linux 基础

计算机文件系统

概述：计算机中的各个组件和配置在Linux系统中使用文件来表示的，一般来说所有的硬件装置文件都被放在/dev目录内。

BOIS：写在主板的存储器中的一个程序，计算机在开机时会自动执行这个程序，通过BOIS打开计算机系统（window、Linux等）。

UEFI：与BOIS类似，是一个写在主板存储器中的程序，用于在计算机开机时校验证件，打开核心（计算机系统）。

索引式文件系统：

在索引式文件系统中，文件的 inode（记录文件数据所在位置的 block 号码），与 block （文件数据的内容）分别放在不同的区块，读取文件时先一次性读取出 inode ，再根据 inode 读取 block 。示意图如下：从文件的 inode 读取一个文件被存放再 5 8 10 号位置，然后从相应位置读取到整个文件。注意，一个block只能存放一个文件，一个文件可有多个 block 进行存放，格式化的时候可以指定 block 的大小。

FAT格式文件系统：

在FAT格式的文件系统中， inode 与block 被存放在一起，先读取一个 block 和 inode，再读取下一个。示意图如下：先读取一段，然后找到 inode ，根据 inode 再读取下一段，知道读取整个文件。

相关命令：

1. command [options] [parameter] ：文件系统的命令格式，参数说明：

   • command：指令，指令的名称，必须是 指令 或者 可执行的文件。
   • options：选项，不是Linux的实际指令，是后来设定的，通常前面带有 - 号，当使用全名时带有 -- 符号，也可能会使用 + 符号。
   • parameter：参数，指令或者选项的参数。

   使用说明：

   • 指令、选项、参数以空格来分隔，多个空格会被视为一个。

   • 按Enter执行命令。

   • 命令过长的时候使用 \ +Enter 换行。

   • 命令区分大小写。

2. df 参数 文件名 ：列出文件系统的使用量。

   参数：

   • -a ：列出所有的文件系统，包括系统特有的 /proc 等文件系统。
   • -k ：以 KBytes 的容量显示各文件系统。
   • -m ：以 MBytes 的容量显示各文件系统。
   • -h ：自动选择较易读的格式显示各文件系统。
   • H ：以 M=1000K 取代 M=1024K 的进位方式。
   • T ：连同该 parition 的 filesystem 名称也列出。

3. lsblk 参数 ：列出系统上的所有磁盘列表。

   • -d ：仅列出磁盘本身，不会列出该磁盘的分区数据。
   • -f ：同时列出该磁盘内的文件系统名称。
   • -i ：使用 ASCII 的线段输出，不要使用复杂的编码。
   • -m ：同时输出该装置再 /dev 下的权限数据。
   • -p ：列出该装置的完整文件名。
   • -t ：列出该磁盘装置的详细数据，包括磁盘队列机制、预读写的数据量大小等。

4. blkid：列出装置的 UUID 等参数。

5. parted ：列出磁盘的分区表类型与分区信息。

6. exit：退出系统（退出当前 shell 登录）。

7. ls：列出目录下的所有非隐藏文件。

8. ls -al ~：列出用户家目录下的所有文件。

9. date：显示当前时间。

10. locale：显示目前支持的语系。

11. cal [month] [year] ：显示日历，可选年月，否则显示当前月。

12. Tab键：补全，列出命令的补全集合。

13. Ctrl键 + C键：中断当前的运行。

14. Ctrl键 + D键：键盘输入结束。

15. Shift键 + PageUP键：向前翻页。

16. Shift键 + PageDown键：向后翻页。

17. command --help：指令 command 的说明文档。

18. /usr/share/doc：说明文档的存放目录。

19. who：查看当前使用系统的成员。

20. sync：将数据同步写入磁盘。

21. shutdown [para] [time] [message]：关机。

    • para：

      参数	说明
      -k	不关机，只是将警告message发出去。
      -r	重新启动。
      -c	取消正在进行中的 shutdown 指令。
      -h	将服务停掉后，立即关机。

    • time：指定延迟执行 shutdown 指令的时间。

    • message：向其他使用者发送的警告信息。

文件权限

权限分类：

1. owner：文件拥有者。
2. group：组群。
3. others：其他人。

注：root可以拿到所有的权限。

文件的权限信息：

使用ls -al命令查看文件的信息，如下如：

权限：共有十个字符，分为四组，各字符代表含义如下：

• 第一组：表示文件的类型，d 表示目录，- 表示文件，I 表示连结文档，b 表示装置文件里的可供存储的接口设备，c 表示装置文件里的串行端口设备。

  其他组：第二组表示文件拥有者的权限，第三组表示族群拥有的权限，第四组表示其他人拥有的权限。每组的第一个位置字符表示可读权限，是为r ，否为-；第二个位置字符表示可写权限，是为w，否为-；第三个位置字符表示可执行权限，是为x，否为-。

• 连结：表示有多少文件连结到此节点。

修改权限的指令

1. su -user：切换身份。
2. chgrp [R] 组群名 文件名：改变文件所属组群，参数R表示递归变更，即连同次目录下的所有文件都变更所属组群。注意组群要在/etc/group文件中有记录才行。
3. chown [-R] 账号名[:组群名] 文件名：改变文件拥有者（还可以顺带改变所属组群）。参数R表示递归变更，即连同次目录下的所有文件都变更所属组群。注意账号要在/etc/passwd文件中有记录才行。
4. chmod [-R] xyz 文件名：改变文件的权限，x、y、z是整数分别表示owner、group、others的权限，将可读权限 r 用 4 表示，可写权限 w 用 2 表示，可执行权限 x 用 1 表示，将否 - 用 0 表示，则 owner 的权限是 rwx 表示为4+2+1=7，others 的权限 --- 表示为 0+0+0=7，由此将一个文件的权限改为 rwxrwx--- 的命令是chmod 770 文件名 。

目录配置

Linux目录配置依据FHS标准进行配置，所以不同版本间目录配给大同小异。FHS将目录按交互作用分为四种类型：

1. 可分享的：可以分享给其他系统挂载使用的目录。
2. 不可分享的：自己计算机上运作的配置文件。
3. 不变的：不经常变动的，跟随着 distribute 而不变动。
4. 可变动的：经常改变的数据。

FHS定义了三层目录的相关配置：

1. /：与开机系统有关。
2. /usr：与软件安装/执行有关。
3. /var：与系统运作过程有关。

其中根目录/下建议存在这些次目录：

/usr目录下建议存在的次目录：

/var目录下建议存在的次目录：

相关命令：

1. ls -l 结点：列出结点下的目录树。如ls -l /会列出根目录下的目录树。

文件和目录管理的相关指令

1. cd 路径 ：变换目录。

2. pwd ：显示当前目录。

3. mkdir 目录名 ：建立一个新目录。

4. rmdir ：删除一个空的目录。

5. rm rf 文件名：删除一个文件或文件夹。

6. ls 参数 文件或目录名称 ：文件与目录检视。

   参数：

   • -a ：全部文件（包括隐藏文件）
   • -A ：全部文件（包括隐藏文件），不包括 . 与 .. 这两个目录。
   • -d ：仅列出目录，不列出目录内的文件。
   • -f ：对列出的结果使用默认排序。
   • -F ：根据文件、目录等信息，给予附加数据结构，如：* 表示可执行文件，/ 表示目录，= 表示 socket 文件，| 表示 FIFO 文件。
   • -h ：显示文件的容量大小。
   • -i ：列出 inode 号码。
   • -l ：列出文件的属性与权限等信息。
   • -n ：列出 UID 与 GID 而非使用者与组群的名称。
   • -r ：将排序结果反向输出。
   • -R ：列出目录下的所有文件（包含次目录）。
   • -S ：以文件容量大小排序。
   • -t：按照时间排序。
   • --color=never ：不要依据文件特性给予颜色显示。
   • --color=always ：显示颜色。
   • --color=auto ：让系统自行依据设定来判断是否给予颜色。
   • --full-time ：以完整时间模式输出。
   • --time=[atime.ctime] ：输出 access 时间或改变权限属性时间，而不是内容变更时间。

7. cp 参数 来源文件 目标文件 ：将来源文件复制到目标文件下。

   参数：

   • -a ：除 -p的权限还加入SELinux属性。
   • -d ：若来源文件为链接文件的属性，则复制链接文件属性而非文件本身。
   • -f ：若目标文件已经存在且无法开启，则移除后再尝试一次。
   • -i ：若目标文件已经存在，在覆盖时会先询问是否进行。
   • -l ：进行硬式连结的连结档建立，而非复制文件本身。
   • -p ：连同文件的属性一起复制过去。
   • -r ：递归持续复制。
   • -s ：复制成为符号链接我呢见（即快捷方式）。
   • -u ：destination 比source 旧时才更新 destination，或 destination 不存在时才复制。

8. rm 参数 文件 ：移除文件或目录。

   参数：

   • -f ：忽略不存在的文件，不会出现警告信息。
   • -i ：删除前是否询问。
   • -r ：递归删除，删除目录下的所有文件。

9. mv 参数 来源文件 目标文件 ：将来源文件移动到目标文件（来源文件可以有多个，用空格隔开）。

   mv 参数 旧文件名 新文件名 ：文件重命名。

   参数：

   • -f ：如果目标文件已存在，不会询问直接覆盖。
   • -i ：如果目标文件已存在，询问是否覆盖。
   • -u ：如目标文件已存在，且 source 比较新才会覆盖。

10. cat 参数 文件名 ：打开指定文件，读取内容。

    参数：

    • -A ：相当于 -vET。
    • -b ：列出行号，仅针对非空白行。
    • -E ：将结尾的断行字符 $ 显示出来。
    • -n ：列出行号，空白行的也会列出。
    • -T ：将 tab键 以 ^I 显示出来。
    • -v ：列出一些看不出来的特殊字符。

11. tac 参数 文件名 ：打开指定文件，反向读取内容，参数与 cat一样。

12. nl 参数 文件名 ：添加打印行号。使用示例：nl -b a -n ln -w filename 。

    • -b ：指定行号的指定方式，主要有两种：-b a 表示不论是否为空行都列出行号； -b t 表示不列出空行的行号。
    • -n ：行号的表示方法，主要有三种：-m ln 表示行号在屏幕的最左边显示，且不加0 ；-m rn 表示行号在自己字段的最右方显示，且不加 0 ； -m rx 表示行号在自己字段的最右方显示，且加 0 。
    • w ：行号字段的占用的字符数。

13. more 文件名 ：打开指定文件，若屏幕展示不完则分页展示，使用 空格键 向下翻一页， Enter 键向下翻一行， B键 向回翻页，Q键 退出文件， 输入 :f 显示文件名及当前显示行数。

14. less 文件名 ：打开指定文件，若屏幕展示不完则分页展示， 空格键 向下翻一页， pagedown键 向下翻一页， pageup 向上翻一页， /字符串 向下搜寻字符串， ?字符串 向上搜寻字符串， n 重复前一个搜寻， N 反向重复前一个搜寻， g 前进到第一行，G 前进到最后一行， q 关闭文档。

15. head -n number 文件名 ：读取文件的前 number 行。

16. tail -n number 文件名 ：读取文件的后 number 行。

17. od 文件名 ：读取非文本文件，参数略。

18. touch 参数 文件名 ：修改文件的时间。

    参数：

    • -a ：仅修订 access time 时间（读取时间），即 atime 时间，当文件内容被取用时会更新这个时间。
    • -c ：仅修订 status time 时间 （状态时间），即 ctime 时间，当文件的状态改变时会更新这个时间。
    • -m ：仅修订 modification time （修改时间），即 mtime 时间，当文件的内容变更时会更新这个时间。
    • -d ：后面接时间用于指定修订的时间，而不是使用当前时间。
    • -t ：后面接时间用于指定修订的时间，而不是使用当前时间。时间格式为 [YYYYMMDDhhmm] 。

19. umask ：查看文件预设权限，默认以数字显示，输入 -S 参数则以符号显示。紧跟四位数字可以修改默认预设权限。

20. chattr 参数一 参数二 ：设置文件的隐藏属性。

    参数一：

    • + ：增加一个特殊参数，其他参数保持不变。
    • - ：移除一个特殊参数，其他参数保持不变。
    • = ：设定所有特殊参数，会覆盖掉之前的。

    参数二：

    • A ：当存取文件时，访问时间 atime 不会被改变。
    • S ：将文件的修改同步写入磁盘（一般文件的修改是异步写入磁盘的）。
    • a ：使文件只能增加数据不能删除和修改数据。
    • c ：文件将被自动压缩，读取的时候自动解压缩。
    • d ：使文件不会被 dump 备份。
    • i ：使文件不能被删除、改名、连结、写入、修改。
    • s ：设定文件若被删除则完全从硬盘中移除。
    • u ：与 s 相反，文件被删除了其实还存在磁盘中，可以找回文件。

21. lsattr 参数 文件名 ：查看文件的隐藏属性。

    参数：

    • -a ：将隐藏文件隐藏属性也列出来。
    • -d ：如果文件是目录，不列出目录内的文件的隐藏属性。
    • -R ：连同子目录的数据也一起列出来。

22. file 文件名 ：查看文件的类型。

23. which 执行档名 ：查找执行档所在的位置（返回第一个搜寻结果），参数 -a 返回所有的搜寻结果。

24. whereis 参数 文件名 ：在 whereis 会查找的目录中查找文件所在的位置。

    参数：

    • -l ：累出 whereis 会去查询的几个目录。
    • -b ：只找 binary 格式的文件。
    • -m ：只找在说明文件 manual 路径下的文件。
    • -s ：只找 source 来源文件。
    • -u ：查找不在 -b -m -s 三个项目中的其他文件。

25. locate 参数 文件名 ：在已建立的数据库/var/lib/mlocate中查找指定文件。

    参数：

    • -i ：忽略大小写。
    • -c ：不输出档名，只输出找到的文件数量。
    • -l ：输出指定行数，如输出五行是 -l 5。
    • -S ：输出 locate 所使用的数据库文件的相关信息。
    • -r ：后面可接正规表示法的显示方式。

26. find 参数 ：在硬盘中查找文件，参数过多，暂略。

路径

概念：路径分为以 / 开头的绝对路径，和不以 / 开头的相对路径路径。其中：

• . ：表示此层目录。
• .. ：表示上一层目录。
• - ：表示前一个工作目录。
• ~ ：表示目前用户身份所在的家目录。
• ~account ：表示 account 这个用户的家目录。

文件打包、压缩、备份

计算机系统使用的计量单位最小是 bytes ，而计算机的最小计量单位是 bits ，其中 1 bytes = 8 bits ，当系统存储数据时，如存储数字 1 时，1 会在 8 bits 中的最右边的一个存储单元中存储 1，其他 7 个存储单元存储 0 ，压缩就是通过技术将填 0 的 7个存储单元空出来，这样就节省了一部分存储单元。当然还有其他压缩方法，比如存储 1···1 （一千个）会存储为 1000个1 ，而不是真正的一千个一。

压缩命令（只能压缩单个文件）：

1. gzip 参数 文件名：解压 .gz .zip .gzip 文件，或将文件压缩成 .gz 。

   参数：

   • -c ：将压缩文件的数据流输出到屏幕上。
   • -d ：解压文件。
   • -t ：检查压缩文件的一致性，看看文件是否有错误。
   • -v ：压缩文件，并显示源文件和压缩文件的压缩比等信息。
   • -# ：数字，-1 代表最快但压缩比最差，-9 代表最慢但压缩比最好，默认 -6 。

2. zcat 文件名 ：读取 .gz .zip .gzip 文件。

3. bzip2 、 bzcat 、 bzmore 、 bzless 、 bzgrep ：也是解压缩命令，使用方法略。还有其他解压缩命令也不再列出。

打包命令（可以压缩文件包）

tar 参数 -f 新建文件名 打包文件名 ：打包，注意打包不会自动生成文件名，需指定。

tar 参数 -f 打包文件名 ：查看文档名。

tar 参数 -f 打包文件名 -C 解压目录 ：解压。

• -c ：建立打包文件。
• -t ：查看打包文件内有那些文件名。
• -x ：解压。
• -z ：透过 gzip 的支持进行压缩 / 解压缩（压缩文件名为好为 .tar.gz）。
• -j ：透过 bzip2 的支持进行压缩 / 解压缩（压缩文件名为好为 .tar.bz2）。
• -J ：透过 xz 的支持进行压缩 / 解压缩（压缩文件名为好为 .tar.xz）。
• -v ：在压缩 / 接压缩的过程中，将正在出来的文件名显示出来。
• -f 文件名 ：后面要立即接要被处理的文件名。
• -C 目录 ：将压缩文件解压到指定目录。

vi 编辑器

vi 编辑器分三种模式：

• 一般指令模式：使用 vi 打开一个文件就进入了一般指令模式，一般模式中无法编辑文件。
• 编辑模式：在一般指令模式中按下 I键 、 O键 、 A键 、 R 键 可以进入编辑模式，进入编辑模式后画面的左下方会出现 INSERT 或 REPLACE 字样， 按 Esc 键 回到一般指令模式。
• 指令列命令模式：在一般模式中按下 :键 、/键 、 ?键 进去指令列命令模式，在这个模式下提供 搜寻资料、存盘、替换、退出 vi、显示行号等功能。
• 简单使用：/bin/vi 文件名 ：使用 vi 打开或新建一个文件，按下 : 键 进入编辑模式，Esc 键 回到一般模式，按下 : 键 进入指令列命令模式，输入 wq 保存编辑并退出 vi 编辑器。

账号管理

/etc/passwd 文件：存放账号，及UID （使用者 ID），文件的每行代表一个账户，各字段使用 : 分隔，如图：

其中 密码 的标识全部为 x ，UID 中 0 代表管理员， 1-999 代表系统账号，1000-60000 表示可登录账号。

/etc/shadow：存放账号的密码等信息 ，登录账号时会在 /etc/passwd 中查找账号及 UID ，在 /etc/group 查找 GID ，若信息正确在 /etc/shadow 查找对应的密码，无误后登录账号。文件的每行代表一个账户，各字段使用 : 分隔，如图：

/etc/group：存放账号的 GID （组群 ID） 。文件的每行代表一个组群，各字段使用 : 分隔，如图：

相关命令：

1. groups ：输出当前用户的所属组群。

2. useradd [-u UID] [-g 初始组群] [-G 次要组群] [-mM] [-c 说明] [-d 家目录绝对路径] [-s shel] 使用者账号名 ：增加账户。

   参数：

   • -u ：指定一组数字作为 UID 。
   • -g ：指定初始组群。
   • -G ：指定次要组群。
   • -m ：建立用户家目录。
   • -M ：不建立用户家目录。
   • -c ：用户说明信息。
   • -d ：指定家目录的路径。
   • -r ：建立一个系统账号。
   • -s ：指定 shell。
   • -e ：指定账号的失效日期，日期格式 YYYY-MM-DD 。
   • -f ：指定密码是否会失效， 0 为立即失效， -1 为永远不失效。

3. passwd 参数 账户名称 ：操作账户密码，账户名称用于指定操作的账户，不填则默认操作当前账户。

   参数：

   • --stdin ：透过来自前一个管线的数据，作为密码输入。
   • -l ：在 /etc/shadow 第二栏最前面加上 ! 使密码失效。
   • -u ：与 -l 相反。
   • -S ：列出密码相关的参数，及 ``/etc/shadow` 文件内的大部分信息。
   • -n ：设置密码不可变动时间。
   • -x ：设置密码需要变更的时间。
   • -w ：设置密码过期的警告时间。
   • -i ：设置密码失效时间。

4. change 参数 账号名称 ：显示密码参数。

   参数：

   • -l ：列出账号的详细密码参数。
   • -d ：设置最近改动密码的日期。
   • -E ：设置账号的失效日期，日期格式 YYYY-MM-DD 。
   • -l ：设置密码的失效日期。
   • -m ：设置密码不可变更的时间。
   • -M ：设置密码需要变更的时间。
   • -W ：设置密码过期警告的时间。

5. userdel 参数 账户名称 ：删除账户。

   参数：

   • -r ：连同用户的家目录一起删除。

6. id 账户名称 ：列出当前账户或指定账户的 UID GID 信息。

7. groupadd 参数 组名 ：新增组群。

   参数：

   • -g GID ：指定组群的 GID 。
   • -r ：建立系统组群。

8. groupmod 参数 组名：修改组群的相关参数。

   参数：

   • -g ：修改 GID 。
   • -n ：修改组名。

9. groupdel 组名 ：删除组群。

10. gpasswd 参数 组名 ：建立组群管理员。

    参数：

    • ：没有参数时，给组群设置一个密码。
    • -A 组员列表 ：将控制权交给指定组员。
    • -M 账号列表 ：将账号加入组群中。
    • -r ：移除组群的密码。
    • -R ：让组群的密码栏失效。

11. gpasswd 参数 组员 组名 ：将用户加入组群或将组员移除组群。

    参数：

    • -a ：将 账户 加入组群。
    • -d ：将 组员 移除组群。

12. su 参数 账户 ：切换账户。

    参数：

    • -m ：切换用户，但不读取使用者的配置文件。
    • -c ：使用用户进行一次指令。

登录文档

登录文档是记录系统活动信息的文件，多用于系统错误排查、网络服务错误、事件记录等。登录文档一般有下面几个：

1. /var/log/boot.log ：记录本次开机启动信息。
2. /var/log/cron ：记录 crontab 排程产生的信息。
3. /var/log/dmesg ：记录开机过程中核心侦测产生的信息。
4. /var/log/lastlog ：记录所有账号最近一次登录系统时的信息。
5. /var/log/maillog 或 /var/log/mail/* ：记录邮件的往来信息。
6. /var/log/messages ：记录系统发生的所有错误信息。
7. /var/log/wtmp /var/log/faillog ：记录需要登录的软件的登录信息。
8. /var/log/httpd/* /var/log/samba/* ：网络服务登录信息，注意不同的网络服务会使用自己的登录文件来记录自己产生的信息。

软件管理

dpkg 与 RPM 是 Linux 安装软件的两个常用方式。

RPM 相关指令：

1. rpm 参数 包名 ：安装软件包。

   参数：

   • -i ：安装，即 install 。rp
   • -v ：察看更细部的安装信息画面。
   • -h ：以安装信息列显示安装进度。

2. rpm 参数 ：查询安装的软件。

   参数：

   • -q ：后接软件名，查询软件是否已安装。
   • -qa ：列出所有已安装的软件。
   • -qi ：后接软件名，列出该软件的详细信息。或列出
   • -ql ：后接软件名，列出该软年的所有文件与目录所在的完整文件名。
   • -qc ：后接软件名，列出该软件的所有配置文件。
   • -qd ：后接软件名，列出该软件的所有说明文件。
   • -qR ：后接软件名，列出与该软件有关的相依软件所含的文件。
   • -qf ：后接文件名，找出该文件属于哪一个已安装的软件。
   • -q --scripts ：后接软件名，列出软件安装后需要执行的脚本。
   • -qp [参数] ：参数与上面参数一致，找出某个 RPM 文件内的信息，而不已安装的软件信息。

3. rpm 参数：查询软件变更。

   参数：

   • -Va ：列出所有软件内被更改过的文件。
   • -V ：后接软件名，列出软件内被更改过的文件。
   • -Vp ：后接 RPM 文件名，列出该软件内可能被更改过的文件。
   • -Vf ：后接文件名，列出某个文件是否被更改过。

4. rpm -e 软件名 ：卸载指定软件。

yum 相关指令：

1. yum [参数] [查询工作项目] ：查询功能。

   参数：

   • -y ：当 yum 等待用户输入时，自动提供 yes 响应。
   • --install root=/path ：不使用默认安装路径，将软件安装到指定的地址 /path 。

   查询工作项目：

   • search ：后接软件名或软件描述关键字。
   • list ：列出目前 yum 所管理的所有软件名称与版本，类似于 rpm -qa 。
   • info ：列出 yum 所管理的所有软件的详细信息，或指定软件的详细信息。
   • provides ：后接文件名，找出该文件属于哪一个已安装的软件。

2. yum 参数 ：安装升级

   参数：

   • install 软件名 ：安装指定软件。
   • update [软件名] ：升级指定软件或升级整个系统。

3. yum remove 软件名 ：卸载指定软件。