第1篇 Linux命令及其工具

学海聆听：

· 合抱之木，生于毫末；九层之台，起于垒土；千里之行，始于足下。

· 学而不思则罔，思而不学则殆。

· 知识来源于学习、思考、顿悟、实践和交流。

· 非学无以广才，非志无以成学。

· 临渊羡鱼，不如退而结网。

· 纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。

· 在模仿中成长，在创新中成功。

· 好的开始等于成功的一半。

· 梦想引领未来，行动成就精彩。

· 确定目标—支配行动—克服困难—实现目标。

· 工欲善其事，必先利其器。

· 博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之。

第1章 Linux系统与命令

本章分两部分：Linux操作系统和Linux命令。Linux操作系统部分简要介绍Linux操作系统的概念、组成和实现。Linux命令部分用表格列出了Linux常见命令和Linux次常见命令，简要地说明了其使用方法。熟练地掌握Linux命令和工具是非常必要的，能提高工作效率。

1.1 Linux操作系统

1.1.1 Linux重要概念

Linux操作系统有如下一些重要的概念。

[1]机器指令：CPU可识别的二进制指令集，许多指令可以与汇编指令一一对应。主要分为四类：计算指令、存数据指令、取数据指令、中断指令。

[2]程序：用计算机语言编写的源代码叫做源程序，经过编译程序编译后形成的可执行码叫做可执行程序，程序是静态的。

[3]进程：程序的一次执行过程叫做进程。进程是动态的，其堆栈空间存在于内存中，CPU从内存中取程序执行代码执行相关操作。一个程序执行一次，就产生一个进程，所以，程序与进程是一对多的关系。

[4]中断：顾名思义，即中止和打断。中断是操作系统中止当前运行程序去执行相应中断号程序的过程，执行完成中断号程序后，回到原程序断点并往下继续执行。

[5]文件系统：组织、存储、检索和管理文件的系统。

[6]文件：一个具有符号的一组相关联元素的有序序列。

[7]文件名：即文件的名字，一个目录下的文件名不能重复。

[8]目录：为了方便管理文件，就形成了树形目录结构。目录下可以有文件或目录，目录类似于Windows系统下的文件夹。

[9]相对路径：相对当前路径的路径。如当前目录为/home/test/hello，到达/home/test/hello/why目录，可通过相对路径方式cd ./why到达。

[10]绝对路径：从根目录（/）开始的路径。如当前目录为/home/test/hello，若要到达/home/test/hello/why目录，可通过绝对路径方式cd /home/test/hello/why实现。

[11]Shell:Shell是一个交互性命令解释器，Linux用户可以通过编写Shell程序完成一些管理工作。

[12]inode节点：文件系统中的基本对象。每个文件和目录对应一个inode, inode在一个分区内是唯一的，它可以是一个正常文件、一个目录、一个符号链接，或者是其他内容。

1.1.2 Linux组成

Linux有四个主要部分，分别为Shell、文件系统、内核、实用工具。

Linux内核主要由五个子系统组成，分别为进程调度、内存管理、虚拟文件系统、网络接口、进程间通信。

Linux系统管理包括用户管理、文件管理、设备管理、进程管理、网络管理、作业管理和实用工具。Linux实用工具包括压缩/解压工具、Shell工具等。

1.1.3 Linux目录结构

1．目录结构

Linux文件系统是树状目录层次结构。/为根目录，根目录为一级子目录，各子目录名有特定的含义，这些目录存放和管理特定的文件。Linux目录结构如图1-1所示。

2．目录说明

为了方便文件的管理，Linux操作系统建有许多一级子目录或多级子目录，这些目录存放和管理特定的某一类文件。Linux目录结构说明如表1-1所示。

1.1.4 Linux操作系统的组成

Linux操作系统的层次结构如图1-2所示。用户应用程序如办公软件，或者自己编写的应用程序服务；操作系统服务指Shell解释器、系统调用接口等；操作系统内核是操作系统在内核态完成系统功能的程序；硬件系统指硬件设备驱动程序。

Linux内核系统模块主要由五个模块构成，它们分别是：进程调度模块、内存管理模块、文件系统模块、进程间通信模块和网络接口模块。它们的相互依赖关系如图1-3所示，由图可以看出，所有的模块都与进程调度模块存在依赖关系，因为它们都需要依靠进程调度程序来挂起（暂停）或重新运行它们的进程。通常，一个模块会在等待硬件操作期间被挂起，而在操作系统完成硬件操作后才可继续运行。

Linux操作系统属于系统软件，软件都是建立在硬件基础上去实现相应的功能。Linux内核结构图如1-4所示，此图划分了三个层次，分别为硬件级、内核级、用户级。硬件级指的是电脑硬件，如CPU、显卡、显示器等。内核级指的是操作系统内核功能（除硬件控制部分），它处于操作系统的核心态，内核代码可以无限制地对系统存储、外部设备进行访问。图中内核级的硬件控制一般指的是BIOS（基本输入/输出系统）程序，BIOS的主要功能是为计算机提供最底层的、最直接的硬件设置和控制。用户级是操作系统提供给用户的调用接口，它处于操作系统的用户态，应用程序要访问系统硬件资源需要通过系统调用去实现，应用程序调用系统调用时，用户进程将由用户态切换到核心态。

1.1.5 Linux用户管理

Linux系统是一个多用户系统，能做到不同的用户同时访问不同的文件。因此，一定要有文件权限控制机制。

Linux中每一个用户有一个唯一的用户ID。Linux下的用户分为三类：超级用户、系统用户和普通用户。

超级用户的用户名为root，它拥有一切权限。

系统用户是Linux系统正常工作所必需的内建用户，主要是为了满足相应的系统进程对文件属主的要求而建立的，系统用户不能用来登录，如bin、daemon、adm、lp等用户。

普通用户是为了让使用者能够使用Linux系统资源而建立的，大多数用户属于此类。

一个用户属于一个用户组，也可以属于多个用户组，Linux中每一个组有唯一的组ID。

在Linux操作系统中，超级用户（root）的权限是最高的，也被称为超级权限的拥有者。普通用户无法执行的操作，root用户都能完成，所以也被称为超级管理用户。在系统中，每个文件、目录和进程都归属于某一个用户，没有用户许可，其他普通用户是无法操作的，但对root除外。

环境变量指该用户环境中定义生效的变量。用户环境变量定义在．profile和．bash_profile文件中，支持递归定义。用户可以在用户环境下用env命令查看环境变量。

1.1.6 Linux文件管理

Linux设计哲学继承了UNIX血统，一切皆为文件。Linux文件包括如下类型：

█ d：目录文件，目录也是一种文件（directory）。

█ l：符号链接（指向另一个文件）（link）。

█ b：块设备文件（block device）。

█ c：字符设备文件（character device）。

█ p：命名管道文件（named pipe）。

█ s：套接字文件（socket）。

█ -：普通文件，或者更准确地说，不属于以上几种类型的文件。

Linux中的文件属性如图1-5所示。文件属性通常有10位，第1位为该文件类型，第2～4位为该文件用户的权限，第5～7位为该组用户的权限，第8～10位是其他用户权限。

首先，Linux中的文件按用户权限可分为三个不同的用户级别：文件拥有者（u）、所属的用户组（g）和系统里的其他用户（o）。每类用户级别对文件又可以定义三种不同的访问权限：可读（r）、可写（w）和可执行（x）。具体说明如下。

[1]用户权限的三个分类：

█ 文件属主（user）：创建该文件的用户。

█ 同组用户（group）：该文件用户组中的任何用户，同组用户又称为属组。

█ 其他用户（other）：即不属于拥有该文件用户组的任何用户。

[2]文件访问权限的三个分类：

█ 读（r）：可以显示该文件的内容。

█ 写（w）：可以编辑或删除它。

█ 执行（x）：如果该文件是一个Shell脚本或程序，则表示可以执行。

文件访问权限由三位二进制数表示，0表示无此权限，1表示有此权限。例如，r-x表示对该文件有读和执行权限，用二进制数表示为101。用ls -l命令可以查看每一个文件权限和类型。

举例说明，某文件的文件属性为-rwxrw-r--，表示该文件为普通文件，文件属主用户对该文件可读、可写、可执行，同组用户对该文件可读、可写，而其他用户只有对文件的可读权限。

1.2 Linux命令

Linux命令完成对Linux系统的管理，是在Linux从业中经常需要使用到的一项基本技能。Linux命令虽然有很多，但经常使用的却不多，而且在Linux中许多命令参数的含义是相同或相似的。下面只列出Linux常用命令和次常用命令。

1.2.1 Linux命令帮助

Linux命令帮助可通过help和man两个命令获得。利用help可以获得简洁的帮助信息，以及Linux命令的使用方法和参数。而man帮助命令可以获得Linux命令的详细说明。

1．help帮助命令

help命令使用格式为：

    Linux命令 --help
      例：cat --help
          mkdir --help

2．man帮助命令

man是Linux的详细帮助命令，为Linux学习者提供了详细的帮助说明。由于Linux命令和函数众多，Linux将帮助信息分为九大类，如表1-2所示。

Linux帮助命令格式为：

    man 类型 命令名称或函数名称

其中类型可省略，但名称重复时，类型不能省略。例如，write在Linux中既为命令名称，又为系统调用名称，此时需要接类型确定查找的是命令还是系统调用。

查找命令帮助方法为：

    man pwd

等同于

    man 1 pwd。

查找系统调用帮助方法为：

    man 2 write。

1.2.2 Linux命令的符号及意义

Linux命令行下常见的符号及含义如下：

█ — ：管道。例如，ps -ef—grep user1是将ps -ef的输出作为grep user1的输入。

█ 〉：覆盖输出。例如，cat aa >cc是将aa的内容输入到cc中，cc文件原有内容会全部丢失。

█ 〉：创建空文件。例如，〉dd是创建名称为dd的空文件。

█ < ：输入。

█ >>：追加输出。

█ 0 ：标准输入，相当于stdin，对应键盘。

█ 1 ：标准输出，相当于stdout，对应屏幕。

█ 2 ：标准错误，相当于stderr，对应屏幕。

█ & ：后台命令。

█ “”：双引号表示除\、$、’和”外，由双引号引起来的字符为普通字符。

█ ‘' ：单引号引起来的字符均作为普通字符。

█ `` ：命令替换。反引号引起来的字符串作为Shell命令执行。

█ ～ ：表示主目录。

█ []：表示括号中的内容为可选。

1.2.3 Linux命令

1．用户管理说明

新建、修改、删除用户和组可以在图形界面下操作，命令行命令只作了解即可。

2．Linux常用命令

Linux中常用的命令如表1-3所示，其中的“空”表示不带参数。

3．Linux次常用命令

下面的命令没有常用命令使用的概率高，但在有些特定场合也经常用到，所以把它们归类为Linux次常用命令。Linux次常用命令如表1-4所示。