Linux 操作系统介绍

文章目录

• Linux 操作系统介绍
• • 1. Linux操作系统认知
  • • 1.1 操作系统（Operation System简称OS）
    • 1.2 Linux系统介绍
    • 1.3 文件系统
  • 2. Linux常用命令
  • • 2.1 终端与命令行
    • 2.2 Linux常用命令
    • • 2.2.1 帮助命令
      • 2.2.2 基础操作命令
      • 2.2.3 文件操作
      • 2.2.4 压缩解压
      • 2.2.5 权限管理
      • 2.2.6 显示展示命令
      • 2.2.7 其他命令
  • 3. Linux服务器环境
  • • 3.1 vi编译器
    • • 3.1.1 什么是vi
      • 3.1.2 学习目的
      • 3.1.3 操作使用
    • 3.2 添加用户
    • • 3.2.1 基本概念
      • 3.2.2 用户管理命令
    • 3.3 软件安装
    • 3.4 ssh服务
    • 3.5 终端启动Python服务

1. Linux操作系统认知

1.1 操作系统（Operation System简称OS）

• 定义

  操作系统是管理计算机硬件与软件资源的计算机程序，同时也是计算机系统的内核与基石。操作系统需要处理如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入设备与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务。

• 操作系统功能

  1. 管理好硬件设备，为用户提供调用方法
  2. 是计算机中最重要的系统环境
  3. 管理各种其他的软件和程序的运行
  4. 对系统中文件进行管理

• 操作系统分类

  1. 桌面系统：Windows ，MacOS为主，图形界面良好用户群体大。
  2. 服务器系统：Linux，Unix为主，安全，稳定，费用低占有量大。windows占有率比较低。
  3. 嵌入式系统：Linux为主，主要用于小型智能设备，如智能手机，机器人等。

1.2 Linux系统介绍

• Linux 诞生

  1991 年 林纳斯（Linus） 就读于赫尔辛基大学期间，对 Unix 产生浓厚兴趣，林纳斯经常要用他的终端仿真器（Terminal Emulator） 去访问大学主机上的新闻组和邮件，为了方便读写和下载文件，他自己编写了磁盘驱动程序和文件系统，这些在后来成为了 Linux 第一个内核的雏形，当时，他年仅 21 岁！林纳斯利用C做工具，编写了 Linux 内核，后来经过全世界的网友的帮助，最终成为优秀的操作系统。

• Linux系统特点

  • Linux是一款开源免费的操作系统
  • 支持多种硬件平台
  • 支持多用户
  • 具有非常强大的网络功能

• Linux 应用领域

  • Linux 服务器 : 目前是服务器系统中最广泛一种。

• 桌面应用：新版本的Linux系统特别在桌面应用方面进行了改进，达到相当的水平。

• 嵌入式系统：由于Linux系统开放源代码，可以方便修改，在嵌入式设备领域有很广阔的市场。

• Linux系统构成

  • 内核: Linux操作系统的核心代码，是Linux系统的心脏，提供了系统的核心功能，用来与硬件交互。

    Linux内核官网 : http://www.kernel.org

  • 文件系统：通常指称管理磁盘数据的系统，可将数据以目录或文件的型式存储。每个文件系统都有自己的特殊格式与功能

  • 命令解释器：它使得用户能够与操作系统进行交互，负责接收用户命令，然后调用操作系统功能。

  • 应用软件：包含桌面系统和基础的软件操作工具等。

• Linux发行版本

  严格的来讲，Linux 只是一个系统内核，即计算机软件与硬件通讯之间的平台。一些组织或厂家将 Linux 内核与GNU软件（系统软件和工具）整合起来，并提供一些安装界面和系统设定与管理工具，这样就构成了一个发型套件，目前市面上较知名的发行版有：Ubuntu、RedHat、CentOS、Debian、Fedora、SuSE、OpenSUSE、Arch Linux、SolusOS 等。

  作为Linux发行版中的后起之秀，Ubuntu Linux在短短几年时间里便迅速成长为从Linux初学者到资深专家都十分青睐的发行版。由于Ubuntu Linux是开放源代码的自由软件，用户可以登录Ubuntu Linux的官方网址免费下载该软件的安装包。

  Ubuntu官网：https://ubuntu.com/

1.3 文件系统

• 定义

  文件系统是计算机操作系统的重要的组成部分，用于组织和管理计算机存储设备上的大量文件。

• 文件系统结构

  • 熟悉的windows文件系统，分不同盘符

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  • Linux的文件组织中没有盘符。将根（/）作为整个文件系统的唯一起点，其他所有目录都从该点出发。

​

犹如一颗倒置的树，所有存储设备作为这颗树的一个子目录。

• 普通文件和目录

  • 普通文件：包括文本，压缩包，音频视频等文件都是普通文件。
  • 目录：即文件夹，在Linux系统下多称之为目录。

• 系统目录功能（了解）

1. /bin目录

  /bin目录包含了引导启动所需的命令或普通用户可能用的命令(可能在引导启动后)。这些命令都是二进制文件的可执行程序(bin是binary----二进制的简称)，多是系统中重要的系统文件。

2. /sbin目录

  /sbin目录类似/bin，也用于存储二进制文件。因为其中的大部分文件多是系统管理员使用的基本的系统程序，所以虽然普通用户必要且允许时可以使用，但一般不给普通用户使用。

3. /etc目录

  /etc目录存放着各种系统配置文件，其中包括了用户信息文件/etc/ passwd，系统初始化文件/etc/rc等。linux正是因为这些文件才得以正常地运行。

4. /root目录

  /root 目录是超级用户的目录。

5. /lib目录

  /lib目录是根文件系统上的程序所需的共享库，存放了根文件系统程序运行所需的共享文件。这些文件包含了可被许多程序共享的代码，以避免每个程序都包含有相同的子程序的副本，故可以使得可执行文件变得更小，节省空间。

6. /dev目录

  /dev目录存放了设备文件，即设备驱动程序，用户通过这些文件访问外部设备。比如，用户可以通过访问/dev/mouse来访问鼠标的输入，就像访问其他文件一样。

7. /usr文件系统

  /usr 是个很重要的目录，通常这一文件系统很大，因为所有程序安装在这里。本地安装的程序和其他东西在/usr/local 下，因为这样可以在升级新版系统或新发行版时无须重新安装全部程序。

8. /var文件系统

  /var 包含系统一般运行时要改变的数据。通常这些数据所在的目录的大小是要经常变化或扩充的。

9. /home

  /home 普通用户的默认目录，在该目录下，每个用户拥有一个以用户名命名的文件夹。

• 绝对路径和相对路径表达
  • 绝对路径：指文件在文件系统中以根目录为起始点的准确位置描述。例如“/usr/bin/gnect”就是绝对路径。最要的标志就是以 ‘/’ 作为路径描述的开头。
  • 相对路径：指相对于用户当前位置为起始点，对一个文件位置的逐层描述。例如，用户处在usr目录中时，只需要“games/gnect”就可确定这个文件。在相对路径描述时 . 表示当前目录, … 表示上一级目录。

随堂练习：

1. 使用绝对路径表达 ： 主目录下month01下day03里有个homework.txt
   
   /home/tarena/month01/day03/homework.txt

2. 假设在主目录“下载”这个文件夹中,用相对路径想找到：主目录下month01下day03里有个homework.txt

   ../month01/day03/homework.txt

如果就在day03中呢?
   ./homework.txt --> homework.txt

2. Linux常用命令

• 学习目的
  1. Linux下有非常丰富的命令，可以用来完成大部分重要的Linux服务器操作维护功能，而且至今有些功能仍然通过命令操作比较方便。
  2. 实际工作中，大量服务器维护工作都是工程师通过远程控制来完成的，并没有图形界面，这时维护工作都需要通过命令来完成。
  3. 作为后端工程师，我们将来所写的代码都需要在服务器上运行，掌握基本的Linux 操作命令有助于我们将来对项目的部署和控制工作。

2.1 终端与命令行

• 终端 ： 使用命令对Linux系统进行操作的窗口
• 命令行：书写Linux命令的提示行

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• 打开关闭终端快捷键
  • 打开 ：通过ctrl+alt +t,shift+ctrl+n 都可以快速打开一个终端。
  • 关闭 ：Ctrl+d或者在命令行输入exit。
• 终端字体大小控制
  • 放大 摁住 ctrl 和 + 号 （不要忘了+号要使用shift）
  • 缩小 摁住 ctrl 和 - 号

2.2 Linux常用命令

• 命令格式

  command [-options] [parameter]
  
  说明：
  command：命令名称，一般为英文单词或单词的缩写
  [-options]：命令选项，辅助命令进行功能细化，也可以省略
  parameter：传给命令的参数，可以是0个或多个
  

• 常用快捷键

  • 清空屏幕 ： ctrl + l
  • 调取历史命令 ： 上下尖头

2.2.1 帮助命令

man command

说明：

• 查阅 command 命令的使用手册,摁q退出

2.2.2 基础操作命令

• 部分命令细节说明
  • ls ： -l 展示详细信息，-a展示隐藏文件（Linux下 . 开头的为隐藏文件）。
  • cd： 参数为绝对路径或者相对路径，直接cd表示回到主目录，cd - 回到上一次工作目录 。
  • touch: 可以同时跟多个参数表示创建多个文件。
  • cp：如果拷贝的是一个目录需要使用 -r ，同时这个命令有另存为的作用
  • mv: 即使移动目录页不需要选项，有重命名的作用。
  • rm：删除表示直接删除，无法找回，如果删除目录需要加 -r选项

小技巧： 使用Tab键可以自动补全文件名，目录名等信息

• 通配符

  • 作用：对一类文件名称的书写进行简化，例如file1.txt、file2.txt、file3.txt……，用户不必一一输入文件名，可以使用通配符完成。

  通配符	含义	实例
  星号（*）	匹配任意长度的字符串	用file_*.txt，匹配file_wang.txt、file_Lee.txt、file_Liu.txt
  问号（?）	匹配一个长度的字符	用flie_?.txt，匹配file_1.txt、file_2.txt、file_3.txt
  方括号（[…]）	匹配其中指定的一个字符	用file_[otr].txt，匹配file_o.txt、file_r.txt和file_t.txt
  方括号（[ - ]）	匹配指定的一个字符范围	用file_[a-z].txt，匹配file_a.txt、file_b.txt，直到file_z.txt

2.2.3 文件操作

• 部分命令细节说明

  • head，tail ： 选项-n，n表示一个数字，即可指定查看前n行或者后n行，不加选项默认查看10行。
  • grep ： -n 用于显示行号，-i忽略大小写
  • wc : -c 表示查看多少字符，-l查看多少行，-w 查看多少单词。如果不加选项则显示这三项。
  • find：会从指定目录及其所有子目录中查询搜索文件。

• 管道

  管道可以把一系列命令连接起来，意味着第一个命令的输出将作为第二个命令的输入，通过管道传递给第二个命令，第二个命令的输出又将作为第三个命令的输入，以此类推。

	ls | grep 'hello'
	ls | wc -w

​

2.2.4 压缩解压

• 部分命令细节说明

  • zip： 用于常与windows交互的情况，-r选项可以压缩目录 。

  • unzip -d 可以选择解压位置

    • zip test.zip filelist

    • unzip test.zip

      unzip -d /home/tarena test.zip

  • tar：-cjf 用于压缩bz2格式文件，-czf用于压缩gz格式文件，-xvf用于解压文件,兼容了gzip和bzip2命令的功能。

    • tar -czf file.tar.gz file1 file2

    • tar -xvf file.tar.gz

随堂练习：
1. 将我们第一阶段老师给的代码压缩为zip格式

    zip -r qtx.zip month01

2. 将我们自己写的代码 压缩为bz2的格式

    tar -cjf myself.tar.bz2 qtx

2.2.5 权限管理

• 部分命令细节说明

  • sudo： 在打开终端第一次使用sudo时需要输入密码

  • chmod 在设置权限时，可以字母也可以使用三个数字分别对应 拥有者 ／ 组 和 其他 用户的权限

  直接修改文件|目录的 读|写|执行 权限，但是不能精确到 拥有者|组|其他
  chmod  augo+/-rwx 文件名/目录名
  

例如：
777 ===> u=rwx,g=rwx,o=rwx
755 ===> u=rwx,g=rx,o=rx
644 ===> u=rw,g=r,o=r

2.2.6 显示展示命令

• 部分命令细节说明

  • echo ： -n 表示打印完成不换行

  • df: -h 选项以Mb为单位显示，-T显示文件系统类型 ext4的为磁盘

  • history : history 默认显示500条历史记录，后面可以加具体数字表示显示多少条

• 输出重定向

  重定向符	含义	实例
  > file	将file文件重定向为输出源，新建模式	echo “hello world” > out.txt，将执行结果，写到out.txt文件中，若有同名文件将被删除
  >> file	将file文件重定向为输出源，追加模式	ls /usr >> output.txt，将ls /usr的执行结果，追加到Lsoutput.txt文件已有内容后

​

2.2.7 其他命令

• 部分命令细节说明

  • shutdown：

    • shutdown -r now 立即重启

    • shutdown now 立即关机

    • shutdown +10 10分钟后关机

    • shutdown -c 取消关机计划

  • ln : 一般使用 -s 选项 创建软链接，相当于快捷方式，如果跨目录创建要使用绝对路径。

    ln -s  hello.py  hello
    

3. Linux服务器环境

3.1 vi编译器

3.1.1 什么是vi

vi是Linux操作系统中一个自带的编辑器。没有图形界面，只能编译文本内容，没有字体段落等设置，通过命令强大的命令完成一系列的编写工作。

3.1.2 学习目的

1. 在实际工作中，要对 服务器上的文件进行简单的修改，使用 vi 进行快速的编辑即可。
2. 对一些配置文件的修改，需要一定的权限，这时vi编辑器是最佳选择。
3. vi 编辑器在系统管理、服务器管理编辑文件时，其功能不是图形界面的编辑器能比拟的。

3.1.3 操作使用

• 打开和新建文件

$ vi  [文件名]

如果文件已经存在，会直接打开该文件
如果文件不存在，会新建一个文件

• 工作模式

  1. 命令模式
     • 打开文件首先进入命令模式，是使用 vi 的 入口
     • 通过 命令 对文件进行常规的编辑操作，例如：定位、翻页、复制、粘贴、删除……
     • 在其他图形编辑器下，通过 快捷键 或者 鼠标 实现的操作，都在 命令模式 下实现
  2. 末行模式 —— 执行 保存、退出 等操作
     • 要退出 vi 返回到控制台，需要在末行模式下输入命令
     • 末行模式 是 vi 的 出口
  3. 编辑模式 —— 正常的编辑文字

• 进入编辑模式命令

• 底行模式常用命令

• 命令模式常用命令

  • 1）行内移动
    | 命令 | 功能 |
    | :–: | ---------------- |
    | w | 向后移动一个单词 |
    | b | 向前移动一个单词 |
    | 0 | 行首 |
    | $ | 行尾 |

  • 2） 行数移动

  命令	功能
  gg	文件顶部
  G	文件末尾
  :数字	移动到 数字 对应行数

• 撤销和恢复撤销

• 删除文本

• 剪切、复制、粘贴

• 替换

R 命令可以进入 替换模式，替换完成后，按下 ESC 可以回到 命令模式

• 查找

/ 查找到指定内容之后，使用 n 查找下一个出现的位置

：set nu ! 可以取消行号显示

随堂练习：
使用vi编写一个python小函数,求20以内奇数的累乘结果

result = 1 # 获取最后的结果 

for i in range(21):
    if i % 2 == 1:
        result *= i 

print("结果:",result)

3.2 添加用户

3.2.1 基本概念

• 用户：Linux操作系统可以有不同的用户，这是系统管理的重要一环，不同的用户有自己独立的空间内容。

• 用户组：为了方便对用户管理，Linux操作系统使用用户组的概念。将不同的用户添加到对应的组中，可以方便用户设置权限的设置。

• root用户：Linux系统中的root用户通常用于系统的维护和管理，对操作系统的所有资源具有所有访问权限，一般工作中不会使用root用户进行系统操作，防止一些误操作带来系统损坏。

3.2.2 用户管理命令

• useradd : -m 表示添加用户时添加主目录，-g表示选择用户所在组，如果不写默认会创建一个与用户同名的组。

  useradd -m levi
  

• passwd ： 设置密码，设置之后才能切换新用户登录

• 设置密码后为新用户添加sudo权限,打开sudoers文件增加如下内容，然后 :w! 强制保存 :q 退出

  sudo vi /etc/sudoers
  

  [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-pLiNDQAP-1630919542971)(./img/sudo.png)]
  

• 设置命令解释器

  注意：1. 新创建的用户和密码信息存储在 /etc/passwd文件中
       2. 如果切换用户终端命令行只有一个$ 提示，则vi打开这个文件，将该用户对应的内容修改
  

  

• userdel: 一般使用-r 彻底删除，如果删除失败说明刚刚使用了该用户没有注销，需要重启再删除。或者执行下面命令。

3.3 软件安装

Linux下安装的软件包是 deb格式软件包。由于当时Linux系统中软件包存在复杂的依赖关系。因此，通常使用网络安装。

• 注意事项 ： 安装软件包通常需要使用管理员权限。
• 软件包下载位置：/var/cache/apt/archives

sudo apt install sl   # 安装
sudo apt remove --purge  sl  # 彻底卸载

3.4 ssh服务

ssh是一种安全协议，主要用于给远程登录会话数据进行加密，保证数据传输的安全。在数据传输方面有很多应用。之前说到，实际工作中经常需要远程访问服务器，ssh就是通用的远程访问服务器的方法。

• 安装启动

  • 安装ssh服务 ： sudo apt install openssh-server

  • 查看ssh服务状态 ： ps -e|grep ssh
    

  • 启动和关闭 ：

    sudo service ssh start/restart/stop

• 常用命令

1. ssh登录

   ssh  levi@192.168.100.5    # 登录
   exit                      # 退出
   

2. scp拷贝

   # 注意：`:` 后面的路径写绝对路径
   scp  demo.py levi@192.168.100.5:/home/tarena
   客户端拷贝到服务器
   
   # 把远程主目录下demo.py文件 复制到本地当前目录下
   scp  levi@192.168.100.5:/home/tarena/demo.py  .
   客户端从服务器拷贝下来
   
   # 加上 -r 选项可以传送文件夹
   scp -r demo levi@192.168.100.5:/home/tarena/
   
   

• ssh秘钥

  • 什么时候使用： 如果使用的客户端个人计算机是自己独有的计算机，经常通过ssh访问服务器，此时不想频繁输入密码，则可以使用秘钥处理。

• 使用方法

  1. 在个人计算机中生产秘钥对 ： ssh-keygen  执行以后会在主目录下生成一个.ssh文件夹,其中包含私钥文件id_rsa和公钥文件id_rsa.pub。
  2. 在服务器主机上创建文件（云服务器当中会自动为我们创建） touch  ~/.ssh/authorized_keys，将信任的计算机的id_rsa.pub文件内容追加到服务器authorized_keys文件中即可。
  

3.5 终端启动Python服务

在服务器中并没有pycharm这些集成编译工具，所有当我们最后将程序部署在服务器上执行时，往往需要通过终端运行python程序。**

1. 编写python程序在第一行增加解释器声明

2. 修改文件的权限，使其有可执行权限
   

3. 通过指定文件位置执行代码