Linux 系统
什么是 Linux？
Linux 是一个免费开源的操作系统，就像 Windows 或 macOS 一样。它被广泛应用在服务器、超级计算机、移动设备等各个领域。学习 Linux 对于程序员和技术工作者来说非常重要。
Linux 操作系统的组成
Linux 操作系统主要由两个核心部分组成：
Linux 内核（Kernel）：这是系统的核心，负责管理硬件资源、进程调度、内存管理、文件系统等底层功能。内核直接与硬件交互，为上层软件提供统一的接口。
软件包（Software Packages）：包括各种应用程序、系统工具、库文件、桌面环境等，这些软件包构成了完整的操作系统环境，为用户提供丰富的功能和友好的交互界面。
正是这种模块化的设计，使得 Linux 既保持了内核的稳定性和高效性，又具备了极强的可扩展性和定制性。
Linux 发行版
Linux 的开源特性使得它可以被自由修改和分发，因此有很多不同的 Linux 发行版，例如 Ubuntu、Debian、Arch 等。每个发行版都有其特点：
- Ubuntu：最受欢迎的桌面 Linux 发行版，用户友好，软件丰富
- Debian：稳定可靠，Ubuntu 的基础
- CentOS/RHEL：企业级服务器首选
- Arch Linux：滚动更新，高度可定制
- Alpine Linux：轻量级，常用于容器
本课程环境：我们为学生提供的服务器都是 Ubuntu 系统，这也是最适合初学者的 Linux 发行版。Ubuntu 有良好的硬件支持、丰富的软件包和活跃的社区支持。
Linux 的精神理念
Linux 不仅仅是一个操作系统，更代表着一种独特的技术哲学和价值观念：
用简单构建复杂
Linux 遵循"做一件事并把它做好"的 Unix 哲学。系统由众多简单、专一的工具组成，通过管道、重定向等机制将这些简单工具组合起来，就能实现复杂强大的功能。这种设计思想让系统既保持了各个组件的简洁性，又具备了处理复杂任务的能力。
用开放促进创新
Linux 的开源特性意味着任何人都可以查看、修改和分发源代码。这种开放性打破了技术壁垒，促进了知识的自由流动和技术的快速迭代。全世界的开发者可以在同一个平台上贡献智慧，推动技术不断向前发展。
用协作实现共赢
Linux 的发展模式体现了协作共赢的理念。从 Linus Torvalds 发布第一个版本开始，Linux 就依靠全球开发者的协作不断完善。这种分布式的开发模式不仅提高了软件质量，也让每个参与者都能从中受益，形成了良性的技术生态圈。
为什么要学习 Linux？
- 稳定性强：Linux 系统运行稳定，很少出现蓝屏或崩溃
- 安全性高：相比 Windows，Linux 更不容易受到病毒攻击
- 资源占用少：系统运行效率高，占用内存和存储空间较少
- 免费开源：完全免费使用，源代码公开
- 服务器首选：大多数服务器都使用 Linux 系统
Linux 基本概念
文件系统结构
Linux 的文件系统是树状结构，从根目录 / 开始：
/
├── bin/ # 基本命令程序
├── etc/ # 系统配置文件
├── home/ # 用户主目录
├── usr/ # 用户程序和数据
├── var/ # 变量数据文件
└── tmp/ # 临时文件用户和权限
- root 用户：系统管理员，拥有最高权限
- 普通用户：权限受限，只能操作自己的文件
- sudo：临时获得管理员权限的命令
基本命令
文件和目录操作
1. 查看当前位置
pwd显示当前所在的目录路径。
2. 列出文件和目录
ls # 列出当前目录的内容
ls -l # 详细列表格式
ls -a # 显示隐藏文件
ls -la # 详细格式并显示隐藏文件3. 切换目录
cd /home/user # 切换到指定目录
cd .. # 返回上级目录
cd ~ # 回到用户主目录
cd - # 回到上一次所在目录4. 创建目录
mkdir 新目录名 # 创建单个目录
mkdir -p a/b/c # 创建多层目录5. 删除文件和目录
rm 文件名 # 删除文件
rm -r 目录名 # 删除目录及其内容
rm -f 文件名 # 强制删除文件⚠️ 注意：删除操作无法撤销，请谨慎使用！
6. 复制和移动
cp 源文件 目标位置 # 复制文件
cp -r 源目录 目标位置 # 复制目录
mv 源文件 目标位置 # 移动文件或重命名文件内容操作
1. 查看文件内容
cat 文件名 # 显示整个文件内容
head 文件名 # 显示文件前10行
tail 文件名 # 显示文件后10行
less 文件名 # 分页查看文件（按q退出）2. 编辑文件
nano 文件名 # 使用nano编辑器（推荐初学者）
vim 文件名 # 使用vim编辑器（功能更强大）3. 创建空文件
touch 文件名 # 创建空文件或更新文件时间系统信息
1. 查看系统信息
uname -a # 显示系统信息
whoami # 显示当前用户名
date # 显示日期和时间
uptime # 显示系统运行时间2. 查看磁盘使用情况
df -h # 显示磁盘空间使用情况
du -h 目录名 # 显示目录大小3. 查看进程
ps aux # 显示所有运行的进程
top # 实时显示进程信息（按q退出）网络相关
ping google.com # 测试网络连接
wget URL # 下载文件
curl URL # 获取网页内容包管理器
不同的 Linux 发行版使用不同的包管理器：
Ubuntu/Debian 系统 (apt)
sudo apt update # 更新软件包列表
sudo apt upgrade # 升级已安装的软件包
sudo apt install 软件名 # 安装软件
sudo apt remove 软件名 # 卸载软件CentOS/RHEL 系统 (yum)
sudo yum update # 更新软件包
sudo yum install 软件名 # 安装软件
sudo yum remove 软件名 # 卸载软件文件权限
Linux 中每个文件都有权限设置：
-rwxr-xr-x- 第一个字符：文件类型（
-表示文件，d表示目录） - 接下来9个字符分为3组，分别表示：
- 前3个：所有者权限
- 中3个：用户组权限
- 后3个：其他用户权限
每组3个字符含义：
r：读权限w：写权限x：执行权限
修改权限
chmod 755 文件名 # 设置权限为 rwxr-xr-x
chmod +x 文件名 # 添加执行权限环境变量
环境变量是系统中的重要配置：
echo $PATH # 显示PATH环境变量
export VAR=value # 设置环境变量
env # 显示所有环境变量实用技巧
1. 命令历史
history # 查看命令历史
!! # 执行上一个命令
!n # 执行历史中第n个命令2. 快捷键
Ctrl + C：终止当前命令Ctrl + Z：暂停当前命令Ctrl + L：清屏Tab：自动补全命令或文件名↑/↓：浏览命令历史
3. 管道和重定向
命令1 | 命令2 # 将命令1的输出作为命令2的输入
命令 > 文件 # 将输出重定向到文件
命令 >> 文件 # 将输出追加到文件4. 查找文件
find /path -name "文件名" # 按名称查找文件
grep "内容" 文件名 # 在文件中搜索内容常见问题解决
1. 权限不够
如果遇到 "Permission denied" 错误，尝试在命令前加 sudo：
sudo 命令2. 找不到命令
如果提示命令不存在，可能需要安装：
sudo apt install 软件包名 # Ubuntu/Debian
sudo yum install 软件包名 # CentOS/RHEL3. 磁盘空间不足
清理系统缓存：
sudo apt clean # 清理下载的包文件
sudo apt autoremove # 删除不需要的依赖包