Linux入门基础之 上

linux 入门基础

一、linux 系统安装

• 安装方法网上很多，请自行百度

二、linux 基本操作

2.1、gnome图形界面基本操作

• 操作类似于windows系统操作

• 打开每一个文件夹都会打开一个新的窗口，这可以修改
  • 打开文件夹-edit-preference-behavior，勾选上 always open in browser windows ，关闭该文件夹后重新打开文件夹，文件夹的操作就跟windows一样了

2.2、bash基本操作

2.2.1 shell 的概念

• shell 叫做 壳 ，linux操作系统底层是有一个内核（kernel），内核用来去实现一些上层服务、上层命令、上层应用所需要的基本功能，比如说底层磁盘的读写，网络的连接，网络的通信，键盘驱动、鼠标驱动、进程调度、内存管理、图形页面等等都是由操作系统的 kernel 去完成的。kernel 我们是没有办法直接去对它进行控制的，因为一些安全问题，一些权限问题，用户是不允许直接去操控 kernel 的，这个时候就需要一个 shell 程序。shell 的功能就是把我们用户的一些指令去传递给 kernel ，翻译成 kernel 可以理解的信息。
  所以我们所有当前的操作都是由一个 shell 传递给 kernel 的。
• shell分为 cli 与 gui 两种
  - cli: command line interface 命令行界面shell
  - bash
  - gui: graphical user interface 图形界面shell
  - gnome
• 在 linux 系统里面，命令行操作是 linux 主要管理方式，图形界面能完成的命令行基本都难完成，命令行能完成的图形界面不一定能完成。

2.2.2 bash 命令行操作

• 提示符

  • # : 代表当前是以根用户也就是 root 用户身份登录
    • 表示拥有最高的管理员权限，也就是当前是操作都很危险，可以破坏系统
  • $ : 代表当前是普通用户身份登录
    • 输入：“ su - ” 后提示输入密码，输入密码后就是 root 用户身份登录了

• 命令一般由三部分组成

  • 命令
  • 选项
  • 参数

• 基本命令

  • hostname : 查看当前主机名

  • ls : list 的缩写，列出当前目录下的所有文件

  • uname: 显示当前系统的基本信息（底层内核的信息）

    这是不带任何参数的命令，但是几乎所有的命令都可以带参数。

  • uname -r : 不带参数的命令返回信息有点少，加上 -r 参数后返回信息变成了内核版本号

  • uname -a : 显示所有信息

    命令后接一个 - 和一个字母，这是单字符参数，也可以写成两个 - 和一个单词，如：

    uname --all ，这个命令和上面的 uname -a 功能是一样的。

    一般都使用单字符参数。

  • firefox : 表示打开火狐浏览器，输入程序的命令就是打开该程序

    火狐浏览器打开后再返回命令行界面时没有返回提示符，按 ctrl + c 可以终止当前命令，退出到提示符下，可以在输入命令时在后面加入参数让程序在后台运行

  • firefox & ：任何命令后加 & 表示将该命令放到后台运行，不会干扰当前命令行。（命令行是多进程多任务终端）

  • clear ： 清除屏幕

• 使用 tab 键来简化命令输入

  • 自动补全命令
  • 自动补全文件名
  • 无法自动补全参数

  linux 命令或者文件名有很多前几个字母是相同的，输入的字母只要能和其他命令或文件名区分开，按 tab 键就能自动补全，不能区分开时按两下 tab 键就会显示所有以输入的字母开头的命令或文件名。

  不输入命令直接按两下 tab 键会提示是否列出所有的命令

  例如：

  ​ $unam<tab>

  ​ $uname

  ​ $ls dow<tab>

  ​ $ls downloads

• 历史记录

  • bash 会保存你输入命令的历史记录，可以通过键盘的上下按键查看上一条或下一条命令，也可以使用 history 命令来查看操作过的所有命令

• 通过历史记录简化操作

  • !! : 重复前一个命令
  • !字符 : 重复前一个以“ 字符 ”开头的命令
  • !num : 按照历史记录的序号执行命令
  • !?abc : 重复之前包含 abc 的命令
  • !-n : 重复 n 个命令之前的那个命令

• 搜索命令历史记录

  • 可以通过 ctrl + r 来在历史记录中搜索命令

    (reverse-i-search) '':

  • 重新调用前一个命令中的参数

    esc键 + . : 输入命令后按 esc 键，然后按 .

• 命令行通配符

  • bash shell 支持以下通配符：

    * : 匹配零个或多个

    ? : 匹配任意一个字符

    [0-9] : 匹配一个数字范围

    [abc] : 匹配列表里任何字符

    [^abc] : 匹配列表以外字符

• 切换用户

  • 在 cli 中，通过 su 命令切换用户
    • su - : 切换到 root 用户并使用一个新的运行环境，输入 exit 退出
      • su 后加 - 和不加 - 的区别就是是否创建一个新的环境，一般使用都加 -
    • sudo : 使用管理员用户身份运行命令（非 root 用户）
      • sudo 命令
  • 显示当前用户信息
    • id
  • 修改当前用户密码
    • passwd

• bash 作业管理

  • 在后台运行进程
    • 在命令后添加一个 &
  • 暂停某个程序
    • 通过 ctrl + z 或者发送信号 17
  • 管理后台作业
    • jobs : 查看后台运行的进程是否在运行
    • bg : 后面加进程编号，控制一个进程继续在后台运行
    • fg : 后面加进程编号，将后台运行的进程拉回到前台来运行

2.3、linux 文件系统结构

• linux 文件系统为一个倒转的单根树状结构
• 文件系统的根为 " / "
• 文件系统严格区分大小写
• 路径使用 " / " 分隔，（windows 中使用 "  "）

2.3.1 当前工作目录

• 每一个 shell 或系统进程都有一个当前工作目录
• 使用 pwd 命令可以显示当前的工作目录

2.3.2 文件名称

• 文件的名称大小写敏感
• 名称最多可以为 255 个字符
• 除了 "  " 外，都是有效字符（文件的命名最好体现文件的功能，尽量不要使用特殊字符）
• 通过 touch 命令可以创建一个空白文件或者更新已有文件的时间
• 以 " . " 开头的文件为隐藏文件，ls -a 命令中会显示很多以 . 开头的文件，隐藏文件大多数都是配置文件，轻易不要去动。

2.3.3 列出目录内容

​ " ls " 命令用来列出目录内容

• 相关参数
  • ls -a : 显示所有文件（包括隐藏文件）
  • ls -l : 显示详细信息
  • ls -r : 递归显示子目录结构
  • ls -ld : 显示目录和链接信息

2.3.4 查看文件类型

​ 通过 file 命令可以查看文件的类型

2.3.5 绝对路径与相对路径

• 绝对路径：以 " / " 开头，递归每级目录直到目标的路径。不受当前所在工作目录限制
  • ​
• 相对路径：以当前目录为起点，到的目标的路径。受当前所在目录限制
  • cd 命令可以用来切换目录
    • 上一级目录：" .. "
    • 当前目录：" . "
    • 用户家目录：" ~ " ，在任何目录下输入 cd 直接按 enter 也是回到家目录
    • 上一个工作目录：" - "

• 图中当前目录是 linuxcast ，目标目录是 sa ，从 linuxcast 目录到 sa 目录分别使用绝对路径和相对路径如下：

  • 绝对路径：/var/log/sa
  • 相对路径：../../var/log/sa

  以后写程序或写脚本的时候一般使用绝对路径！

  ​

2.4、linux 文件基本操作

2.4.1 创建和删除文件

• 通过 touch 命令可以创建一个空文件或更新文件时间
• 通过 rm 命令可以删除文件或目录，常用参数：
  • -i : 交互式
  • -r : 递归的删除包括目录中的所有内容
  • -f :强制删除，没有警告提示（使用时需十分谨慎）

2.4.2 创建和删除目录

• 通过 mkdir 命令创建一个目录
• 通过 rmdir 命令删除一个空目录
• 通过 rm -f (-f) 命令删除一个非空目录

2.4.3 复制文件、目录

• 使用 cp 命令复制文件或目录
  • cp 源文件（文件夹） 目标文件（文件夹）

touch linuxcast
cp linuxcast linuxcast2    复制到当前文件夹并重命名为 linuxcast2
cp linuxcast linuxcast.net      复制到别的文件夹下,文件名还是 linuxcast

• 常用参数：

  • -r : 递归复制整个目录树

    不加参数的 cp 命令只能复制文件，如果要复制一个文件夹需要加 -r 的参数

  • -v : 显示详细信息

2.4.4 移动、重命名文件或目录

• 通过命令 mv 命令移动或者重命名文件或目录

  • mv 文件 目标目录
  • 如果指定文件名，则可以重命名文件

  mv linuxcast2 linuxcast.net/cast    将文件 linuxcast2 移动到 linuxcast.net 文件夹下并重命名为cast 
  
  touch abc     新建文件abc
  mv abc hello     在当前目录下将文件 abc 重命名为 hello

  ​

2.5、linux 系统常用命令

2.5.1 日期时间

• 命令 date 用以查看、设置当前系统时间：
  • date -u : 查看 utc 时间
  • 格式化显示时间：+%y--%m--%d
  • date -s "20:20:20" : 修改当前时间为 20:20:20
• 命令 hwclock （clock） 用以显示硬件时钟时间
• 命令 cal 用以查看日历
• 命令 uptime 用以查看系统运行时间，有几个用户登录，及系统平均负载

2.5.2 输出和查看命令

• 命令 echo 用以显示输入的内容

echo 'hello word'

• 命令 cat 用以显示文件内容
  • 如果文件中内容很长，前面的内容会略过，直接显示最后几行，不太方便
• 命令 head 用以显示文件的头几行（默认10行）
  • -n 指定显示的行数
• 命令 tail 用以显示文件的末尾几行（默认10行）
  • -n 指定显示的行数
  • -f 追踪显示文件更新（一般用于查看日志，命令不会退出，而是持续显示加入的内容）
• 命令 more 用于翻页显示文件内容（只能向下翻页）
• 命令 less 用于翻页显示文件内容（带上下翻页）

2.5.3 查看硬件信息

• 命令 lspci 用以查看 pci 设备
  • -v : 查看详细信息
• 命令 lsusb 用以查看 usb 设备
  • -v : 查看详细信息
• 命令 lsmod 用以查看加载的模块（驱动）

2.5.4 关机、重启

• 命令 shutdown 用以关闭、重启计算机
  • shutdown [ 关机、重启] 时间
  • -h 关闭计算机
  • -r 重新启动
  • 如：
    • 立即关机： shutdown -h now
    • 10分钟后关机： shutdown -h +10
    • 23:30分关机： shotdown -h 23:30
    • 立即重启： shotdown -r now
• 命令 poweroff 用以立即关闭计算机
• 命令 reboot 用以立即重启计算机

2.5.5 归档、压缩

• 命令 zip 用以压缩文件
  • zip linuxcast.zip myfile
• 命令 unzip 用以解压缩 zip 文件
  • unzip linuxcast.zip
• 命令 gzip 用以压缩文件
  • gzip linuxcast.net
• 命令 tar 用以归档文件 （ tar 是归档命令，不是压缩命令）
  • tar -cvf out.tar linuxcast
  • tar -xvf linuxcast.tar 打开或释放归档（打开在当前目录下）
  • tar -cvzf backup.tar.gz /etc 归档并压缩，最常用的归档压缩命令
    • -z 参数将归档后的归档文件进行 gzip 压缩以减少大小

2.5.6 查找

• 命令 locate 用以快速查找文件、文件夹
  • locate keyword
  • 此命令需要预先建立数据库，数据库默认每天更新一次，所以优点查找非常快，缺点是新加进来的数据，数据库没有更新的话会找不到文件，可用 updatedb 命令手工建立、更新数据库

touch aabbcc    新建文件aabbcc
locate aabbcc    找不到文件
updatedb          手工更新数据库，相当于扫描整个操作系统
locate aabbcc    此时就能找到文件

• 命令 find 用以高级查找文件、文件夹

  • find 查找位置 查找参数

  • 如：

    • find . -name *linuxcast* 在当前目录下查找文件名包含 linuxcast 的所有文件

    • find / -name *.conf 在根目录下（也可以说整个操作系统或硬盘）查找所有以 .conf 结尾的文件

    • find / -perm 777 在硬盘中查找所有权限是 777 的文件

    • find / type d 在硬盘中查找所有文件类型是目录的文件

    • find . -name "a*" -exec ls -l {} ; 查找后的结果再执行命令

      find . -name "a*" 是查找所有以 a 开头的文件；-exec 是执行的意思；" -exec " 和 " {} ; " 是固定格式，整个的意思就是：把以 a 开头的文件找到后作为参数传递给 " -exec " 和 " {} ; " 之间的命令（这里是 ls -l ）

  • find 支持很多种的查找条件，常用的如下：

    • -name 文件名
    • -perm 权限
    • -user 查找全部属于某个特定用户的文件
    • -group 查找全部属于某个特定组的文件
    • -ctime 基于文件修改时间的查找
    • -type 文件类型
    • -size 基于文件大小的查找

2.6、vi 文本编辑器

2.6.1 vi 和 vim

• vi 是一个命令行界面下的文本编辑工具，最早在 1976 年由 bill joy 开发，当时名字叫 ex。
• vi 支持绝大多数操作系统（最早在 bsd 上发布），并且功能已经十分强大。
• 1991 年 bram moolenaar 基于 vi 进行了改进，发布了 vim，加入了对 gui 的支持、
• vim 已经不仅仅是普通意义上的文本编辑器（如 windows 上的记事本），而是被广泛的作为在文本编辑、文本处理、代码开发等等用途。
• linux 中知名的文本编辑器还有 emacs ，它的功能比 vim 还要强大。

2.6.2 vim

• 绝大多数 linux 系统上均安装有 vim ，vim 比 vi 的功能更为强大，所以建议大家使用 vim 而非 vi ，两者使用方法相同。
• 命令 vim 可以启动 vim 编辑器
• 一般通过 vim + 目标文件路径 的形式使用 vim
• 如果目标文件已存在，则 vim 打开该文件
• 如果目标文件不存在，则 vim 新建并打开该文件

2.6.3 vim 的三种工作模式

• 命令模式（常规模式）
  • vim 启动后，默认进入命令模式，任何模式都可以通过按 esc 键回到命令模式（可以多按几次）。
  • 命令模式下可以通过键入不同的命令完成定位、选择、复制、翻页、粘贴、删除、撤销等等操作
  • 常用命令：
    • i 在光标前插入文本
    • o 在当前行的下面插入新行
    • dd 删除整行
    • yy 将当前行的内容放入缓冲区 （复制当前行）
    • n+yy 将 n 行的内容放入缓冲区 （复制 n 行）
    • p 将缓冲区的文本放入光标后（粘贴）
    • u 撤销上一个操作
    • r 替换当前字符
    • / 查找关键字
• 编辑模式（插入模式）
  • 在命令模式中按 " i " 键，即可进入编辑模式，在编辑模式可以输入编辑文本内容，使用 esc 键可以返回到命令模式
• 末行模式（ex 模式）
  • 在命令模式中按 " : " 键可以进入末行模式，光标会移动到底部左下角，在这里可以保存修改或退出 vim
  • 常用命令如下：
    • :w 保存当前修改
    • :q 退出
    • :wq 保存并退出
    • :q! 强制退出，不保存修改
    • :x 保存并退出，相当于 :wq
    • :set number 显示行号
    • :! 系统命令 执行一个系统命令并显示结果 如 :! who
      
    • :sh 切换到命令行，使用 ctrl + d 切换回 vim

三、磁盘基本概念

3.1、磁盘基本概念

• cylinder - 柱面
• sector - 扇区
• head - 磁头

3.2、磁盘在 linux 中的表示

• linux 所有设备都被抽象为一个文件，保存在 /dev 目录下
• 设备名称一般为 hd[a-z] 或 sd[a-z] ( [a-z]为分区号 )，如：hda、hdb、sda、sdb
• ide 设备的名称为 hd[a-z] ，sata、scsi、usb 等设备的名称为 sd[a-z]

3.3、分区概念

• 将一个磁盘逻辑的分为几个区，每个区当做独立磁盘，以方便使用管理
  • 不同分区用：设备名称+分区号 方式来表示，如：sda1、sda2
  • 主流的分区机制分为 mbr 和 gpt 两种

3.4、mbr

• mbr （master boot record）是传统的分区机制，应用于绝大多数使用 bios 的 pc 设备
  • mbr 支持 32bit 和 64bit 系统
  • mbr 支持分区数量有限
  • mbr 只支持不超过 2t 的硬盘，超过 2t 的硬盘将只能使用 2t 空间（有第三方解决方法）
• mbr 分区
  • 主分区
    • 最多只能创建4个主分区
  • 扩展分区
    • 一个扩展分区会占用一个主分区位置
  • 逻辑分区
    • linux 最多支持63个 ide 分区和15个 scsi 分区

3.5、gpt

• gpt （guid partition table）是一个较新的分区机制，解决了 mbr 的很多缺点
  • 支持超过 2t 的磁盘
  • 向后兼容 mbr
  • 必须在支持 uefi 的硬件上才能使用
  • 必须使用64bit 系统
  • mac、linux 系统都能支持 gpt 分区格式
  • windows7 64bit、windowsserver2008 64bit 支持 gpt

3.6、fdisk 分区工具

• fdisk 是来自 ibm 的老牌分区工具，支持绝大多数操作系统，几乎所有的 linux 的发行版本都装有 fdisk ，包括在 linux 的 rescue 模式下依然能够使用。
• fdisk 是一个基于 mbr 的分区工具，所以如果需要使用 gpt ，则无法使用 fdisk 进行分区
• fdisk 操作
  • fdisk 命令只有具有超级用户权限才能够运行
  • 使用 fdisk -l 可以列出所有安装的磁盘及其分区信息
  • 使用 fdisk /dev/sda 可以对目标磁盘进行分区操作
  • 分区之后需要使用 partprobe 命令让内核更新分区信息，否则需要重启才能识别新的分区
  • /proc/partitions 文件也可用来查看分区信息

四、linux 文件系统

4.1、文件系统简介

4.1.1 文件系统简介

• 操作系统通过文件系统管理文件及数据，磁盘或分区需要创建文件系统之后才能够为操作系统使用，创建文件系统的过程又称之为格式化。
  • 没有文件系统的设备又称之为裸（raw）设备
  • 常见的文件系统有：fat32 、ntfs、ext2 、ext3、ext4、ext6、hfs 等
  • 文件系统之间的区别：日志、支持的分区大小、支持的单个文件大小、性能等
  • windows 下的主流文件系统是：ntfs ， linux 下的主流文件系统是：ext3、ext4
• linux 支持的文件系统
  • ext2
  • ext3
  • ext4
  • fat ( msdos )
  • vfat
  • nfs
  • iso9660
  • proc
  • gfs
  • jfs

4.1.2、mke2fs 创建文件系统

• 命令 mke2fs 用来创建文件系统
  • mke2fs -t ext4 /dev/sda3
• 常用参数
  • -t 指定要创建的文件类型
  • -b blocksize 指定文件系统块大小
  • -c 建立文件系统时检查坏损块
  • -l label 指定卷标
  • -j 建立文件系统日志

4.1.3、mkfs

• 命令 mkfs 也可用于创建文件系统，相较于 mke2fs 简单，但是支持的参数较少，不能进行精细化的控制
  • mkfs.ext3 /dev/sda3
  • mkfs.ext4 /dev/sda3
  • mkfs.vfat /dev/sda3

4.1.4、dumpe2fs 查看文件系统

• 命令 dumpe2fs 可以用来查看分区的文件系统信息
  • dumpe2fs /dev/sda2

4.1.5、journal 日志

• 带日志的文件系统（ext3、ext4）拥有较强的稳定性，在出现错误时可以进行恢复。
• 使用带日志的文件系统，文件系统会使用一个叫做 “两阶段提交” 的方式进行磁盘操作，当进行磁盘操作时，文件系统进行以下操作：
  • 文件系统将准备执行的事务的具体内容写入日志
  • 文件系统进行操作
  • 操作成功后，将事务的具体内容从日志中删除
• 这样做的好处是，当事务执行的时候如果出现意外（如断电或磁盘故障），可以通过查询日志进行恢复操作。缺点是会丧失一定的性能（额外的日志读写操作）

4.1.6、e2label 添加标签

• 命令 e2label 可以用来为文件系统添加标签（标签建议大小）
  • e2label /dev/sda2 显示 sda2 的系统标签
  • e2label /dev/sda2 linuxcast 将 sda2 的系统标签设置为 linuxcast

4.1.7、fsck 检查并修复

• 命令 fsck 用来检查并修复损坏的文件系统
  • fsck /dev/sda2
  • 使用 -y 参数不提示而直接进行修复
  • 默认 fsck 会自动判断文件系统类型，如果文件系统损坏较为严重，请使用 -t 参数指定文件系统类型
  • 对于识别为文件的损坏数据（文件系统无记录），fsck 会将该文件放入 lost+found 目录
  • 系统启动时会对磁盘进行 fsck 操作

4.2、文件系统挂载及使用

4.2.1 挂载操作

• 磁盘或分区创建好文件系统后，需要挂载到一个目录才能够使用
• windows 或 mac 系统会进行自动挂载，一旦创建好文件系统后会自动挂载到系统上，windows 上称之为 c 盘、d 盘等
• linux 需要手工进行挂载操作或配置系统进行自动挂载

4.2.2 mount 挂载命令

• 在 linux 中，我们通过 mount 命令将格式化好的磁盘或分区挂载到一个目录上
  • mount /dev/sda3(要挂载的分区) /mnt(挂载点)
• 常用参数：
  • 不带参数的 mount 命令会显示所有已挂载的文件系统
  • -t 指定文件系统的类型
  • -o 指定挂载选项 （如：mount -o remount,ro /dev/sdb1 /mnt/）
    • ro, rw 以只读或读写形式挂载，默认是 rw
    • sync 代表不使用缓存，而是对所有操作直接写入磁盘
      
    • async 代表使用缓存，默认是 async
    • noatime 代表每次访问文件时不更新文件的访问时间
    • atime 代表每次访问文件时更新文件的访问时间
    • remount 重新挂载文件系统

4.2.3 umount 卸载挂载

• 命令 umount 用来卸载已挂载的文件系统，相当于 windows 中的弹出
  • umount 文件系统/挂载点
  • umount /dev/sda3
    
  • umount /mnt
• 如果出现 device is busy 报错，则表示该文件系统正在被使用，无法卸载，可以使用以下命令查看使用文件系统的进程：
  • fuser -m/mnt
• 也可使用命令 lsof 查看正在被使用的文件
  • lsof /mnt

4.2.4 自动挂载

• 配置文件 /etc/fstab 用来定义需要自动挂载的文件系统，fstab 中每一行代表一个挂载配置，格式如下：

/dev/sda3	/mnt	ext4	defaults	0 0
需要挂载的设备	挂载点	文件系统	挂载选项	dump、fsck相关选项

• 要挂载的设备也可以使用 label 进行识别，使用 label = linuxcast 取代 /dev/sda3
• mount -a 命令会挂载所有 fstab 中定义的自动挂载项