Linux 操作系统知识点总结

一、Linux 基础概念

1.1 Linux 简介

Linux 是一种开源的类 Unix 操作系统，由 Linus Torvalds 在 1991 年首次发布。Linux 内核是操作系统的核心，负责管理系统资源、内存、进程和硬件设备。Linux 操作系统通常指的是 Linux 内核加上 GNU 工具链组成的完整操作系统。

特点说明：

• 开源：源代码公开，任何人可以查看、修改和分发
• 类 Unix：继承了 Unix 操作系统的设计理念和接口规范

1.2 Linux 的特点

• 开源免费：成本更低，无需支付许可证费用
• 硬件要求低：资源损耗小，可运行在配置较低的硬件上
• 更加稳定可靠：适合长时间运行，服务器领域广泛使用
• 对软件没有限制：操作自由，可自由安装和使用各类软件
• 安全性更高：权限机制完善，病毒和恶意软件相对较少
• 多用户多任务：支持多个用户同时登录，可同时运行多个进程

1.3 Linux 发行版

常见的 Linux 发行版包括：

• Ubuntu：基于 Debian，用户友好，适合桌面和服务器
• CentOS：基于 Red Hat，稳定可靠，适合企业服务器
• Debian：稳定性高，软件包丰富，是许多发行版的基础
• Fedora：最新技术，适合开发者，更新频繁
• Arch Linux：滚动更新，高度可定制，适合高级用户

发行版选择建议：

• 桌面用户：Ubuntu、Linux Mint
• 服务器用户：CentOS、Debian
• 开发者：Fedora、Arch Linux

1.4 文件系统结构

Linux 文件系统采用树形结构，根目录为 /：

• /bin：存放基本命令（二进制可执行文件），所有用户都可使用
• /etc：存放系统配置文件，如网络配置、用户配置等
• /home：用户主目录，每个用户有一个子目录
• /usr：存放用户程序和数据，类似 Windows 的 Program Files
• /var：存放可变数据（日志、缓存、邮件等）
• /tmp：临时文件目录，系统重启后会清空
• /root：root 用户的主目录，普通用户无权访问

示例：

# 查看根目录结构
ls /
# bin   etc   home  lib64  mnt  proc  run   srv  tmp  var
# boot  dev   lib   media  opt  root  sbin  sys  usr

1.5 Linux 注意事项

• 严格区分大小写：File.txt 和 file.txt 是不同的文件
• Windows 程序不能直接运行：需要使用 Wine 等兼容层
• 命令或路径错误：是最常见的错误原因，需仔细检查
• 通配符和路径符号：
  • *：代表所有文件
  • .：代表当前路径
  • ..：代表上级路径
  • ~：代表家目录

示例：

# 当前目录
pwd        # /home/user
# 上级目录
cd ..      # /home
# 家目录
cd ~       # /home/user
# 所有txt文件
ls *.txt   # 列出所有txt文件

二、文件与目录操作命令

2.1 基本命令

• ls：查看当前目录下的文件和目录
• ls -l：查看文件的详细信息（简写成：ll），包含权限、所有者、大小、时间等
• ls -a：查看所有文件（包括隐藏文件，以 . 开头的文件）
• ls -al：查看所有文件的详细信息

示例：

# 查看当前目录
ls
# Documents  Downloads  Music  Pictures

# 查看详细信息
ls -l
# drwxr-xr-x  2 user user 4096 May  1 10:00 Documents

# 查看所有文件（包括隐藏文件）
ls -a
# .  ..  .bashrc  Documents  .ssh

# 查看所有文件的详细信息
ls -al

2.2 目录操作

• mkdir：创建文件夹（创建目录）
• mkdir -p：递归创建多级目录，如果父目录不存在则自动创建
• rmdir：删除空的文件夹，非空目录无法删除
• cd：切换路径，进入指定目录
• cd / 或 cd ~：切换到当前用户的家目录
• cd .：当前位置不发生变化
• cd ..：切换到上一级目录
• cd -：切换到上一次切换的地方
• pwd：查看当前所在的位置（print working directory）

示例：

# 创建单级目录
mkdir project

# 创建多级目录
mkdir -p project/src/main

# 删除空目录
rmdir temp

# 切换目录
cd project/src
pwd        # /home/user/project/src

# 返回上一级
cd ..
pwd        # /home/user/project

# 返回家目录
cd ~
pwd        # /home/user

2.3 文件操作

• touch：生成一个空的文件，如果文件已存在则更新修改时间
• cat：从头到尾查看文件内容，-n 参数显示行号
• tac：从尾到头查看文件内容（cat 的反向）
• head：查看文件的前几行内容，默认前 10 行，-n 指定行数
• tail：查看文件的后几行内容，默认后 10 行，-n 指定行数，-f 实时追踪文件变化
• less：分屏查看文件（适用于大文件），支持上下翻页
• more：分页查看文件，只能向下翻页
• tree：以目录树形式查看目录结构（需额外安装）
• cp：复制文件，-r 参数复制文件夹及其内容
• mv：移动文件或文件夹，也可用于重命名
• rm：删除文件，-r 删除目录，-f 强制删除，-rf 强制删除目录

示例：

# 创建空文件
touch test.txt

# 查看文件内容
cat test.txt
cat -n test.txt    # 显示行号

# 查看文件前5行
head -n 5 file.txt

# 查看文件后5行
tail -n 5 file.txt

# 实时追踪日志文件
tail -f /var/log/syslog

# 复制文件
cp test.txt backup/

# 复制文件夹
cp -r project/ backup/

# 移动文件（剪切）
mv test.txt documents/

# 重命名文件
mv oldname.txt newname.txt

# 删除文件
rm test.txt

# 删除目录
rm -rf temp/

2.4 系统信息命令

• cal：用日历的方式查看时间
• date：查看系统时间
• date -s：设置系统时间（需要 root 权限）
• df -h：查看磁盘使用情况，-h 以人类可读格式显示
• free：查看内存使用情况
• top：动态查看进程资源使用情况（按 q 退出）
• jps：查看后台正在运行的 Java 进程（需安装 JDK）
• ip addr 或 ifconfig：查看网络接口信息
• ping：验证网络连通性

示例：

# 查看日历
cal        # 显示当月日历
cal 2024   # 显示全年日历

# 查看系统时间
date
# Tue Jun  7 10:30:00 CST 2024

# 设置系统时间
date -s "2024-06-07 10:30:00"

# 查看磁盘使用情况
df -h
# /dev/sda1      20G   15G  4.5G  77% /

# 查看内存使用情况
free -h
#              total        used        free
# Mem:           7.8Gi       1.2Gi       6.6Gi

# 动态查看进程
top        # 按 q 退出

# 查看网络接口
ip addr
ifconfig

# 测试网络连通性
ping www.baidu.com

2.5 查找与过滤命令

• find：查找文件，支持多种条件
  • -name：按名称查找
  • -type：按文件类型查找（f 文件，d 目录）
  • -perm：按权限查询
  • -empty：查找空文件或空文件夹
• ps：查看当前系统的进程状态
  • -aux：显示所有用户的进程详细信息
  • -ef：显示所有用户的进程
• grep：过滤内容，在输出中查找匹配的字符串
• |：管道符，将前面命令的输出作为后面命令的输入

示例：

# 查找名为 test.txt 的文件
find /home -name test.txt

# 查找所有 txt 文件
find . -name "*.txt"

# 查找所有空文件
find . -type f -empty

# 查找权限为 644 的文件
find . -perm 644

# 查看所有进程
ps -aux

# 查找指定进程
ps -ef | grep firefox

# 在文件中查找字符串
grep "error" log.txt

# 忽略大小写查找
grep -i "Error" log.txt

# 递归查找目录中的文件内容
grep -r "TODO" /project

2.6 其他命令

• echo：打印内容到终端
• history：查看历史命令记录
• kill：终止进程，kill -9 强制杀死进程
• clear：清屏（快捷键：ctrl+l）
• shutdown -h：关机，shutdown -h now 立即关机
• shutdown -r：重启，shutdown -r now 立即重启
• yum -y install：安装程序（CentOS/RHEL）
• yum -y remove：卸载程序（CentOS/RHEL）

示例：

# 打印字符串
echo "Hello World"
# Hello World

# 打印命令执行结果
echo $(date)
# Tue Jun  7 10:30:00 CST 2024

# 查看历史命令
history
history | grep ls    # 查找包含 ls 的历史命令

# 终止进程（PID 为进程号）
kill 1234
kill -9 1234         # 强制终止

# 清屏
clear

# 安装程序
yum -y install nginx

# 卸载程序
yum -y remove nginx

# 关机
shutdown -h now

# 重启
shutdown -r now

2.7 VI/VIM 编辑器

VI/VIM 编辑器有三种模式：

• 编辑模式（插入模式）：用于输入和修改文本内容
• 命令模式（一般模式）：刚启动时默认进入，用于执行复制、粘贴、删除等操作
• 底行模式（命令行模式）：输入 : 进入，用于保存、退出、查找替换等操作

常用操作：

• i：光标前插入内容，进入编辑模式
• a：光标后插入内容，进入编辑模式
• o：光标下另起一行插入内容，进入编辑模式
• :q：退出（对文件有改动时无法退出）
• :wq 或 :x：保存退出（命令模式按两次大写 Z 也可）
• :q!：强制退出，不保存修改
• :w：保存文件但不退出
• :set nu：显示行号
• :set nonu：取消行号
• /关键词：查找内容，n 下一个，N 上一个

示例流程：

# 打开文件
vim test.txt

# 按 i 进入编辑模式，输入内容
Hello, Linux!

# 按 Esc 回到命令模式
# 按 :wq 保存退出

2.8 重定向

• >：覆盖重定向，将命令输出写入文件，覆盖原有内容
• >>：追加重定向，将命令输出追加到文件末尾
• &>>：将标准输出和错误输出都追加到文件

示例：

# 覆盖写入文件
echo "Hello" > output.txt

# 追加到文件
echo "World" >> output.txt

# 查看文件内容
cat output.txt
# Hello
# World

# 将命令错误输出写入文件
ls nonexistent &>> error.log

三、高级知识点补充

3.1 进程管理

• ps：查看当前进程快照
• top：动态查看进程资源使用情况（CPU、内存等）
• kill：终止进程，默认发送 SIGTERM 信号
• kill -9：强制终止进程，发送 SIGKILL 信号
• bg：将挂起的进程放到后台运行
• fg：将后台进程调到前台运行
• nohup：让进程在后台持续运行，即使终端关闭

示例：

# 查看进程
ps -aux | grep python

# 动态监控进程
top

# 终止进程
kill 1234
kill -9 1234         # 强制终止

# 后台运行程序
nohup python app.py &

3.2 网络配置

• ifconfig/ip：查看和配置网络接口
• ping：测试网络连通性
• netstat/ss：查看网络连接状态
• /etc/hosts：本地域名解析，可配置域名与 IP 的映射
• /etc/resolv.conf：DNS 配置，指定 DNS 服务器

示例：

# 查看网络接口
ip addr
ifconfig

# 测试网络连通性
ping -c 4 www.baidu.com

# 查看网络连接
netstat -tlnp
ss -tlnp

# 查看本地域名解析
cat /etc/hosts
# 127.0.0.1   localhost

# 查看 DNS 配置
cat /etc/resolv.conf

3.3 用户和权限管理

• useradd：创建用户
• userdel：删除用户
• groupadd：创建用户组
• groupdel：删除用户组
• chmod：修改文件权限（数字方式：r=4, w=2, x=1）
• chown：修改文件所有者和所属组
• sudo：以 root 权限执行命令

示例：

# 创建用户
useradd newuser
useradd -m newuser    # 创建用户并创建家目录

# 删除用户
userdel newuser
userdel -r newuser    # 删除用户并删除家目录

# 创建用户组
groupadd developers

# 修改文件权限
chmod 755 script.sh   # rwxr-xr-x
chmod +x script.sh    # 添加执行权限

# 修改文件所有者
chown user:group file.txt

# 以 root 权限执行命令
sudo apt update
sudo -i               # 切换到 root 用户