Linux基本概念及常用命令实现汇总

1. 引言

Linux常用的发行版是Linux内核及各种应用软件的集成版本。各个版本的Linux发行版系统命令大同小异，这篇文章中，我们不讲区别，主要讲一些Linux的基本命令。

基于的包管理工具	商业发行版	社区发行版
RPM	Red Hat	Fedora / CentOS
DPKG	Ubuntu	Debian

首先我们必须要会的一个命令是ssh命令，当你需要连接的服务器不多时，进行一些简单的管理再也不需要XSHELL等工具了，macOS提供了terminal就可以实现简单的服务器管理功能，甚至我们还能进行上传、下载文件的操作。

ssh 账户名@ip/域名

按照要求输入密码后，我们就成功登陆了服务器：

2. 文件系统

分区与文件系统

对分区文件进行格式化是为了在分区上建立系统，一个分区通常只能格式化为一个文件系统，但是磁盘阵列等技术可以将一个分区格式化为多个文件系统，运维生产环境常用RAID级别为：RAID0，RAID1, RAID5 ,RAID10。

RAID级别	最少磁盘要求	关键优点	关键缺点	实际应用场景
RAID0	1块	读写速度快	没有任何冗余	MySQL Slave(数据库的从库)，集群的节点RS
RAID1	2块（只能）	100%冗余，镜像	读写性能一般，成本高	单独的，数据很重要，且不能宕机的业务，监控，系统盘
RAID5	3块	具有一定性能和冗余，可以坏一块盘	写入性能不高	一般的业务都可以用
RAID10	4块	读写速度很快，100%冗余	成本高	性能和冗余要求很好的业务。数据库主库和存储的主节点

组成

理解inode，要从文件储存说起。

文件存储在硬盘上，硬盘的最小存储单位叫做“扇区”（Sector）。每个扇区储存512字节（相当于0.5KB）。

操作系统读取硬盘的时候，不会一个个扇区的读取，这样效率太低，而是一次性连续读取多个扇区，即一次性读取一个“块”（block）。这种由多个扇区组成的“块”，是文件存取的最小单位。“块”的大小，最常见的是4KB，即连续八个sector组成一个block。

文件数据都储存在“块”中，那么很显然，我们还必须找到一个地方储存文件的“元信息”，比如文件的创建者、文件的创建日期、文件的大小等等。这种储存文件元信息的区域就叫做inode，中文译名为"索引节点"。

最主要在组成部分如下：

inode：一个文件占用一个inode，记录文件的属性，同时记录此文件的内容所在的block编号；

block：记录文件的内容，内容太大时，会占用多个block；

除此之外：

superblock：记录文件系统的整体信息，包括inode和block总量、使用量、剩余量，以及文件系统的格式与相关信息；

blcok bitmap：记录block是否被使用的位图；

文件读取

对于Ext2文件系统，当要读取一个文件的内容时，先在inode中查找文件内容所在的所有block，然后把所有block的内容读出来。

而对于FAT文件系统，它没有inode，每个block中存储着下一个block的编号。

磁盘碎片

当一个文件系统所在的block过于分散，导致磁头移动距离过大，从而降低了磁盘读写性能。

block

在Ext2文件系统中所支持的block大小有1K,2K,4K等，不同的大小限制了单个文件和文件系统的最大大小。

大小	1KB	2KB	4KB
最大单一文件	16GB	256GB	2TB
最大文件系统	2TB	8TB	16TB

“4K对齐”这个概念因固态硬盘的出现而兴起，那么4K这个数值就肯定跟固态硬盘有关。固态硬盘的内部结构不同于机械硬盘，其读写的最小单位是“页”，相当于机械硬盘的物理扇区，并且常见尺寸为4KB。固态硬盘存颗粒不允许像机械硬盘一样覆盖写入，因此在有数据的地方要写入新数据，就需要先进行擦除操作，而擦除的最小单位是块（每个块都由很多个页组成）。因此，4K这个数值是顺应了硬盘设备的发展而得出的。

以固态硬盘为例，固态硬盘的页大小为4KB，传统分区偏移尺寸为31.5KB。如果4K不对齐，那么用户的数据都会跨两个页，导致每次的写入操作都变成了读-擦-写操作，造成性能下降。写入一个4KB的数据，实际运行时会有两次写入操作，4K对齐就让是操作系统的最小分配单元和闪存的一个页对应起来，这样操作系统写入一个4KB的数据，一次就能完成。因此，“4K”对齐能够提升硬盘工作效率，延长硬盘寿命，提升文件操作的稳定性与安全性。

这就是我们常说的4K对齐，我们可以通过sudo fdisk -lu查看，当start可以被8整除就说明已经4K对齐了。

inode

inode具体信息包含以下信息：

Size 文件的字节数
Uid 文件拥有者的User ID
Gid 文件的Group ID
Access 文件的读、写、执行权限
文件的时间戳，共有三个：
- Change 指inode上一次变动的时间
- Modify 指文件内容上一次变动的时间
- Access 指文件上一次打开的时间
Links 链接数，即有多少文件名指向这个inode
Inode 文件数据block的位置
Blocks 块数
IO Blocks 块大小
Device 设备号码

我们可以通过stat 文件名查看某个文件的inode信息：

inode具有以下的特点：

每个inode大小均为128bytes（新的ext4和xfs可以设定到256bytes）
每个文件都会占用一个inode

inode中记录了文件内容所在的block编号，但是每个block非常小，一个大文件需要几十万个block，而一个inode大小有限，无法直接引用那么多block编号。因此引入了间接、双间接、三间接引用，间接引用让inode记录的引用block块记录引用信息。

日志

如果突然断电，那么文件系统会发生错误，例如断电前只修改了 block bitmap，而还没有将数据真正写入 block 中。

ext3/ext4 文件系统引入了日志功能，可以利用日志来修复文件系统。

挂载

linux挂载时:

首先要增加硬盘
然后格式化硬盘
在硬盘上创建分区
创建目录
然后才是挂载

1.提一句Windows下，mount挂载，就是给磁盘分区提供一个盘符（C,D,E,…）。比如插入U盘后系统自动分配给了它I:盘符其实就是挂载，退优盘的时候进行安全弹出，其实就是卸载unmount。

2.Linux下，不像Windows可以有C,D,E,多个目录，Linux只有一个根目录/。在装系统时，我们分配给linux的所有区都在/下的某个位置，比如/home等等。

3.提问者插入了新硬盘，分了新磁盘区sdb1。它现在还不属于/。

4.我们虽然可以在一些图形桌面系统里找到他的位置，浏览管理里面的文件，但在命令行却不知怎么访问它的目录，比如无法使用cd或者ls。也无法在编程时指定一个目录对它操作。

5.这时提问者使用了 mount /dev/sdb1 ~/Share/ ，把新硬盘的区sdb1挂载到工作目录的_{/Share/文件夹下，之后访问这个}/Share/文件夹就相当于访问这个硬盘2的sdb1分区了。对/Share/的任何操作，都相当于对sdb1里文件的操作。

6.所以Linux下，mount挂载的作用，就是将一个设备（通常是存储设备）挂接到一个已存在的目录上。访问这个目录就是访问该存储设备。

7.linux操作系统将所有的设备都看作文件，它将整个计算机的资源都整合成一个大的文件目录。我们要访问存储设备中的文件，必须将文件所在的分区挂载到一个已存在的目录上，然后通过访问这个目录来访问存储设备。挂载就是把设备放在一个目录下，让系统知道怎么管理这个设备里的文件，了解这个存储设备的可读写特性之类的过程。

8.我们不是有/dev/sdb1 吗，直接对它操作不就行了？这不是它的目录吗？

9.这不是它的目录。虽然/dev是个目录，但/dev/sdb1不是目录。可以发现ls/dev/sdb1无法执行。/dev/sdb1，是一个类似指针的东西，指向这个分区的原始数据块。mount前，系统并不知道这个数据块哪部分数据代表文件，如何对它们操作。

10.插入CD，系统其实自动执行了 mount /dev/cdrom /media/cdrom。所以可以直接在/media/cdrom中对CD中的内容进行管理。

通过lsblk -f可以查看磁盘的挂载点、分区情况、分区格式、分区大小等。

目录结构

为了使不同 Linux 发行版本的目录结构保持一致性，Filesystem Hierarchy Standard (FHS) 规定了 Linux 的目录结构。最基础的三个目录如下：

/ (root, 根目录)
/usr (unix software resource)：所有系统默认软件都会安装到这个目录；
/var (variable)：存放系统或程序运行过程中的数据文件。

系统启动必须：

**/boot：**存放的启动Linux 时使用的内核文件，包括连接文件以及镜像文件。
/etc：存放所有的系统需要的配置文件和**子目录列表，**更改目录下的文件可能会导致系统不能启动。
/lib：存放基本代码库（比如c++库），其作用类似于Windows里的DLL文件。几乎所有的应用程序都需要用到这些共享库。
/sys：这是linux2.6内核的一个很大的变化。该目录下安装了2.6内核中新出现的一个文件系统 sysfs 。sysfs文件系统集成了下面3种文件系统的信息：针对进程信息的proc文件系统、针对设备的devfs文件系统以及针对伪终端的devpts文件系统。该文件系统是内核设备树的一个直观反映。当一个内核对象被创建的时候，对应的文件和目录也在内核对象子系统中

指令集合：

**/bin：**存放着最常用的程序和指令
**/sbin：**只有系统管理员能使用的程序和指令。

外部文件管理：

**/dev ：**Device(设备)的缩写, 存放的是Linux的外部设备。**注意：**在Linux中访问设备和访问文件的方式是相同的。
/media：类windows的**其他设备，**例如U盘、光驱等等，识别后linux会把设备放到这个目录下。
/mnt：临时挂载别的文件系统的，我们可以将光驱挂载在/mnt/上，然后进入该目录就可以查看光驱里的内容了。

临时文件：

/run：是一个临时文件系统，存储系统启动以来的信息。当系统重启时，这个目录下的文件应该被删掉或清除。如果你的系统上有 /var/run 目录，应该让它指向 run。
/lost+found：一般情况下为空的，系统非法关机后，这里就存放一些文件。
/tmp：这个目录是用来存放一些临时文件的。

账户：

/root：系统管理员的用户主目录。
/home：用户的主目录，以用户的账号命名的。
/usr：用户的很多应用程序和文件都放在这个目录下，类似于windows下的program files目录。
**/usr/bin：**系统用户使用的应用程序与指令。
**/usr/sbin：**超级用户使用的比较高级的管理程序和系统守护程序。
**/usr/src：**内核源代码默认的放置目录。

运行过程中要用：

/var：存放经常修改的数据，比如程序运行的日志文件（/var/log 目录下）。
/proc：管理**内存空间！**虚拟的目录，是系统内存的映射，我们可以直接访问这个目录来，获取系统信息。这个目录的内容不在硬盘上而是在内存里，我们也可以直接修改里面的某些文件来做修改。

扩展用的：

/opt：默认是空的，我们安装额外软件可以放在这个里面。
/srv：存放服务启动后需要提取的数据**（不用服务器就是空）**

3. 文件命令

文件与目录的基本操作

1. ls

列出文件或者目录的信息，目录的信息就是其中包含的文件。

## ls [-aAdfFhilnrRSt] file|dir
-a ：列出全部的文件
-d ：仅列出目录本身
-l ：以长数据串行列出，包含文件的属性与权限等等数据

2. cd

更换当前目录。

cd [相对路径或绝对路径]

3. mkdir

创建目录。

## mkdir [-mp] 目录名称
-m ：配置目录权限
-p ：递归创建目录

4. rmdir

rmdir [-p] 目录名称
-p ：递归删除目录

5. touch

更新文件时间或者建立新文件。

## touch [-acdmt] filename
-a ： 更新 atime
-c ： 更新 ctime，若该文件不存在则不建立新文件
-m ： 更新 mtime
-d ： 后面可以接更新日期而不使用当前日期，也可以使用 --date="日期或时间"
-t ： 后面可以接更新时间而不使用当前时间，格式为[YYYYMMDDhhmm]

6. cp

复制文件。如果源文件有两个以上，则目的文件一定要是目录才行。

cp [-adfilprsu] source destination
-a ：相当于 -dr --preserve=all
-d ：若来源文件为链接文件，则复制链接文件属性而非文件本身
-i ：若目标文件已经存在时，在覆盖前会先询问
-p ：连同文件的属性一起复制过去
-r ：递归复制
-u ：destination 比 source 旧才更新 destination，或 destination 不存在的情况下才复制
--preserve=all ：除了 -p 的权限相关参数外，还加入 SELinux 的属性, links, xattr 等也复制了

7. rm

删除文件。

## rm [-fir] 文件或目录
-r ：递归删除

8. mv

移动文件。

## mv [-fiu] source destination
## mv [options] source1 source2 source3 .... directory
-f ： force 强制的意思，如果目标文件已经存在，不会询问而直接覆盖

修改权限

可以将一组权限用数字来表示，此时一组权限的 3 个位当做二进制数字的位，从左到右每个位的权值为 4、2、1，即每个权限对应的数字权值为 r : 4、w : 2、x : 1。

## chmod [-R] xyz dirname/filename

示例：将 .bashrc 文件的权限修改为 -rwxr-xr–。

## chmod 754 .bashrc

也可以使用符号来设定权限。

## chmod [ugoa]  [+-=] [rwx] dirname/filename
- u：拥有者
- g：所属群组
- o：其他人
- a：所有人
- +：添加权限
- -：移除权限
- =：设定权限

示例：为 .bashrc 文件的所有用户添加写权限。

## chmod a+w .bashrc

默认权限

文件默认权限：文件默认没有可执行权限，因此为 666，也就是 -rw-rw-rw- 。
目录默认权限：目录必须要能够进入，也就是必须拥有可执行权限，因此为 777 ，也就是 drwxrwxrwx。

可以通过 umask 设置或者查看默认权限，通常以掩码的形式来表示，例如 002 表示其它用户的权限去除了一个 2 的权限，也就是写权限，因此建立新文件时默认的权限为 -rw-rw-r–。

软链接和硬链接

硬链接(hard link)：

A是B的硬链接（A和B都是文件名），则A的目录项中的inode节点号与B的目录项中的inode节点号相同，即一个inode节点对应两个不同的文件名，两个文件名指向同一个文件，A和B对文件系统来说是完全平等的。如果删除了其中一个，对另外一个没有影响。每增加一个文件名，inode节点上的链接数增加一，每删除一个对应的文件名，inode节点上的链接数减一，直到为0，inode节点和对应的数据块被回收。注：文件和文件名是不同的东西，rm A删除的只是A这个文件名，而A对应的数据块（文件）只有在inode节点链接数减少为0的时候才会被系统回收。

软链接(soft link)：

A是B的软链接（A和B都是文件名），A的目录项中的inode节点号与B的目录项中的inode节点号不相同，A和B指向的是两个不同的inode，继而指向两块不同的数据块。但是A的数据块中存放的只是B的路径名（可以根据这个找到B的目录项）。A和B之间是“主从”关系，如果B被删除了，A仍然存在（因为两个是不同的文件），但指向的是一个无效的链接。

主要区别、限制：

硬链接：

a.不能对目录创建硬链接，原因有几种，最重要的是：文件系统不能存在链接环（目录创建时的"…"除外，这个系统可以识别出来）,存在环的后果会导致例如文件遍历等操作的混乱(du，pwd等命令的运作原理就是基于文件硬链接，顺便一提，ls -l结果的第二列也是文件的硬链接数，即inode节点的链接数)

b：不能对不同的文件系统创建硬链接,即两个文件名要在相同的文件系统下。

c：不能对不存在的文件创建硬链接，由原理即可知原因。

软链接：

a.可以对目录创建软链接，遍历操作会忽略目录的软链接。

b:可以跨文件系统

c:可以对不存在的文件创建软链接，因为放的只是一个字符串，至于这个字符串是不是对于一个实际的文件，就是另外一回事了

ln 语法格式

硬链接：ln 源文件链接名

软链接：ln -s 源文件链接名

注意： 链接的源文件路径要写绝对路径

获取文件内容

1. cat

取得文件内容。

## cat [-AbEnTv] filename
-n ：打印出行号，连同空白行也会有行号，-b 不会

2. tac

是 cat 的反向操作，从最后一行开始打印。

3. more

和 cat 不同的是它可以一页一页查看文件内容，比较适合大文件的查看。

4. less

和 more 类似，但是多了一个向前翻页的功能。

5. head

取得文件前几行。

## head [-n number] filename
-n ：后面接数字，代表显示几行的意思

6. tail

是 head 的反向操作，只是取得是后几行。

7. od

以字符或者十六进制的形式显示二进制文件。

指令与文件搜索

1. which

指令搜索。

## which [-a] command
-a ：将所有指令列出，而不是只列第一个

2. whereis

文件搜索。速度比较快，因为它只搜索几个特定的目录。

## whereis [-bmsu] dirname/filename

3. locate

文件搜索。可以用关键字或者正则表达式进行搜索。

locate 使用 /var/lib/mlocate/ 这个数据库来进行搜索，它存储在内存中，并且每天更新一次，所以无法用 locate 搜索新建的文件。可以使用 updatedb 来立即更新数据库。

## locate [-ir] keyword
-r：正则表达式

4. find

文件搜索。可以使用文件的属性和权限进行搜索。

## find [basedir] [option]
example: find . -name "shadow*"

① 与时间有关的选项

-mtime  n ：列出在 n 天前的那一天修改过内容的文件
-mtime +n ：列出在 n 天之前 (不含 n 天本身) 修改过内容的文件
-mtime -n ：列出在 n 天之内 (含 n 天本身) 修改过内容的文件
-newer file ： 列出比 file 更新的文件

+4、4 和 -4 的指示的时间范围如下：

② 与文件拥有者和所属群组有关的选项

-uid n
-gid n
-user name
-group name
-nouser ：搜索拥有者不存在 /etc/passwd 的文件
-nogroup：搜索所属群组不存在于 /etc/group 的文件

③ 与文件权限和名称有关的选项

-name filename
-size [+-]SIZE：搜寻比 SIZE 还要大 (+) 或小 (-) 的文件。这个 SIZE 的规格有：c: 代表 byte，k: 代表 1024bytes。所以，要找比 50KB 还要大的文件，就是 -size +50k
-type TYPE
-perm mode  ：搜索权限等于 mode 的文件
-perm -mode ：搜索权限包含 mode 的文件
-perm /mode ：搜索权限包含任一 mode 的文件

六、压缩与打包

压缩文件名

Linux 底下有很多压缩文件名，常见的如下：

扩展名	压缩程序
*.Z	compress
*.zip	zip
*.gz	gzip
*.bz2	bzip2
*.xz	xz
*.tar	tar 程序打包的数据，没有经过压缩
*.tar.gz	tar 程序打包的文件，经过 gzip 的压缩
*.tar.bz2	tar 程序打包的文件，经过 bzip2 的压缩
*.tar.xz	tar 程序打包的文件，经过 xz 的压缩

压缩指令

1. gzip

gzip 是 Linux 使用最广的压缩指令，可以解开 compress、zip 与 gzip 所压缩的文件。

经过 gzip 压缩过，源文件就不存在了。

有 9 个不同的压缩等级可以使用。

可以使用 zcat、zmore、zless 来读取压缩文件的内容。

$ gzip [-cdtv#] filename
-c ：将压缩的数据输出到屏幕上
-d ：解压缩
-t ：检验压缩文件是否出错
-v ：显示压缩比等信息
-# ： # 为数字的意思，代表压缩等级，数字越大压缩比越高，默认为 6

2. bzip2

提供比 gzip 更高的压缩比。

查看命令：bzcat、bzmore、bzless、bzgrep。

$ bzip2 [-cdkzv#] filename
-k ：保留源文件

3. xz

提供比 bzip2 更佳的压缩比。

可以看到，gzip、bzip2、xz 的压缩比不断优化。不过要注意的是，压缩比越高，压缩的时间也越长。

查看命令：xzcat、xzmore、xzless、xzgrep。

$ xz [-dtlkc#] filename

打包

压缩指令只能对一个文件进行压缩，而打包能够将多个文件打包成一个大文件。tar 不仅可以用于打包，也可以使用 gzip、bzip2、xz 将打包文件进行压缩。

$ tar [-z|-j|-J] [cv] [-f 新建的 tar 文件] filename...  ==打包压缩
$ tar [-z|-j|-J] [tv] [-f 已有的 tar 文件]              ==查看
$ tar [-z|-j|-J] [xv] [-f 已有的 tar 文件] [-C 目录]    ==解压缩
-z ：使用 zip；
-j ：使用 bzip2；
-J ：使用 xz；
-c ：新建打包文件；
-t ：查看打包文件里面有哪些文件；
-x ：解打包或解压缩的功能；
-v ：在压缩/解压缩的过程中，显示正在处理的文件名；
-f : filename：要处理的文件；
-C 目录 ： 在特定目录解压缩。

使用方式	命令
打包压缩	tar -jcv -f filename.tar.bz2 要被压缩的文件或目录名称
查看	tar -jtv -f filename.tar.bz2
解压缩	tar -jxv -f filename.tar.bz2 -C 要解压缩的目录

4. 进程管理

1.ps

ps -l # 查看自己的进程
ps aux # 查看系统所有进程
ps aux | grep aria2 # 查看特定进程aria2
pstree -A # 查看进程树

2.top

第一行，任务队列信息，同 uptime 命令的执行结果

系统时间：23:06:21

运行时间：up 3days，3:22 min,

当前登录用户： 7 users

负载均衡(uptime) load average: 0.02, 0.14, 0.14

average后面的三个数分别是1分钟、5分钟、15分钟的负载情况。

load average数据是每隔5秒钟检查一次活跃的进程数，然后按特定算法计算出的数值。如果这个数除以逻辑CPU的数量，结果高于5的时候就表明系统在超负荷运转了

第二行，Tasks — 任务（进程）

总进程:150 total, 运行:1 running, 休眠:68 sleeping, 停止: 0 stopped, 僵尸进程: 4 zombie

第三行，cpu状态信息

0.0%us【user space】— 用户空间占用CPU的百分比。

0.3%sy【sysctl】— 内核空间占用CPU的百分比。

0.0%ni【】— 改变过优先级的进程占用CPU的百分比

99.7%id【idolt】— 空闲CPU百分比

0.0%wa【wait】— IO等待占用CPU的百分比

0.0%hi【Hardware IRQ】— 硬中断占用CPU的百分比

0.0%si【Software Interrupts】— 软中断占用CPU的百分比

第四行,内存状态

1008492 total, 387356 used, 85292 free, 535844 buffers【缓存的内存量】

第五行，swap交换分区信息

0 total, 0 used, 0 free, 475960 cached【缓冲的交换区总量】

备注：

可用内存=free + buffer + cached

对于内存监控，在top里我们要时刻监控第五行swap交换分区的used，如果这个数值在不断的变化，说明内核在不断进行内存和swap的数据交换，这是真正的内存不够用了。

第四行中使用中的内存总量（used）指的是现在系统内核控制的内存数，

第四行中空闲内存总量（free）是内核还未纳入其管控范围的数量。

纳入内核管理的内存不见得都在使用中，还包括过去使用过的现在可以被重复利用的内存，内核并不把这些可被重新使用的内存交还到free中去，因此在linux上free内存会越来越少，但不用为此担心。

3.netstat

查看占用端口进程，可以用netstat -anp | grep port查看指定端口进程。

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