Linux
概述
简介
- 开源、免费的操作系统内核。广泛用于服务器、嵌入式设备、云计算等场景。
发展历史
Unix 的诞生
- 时间：1969年
- 地点：贝尔实验室（Bell Labs）
- 起源：“Unix”最初是作为“Multics”项目的替代品而诞生，后来成为现代操作系统的重要基石。
关键人物
Andrew S. Tanenbaum（谭宁邦）
- 开发了 Minix 操作系统（1984年）
- 用于教学目的，强调操作系统原理的学习
- Minix 是一个类 Unix 系统，但规模较小，适合学习使用
Richard Stallman（斯托曼）
发起 GNU 项目（GNU = "GNU's Not Unix"）
目标：创建一个完全自由、开源、功能完整的 Unix-like 操作系统
推动开发了许多重要工具：Bash（Shell）、GCC（C语言编译器）、Gawk（文本处理工具）、Emacs（编辑器）
提出 GPL 协议（通用公共许可协议）
- 规则：
- 所有软件必须开源，允许获取和修改源代码。
- 修改后的版本也必须以开源方式发布（“传染性”）。
- 规则：
Linus Torvalds（托沃兹）
- 1991年，开发了 Linux 内核
- 原因：对 Minix 不满意，希望拥有更强大、可定制的操作系统
- Linux 内核是基于 Unix 设计哲学，但它是独立开发的
人物 贡献 关键成果 谭宁邦 教学驱动 Minix（小型类 Unix 系统） 斯托曼 开源理念 GNU 项目、Bash、GCC、GPL 协议 托沃兹 技术实现 Linux 内核（填补 GNU 缺失的部分） Linux 与 GNU 的结合
- Linux 内核 + GNU 工具链 = 完整的自由操作系统
- 因此，“Linux”常被误称为“Linux 系统”，实际上应为“GNU/Linux 系统”
- 例如：Ubuntu、CentOS、Fedora 都是基于 Linux 内核 + GNU 工具构建的发行版
历史时间线
- 1969：Unix 诞生（贝尔实验室）
- 1984：Minix 出现（谭宁邦）
- 1984：GNU 项目启动（斯托曼）
- 1991：Linux 内核发布（托沃兹）
💡 最终结果：
Linux 内核 + GNU 工具 = 完整的自由操作系统
这就是今天我们使用的各种 Linux 发行版的基础。
系统组成
- 内核（Kernel）：核心，管理硬件与进程。
- Shell：命令行解释器。
- 文件系统：组织和管理文件。
- 应用程序：用户使用的各种软件。
发行版分类
| 发行版家族 | 代表发行版 | 特点 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| RHEL 系 | RHEL、Rocky、AlmaLinux | 企业级稳定，长期支持 | 服务器、生产环境 |
| CentOS Stream | RHEL 上游（滚动预览版） | 开发/测试 | |
| Fedora | 新技术试验田 | 开发者、尝鲜 | |
| Debian 系 | Debian | 稳定、自由软件 | 通用服务器 |
| Ubuntu | 用户友好，生态完善 | 桌面、云、开发 | |
| Kali Linux | 预装安全工具 | 渗透测试 | |
| SUSE 系 | openSUSE / SLES | 强大管理工具（YaST） | 企业、HPC |
| 国产系 | 麒麟、红旗 | 国产化替代 | 政企、信创 |
常用操作命令
文件和目录操作
| 命令 | 功能说明与常用参数 |
|---|---|
ls | 列出目录内容 • -l：长格式（显示权限、所有者、大小、时间等）• -a：显示隐藏文件（以 . 开头）• -h：配合 -l 以易读单位（KB/MB）显示大小• -t：按修改时间排序（最新在前） |
cd | 切换当前工作目录 • cd ~ 或 cd：回到当前用户主目录• cd ..：返回上一级目录• cd -：切换到上一个工作目录• cd /path/to/dir：进入指定目录 |
pwd | 显示当前完整路径（Print Working Directory） • -P：显示实际物理路径（不包含符号链接） |
mkdir | 创建目录 • -p：递归创建多层目录（如 mkdir -p a/b/c）• -v：显示创建过程（verbose）• 示例： mkdir -pv project/{src,bin,docs} |
touch | 创建空文件或更新文件的时间戳（访问/修改时间） • 可一次创建多个文件： touch file1 file2 |
cp | 复制文件或目录 • -r 或 -R：递归复制整个目录• -i：覆盖前提示确认（交互式）• -v：显示复制过程• 示例： cp -rv /etc/nginx ./backup/ |
mv | 移动文件/目录 或 重命名 • -i：覆盖前提示• -v：显示操作过程• 示例： 重命名： mv old.txt new.txt移动： mv *.log /var/log/ |
rm | 删除文件或目录 • -r：递归删除目录及其内容• -f：强制删除，不提示（慎用！）• -i：删除前确认（安全模式）⚠️ 警告： rm -rf / 会删除整个系统！ |
vi / vim | 强大的文本编辑器 • 基本退出命令： :q — 退出（未修改时）:q! — 强制退出，放弃修改:wq 或 :x — 保存并退出:w filename — 另存为• 编辑模式：按 i 进入插入模式，按 Esc 返回命令模式 |
cat | 查看小文件内容（concatenate） • cat file1 file2：合并输出多个文件 |
查询与辅助
| 命令 | 说明 | 推荐场景 |
|---|---|---|
command --help | 显示命令的简易帮助信息（短格式） 例如： cat --help | 快速查看常用参数，适合初学者 |
man command | 查看命令的 手册页（manual page），包含详细说明、选项、示例等 例如： man cat | 最常用、最全面的帮助方式 |
info command | 提供比 man 更详细的文档，支持超链接和导航例如： info cat | 学习复杂工具（如 gcc、gdb）时推荐使用 |
help command | 仅适用于 shell 内置命令（如 cd, echo, alias 等）例如： help cd | 查询 Bash 内置命令时使用 |
系统监控与进程管理
| 命令 | 主要功能 | 特点 | 典型用法与说明 |
|---|---|---|---|
ps | 显示当前进程的静态快照 | 一次性输出，适合脚本 | • ps aux：查看所有用户的所有进程（最常用）• ps -ef：显示完整格式，包含父进程 ID（PPID）• ps aux | grep nginx：查找特定进程 |
top | 动态显示 CPU、内存、进程排名 | 交互式，实时刷新（默认 3 秒） | • 直接输入 top 进入交互界面• 按 P 按 CPU 排序，M 按内存排序• 按 q 退出，k 可直接 kill 进程 |
kill | 向进程发送信号（如终止） | 默认发送 SIGTERM（15） | • kill 1234：优雅终止 PID 为 1234 的进程• kill -9 1234：强制终止（SIGKILL，慎用） |
df | 显示磁盘分区使用情况 | 查看存储空间 | • df -h：以人类可读单位（GB/MB）显示 |
du | 显示目录/文件占用空间 | 定位大文件或目录 | • du -sh /var/log：汇总显示 /var/log 总大小• du -h --max-depth=1 /home：查看 /home 下各子目录大小• du -ah /path | sort -rh | head -n 10：找出最大的 10 个文件/目录 |
进阶实用命令
| 命令 | 功能说明 |
|---|---|
| wc | 统计文件的行数、单词数、字节数（-l, -w, -c） |
| sort | 对文件内容按行排序（常用于配合 uniq） |
| uniq | 去除连续重复的行；加 -c 可统计重复次数⚠️ 注意：必须先排序才能完全去重（通常与 sort 联用） |
| dos2unix | 转换 Windows（DOS）格式文本为 Unix 格式（处理换行符 \r\n → \n） |
| diff / vimdiff | 比较两个文件差异；vimdiff 提供可视化对比 |
| which / whereis | 查询命令的可执行路径（which）或相关文件位置（whereis） |
| date | 查看或设置系统时间 |
| alias | 查看或设置简短别名，提升效率。示例：alias ll='ls -l' |
| tail | 查看文件末尾内容（10 行） • tail -n 20 file.log• tail -f file.log：实时监控 |
打包
| tar命令参数 | 含义 |
|---|---|
-c | create：创建新的归档文件 |
-x | extract：从归档中解压文件 |
-t | list：列出归档中的内容（不解压） |
-f | file：指定归档文件名（必须放在最后，后面紧跟文件名） |
-v | verbose：显示详细过程（可选，方便查看进度） |
-z | 用 gzip 压缩或解压（对应 .tar.gz 或 .tgz） |
-j | 用 bzip2 压缩或解压（对应 .tar.bz2） |
-J | 用 xz 压缩或解压（对应 .tar.xz） |
| 格式 | 打包压缩命令 | 解压命令 |
|---|---|---|
.tar | tar -cvf file.tar dir/ | tar -xvf file.tar |
.tar.gz / .tgz | tar -czvf file.tar.gz dir/ | tar -xzvf file.tar.gz |
.tar.bz2 | tar -cjvf file.tar.bz2 dir/ | tar -xjvf file.tar.bz2 |
.tar.xz | tar -cJvf file.tar.xz dir/ | tar -xJvf file.tar.xz |
四剑客 grep/sed/awk/find
1. grep —— 文本搜索过滤器
主要用途：在文件或输入流中按行匹配正则表达式，快速筛选内容。
核心特点：高效、支持正则、常用于日志分析。
常用参数：
-i：忽略大小写-v：反向匹配（显示不匹配的行）-r或-R：递归搜索子目录-n：显示匹配行的行号-l：只列出包含匹配内容的文件名
典型示例
bash
# 在 /var/log 及其子目录中递归查找包含 "error" 的行
grep -r "error" /var/log
# 过滤掉以 # 开头的注释行，仅显示有效配置
grep -v "^#" config.conf
# 在当前目录所有 .py 文件中搜索 "TODO"，并显示所在行号
grep -n "TODO" *.py2. sed —— 流式文本编辑器
主要用途：对文本进行非交互式替换、删除、插入等操作，适合脚本自动化。
核心特点：逐行处理、支持正则替换、可直接修改文件。
常用参数：
-i：直接修改原文件（慎用！）-n：抑制默认输出（需配合p打印）s/old/new/g：全局替换（g表示一行内全部替换）
典型示例
bash
# 将 file 中所有 "foo" 替换为 "bar"，输出到终端（不改原文件）
sed 's/foo/bar/g' file
# 直接删除 file 的第一行（原文件被修改）
sed -i '1d' file
# 仅打印 log 中包含 "ERROR" 的行（`-n` 关闭自动输出，`p` 显式打印匹配行）
sed -n '/ERROR/p' log3. awk —— 结构化文本处理器
主要用途：按列处理数据（如日志、CSV），支持条件判断、计算和格式化输出。
核心特点：类似轻量级编程语言，适合生成报表或提取字段。
常用参数/变量：
-F','：指定字段分隔符（如逗号）$1, $2...：表示第1、2…列NR：当前行号；NF：当前行字段数BEGIN{}/END{}：预处理和后处理块
典型示例
bash
# 打印每行的第一个字段（如 IP 地址或时间戳）
awk '{print $1}' file
# 以逗号分隔，筛选第二列数值大于 100 的行（适用于 CSV 数据分析）
awk -F',' '$2 > 100' data.csv
# 输出文件前 5 行（NR 是行号）
awk 'NR<=5' file4. find —— 文件系统查找工具
主要用途：根据名称、类型、时间、大小等条件查找文件或目录。 核心特点：功能强大、支持复杂组合条件、可联动其他命令执行操作。
常用参数：
-name "*.txt"：按文件名匹配（支持通配符）-type f（文件）或-type d（目录）-mtime +7：7 天前修改过的文件-size +10M：大于 10MB 的文件-exec command {} +：对找到的文件批量执行命令
典型示例
bash
# 在当前目录及子目录中查找所有 .log 文件
find . -name "*.log"
# 删除 /tmp 中 7 天前 修改过的文件（⚠️ 谨慎使用 -delete！）
find /tmp -mtime +7 -delete
# 找到所有普通文件，并统一设置权限为 644（+ 表示高效批量传参）
find . -type f -exec chmod 644 {} +💡 组合技巧： 这四个命令经常串联使用，例如：
find . -name "*.log" -print0 | xargs -0 grep "ERROR" | awk '{print $1, $4}'
实现：查找日志 → 筛选错误 → 提取关键字段。
网络
| 命令 | 用途 |
|---|---|
ping | 测试网络连通性 |
curl | 测试 HTTP 接口 |
dig / nslookup | DNS 查询 |
权限与用户管理
| 命令 | 用途说明 | 常用示例 |
|---|---|---|
chmod | 修改文件或目录的权限（读 r、写 w、执行 x） | chmod 755 script.sh→ 所有者可读写执行，组和其他人可读执行 chmod +x file→ 给文件添加执行权限 |
chown | 修改文件或目录的所有者（可同时改所属组） | chown alice file.txt→ 将文件所有者改为 alicechown alice:dev file.txt→ 所有者改为 alice，所属组改为 dev |
chgrp | 修改文件或目录的所属组 | chgrp developers project/→ 将 project/ 目录的所属组改为 developers |
sudo | 以超级用户（root）或其他用户身份执行命令 | sudo systemctl restart nginx→ 以 root 权限重启服务 sudo -u bob whoami→ 以用户 bob 身份执行 whoami |
su | 切换到其他用户（默认切换到 root） | su -→ 切换到 root 并加载其环境 su - alice→ 切换到用户 alice |
附录
附1：$() 和 `` 对比
| 特性 | $() | `` |
|---|---|---|
| 可读性 | 高（括号匹配清晰） | 低（反引号易与单引号混淆） |
| 嵌套支持 | 直接嵌套： $ (cmd1 $ (cmd2)) | 需转义 |
| 转义处理 | 简单（内部双引号无需特殊处理） | 复杂（内部反引号需转义） |
| POSIX 标准 | ✅ 推荐 | ⚠️ 兼容但过时 |