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Linux学习笔记（个人向）

1. 基础知识

  • 1991年首次发布，是开源软件发展历史上最著名的例子。只要遵循GNU通用公共许可证（GNU General Public License，简称==GPL==），任何人和机构都可以自由地使用Linux的所有底层源代码，也可以自由地修改和再发布。
  • 很多公司或者组织都会基于Linux内核开发自己的操作系统，即Linux发行版。

1.1 Linux系统架构与组成

  • Linux是一个多层次的结构，包含内核程序、系统库、Shell(壳)、应用程序等：
    l1
  • 应用程序例如Chrome、Virth、Git、SQL Server等，通常是专业的服务软件。提供页面访问的NGINX和提供数据库服务的MySQL都是基本必装的。

1.2 Linux发行版

  • Linux发行版是由第三方发行的，由内核程序、应用程序、系统工具、库文件、图形界面（GUI）、Shell、包管理器等等组成的一个完整的操作系统。
  • 它负责提供一个预先配置好的Linux 环境，使我们能够方便的安装、配置和使用Linux系统。
  • 每个发行版都有自己的目标受众、设计理念和特色，个人或者机构只要根据指引和需求选择适合自己的发行版即可。
    例如：Ubuntu适合个人桌面用户、Kali适用于网络安全和渗透测试，Alpine体积小巧，适用于容器化的应用。

2. 安装和配置Linux系统

  • 通常在电脑原有操作系统上使用Linux系统有三种方式：
    1. 虚拟机软件；
    2. 容器安装；
    3. 云服务器；
  • 我们用得较多的是虚拟机工具，以下为几种常见的虚拟机工具的介绍：
    l2
    在这里推荐安装的虚拟机软件是VirtualBox(Windows)、Multipass(Mac)或者 Hyper-V。后者直接使用Windows子系统WSL安装Linux即可。前两者安装完软件，直接新建一个虚拟机，然后安装一个Linux系统就可以了。
    1. Parallels Desktop也是一款很好用的Mac虚拟机。它不仅支持运行Linux,而且更适合在Mac中运行Windows。安装完PD后，就可以在Mac电脑上同时运行这两种系统了，且系统的切换也非常简单，只需要切换不同的桌面即可。
    2. UTM是一类非常特别且小众的虚拟机工具，基于QEMU(一种虚拟机架构) ，特点是可以模拟多种不同的CPU架构，例如x86、ARM、MIPS等。当你的电脑需要运行不同架构的操作系统的软件时，UTM就是一个很好的选择，只是会造成一定的性能损耗。

2.1 使用multipass下载安装Ubuntu

  1. 下载multipass；
  2. 下载完成后，使用 
    multipass launch --name ubuntu --cpus <分配给系统的核心数> --memory <分配给系统的内存大小> --disk <分配给系统的磁盘大小>
  3. 使用multipass list命令参看multipass中存在的系统；
  4. 使用multipass shell ubuntu进入虚拟机中；
  5. 其他常用命令例如：
    l3

2.2 使用VMWare软件下载Ubuntu

  1. 打开Ubuntu的官网，下载Ubuntu
  2. 打开VMWare软件，点击新建虚拟机，选择典型安装，再选出我们刚刚下载好的镜像文件，然后一直下一步就可以了；

3. Linux的一些基础命令

3.1 vi/vim编辑器

  • vi编辑器是Unix系统下的一款文本编辑器，而vim是"vi improved"的缩写，即vi编辑器的增强版，增加了一些新的功能，做出了一些改进。
  • 通常在命令行（cmd、powershell）中输入vi或者vim都会启动vim，在Linux系统中，优先安装的也是vim。
  • 进入vim后，可以看到版本号等一些信息，此时我们可以使用:help来查看帮助信息或者使用:q来退出vim
  • vim中有三种常见的模式：
    1. 命令模式（Command mode）
    2. 插入模式（Insert mode）
    3. 尾行模式（Last line mode）
  • 可以使用vi <文件名>.txt来创建或者打开一个文件
  • 进入vim后默认采取命令模式，插入模式是用于编辑文件的。在命令模式的时候，可以通过按下键盘上的i/I、a/A、o/O建来切换到插入模式，分别代表insert、append和open。==大小写的i/I、a/A和o/O表示插入的位置，意义都不一样==，具体如下图所示：
    l4 进入插入模式后，键盘所有的输入都将作为插入的文本内容；要想退出插入模式，可以按键盘上的Esc键来回到命令模式。
  • 可以使用:wq保存文件并退出vim回到命令行界面；接着可以使用ls <文件名>.txt来打开文件并使用cat <文件名>.txt来查看文件内容；
  • 在vim界面中，可以使用"H、J、K、L"来控制光标在界面内的移动，具体如下：
    l5
    当然也可以直接使用方向键的上下左右进行光标移动；
  • 常用的快捷键还有：
    1. ^，它会跳转到这一行的行首；
    2. $,它会跳转到这一行的行尾；

    这种方法在一行非常长的时候是非常方便的。除此以外，正则表达式或者查找替换的时候，会使用以上两个符号表示开头和结尾。

  • 除此之外，关于vim还有关于插入删除复制的快捷键，如yy、p和dd:
    l6
    而且非常快捷的是，只需要在这些快捷键的前面加上数字，就可以表示复制或者粘贴的次数。例如：2yy表示复制光标前面的两行内容，3p表示将复制的内容在光标下面的行中粘贴三次；
  • 若界面中的行数太多容易搞混当前的位置，可以键入:set number\ :set nu来在语句左边显示出行号，以便清晰辨别相关内容。想要取消显示行号，也可以用:set nonnumber。
  • 由于光标移动速度太慢，为了提高效率，我们可以使用ctrl f或者ctrl b来向前翻页或者向后翻页： l7
    或者：
    l8
    其中u表示up，d表示down。
  • 我们可以使用一个大写的G来跳转至文件的最后一页；使用gg来跳转到文件的第一行； 若我们要跳转到文件的指定行号，可以使用<行号>G来跳转到文件的指定行的位置；或者直接用:<行号>再回车的方式来跳转到文件的对应行的位置；
  • 在vim中查找和替换也是非常常用的：
    1. 查找 我们可以使用/<要查找的内容>从光标的位置开始向下进行查找；而使用?<要查找的内容>，可以从光标的位置开始向上进行查找；
      当我们找到目标之后，如果要继续查找下一个，可以键入一个n，这里它是“next”的缩写，下一个是相对于当前查找方向而定的；而使用N键入则是与当前查找方向相反地查找下一个，即“查找上一个目标”。
      尤其注意，==要查找的内容是区分大小写的==。如果要查找时忽略大小写的区别，可以在<要查找内容>之后加上\c标识或者输入set ic(ignore case)命令来修改全局的忽略大小写的设置。
    2. 替换
    3. 一般替换
      仅替换光标所在行的第一个查找词的内容，格式为： 
      :s/<查找词>/<替换词>
    4. 逐行替换
      替换掉光标所在行的所有与查找词一样的内容，格式是： 
      :s/<查找词>/<替换词>/g
    5. 分块替换
      替换掉选中段内的所有行中与查找词一样的内容，格式是： 
      :<开始行号>,<结束行号>s/<查找词>/<替换词>
      同时，如果我们想查找整个文件内的情况并替换，则可以用以下格式： 
      :1,$s/<查找词>/<替换词>   因为^表示文首，$表示文末
  • 还有一个非常好用的快捷键就是u，意为"undo"，即撤销,类似Windows中的ctrl+z键。它可以撤销当前操作恢复到上一步
  • vim有一种特别重要的文件，叫.vimrc，它用于保存关于vim的配置信息或快捷键位，每次打开vim的时候都会自动预加载它。我们可以把自己习惯的一些设置都写入到这个文件中，这样在以后的使用中就会更加方便和高效。

3.2 常用命令

  • Linux中的命令基本都是命令名和它之后的一些参数组成的。基本上所有的命令都可以接受一到多个参数。

echo

可以用来修改源文件中的内容，格式为：

echo "<修改的文件内容>" > <文件名>      修改源文件内容  
echo "<创建的文件内容>" > <文件名>      创建新的文件   
echo <输出内容>     将输出内容输出到荧幕上

ls

即 list，显示目录内容；

直接输入ls可以查看当前目录下的所有文件和目录；ls -l可以显示更详细的信息；ls -a可以查看包括隐藏文件在内的所有文件和目录；ls -h可以以人类可读的方式显示文件的大小；ls -t可以按照修改时间排序；ls -r可以逆序显示。**不同的 **

在Linux中，以半角英文的.开头的文件和目录都是隐藏的，例如：用于保存SSH密钥的.ssh目录、保存用户配置信息的.bash_profile文件等。以上的后缀可以合并简写，例如非常常用的ls -ltr。

  1. 在打开的详细目录中，左边这一列是文件的类型和权限。第一个字符表示的是文件的类型，-表示普通文件、d表示目录、l表示这是一个链接文件。

    1. 链接文件是Linux系统中的一种特殊的文件，分为硬链接和软链接两种。软链接也叫符号链接，它类似于Windows系统中的快捷方式，如每行的最末尾又出现形如
      l9 的文件格式，箭头左边表示链接文件本身，箭头右边表示它所指向的文件或者是目录。
    2. 创建链接文件的命令是ln，后边加上源文件的名称以及链接文件的名称,即
    ln <可能的参数> <链接到的文件或者目录名> <链接文件的名字>
    • 也可以加上一个-s参数在ln后以表示创建的是一个软链接文件。若不加则是默认创建硬链接文件。
    1. 软链接文件本身其实并不存储文件的内容，它只是一个指向目标文件的"快捷方式"，故软链接文件的大小是很小的，通常远小于源文件。
      与软链接不同，硬链接本质上是一个指向文件系统中另一个文件的==指针==，与原始文件共享相同的i节点，也就是共享相同的文件内容。源文件和硬链接实际上是一个文件的"不同姓名"，删除其中一个文件后，另一个还是可以正常访问。
    2. i节点是文件系统中一个非常重要的概念，全称为index node。在Linux系统中，==每个文件或者说目录都有一个唯一的节点，它存储了文件的元数据信息==，包含文件的权限、所有者、大小、修改时间等。==系统也是通过这个 i 节点来识别一个文件的==。对于文件的 i节点，我们可以通过ls -ltri命令进行查看，每行最左端的一串数字就是i节点编码。

  2. 列表中的第二列表示的就是文件此时的硬链接数，可以使用rm <文件名>命令删除文件。此时我们发现，删除源文件后，硬链接文件还是能够访问，但是软链接文件则会失效。

  3. 列表第一行的后续符号是权限信息，具体如下：
    l10
    若相对位置没有相应的权限，则位置会用-来代替，如rw-代表可读可写不可执行。如果我们要修改文件访问的权限，可以使用chmod（change mode）命令，具体格式如下：

    chmod +<权限符号> <修改的文件名>    添加权限  
chmod -<权限符号> <修改的文件名>    删除权限

    除此之外，还可以在+\-号前面加上u、g、o来给文件的所有者、同组用户或者其他用户修改访问权限，可以两个连写，例如ug。如果都不写，意为给全部用户修改权限。
    有一种更快的修改权限的方法，即：将权限与数字对等，r是4，w是2，x是1，然后将权限数字求和就是每一种用户所得到的权限数。通过权限数我们可以快速知道用户获得了什么样的权限：
    l11
    由此修改权限可以写作：
    chmod <三位权限数> <修改权限的文件名

touch

在Linux中本来的作用是更新文件的修改时间，但如果系统中原来没有相关文件，则会自动生成一个，形同创建文件。

touch <文件名>      创建文件

命令行都有一个特点，都可以使用方向键的上箭头复制查找上面输入的命令，按下回车就可以再执行。

cd

在Windows系统中，文件是以盘符开始的，即文件首先要隶属于某个盘中。==在Linux系统中，文件系统是一个树状结构，所有的文件和目录都是从根目录开始的，根目录符号为/==。

  1. 我们可以使用pwd命令，显示当前所在目录的位置
  2. 我们还可以使用cd <切换目录地址>命令来切换目录，如cd /代表切换到根目录。

Linux中的路径有两种，一种是绝对路径，即从根目录开始的完整路径；另一种是相对路径，即相对于当前目录的路径。其中一个.代表当前目录；..代表上一级目录；~代表当前用户的家目录；-表示上一次所在的目录。

以下介绍一下根目录下的常见目录及其功能：

  1. bin目录，即binary目录，存放系统的基本命令和一些二进制的可执行文件;
  2. etc目录，存放系统和一些软件的配置文件；
  3. home目录，是用户的家目录，即当我们进入系统之后默认的目录；
    其他不常用的如下：
    l12

cp

用于复制文件或者目录，格式为：

cp <要复制的文件> <粘贴到的对应文件名>      复制文件  
cp -r <要复制的目录名> <粘贴到的对应目录名>       用递归复制的方式复制目录

mv

用于移动文件或者说重命名文件，格式为：

mv <原先文件名> <修改的文件名>

rm

删除文件的命令，格式为：

rm <删除的文件名>

mkdir

全称为make directory，即创建目录命令，格式为：

mkdir <要创建的目录名>

还可以在mkdir之后加入-p操作来创建多级目录，例如mkdir -p folder1/folder2/folder3就是一次性创建了三个嵌套的目录。

du

全称为disk usage，本用于查看文件和目录大小的，但它会将当前目录下所有目录、文件一次显示出来，所以实用性极强，非常好用。但有个问题，du操作在目录里有特别大文件的情况下，速度会特别的慢，甚至死机。
例如： l13
左边的是文件或者目录的大小，右边的是其相对地址和名称。加上-h操作可以更人性化的方式来显示。

clear

用于在命令行界面清除萤幕中的所有内容，即清屏。

rmdir

全称为remove directory，即删除目录。 当目录下边为空时，可以直接使用rmdir <目录名的方式删除；但当目录不为空时，会报错，此时更好的方法是使用rm -r <目录名>的方式递归地删除一个整个文件夹。

【注意】：Linux中的删除命令都是不可逆的，故任何对Linux中文件的删除都要慎重。因此，使用rm命令的时候要十分小心，特别是rm -r删除整个目录的时候。

3.3 用tree显示目录结构

  • tree可以用树状图的形式显示目录的结构。但它不是系统自带的命令，需要使用包管理器下载，具体代码如下： 
    sudo apt install tree
    之后就可以直接在当前文件夹里输入tree查看可视树状化后的文件层次了。