Linux基础（详细）

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1.Linux特点

• 优点：

  • 免费或仅需少许费用
  • 开源，用户可自定义
  • 安全
  • 兼具图形界面操作（需要使用带有桌面环境的发行版）和完全的命令行操作，可以只用键盘完成一切操作，新手入门较困难，需要一些学习和指导（这正是我们要做的事情），一旦熟练之后效率极高。
  • 可定制

• 缺点：

  • 特定的支持厂商
  • 足够的游戏娱乐支持度
  • 足够的专业软件支持度

2.Linux 的文件组织目录结构。

• Linux 是以树形目录结构的形式来构建整个系统的，可以理解为树形目录是一个用户可操作系统的骨架。
• 虽然本质上无论是目录结构还是操作系统内核都是存储在磁盘上的，但从逻辑上来说 Linux 的磁盘是“挂在”（挂载在）目录上的，每一个目录不仅能使用本地磁盘分区的文件系统，也可以使用网络上的文件系统。
• 举例来说，可以利用网络文件系统（Network File System，NFS）服务器载入某特定目录等。

3.Linux常用快捷键及命令

按键	作用
Ctrl+d	键盘输入结束或退出终端
Ctrl+s	暂停当前程序，暂停后按下任意键恢复运行
Ctrl+z	将当前程序放到后台运行，恢复到前台为命令fg
Ctrl+a	将光标移至输入行头，相当于Home键
Ctrl+e	将光标移至输入行末，相当于End键
Ctrl+k	删除从光标所在位置到行末
Alt+Backspace	向前删除一个单词
Shift+PgUp	将终端显示向上滚动
Shift+PgDn	将终端显示向下滚动
Tab	命令补全

• 基础命令：

#创建一个名为 file 的文件，touch是一个命令
touch file

#进入一个目录，cd是一个命令
cd /etc/

#查看当前所在目录
pwd

• demo

  #首先回到用户家目录：
  cd /home/shiyanlou
  
  #然后使用 touch 命令创建 2 个文件，后缀都为 txt：
  touch asd.txt fgh.txt
  
  #可以给文件随意命名，假如过了很长时间，你已经忘了这两个文件的文件名，现在你想在一大堆文件中找到这两个文件，就可以使用通配符：
  ls *.txt
  
  #在创建文件的时候，如果需要一次性创建多个文件，比如：“love_1_linux.txt，love_2_linux.txt，... love_10_linux.txt”。
  touch love_{1..10}_shiyanlou.txt
  

• Shell通配符

  字符	含义
  *	匹配 0 或多个字符
  ?	匹配任意一个字符
  [list]	匹配 list 中的任意单一字符
  [^list]	匹配 除 list 中的任意单一字符以外的字符
  [c1-c2]	匹配 c1-c2 中的任意单一字符 如：[0-9][a-z]
  {string1,string2,...}	匹配 string1 或 string2 (或更多)其一字符串
  {c1..c2}	匹配 c1-c2 中全部字符 如{1…10}

  如果遇到什么困难，可以使用man命令调用手册寻找帮助。为了便于查找，man 手册被进行了分册（分区段）处理:

  区段	说明
  1	一般命令
  2	系统调用
  3	库函数，涵盖了 C 标准函数库
  4	特殊文件（通常是/dev 中的设备）和驱动程序
  5	文件格式和约定
  6	游戏和屏保
  7	杂项
  8	系统管理命令和守护进程

​ 要查看相应区段的内容，就在 man 后面加上相应区段的数字即可，如：

man 1 ls

​ 会显示第一区段中的ls命令 man 页面。展示的页面如下：

NAME（名称）

该命令或函数的名称，接着是一行简介。

SYNOPSIS（概要）

对于命令，正式的描述它如何运行，以及需要什么样的命令行参数。对于函数，介绍函数所需的参数，以及哪个头文件包含该函数的定义。

DESCRIPTION（说明）

命令或函数功能的文本描述。

EXAMPLES（示例）

常用的一些示例。

SEE ALSO（参见）

相关命令或函数的列表。

也可能存在其它部分内容，但这些部分没有得到跨手册页的标准化。常见的例子包括：OPTIONS（选项），EXIT STATUS（退出状态），ENVIRONMENT（环境），BUGS（程序漏洞），FILES（文件），AUTHOR（作者），REPORTING BUGS（已知漏洞），HISTORY（历史）和 COPYRIGHT（版权）。

通常 man 手册中的内容很多，你可能不太容易找到你想要的结果，不过幸运的是你可以在 man 中使用搜索/<你要搜索的关键字>，查找完毕后你可以使用n键切换到下一个关键字所在处，shift+n为上一个关键字所在处。使用Space（空格键）翻页，Enter（回车键）向下滚动一行，或者使用k，j（vim 编辑器的移动键）进行向前向后滚动一行。按下h键为显示使用帮助（因为 man 使用 less 作为阅读器，实为less工具的帮助），按下q退出。

想要获得更详细的帮助，你还可以使用info命令，不过通常使用man就足够了。如果你知道某个命令的作用，只是想快速查看一些它的某个具体参数的作用，那么你可以使用--help参数，大部分命令都会带有这个参数，如：

ls --help

4.FHS标准

Linux 的目录结构说复杂很复杂，说简单也很简单。复杂在于，因为系统的正常运行是以目录结构为基础的，对于初学者来说里面大部分目录都不知道其作用，重要与否，特别对于那些曾经的重度 Windows 用户，他们会纠结很长时间，关于我安装的软件在哪里这类问题。说它简单是因为，其中大部分目录结构是规定好了的（FHS 标准），是死的，当你掌握后，你在里面的一切操作都会变得井然有序。

FHS（英文：Filesystem Hierarchy Standard 中文：文件系统层次结构标准），多数 Linux 版本采用这种文件组织形式，FHS 定义了系统中每个区域的用途、所需要的最小构成的文件和目录同时还给出了例外处理与矛盾处理。

FHS 定义了两层规范，第一层是， / 下面的各个目录应该要放什么文件数据，例如 /etc 应该放置设置文件，/bin 与 /sbin 则应该放置可执行文件等等。

第二层则是针对 /usr 及 /var 这两个目录的子目录来定义。例如 /var/log 放置系统日志文件，/usr/share 放置共享数据等等。

FHS_3.0 标准文档

如果你觉得看这个不明白，那么可以试试最真实最直观的方式，执行如下命令：

tree /

如果提示" command not found "，就先安装：

# 因为我们的环境的原因，每次新启动实验会清除系统恢复到初始状态，所以需要手动更新软件包索引，以便我们安装时能找到相应软件包的源。

sudo apt-get update

sudo apt-get install tree

关于上面提到的 FHS，这里还有个很重要的内容你一定要明白，FHS 是根据以往无数 Linux 用户和开发者的经验总结出来的，并且会维持更新，FHS 依据文件系统使用的频繁与否以及是否允许用户随意改动（注意，不是不能，学习过程中，不要怕这些），将目录定义为四种交互作用的形态，如下表所示：

5.相对路径与绝对路径

下面我们以 home 目录为起点，分别以绝对路径和相对路径的方式进入 /usr/local/bin 目录：

# 绝对路径
cd /usr/local/bin
# 相对路径
cd ../../usr/local/bin

比如假设我当前在 /usr/local/bin 目录，我想进入上一级的 local 目录你说是使用 cd .. 方便还是 cd /usr/local 方便？而如果要进入的是 usr 目录，那么 cd /usr ，就比 cd ../.. 方便一点了。

提示：在进行目录切换的过程中请多使用 Tab 键自动补全，可避免输入错误，连续按两次 Tab 可以显示全部候选结果。

6.Linux 文件的基本操作

1.新建

• 新建空白文件

使用 touch 命令创建空白文件，关于 touch 命令，其主要作用是来更改已有文件的时间戳的（比如，最近访问时间，最近修改时间），但其在不加任何参数的情况下，只指定一个文件名，则可以创建一个指定文件名的空白文件（不会覆盖已有同名文件），当然你也可以同时指定该文件的时间戳，更多关于 touch 命令的用法，会在下一讲文件搜索中涉及。

创建名为 test 的空白文件，因为在其它目录没有权限，所以需要先 cd ~ 切换回 shiyanlou 用户的 Home 目录：

cd ~
touch test

• 新建目录

使用 mkdir（make directories）命令可以创建一个空目录，也可同时指定创建目录的权限属性。

创建名为“ mydir ”的空目录：

mkdir mydir

使用 -p 参数，同时创建父目录（如果不存在该父目录），如下我们同时创建一个多级目录（这在安装软件、配置安装路径时非常有用）：

mkdir -p father/son/grandson

这里使用的路径是相对路径，代表在当前目录下生成，当然我们直接以绝对路径的方式表示也是可以的。

还有一点需要注意的是，若当前目录已经创建了一个 test 文件，再使用 mkdir test 新建同名的文件夹，系统会报错文件已存在。这符合 Linux 一切皆文件的理念。

若当前目录存在一个 test 文件夹，则 touch 命令，则会更改该文件夹的时间戳而不是新建文件。

2.复制

• 复制文件

使用 cp 命令（copy）复制一个文件到指定目录。

将之前创建的 test 文件复制到 /home/shiyanlou/father/son/grandson 目录中：

cp test father/son/grandson

是不是很方便啊，如果在图形界面则需要先在源目录复制文件，再进到目的目录粘贴文件，而命令行操作步骤就一步到位了嘛。

• 复制目录

如果直接使用 cp 命令复制一个目录的话，会出现如下错误：

要成功复制目录需要加上 -r 或者 -R 参数，表示递归复制，就是说有点“株连九族”的意思：

cd /home/shiyanlou
mkdir family
cp -r father family

3.删除

• 删除文件

使用 rm（remove files or directories）命令删除一个文件：

rm test

有时候你会遇到想要删除一些为只读权限的文件，直接使用 rm 删除会显示一个提示，如下：

你如果想忽略这提示，直接删除文件，可以使用 -f 参数强制删除：

rm -f test

• 删除目录

跟复制目录一样，要删除一个目录，也需要加上 -r 或 -R 参数：

rm -r family

遇到权限不足删除不了的目录也可以和删除文件一样加上 -f 参数：

rm -rf family

4.移动文件与文件重命名

• 移动文件

使用 mv（move or rename files）命令移动文件（剪切）。命令格式是 mv 源目录文件 目的目录。

例如将文件“ file1 ”移动到 Documents 目录：

mkdir Documents
touch file1
mv file1 Documents

• 重命名文件

mv 命令除了能移动文件外，还能给文件重命名。命令格式为 mv 旧的文件名 新的文件名。

例如将文件“ file1 ”重命名为“ myfile ”：

mv file1 myfile

• 批量重命名

要实现批量重命名，mv 命令就有点力不从心了，我们可以使用一个看起来更专业的命令 rename 来实现。不过它要用 perl 正则表达式来作为参数，关于正则表达式我们要在后面才会介绍到，这里只做演示，你只要记得这个 rename 命令可以批量重命名就好了，以后再重新学习也不会有任何问题，毕竟你已经掌握了一个更常用的 mv 命令。

rename 命令并不是内置命令，若提示无该命令可以使用 sudo apt-get install rename 命令自行安装。

cd /home/shiyanlou/

# 使用通配符批量创建 5 个文件:
touch file{1..5}.txt

# 批量将这 5 个后缀为 .txt 的文本文件重命名为以 .c 为后缀的文件:
rename 's/\.txt/\.c/' *.txt

# 批量将这 5 个文件，文件名和后缀改为大写:
rename 'y/a-z/A-Z/' *.c

简单解释一下上面的命令，rename 是先使用第二个参数的通配符匹配所有后缀为 .txt 的文件，然后使用第一个参数提供的正则表达式将匹配的这些文件的 .txt 后缀替换为 .c，这一点在我们后面学习了 sed 命令后，相信你会更好地理解。

有的同学可能在输入时出现命令未闭合的状态，命令行会出现 quote> 开头的提示符。这是因为上述命令中的 ' 未输入完成，这时按下 ctrl+c 即可退出该模式。还有就是注意 ' 必须为英文符号（半角），若输入的是中文符号（全角）也会报错。

5.查看文件

• 使用 cat，tac 和 nl 命令查看文件

前两个命令都是用来打印文件内容到标准输出（终端），其中 cat 为正序显示，tac 为倒序显示。

标准输入输出：当我们执行一个 shell 命令行时通常会自动打开三个标准文件，即标准输入文件（stdin），默认对应终端的键盘、标准输出文件（stdout）和标准错误输出文件（stderr），后两个文件都对应被重定向到终端的屏幕，以便我们能直接看到输出内容。进程将从标准输入文件中得到输入数据，将正常输出数据输出到标准输出文件，而将错误信息送到标准错误文件中。

比如我们要查看之前从 /etc 目录下拷贝来的 passwd 文件：

cd /home/shiyanlou
cp /etc/passwd passwd
cat passwd

可以加上 -n 参数显示行号：

cat -n passwd

nl 命令，添加行号并打印，这是个比 cat -n 更专业的行号打印命令。

这里简单列举它的常用的几个参数：

-b : 指定添加行号的方式，主要有两种：
    -b a:表示无论是否为空行，同样列出行号("cat -n"就是这种方式)
    -b t:只列出非空行的编号并列出（默认为这种方式）
-n : 设置行号的样式，主要有三种：
    -n ln:在行号字段最左端显示
    -n rn:在行号字段最右边显示，且不加 0
    -n rz:在行号字段最右边显示，且加 0
-w : 行号字段占用的位数(默认为 6 位)

你会发现使用这几个命令，默认的终端窗口大小，一屏显示不完文本的内容，得用鼠标拖动滚动条或者滑动滚轮才能继续往下翻页，要是可以直接使用键盘操作翻页就好了，那么你就可以使用下面要介绍的命令。

• 使用 more 和 less 命令分页查看文件

如果说上面的 cat 是用来快速查看一个文件的内容的，那么这个 more 和 less 就是天生用来"阅读"一个文件的内容的，比如说 man 手册内部就是使用的 less 来显示内容。其中 more 命令比较简单，只能向一个方向滚动，而 less 为基于 more 和 vi （一个强大的编辑器）开发，功能更强大。less 的使用基本和 more 一致，具体使用请查看 man 手册，这里只介绍 more 命令的使用。

使用 more 命令打开 passwd 文件：

more passwd

打开后默认只显示一屏内容，终端底部显示当前阅读的进度。可以使用 Enter 键向下滚动一行，使用 Space 键向下滚动一屏，按下 h 显示帮助，q 退出。

• 使用 head 和 tail 命令查看文件

这两个命令，那些性子比较急的人应该会喜欢，因为它们一个是只查看文件的头几行（默认为 10 行，不足 10 行则显示全部）和尾几行。还是拿 passwd 文件举例，比如当我们想要查看最近新增加的用户，那么我们可以查看这个 /etc/passwd 文件，不过我们前面也看到了，这个文件里面一大堆乱糟糟的东西，看起来实在费神啊。因为系统新增加一个用户，会将用户的信息添加到 passwd 文件的最后，那么这时候我们就可以使用 tail 命令了：

tail /etc/passwd

甚至更直接的只看一行， 加上 -n 参数，后面紧跟行数：

tail -n 1 /etc/passwd

关于 tail 命令，不得不提的还有它一个很牛的参数 -f，这个参数可以实现不停地读取某个文件的内容并显示。这可以让我们动态查看日志，达到实时监视的目的。

6.查看文件类型

我们可以使用 file 命令查看文件的类型：

file /bin/ls

说明这是一个可执行文件，运行在 64 位平台，并使用了动态链接文件（共享库）。

与 Windows 不同的是，如果你新建了一个 shiyanlou.txt 文件，Windows 会自动把它识别为文本文件，而 file 命令会识别为一个空文件。这个前面我提到过，在 Linux 中文件的类型不是根据文件后缀来判断的。当你在文件里输入内容后才会显示文件类型。

7.编辑文件

vim file #进入编辑
Esc+:wq #保存并退出
Esc+:q! #不保存并强制退出

作业：

1. 创建一个 homework 目录，建立名为 1.txt ～ 10.txt 文件，并删除 1.txt ～ 5.txt。

   

7.简单文本处理

• tr命令

  tr 命令可以用来删除一段文本信息中的某些文字。或者将其进行转换。

  • 使用方式

  tr [option]...SET1 [SET2]
  

  • 常用的选项有

  选项	说明
  -d	删除和 set1 匹配的字符，注意不是全词匹配也不是按字符顺序匹配
  -s	去除 set1 指定的在输入文本中连续并重复的字符

  • 操作举例

  # 删除 "hello shiyanlou" 中所有的'o'，'l'，'h'
  $ echo 'hello shiyanlou' | tr -d 'olh'
  # 将"hello" 中的ll，去重为一个l
  $ echo 'hello' | tr -s 'l'
  # 将输入文本，全部转换为大写或小写输出
  $ echo 'input some text here' | tr '[:lower:]' '[:upper:]'
  # 上面的'[:lower:]' '[:upper:]'你也可以简单的写作'[a-z]' '[A-Z]'，当然反过来将大写变小写也是可以的
  

• col命令

  col 命令可以将Tab换成对等数量的空格键，或反转这个操作。

  • 使用方式

  col [option]
  

  • 常用的选项有

  选项	说明
  -x	将Tab转换为空格
  -h	将空格转换为Tab（默认选项）

  • 操作举例

  # 查看 /etc/protocols 中的不可见字符，可以看到很多 ^I ，这其实就是 Tab 转义成可见字符的符号
  cat -A /etc/protocols
  # 使用 col -x 将 /etc/protocols 中的 Tab 转换为空格，然后再使用 cat 查看，你发现 ^I 不见了
  cat /etc/protocols | col -x | cat -A
  

  

• join命令

  这个命令就是用于将两个文件中包含相同内容的那一行合并在一起。

  • 使用方式

  join [option]... file1 file2
  

  • 常用的选项有

  选项	说明
  -t	指定分隔符，默认为空格
  -i	忽略大小写的差异
  -1	指明第一个文件要用哪个字段来对比，默认对比第一个字段
  -2	指明第二个文件要用哪个字段来对比，默认对比第一个字段

  • 操作举例

  cd /home/shiyanlou
  # 创建两个文件
  echo '1 hello' > file1
  echo '1 shiyanlou' > file2
  join file1 file2
  # 将 /etc/passwd 与 /etc/shadow 两个文件合并，指定以':'作为分隔符
  sudo join -t':' /etc/passwd /etc/shadow
  # 将 /etc/passwd 与 /etc/group 两个文件合并，指定以':'作为分隔符，分别比对第4和第3个字段
  sudo join -t':' -1 4 /etc/passwd -2 3 /etc/group
  

  

• paste命令

  paste这个命令与join 命令类似，它是在不对比数据的情况下，简单地将多个文件合并一起，以Tab隔开。

  • 使用方式

  paste [option] file...
  

  • 常用的选项有

  选项	说明
  -d	指定合并的分隔符，默认为 Tab
  -s	不合并到一行，每个文件为一行

  • 操作举例

  echo hello > file1
  echo shiyanlou > file2
  echo www.shiyanlou.com > file3
  paste -d ':' file1 file2 file3
  paste -s file1 file2 file3