@ 作者：达内 Python 教学部，吕泽
@ 编辑：博主，Discover304

Linux操作系统认知

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。

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/

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 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。

Linux常用命令

  • 学习目的

    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。

    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。

    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。

  • 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

    操作 功能
    ctrl+alt +t 打开一个终端
    shift+ctrl+n 打开一个终端
    ctrl+d 关闭终端
    命令行输入exit 关闭终端
    ctrl 和 + 号 字体放大
    ctrl 和 - 号 字体缩小
    ctrl + l 清空屏幕
    上下箭头 调取历史命令
    Tab键 自动补全文件名，目录名等信息

  • 命令格式

    注：这里的option使用了复数形式options，意思是可以有多个命令。例如：command -a -l 可以简化为 command -al

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    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

  • 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

  • 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。

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    ls | grep 'hello'
    ls | wc -w

帮助命令

查阅 command 命令的使用手册，摁q退出。

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man command

基础操作命令

序号 命令 作用 备注
01 ls 查看当前文件夹下的内容 -l 展示详细信息，-a展示隐藏文件（Linux下 . 开头的为隐藏文件）。
02 pwd 查看当前所在位置绝对路径
03 cd [目录名] 切换文件夹 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 。
04 touch [文件名] 如果文件不存在，新建文件 可以同时跟多个参数表示创建多个文件。
05 mkdir [目录名] 创建目录
06 rm [文件名] 删除指定的文件名 删除表示直接删除，无法找回，如果删除目录需要加 -r选项。
07 cp 复制一个文件 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 。
08 mv 移动一个文件 即使移动目录页不需要选项，有重命名的作用。

文件操作

序号 命令 作用 备注
01 cat [文件名] 查看文件内容、创建文件、文件合并、追加文件内容等功能
02 head [文件名] 显示文件头部 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。
03 tail [文件名] 显示文件尾部 选项-n，类似 head。
04 grep [搜索文本] [文件名] 搜索文本文件内容 -n 用于显示行号，-i忽略大小写。
05 find [目录] -name [文件名] 在一个目录及其子目录下查找文件 会从指定目录及其所有子目录中查询搜索文件。
06 wc [文件名] 查看文件行数，单词数等信息 -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。

压缩解压

序号 命令 作用 备注
01 zip 将文件压缩为zip格式 用于常与windows交互的情况，-r选项可以压缩目录 。
02 unzip 将zip格式文件解压 -d 可以选择解压位置。
03 tar 对gz或者bz2格式进行压缩解压 -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。

权限管理

序号 命令 作用
01 sudo 放在一个命令前，表示使用管理员权限执行。在打开终端第一次使用sudo时需要输入密码。
02 chmod 修改文件权限

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。
注：linux中虽然执行是 execution 但是一般使用 x 作为执行，而不是 e。

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<!-- 直接增删 [所有人|拥有者|组|其他] 的 [文件|目录的] [读|写|执行] 权限 -->
chmod  [augo][+/-][rwx] 文件名/目录名
who 用户类型 说明
a all 所用用户, 相当于 ugo
u user 文件所有者
g group 文件所有者所在组
o others 所有其他用户 
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2
# 直接修改 拥有者、组和其他 的 [文件|目录的] 权限
chmod  3个数字 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


 拥有者 / 组 / 其他

r w x

4 2 1





意义 数字组合 总和
rwx 4 2 1 7
rw- 4 2 0 6
r-x 4 0 1 5
r-- 4 0 0 4
-wx 0 2 1 3
-w- 0 2 0 2
--x 0 0 1 1
--- 0 0 0 0

显示展示命令

序号 命令 作用 备注
01 echo 向终端打印内容 -n 表示打印完成不换行
02 date 显示当前时间
03 df 显示磁盘剩余空间 -h 选项以Mb为单位显示，-T显示文件系统类型，其中ext4的为磁盘
04 whoami 显示当前用户
05 history [num] 显示历史命令记录 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
06 whereis 显示命令的位置 定位某个命令的二进制文件、源码和帮助页文件。whereis python3 返回的就是 /usr/bin/python3

输出重定向
> file 将file文件重定向为输出源，新建模式。
>> file 将file文件重定向为输出源，追加模式。

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# 将执行结果，写到out.txt文件中，若有同名文件将被删除。
echo "hello world"   > out.txt
# 将ls   /usr的执行结果，追加到Lsoutput.txt文件已有内容后。
ls   /usr   >> output.txt

​

其他命令

序号 命令 作用 备注
01 shutdown 关机或者重启 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
02 ln 创建链接 ln -s hello.py hello 创建了hello.py 的软链接
03 tree 获取目录树形结构

Linux服务器环境

vi编译器

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。

学习目的

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。

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。

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。

操作使用

  • 打开和新建文件
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$ 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

    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，在其他图形编辑器下，通过 快捷键 或者 鼠标 实现的操作，例如：定位、翻页、复制、粘贴、删除。
    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
    编辑模式
    正常的编辑文字

  • 进入编辑模式命令

命令 英文 功能 常用
i insert 在当前字符前插入文本 常用
o 在当前行后面插入一空行 常用
  • 底行模式常用命令
命令 功能
w 保存
q 退出，如果没有保存，不允许退出
q! 强行退出，不保存退出
wq 保存并退出
w! 强制保存

  • 命令模式常用命令

    • 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
    • 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

命令 功能
u 撤销上次命令
CTRL + r 恢复撤销的命令
  • 删除文本
命令 功能
x 删除光标所在字符，或者选中文字
cc 删除光标所在行并进入插入模式
  • 剪切、复制、粘贴
命令 功能
yy 复制一行，可以 nyy 复制多行
dd 剪切光标所在行，可以 ndd 剪切多行
p 粘贴
  • 替换
命令 功能 工作模式
r 替换当前字符 命令模式
R 替换当前行光标后的字符 替换模式
:%s/str/replace/g 替换str为replace 底行模式

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
命令 功能
/str 查找 str
:set nu 显示行号

/ 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

Best-VIM-Cheat-Sheet-03

添加用户

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。

用户管理命令

序号 命令 作用 备注
01 groupadd 组名 添加组
02 groupdel 组名 删除组
03 useradd -m 用户 -g 组 添加用户 -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。
04 passwd 用户名 设置密码 设置之后才能切换新用户登录
05 userdel -r 用户 删除用户 一般都会带 -r，删除用户的主目录和邮件池。

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

注：如果切换用户终端命令行只有一个$ 提示，也没有任何颜色提示，则vi打开 /etc/passwd 文件，存储的是所有的用户和密码信息，将该用户对应的内容修改，设置 bash 命令解释器。

注：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。

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。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。

作用 命令
更新软件源 apt update
安装软件 apt install
卸载软件 apt remove –purge
删除缓存的软件安装包 apt clean
安装本地软件包 dpkg -i
卸载软件 dpkg -P
多线程软件安装 apt-fast 
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sudo apt install sl   # 安装
sudo apt remove --purge  sl  # 彻底卸载

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
序号 命令 作用
01 ssh 用户名@ip 登录远程主机
02 scp 用户名@ip:文件名绝对路径 目标位置 远程复制文件

ssh登录

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# 登录
ssh  levi@192.168.100.5 
# 退出
exit

scp拷贝

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# 注意：`:` 后面的路径写绝对路径，类似端口操作
scp  demo.py levi@192.168.100.5:/home/tarena

# 把远程主目录下demo.py文件 复制到本地当前目录下的copy文件夹内
scp  levi@192.168.100.5:/home/tarena/demo.py  ./copy

# 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.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 ~/.ssauthorized_keys，将信任的计算机的id_rsa.pub文件内容追加到服authorized_keys文件的最后即可。

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。