一、Linux 操作系统概述

1.1 操作系统的核心价值

        操作系统的本质是 "使计算机更好用"。它作为用户与硬件之间的中间层，负责内存管理、进程调度、文件系统管理和设备驱动管理等核心功能，让用户无需直接操作硬件即可完成复杂任务。在服务器领域，Linux 凭借其稳定性、安全性和开源特性，已成为全球最主流的操作系统之一。

1.2 Linux 的发展历程

1.2.1 UNIX 的起源

        Linux 的故事始于 UNIX。1968 年，通用电器、贝尔实验室和麻省理工学院合作开发了 Multics 系统，为后续操作系统奠定了多任务、多用户的设计基础。1969-1970 年，贝尔实验室的 Ken Thompson 和 Dennis Ritchie 在 Multics 基础上开发了 UNIX 系统，其高效性和可移植性使其迅速在学术界传播。

        1972 年，UNIX 开始商业发行，加州大学伯克利分校在此基础上开发了 BSD 版本，与 AT&T 的 System V 形成两大分支。1991 年，UNIX 系统实验室推出 System V Release 4，整合了多个版本的特性，成为重要的商业标准。

1.2.2 Linux 的诞生

        1991 年 10 月 5 日，赫尔辛基大学研究生 Linus Torvalds 在 Usenet 新闻组宣布了 Linux 操作系统的诞生。这款受 Minix 启发的系统最初仅作为个人项目，却意外引发全球开发者协作热潮。1994 年，Linux 1.0 版本正式发布，标志着其进入实用阶段。

        与 UNIX 不同，Linux 采用 GNU GPL 开源协议，允许用户自由使用、修改和分发源代码，这种开源模式极大加速了其发展。如今，Linux 已从最初的个人项目成长为支撑全球互联网基础设施的核心系统。

1.3 Linux 的应用现状

• 服务器领域：占据全球 75% 的服务器市场份额，在政府、金融、电信等关键领域广泛应用
• 桌面领域：国内有中标麒麟、深度 Linux 等发行版，国际上 Ubuntu 凭借易用性积累了大量用户，但在软硬件兼容性上仍与 Windows 存在差距
• 移动嵌入式领域：Android 系统基于 Linux 内核开发，占据全球 84.6% 的智能手机市场；路由器、智能电视等设备也大量采用定制化 Linux
• 云计算 / 大数据领域：86% 的企业使用 Linux 构建云计算和大数据平台，逐步取代 UNIX 成为主流

1.4 主流发行版本

• Debian：以稳定性著称，适合服务器场景，适合高级用户和系统管理员
• Ubuntu：Debian 的衍生版，易用性强，广泛应用于桌面、服务器和云计算领域
• 红帽企业级 Linux（RHEL）：首个商业 Linux 发行版，通过 RHCSA/RHCE 认证体系培养了大量系统管理员
• CentOS：基于 RHEL 源代码重构的免费版本，与 RHEL 兼容性极高，适合预算有限的企业
• Fedora：红帽的测试平台，包含最新技术，适合开发者尝鲜
• Kali Linux：专注于渗透测试的发行版，预装大量安全工具，是网络安全从业者的首选

二、Linux 基础操作指令

2.1 远程登录工具 XShell

        在服务器管理中，图形界面因资源消耗大、效率低而极少使用，远程终端成为主要操作方式。XShell 是常用的远程终端工具，其免费版本（home/school）可满足个人学习需求（也可以使用虚拟机，但是不推荐新手使用虚拟机）。

登录步骤：

1. 查看 Linux 主机 IP：ifconfig(可在各大平台购买云服务器)
2. 建立连接：ssh [IP地址]
3. 输入用户名和密码完成登录

2.2 文件与目录操作

2.2.1 目录查看（ls）

ls命令用于列出目录内容，选项：

• -a：显示所有文件（包括以.开头的隐藏文件）
• -l：显示详细信息（权限、所有者、大小、修改时间等）
• -d：将目录本身作为文件显示
• -i：显示 inode 编号
• -t：按修改时间排序
• -r：反向排序
• -R：递归显示子目录内容

示例：

# 显示当前目录所有文件的详细信息
ls -al# 显示/var目录的inode信息
ls -id /var# 按大小排序显示/tmp目录内容
ls -lS /tmp

这里常用选项有 -l -a记住这两个就行

2.2.2 路径查看（pwd）

        在这里介绍几个标识符 '.' 代表当前工作路径 '..'代表上一级工作路径'/'代表根目录

pwd命令用于显示当前工作目录的绝对路径：

2.2.3 目录切换（cd）

cd命令用于切换工作目录，Linux 的路径分为：

• 绝对路径：从根目录/开始的完整路径（如/home/whb/test）
• 相对路径：相对于当前目录的路径（如../temp表示上级目录的 temp 文件夹）

常用操作：

# 切换到/tmp目录
cd /tmp# 返回上级目录
cd ..# 切换到用户家目录
cd ~# 切换到上一次所在目录
cd -

2.2.4 文件创建（touch）

touch命令用于创建空文件或修改文件时间戳：

• -a：仅修改访问时间
• -m：仅修改修改时间

示例：

# 创建新文件
touch newfile.txt# 修改文件访问时间
touch -a oldfile.txt# 查看文件时间信息
stat newfile.txt

文件的时间戳包含三种：

• Access：最后访问时间
• Modify：内容最后修改时间
• Change：元数据（权限、所有者等）最后修改时间

2.2.5 目录创建（mkdir）

mkdir命令用于创建目录，关键选项-p可递归创建多级目录：

# 创建单级目录
mkdir docs# 创建多级目录
mkdir -p project/src/main/java# 查看创建结果 tree命令可能会没有安装 安装指令为：(sudo) yum/apt install -y tree (root账户不需要sudo)
tree project

2.2.6 目录删除（rmdir）

rmdir用于删除空目录，-p选项可删除空的父目录（指令不常用，推荐使用rm）：

# 删除空目录
rmdir empty_dir# 递归删除空目录链
rmdir -p a/b/c

注意：若目录非空，rmdir 会提示错误，需使用rm -r命令

2.2.7 文件 / 目录删除（rm）

rm是删除文件和目录的核心命令，常用选项：

• -f：强制删除，不提示
• -i：删除前询问确认
• -r：递归删除目录及内容

示例：

# 删除文件（会提示）
rm file.txt# 强制删除目录及所有内容
rm -rf old_project# 删除前询问的递归删除
rm -ri data/

警告：rm -rf /是极其危险的命令，会删除系统所有文件，绝对禁止使用

2.2.8 文件复制（cp）

cp用于复制文件或目录，核心选项：

• -i：覆盖前询问
• -r：递归复制目录
• -f：强制覆盖

示例：

# 复制文件
cp document.txt backup/# 递归复制目录
cp -r src/ dest/# 覆盖前询问
cp -i new.txt old.txt# 复制所有txt文件到archive目录
cp *.txt archive/

2.2.9 文件移动 / 重命名（mv）

mv可实现文件移动或重命名，常用选项：

• -i：覆盖前询问
• -f：强制覆盖

示例：

# 重命名文件
mv oldname.txt newname.txt# 移动文件到目录
mv report.pdf docs/# 移动多个文件到归档目录
mv *.log logs/# 覆盖前询问
mv -i temp.txt data/

2.3 文件内容查看

2.3.1 文本查看（cat）

cat用于查看文件内容，适合小文件：

• -n：显示所有行号
• -b：仅显示非空行号
• -s：压缩连续空行为一行

示例：

# 查看文件内容
cat README.md# 显示行号
cat -n script.sh# 压缩空行
cat -s notes.txt

2.3.2 分页查看（more/less）

• more：基本分页工具，仅支持向前滚动

  • -n：指定每页显示行数
  • q：退出查看

• less：增强版分页工具，支持前后滚动和搜索

  • -N：显示行号
  • /关键词：向下搜索
  • ?关键词：向上搜索
  • n：重复上一次搜索
  • q：退出

示例：

# 分页查看长文件
more -20 large_file.log# 带行号查看并允许搜索
less -N access.log

2.3.3 头尾查看（head/tail）

• head：显示文件开头内容（默认 10 行）
• tail：显示文件结尾内容（默认 10 行），-f选项可实时监控文件更新

示例：

# 显示前5行
head -5 config.ini# 显示最后3行
tail -3 results.txt# 实时监控日志文件
tail -f /var/log/syslog

高级用法：显示文件的 180-200 行

head -200 file.txt | tail -20

2.4 系统信息查询

2.4.1 帮助手册（man）

man命令用于查看命令手册，手册分为 9 个章节：

1. 普通命令
2. 系统调用（如 open、write）
3. 库函数（如 printf）
4. 特殊文件（/dev 下的设备文件）
5. 文件格式（如 passwd 文件结构）
6. 游戏程序
7. 系统变量和附件
8. 系统管理命令
9. 内核相关

示例：

# 查看ls命令手册
man ls# 查看printf库函数（第三章）
man 3 printf# 查看系统调用fork（第二章）
man 2 fork

2.4.2 命令定位（which/whereis）

• which：查找命令的可执行文件路径
• whereis：查找命令的二进制文件、源代码和手册页

示例：

# 查找ls命令位置
which ls# 查找gcc的相关文件
whereis gcc

2.4.3 时间管理（date/cal）

date命令用于显示和设置系统时间：

# 显示当前时间
date# 按指定格式显示（年/月/日-时:分:秒）
date +%Y/%m/%d-%H:%M:%S# 显示时间戳（从1970-01-01开始的秒数）
date +%s# 时间戳转换为可读时间
date -d @1673432636

cal(calendar)命令用于查看日历：

# 显示当前月日历
cal# 显示2024年全年日历
cal 2024# 显示包含上月、本月、下月的日历
cal -3# 显示当天是当年的第几天
cal -j

2.4.4 系统信息（uname）

uname用于查看系统内核信息：

# 显示内核版本
uname -r# 显示所有系统信息
uname -a# 查看操作系统版本（部分发行版支持）
lsb_release -a

2.5 搜索与文本处理

2.5.1 文件搜索（find）

find在目录树中搜索文件，常用选项：

• -name：按文件名搜索
• -type：按文件类型搜索（f：普通文件，d：目录，l：链接）
• -size：按文件大小搜索
• -mtime：按修改时间搜索

示例：

# 在当前目录搜索test.c文件
find . -name "test.c"# 在/home下搜索所有目录
find /home -type d# 搜索大于100MB的文件
find / -size +100M# 搜索近7天修改过的文件
find /var/log -mtime -7

2.5.2 文本搜索（grep）

grep用于在文件中搜索字符串，支持正则表达式：

• -i：忽略大小写
• -n：显示行号
• -v：反向匹配（显示不包含关键词的行）
• -r：递归搜索目录

示例：

# 在文件中搜索关键词
grep "error" app.log# 忽略大小写搜索
grep -i "warning" system.log# 显示行号并反向匹配
grep -vn "debug" debug.log# 递归搜索目录中的关键词
grep -r "config" /etc/

2.6 压缩与打包

2.6.1 zip/unzip（知道）

zip和unzip用于处理 ZIP 格式压缩文件：

# 压缩目录
zip -r docs.zip documents/# 解压到指定目录
unzip docs.zip -d /tmp/

2.6.2 tar（重要）

tar是 Linux 最常用的打包工具，支持多种压缩算法：

• -c：创建打包文件
• -x：解包
• -t：查看包内文件
• -z：使用 gzip 压缩 / 解压
• -j：使用 bzip2 压缩 / 解压
• -v：显示过程
• -f：指定文件名
• -C：指定解压目录

示例：

# 打包目录（不压缩）
tar -cvf data.tar data/# 用gzip压缩
tar -zcvf logs.tar.gz /var/log/# 用bzip2压缩
tar -jcvf docs.tar.bz2 documents/# 查看压缩包内容
tar -ztvf logs.tar.gz# 解压到指定目录
tar -zxvf logs.tar.gz -C /tmp/# 仅解压包中的特定文件
tar -zxvf docs.tar.bz2 README.md

三、Linux 权限管理系统

3.1 权限的核心概念

        Linux 是多用户操作系统，权限系统确保不同用户对资源的访问受到合理控制。权限管理基于三个维度：

• 访问者分类

  • u（User）：文件所有者
  • g（Group）：所有者所在组的用户
  • o（Others）：其他用户
  • a（All）：所有用户

• 文件类型

  • d：目录
  • -：普通文件
  • l：软链接（快捷方式）
  • b：块设备文件（如硬盘）
  • c：字符设备文件（如终端）
  • p：管道文件
  • s：套接口文件

3.2 基本权限表示

Linux 为每种访问者分配三种基本权限：

        权限组合采用三位数表示（类似八进制如755），第一位表示所有者权限，第二位表示组权限，第三位表示其他用户权限。例如：

• rwxr-xr-x（755）：所有者拥有全部权限，组和其他用户有读和执行权限
• rw-r--r--（644）：所有者有读写权限，组和其他用户仅有读权限

3.3 权限修改命令

3.3.1 chmod：修改文件权限

chmod用于修改文件或目录的权限，支持两种修改方式：

符号法：chmod [u/g/o/a][+/-/=][r/w/x] 文件名

# 给所有者增加执行权限
chmod u+x script.sh# 移除其他用户的写权限
chmod o-w data.txt# 给所有用户设置读写权限
chmod a=rw config.ini# 递归修改目录权限
chmod -R g+rx docs/

数字法：chmod 三位数字 文件名

# 设置权限为rw-r--r--
chmod 644 article.txt# 设置目录权限为rwxr-x---
chmod 750 project/# 递归设置目录及内容权限
chmod -R 775 shared/

3.3.2 chown：修改所有者

chown用于修改文件的所有者（仅 root 或文件所有者可执行）：

# 改变文件所有者
chown alice report.txt# 同时改变所有者和所属组
chown bob:devs data.csv# 递归修改目录所有者
chown -R www:www /var/www/

3.3.3 chgrp：修改所属组

chgrp用于修改文件的所属组：

# 改变文件所属组
chgrp devs code.c# 递归修改目录所属组
chgrp -R admins docs/

3.4 权限掩码（umask）

umask 用于设置新建文件和目录的默认权限，其值为 "要去掉的权限"。计算方式为：

• 新建文件默认权限：0666 & ~umask（文件默认无执行权限）
• 新建目录默认权限：0777 & ~umask

示例：

# 查看当前umask
umask# 设置umask（root默认0022，普通用户默认0002）
umask 002# 验证：新建文件权限为664（666-002）
touch test.txt
ls -l test.txt  # -rw-rw-r--

3.5 特殊权限：粘滞位

        在默认权限下，只要用户对目录有写权限，就可以删除目录中的任何文件，无论该文件的所有者是谁。为解决此问题，Linux 引入粘滞位（Sticky Bit）：

• 目录设置粘滞位后（权限末尾显示t），仅以下用户可删除文件：
  1. 超级管理员（root）
  2. 目录所有者
  3. 文件所有者

操作示例：

# 给目录添加粘滞位
chmod +t /tmp# 查看权限（显示drwxrwxrwt）
ls -ld /tmp# 移除粘滞位
chmod -t /tmp

系统临时目录/tmp默认设置粘滞位，确保普通用户不能删除他人文件。

3.6 sudo 权限管理（需要学习vim工具，后续会讲）

sudo 允许普通用户临时执行 root 权限命令，配置步骤：

1. 修改 sudo 配置文件（需 root 权限）：

chmod 740 /etc/sudoers
vi /etc/sudoers

1. 添加权限配置（格式：用户名 主机=(执行用户) 命令）：

# 允许alice执行所有命令
alice ALL=(ALL) ALL# 允许bob仅执行useradd和userdel命令
bob ALL=(root) /usr/sbin/useradd, /usr/sbin/userdel

1. 普通用户使用 sudo 执行命令：

# 以root权限创建用户
sudo -u root useradd newuser

四、Linux 常用进阶操作

4.1 管道与重定向

• 重定向：改变命令输出方向

  • >：覆盖写入文件
  • >>：追加写入文件
  • <：从文件读取输入

• 管道：将一个命令的输出作为另一个命令的输入（|）

示例：

# 将命令输出写入文件
ls -l > filelist.txt# 追加输出到文件
echo "new line" >> notes.txt# 统计文件行数
cat large_file.txt | wc -l# 搜索进程并显示详细信息
ps aux | grep "nginx"

4.2 系统进程管理（top）

top用于实时监控系统进程和资源占用：

• -d：设置刷新间隔（秒）
• -n：设置刷新次数

操作快捷键：

• q：退出
• P：按 CPU 使用率排序
• M：按内存使用率排序
• k：终止指定进程
• h：显示帮助

示例：

# 每2秒刷新一次，共刷新5次
top -d 2 -n 5

4.3 别名设置（alias）

alias用于创建命令别名，简化复杂操作：

# 设置别名
alias ll='ls -alF'
alias rm='rm -i'  # 删除前自动询问# 查看别名
alias# 取消别名
unalias ll

永久生效需将别名添加到~/.bashrc或~/.bash_profile文件。

4.4 文件传输（rz/sz）

通过 XShell 在 Windows 和 Linux 间传输文件：

# 安装工具
sudo yum install -y lrzsz# 上传文件（从Windows到Linux）
rz  # 执行后选择本地文件# 下载文件（从Linux到Windows）
sz filename.txt

五、权限管理实践案例

5.1 网站目录权限配置

为确保 Web 服务器安全，合理配置目录权限：

# 创建网站根目录
mkdir -p /var/www/example.com# 设置所有者为www-data（Web服务用户）
chown -R www-data:www-data /var/www/example.com# 目录权限：所有者读写执行，组读执行，其他无权限
find /var/www/example.com -type d -exec chmod 750 {} \;# 文件权限：所有者读写，组读，其他无权限
find /var/www/example.com -type f -exec chmod 640 {} \;

5.2 多用户协作目录

创建团队共享目录，确保成员可读写但不能删除他人文件：

# 创建共享目录
mkdir /team/share# 设置所属组为dev
chgrp -R dev /team/share# 允许组内用户读写，添加粘滞位
chmod -R 775 /team/share
chmod +t /team/share

5.3 日志文件权限控制

确保日志文件可被服务写入，同时仅管理员可查看：

# 创建日志目录
mkdir /var/log/app# 设置所有者为应用用户，所属组为adm
chown -R appuser:adm /var/log/app# 目录权限：所有者全权限，组读执行，其他无
chmod 750 /var/log/app# 日志文件权限：所有者读写，组读，其他无
chmod 640 /var/log/app/*.log

六、总结与扩展学习

        Linux 指令和权限管理是系统运维的基础，掌握这些知识不仅能提高工作效率，更能构建安全可靠的系统环境。学习建议：

1. 刻意练习：通过实际操作记忆指令，避免死记硬背
2. 查看手册：善用man命令查询参数细节
3. 理解原理：不仅要知道 "怎么做"，更要理解 "为什么"
4. 安全意识：操作权限和删除命令时务必谨慎，养成备份习惯

        进阶学习方向：Shell 脚本编程、Linux 内核原理、容器化技术（Docker）等，这些都需要扎实的 Linux 基础作为支撑。

        Linux 的开源生态和丰富工具链为技术人员提供了无限可能，持续探索和实践，才能真正发挥其强大能力。