询问确认
• -r 删除目录及其下所有文件（递归删除）

实例演示：
实例1： 删除文件

实例2： 递归删除目录 - - - 删除目录及其下所有文件，不仅仅是空目录

我们在进行上述两个删除普通文件和指令时，每次执行指令后，都需要你进行是否确认删除，如果是一个文件还好，但是一个目录下有多个目录或文件，或者同时删除多个文件，那我们都需要一 一进行确认，这样就非常麻烦了，怎么解决？如下：

实例3： 强制删除 - - - 不会进行询问是否确认删除

实例4： 删除前进行询问确认
看到这个实例我们可能有点疑惑，因为我们的-i选项，我们在上方没有选择，可是他还是会进行询问，其实是有些机器他会默认进行询问，而有些则不会，若想主动进行询问确认，则可以主动带上-i选项

注意（非常重要）：

rm -rf /   能不能删？
答案：可以删，但一旦删除，操作系统一定会挂了，因为Linux是一个企业后端服务器，上面会部署很多重要的服务，MySQL数据库（大量的用户数据）

man指令

Linux的命令有很多参数，我们不可能全记住，我们可以通过查看联机手册获取帮助。访问Linux手册页的命令是
语法： man [选项] 命令
常用选项：

• -k 根据关键字搜索联机帮助
• num 只在第num章节找
• -a 将所有章节的都显示出来，比如 man printf 它缺省从第一章开始搜索，知道就停止，用a选项，当按下q退出，他会继续往后面搜索，直到所有章节都搜索完毕。

注意： 如果用户使用不了man手册，是因为没有进行安装man手册
安装：yum install -y man-pages
需要使用root用户才能进行安装

实例演示：
实例1： 查看touch指令

实例2： 加上num，指定在第几号手册查找
  解释一下,man手册分为9章

最常用的是前三章
 1 是普通的命令
 2 是系统调用,如open,write之类的(通过这个，至少可以很方便的查到调用这个函数，需要加什么头文件)
 3 是库函数,如printf,fread4是特殊文件,也就是/dev下的各种设备文件

man默认是从1号手册开始查找，找到即停
man可以根据指定手册查找 man 1/2/3 命令/接口/C

cp指令

语法： cp [选项]  源文件或目录  目标文件或目录
功能: 复制文件或目录
说明: cp指令用于复制文件或目录，如同时指定两个以上的文件或目录，且最后的目的地是一个已经存在的目录，则它会把前面指定的所有文件或目录复制到此目录中。若同时指定多个文件或目录，而最后的目的地并非一个已存在的目录，则会出现错误信息
常用选项：

• -f 或 --force 强行复制文件或目录， 不论目的文件或目录是否已经存在
• -i 或 --interactive 覆盖文件之前先询问用户
• -r递归处理，将指定目录下的文件与子目录一并处理。若源文件或目录的形态，不属于目录或符号链接，则一律视为普通文件处理
• -R 或 --recursive递归处理，将指定目录下的文件及子目录一并处理

实例演示：
实例1： 复制文件到目录

实例2： 将目录及其下的内容递归拷贝到另一个目录中

实例3： 若拷贝的文件名与指定目录下的文件有重名，则会进行覆盖

mv指令

mv命令是move的缩写，可以用来移动文件或者将文件改名（move (rename) files），是Linux系统下常用的命令，经常用来备份文件或者目录。

语法: mv [选项] 源文件或目录 目标文件或目录
功能:

1. 类似剪切功能，移动文件或者目录
2. 对文件或者目录进行重命名

常用选项：

• -f ：force 强制的意思，如果目标文件已经存在，不会询问而直接覆盖
• -i ：若目标文件 (destination) 已经存在时，就会询问是否覆盖！

实例演示：
**实例1：**移动文件或目录

注意一点： mv移动目录的时候，不需要带 -r 选项

实例2： 对文件或者目录重命名

注意：

进行文件或目录重命名时，第一个参数必须是源文件或目录，第二个参数必须是一个不存在的文件，不能是路径

cat指令

语法： cp [选项] 命令
功能： 查看目标文件的内容
常用选项：

• -b 对非空输出行编号
• -n 对输出的所有行编号
• -s 不输出多行空行

在上方我们讲cp指令时，我们就可以看到实例中用到了cat指令了
实例演示：
实例1： 查看文件内容

实例2： 查看文件并显示行号

tac指令

tac 指令可以逆序输出内容，cat 是正序输出。

注意： tac 没有-n选项

more指令

上述的cat和tac指令都不适合查看大文本的文件，只适合查看小文本的文件

语法： more [选项][文件]
功能： more命令，功能类似 cat
常用选项：

• -n 对输出的所有行编号
• q 退出more

当我们有一万行代码时，我们可以用more命令来进行查看文件

实例演示：
  下面是一个脚本程序，生成一个10000行的hello linux的文件

cnt=0; while [ $cnt -le 10000 ] ; do echo "hello Linux [$cnt]"; let cnt++; done > test.txt

注意：这行代码间的空格一个都不能少。

实例1： 查看文件 - - - 可以指定查看几行 - - - 按回车查看下一行

实例2： 可以进行搜索文件的内容 - - - 进入more命令，然后直接按 / ，然后输入你文件中想查找的内容

less指令

• ess 工具也是对文件或其它输出进行分页显示的工具，应该说是linux正统查看文件内容的工具，功能极其强大。
• less 的用法比起 more 更加的有弹性。在 more 的时候，我们并没有办法向前面翻， 只能往后面看
• 但若使用了 less 时，就可以使用 [pageup][pagedown] 也就是键盘的上下键等按键的功能来往前往后翻看文件，更容易用来查看一个文件的内容！
• 除此之外，在 less 里头可以拥有更多的搜索功能，不止可以向下搜，也可以向上搜。

语法： less [参数] 文件
功能：
less与more类似，但使用less可以随意浏览文件，而more仅能向前移动，却不能向后移动，而且less在查看之前不会加载整个文件。
常用选项：

i 忽略搜索时的大小写
-N 显示每行的行号
/字符串：向下搜索“字符串”的功能
?字符串：向上搜索“字符串”的功能
n：重复前一个搜索（与 / 或 ? 有关）
N：反向重复前一个搜索（与 / 或 ? 有关）
q:quit（退出）

实例演示：
实例1： 利用less查看上面生成的10000行代码文件 ，并显示行号

head指令

语法： head [参数]… [文件]
功能： head 用来显示档案的开头至标准输出中，默认head命令打印其相应文件的开头10行
常用选项：

• -n<行数> 显示的行数

实例演示：
实例1： 查看文件前n行

tail指令

语法： tail[选项][文件]
功能： 用于显示指定文件末尾内容，不指定文件时，作为输入信息进行处理。常用查看日志文件。
常用选项：

• -f 循环读取
• -n<行数> 显示行数

实例演示：
和head一样tail默认显示后10行
实例：

管道

我们从上面可以显示文本的前几行或者尾部几行，那我们怎么查看中间的行数呢？比如[1000, 1010]

语法： 指令1 | 指令2
功能： 同时执行多个指令

实例演示
实例1： 打印中间10行
有一个10000行的文件（上面有生成该文件的脚步程序）
显示1000，1010之间的10行

这里的意思是：先取出前1010行，然后通过管道将数据传给后面，再执行后面指令，取出这前1010行的后10行

实例2： 将上一个实例取出的10行，逆置，并提取前三行

重定向

重定向分文输入重定向和输出重定向
语法： （指令） > / >> (单箭头是覆盖，双箭头是追加) 文件 （<是输入重定向）
功能： 对一个文件进行输入或输出，在文件末尾追加或对文件覆盖

注意： 重定向的文件若不存在，则会自动创建文件

实例演示：
实例1： 使用 echo 命令可以百分百输出字符串到屏幕上

实例2： 输出重定向

实例3： 追加重定向

实例4： 利用输入输出重定向，可以将文件的部分内容输出到另一个文件再输出该文件的部分，就完成了局部查看的功能.

还有一种查看局部内容的方法在上述的管道中演示过。

date指令

date [选项][格式]

date命令可以直接显示当前时间，如：

我们还可以按照指定格式显示，格式符号前需加上一个+再接数个标记，常用的标记如下：

• %Y是年份
• %m是月份
• %d是日期
• %H是小时
• %M是分钟
• %S是秒钟，中间的间隔符号可随意设置。
• %F相当于%Y-%m-%d
• %X相当于%H:%M:%S。

实例演示：
实例1： 指定格式显示当前时间

时间戳：
相互转换：
时间 ----> 时间戳：date +%s 小写的s

时间戳 ----> 时间：date -d@1668995435

cal指令

语法： cal [参数][月份][年份]
功能： 用于查看日历等时间信息，如只有一个参数，则表示年份(1-9999)，如有两个参数，则表示月份和年份
常用选项：

• -3 显示系统前一个月，当前月，下一个月的月历
• -j 显示当前时间是今年的第多少天。
• 年份，直接输入年份，显示当前一整年的日历。

实例1： 默认显示当前月的日历

实例2： 显示指定年的一年日历

实例3：

实例4：

find指令

语法： find pathname -options
功能： 用于在文件树种查找文件，并作出相应的处理（可能访问磁盘）
常用选项：

• -name 按照文件名查找文件

实例演示： 可以在指定路径下，会将你需要查找的文件全部查找出来

which指令

语法： which + 命令
功能： 搜索指令在什么路径下，且只能用来搜索命令

alias指令

alias命令是对指令进行重命名

实例演示： 可以发现我们自己定义的指令zhangsan和 ll指令功能是一样的，这就是alias指令的功能

whereis指令

功能： 在特定的路径下，查找指定的文件名对应的指令或者文档

也是查找指令，它查找的范围比which大比find查找范围小，不仅限于查找指令
实例演示：

grep指令

语法： grep [选项] 搜寻字符串 文件
功能： 文本内容的行过滤工具，默认会匹配文本中的关键字，匹配上的进行行显示，将找到的行打印出来
常用选项：

• -i ：忽略大小写的不同，所以大小写视为相同
• -n ：顺便输出行号
• -v ：反向选择，即显示出没有 ‘搜寻字符串’ 内容的那一行

实例演示：
实例1： 利用上面可以生成10000行代码的脚本，生成一个文件，找出其中的第9999行

实例2： 将查找到的内容在源文本内的行数显示出来

实例3： 忽略大小写查找

实例4： 反向匹配，即显示出没有 ‘关键字’ 内容的那一行

注意： 选项是可以组合使用的

wc指令

功能：统计行数，可以和其他命令，结合管道来使用
选项：-l

sort指令

sort 文本

功能：对文本内容按照ASCII值进行排序

uniq指令

uniq 文本

功能：对文本内容去重（只能是相邻的且是相同的文本行内容）

实例演示：

zip/unzip指令

Linux中压缩工具比较多，这里只介绍两个，一个是 zip/unzip，一个是 tar

若用户使用的机器没有zip与unzip命令，我们可以进行安装

yum install -y zip unzip

语法： zip [选项] [压缩文件.zip] [要打包压缩的目录或文件]
功能： 将目录或文件压缩成zip格式
常用选项：

• -r 递归处理，将指定目录下的所有文件和子目录一并处理
• -d，解压时指定解压到的目录。

zip  压缩文件成 .zip文件
unzip 解压.zip文件

实例演示：
实例1： 压缩目录要带-r选项

实例2： 默认解压到当前路径下

实例3： 解压到指定路径下

tar指令

语法： tar [-cxtzjvf] 文件与目录 … 参数：

• -c ：建立一个压缩文件的参数指令(create 的意思)；
• -x ：解开一个压缩文件的参数指令！
• -t ：查看 tarfile 里面的文件！
• -z ：表示采用 gzip 的算法压缩文件，若不带该选项的话就是只打包不压缩。
• -j ：是否同时具有 bzip2 的属性？亦即是否需要用 bzip2 压缩？
• -v ：压缩的过程中显示文件！这个常用，但不建议用在背景执行过程！
• -f ：表示指明压缩文档的名称，-f 后必须紧跟档名不能再加其他选项
• -C ： 解压到指定目录

tar 是Linux 下进行打包压缩或解包解压的工具。tar所创建的压缩文件后缀为tar.gz，一般简写成tgz

一般组合指令：

tar [-czf] 打包文件.tgz  要压缩的文件或目录  #压缩
tar [-xzf] 打包文件.tgz  #解压

实例演示：
实例1： 打包并压缩

实例2： 解包并解压

实例3： 不解压压缩文件，直接查看压缩包里面的文件内容

实例4： 解压/压缩的时候同步显示压缩文件列表 – 多带一个v选项

实例5： 解压到指定路径

bc指令

bc指令相当于linux环境下的计算器。
实例演示：
实例1：

实例2： 支持命令行操作

uname指令

语法： uname [选项]
功能： uname用来获取电脑和操作系统的相关信息。
补充说明： uname可显示linux主机所用的操作系统的版本、硬件的名称等基本信息。
常用选项：

• -a或–all 详细输出所有信息，依次为内核名称，主机名，内核版本号，内核版本，硬件名，处理器类型，硬件平台类型，操作系统名称

[root@VM-20-4-centos lesson2]# uname
Linux
[root@VM-20-4-centos lesson2]# uname -a
Linux VM-20-4-centos 3.10.0-1160.62.1.el7.x86_64 #1 SMP Tue Apr 5 16:57:59 UTC 2022 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

#主机名：VM-20-4-centos
#内核版本：3.10.0-1160.62.1.
#发行版本： el7（centos7的简称）
#CPU架构： x86_64

面试时可能会问：如何在Linux中查看计算机体系结构
面试官口中的体系结构就是指的CPU架构，可以带-r选项查看

热键

Tab 键可以帮助我们将命令自动补全，如果由多个会在下方排列出来提供查看。

Ctrl+C 可以终止一切正在运行的程序，比如死循环打印时就可以使用

ctrl + r ： 搜索历史命令，左右即可选中，回车直接运行
比如查找我们上方写的生成10000代码的脚本指令
ctrl +r ,然后输入while就出来了

ctrl + d： 退出当前用户，默认退出一层

shutdown指令

语法： shutdown [选项]
常见选项：

-h，将系统的服务停掉后，立即关机。
-r，在将系统的服务停掉之后就重新启动。
-t sec ，-t 后面加秒数，亦即过几秒后关机。

lscpu指令

查看cpu信息

lsmem指令

查看内存信息

df -h指令

查看磁盘使用情况

who 指令

查看当前Linux系统的在线用户

四、shell命令以及运行原理

Linux严格意义上说的是一个操作系统，我们称之为“核心（kernel）“ ，但我们一般用户，不能直接使用kernel。而是通过kernel的“外壳”程序，也就是所谓的shell，来与kernel沟通。

广义上：Linux = Linux内核+外壳程序
狭义上：Linux = Linux内核

从技术角度，Shell的最简单定义：命令行解释器（command Interpreter）主要包含：

• 将使用者的命令翻译给核心（kernel）处理。
• 同时，将核心的处理结果翻译给使用者

所以我们用户访问Linux操作系统的形式可以如下图所示：

对比windows GUI，我们操作windows 不是直接操作windows内核，而是通过图形接口，点击，从而完成我们的操作（比如进入D盘的操作，我们通常是双击D盘盘符.或者运行起来一个应用程序）所以Windows的图形界面本质也是一种外壳程序。

shell 对于Linux ，有相同的作用，主要是对我们的指令进行解析，解析指令给Linux内核。反馈结果在通过内核运行出结果，通过shell解析给用户。

shell外壳的作用

1. 传递请求指令，让操作系统指向命令
2. 保护内核（对于非法请求，shell有权拒绝）