Linux 基本指令详解

Nullmian

发布于 2025-12-24 15:09:35

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一、操作系统概述

1. 什么是操作系统？

操作系统是一款专门进行软硬件资源 “管理” 的软件系统，它通过对下层硬件资源的高效管理和调度，为上层应用程序提供稳定、统一的运行环境。
操作系统本质上是一个"管理者"，负责协调和管理计算机系统中的所有硬件和软件资源。

2. 操作系统在计算机体系中的位置与贯穿作用

在计算机软硬件层次结构中，操作系统处于承上启下的关键位置，贯穿整个计算栈：

应用软件 (MS Office、VS Code、浏览器等)
        ↓ ← 系统调用接口（贯穿点）
    操作系统 (Windows、Linux、macOS) ← 核心管理者
        ↓ ← 设备驱动接口（贯穿点）
    设备驱动 (网卡、声卡、显卡驱动)
        ↓ ← 硬件抽象层（贯穿点）
      硬件 (CPU、内存、硬盘、外设)

几乎我们所有的软件行为，最终都与操作系统直接或间接相关，因为：

资源访问必须通过操作系统：应用程序不能直接访问硬件
系统调用是唯一入口：所有硬件操作都需要通过系统调用接口
操作系统提供抽象：隐藏硬件细节，提供统一的编程接口
操作系统确保安全：防止恶意程序破坏系统或其他程序

3. 操作系统的必要性

早期计算机直接通过硬件电路控制，随着硬件功能不断完善和结构复杂化，需要专门的软件来协助硬件控制和管理，操作系统应运而生。它通过设备驱动实现模块化的硬件管理。

二、操作系统类比理解

企业架构类比

应用软件：各部门员工（完成具体工作任务）
操作系统：公司总经理（统筹规划，分配资源）
设备驱动：部门经理（将总经理指令转化为具体任务）
硬件：基层员工（实际执行具体操作）

优秀操作系统的衡量标准

稳定性：能够长时间持续运行不崩溃
高效性：资源利用率高，响应速度快
安全性：提供良好的安全保护和隔离机制

三、Linux 操作系统特点

1. 交互方式

命令行界面 (CLI)：Linux 的主要交互方式，高效且灵活
图形化界面 (GUI)：可选组件，如 GNOME、KDE 等

无论是图形化界面还是命令行界面，其本质上都是一样的 → 而命令行操作更加贴近操作系统

2. 设计哲学

一切皆文件：硬件设备、进程等都以文件形式呈现（**比如：**显示器、键盘、普通文件……）
小型、单一目的的程序：每个程序只做好一件事
通过管道连接程序：组合简单程序完成复杂任务

凡是能被读写的都可以认为是文件

四、Linux 基础命令详解

理解Linux指令的本质

指令就是可执行程序：Linux是由C语言编写的，指令是在系统中特定路径下存在的可执行文件
指令的执行过程：系统会在预定路径（如/usr/bin/）中查找对应指令
自定义指令：将自己写的可执行程序放入系统搜索目录，就可以直接通过文件名运行
查看指令路径：使用which [指令]查找指令所在路径
指令别名：使用alias [name]=[指令]可以临时重命名指令

ls -l == ll 的原因：ll 通常是 ls -l 的预设别名（alias），用于简化操作。可以使用 alias 命令查看系统中的所有指令别名。

1. 文件目录操作命令

ls - 列出目录内容

ls [选项] [目录或文件]

选项：
- -l：详细列表显示（可简写为 ll）
- -a：显示所有文件（包括隐藏文件）
- -d：显示目录本身而非内容
- -F：在每个文件名后附上一个字符说明文件类型
组合使用：ls -la（显示所有文件的详细信息）

指令是可以携带选项的 → 通过选项获得更加详细的输出

通配符的使用

*：匹配任意字符
[文件名].*：匹配指定名称的任何扩展名文件
*.[文件后缀]：匹配指定后缀的任何文件

案例：

ls *          # 列出所有文件
ls test.*     # 列出所有名为test的文件
ls *.c        # 列出所有.c后缀的文件

文件类型标识

d：目录文件
-：普通文件
.：隐藏文件（以点开头的文件）
*：可执行的普通文件（使用ls -F时显示）
/：目录（使用ls -F时显示）
l：符号链接文件
b：块设备文件
c：字符设备文件

2. 目录导航命令

pwd - 显示当前目录

pwd  # 打印当前工作目录

cd - 切换目录

cd [目录路径]

常用路径：
- cd ..：返回上级目录
- cd ~：返回用户家目录
- cd -：返回上一个访问的目录
- cd /：返回根目录
路径概念：
- 绝对路径：从根目录(/)开始的完整路径，具有唯一性
- 相对路径：从当前目录开始的路径，随工作目录变化
- 选择原则：
  - 配置文件、脚本中建议使用绝对路径
  - 命令行操作常用相对路径提高效率

案例：

cd ..                  # 返回上级目录（相对路径）
cd /home/user/linux/   # 使用绝对路径切换
cd ../day02/           # 使用相对路径切换

3. 文件操作命令

touch - 创建空文件

touch filename.txt  # 创建新文件或更新文件时间戳

mkdir - 创建目录

mkdir [选项] [dirname]

选项：
- -p：递归创建多级目录
案例：

mkdir dirname      # 创建单个目录
mkdir -p a/b/c/d   # 递归创建多级目录

rmdir - 删除空目录

rmdir [选项] [dirname]

选项：
- -p：递归删除多级空目录
案例：

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

rm - 删除文件或目录

rm [选项] [filename/dirname]

选项：
- -r：递归删除删除目录及其下所有文件
- -f：强制删除，不提示
- -i：删除前逐一询问确认
案例：

rm filename        # 删除文件
rm -r dirname      # 递归删除目录及其内容
rm -f filename     # 强制删除，不提示
rm -i filename     # 删除前询问确认

注意：rm是一个危险命令，Linux中没有回收站机制，删除后难以恢复

4. 文件拷贝与移动命令

cp - 拷贝文件/目录 → 目标文件/目录

cp [选项] [源文件或目录] [目标文件或目录]

目标目录下不能有重名文件

选项：
- -f：强制复制，覆盖已存在文件
- -i：覆盖前询问用户
- -r或-R：递归复制目录及其内容

可以发现它和rm的选项几乎一模一样

案例：

cp file1.txt file2.txt                      # 拷贝单个文件
cp -r dir1/ dir2/                           # 递归拷贝目录
cp file1.txt file2.txt /home/user/dest/     # 拷贝多个文件到目录
cp file1.txt /nonexistent_dir/              # 错误：目标目录不存在

补充说明：

当使用 cp 命令同时指定多个源文件/目录时，最后一个参数必须是已存在的目标目录
系统会将所有指定的源文件/目录复制到该目标目录中
如果最后一个参数不是目录或目录不存在，命令将执行失败并报错

mv - 剪切并重命名文件或目录

mv [选项] 源文件或目录 目标文件或目录

选项：
- -f：强制移动，覆盖已存在文件
- -i：覆盖前询问用户
案例：

mv file.txt /path/to/destination/     #移动文件
mv oldname.txt newname.txt            #重命名文件
mv file.txt /path/to/newname.txt      #移动并重命名

所有的 mv 操作都可以统一视为**“剪切并重命名”** 重命名文件 → 将该文件剪切并重命名于当前目录 mv oldname.txt newname.txt → mv oldname.txt ./newname.txt/

5. 文件查看与编辑命令

cat - 查看目标文件内容

cat [选项] [文件名]

选项：
- -n：给所有行编号
- -b：给非空行编号
- -s：不输出连续空行
适用场景：
- 适合查看小文件内容
案例：

cat                   # 键盘输入 1，则显示器输出 1

cat filename.txt      # 查看文件内容

当 cat 后面无目标时，则默认从输入设备读取数据

nano - 简单文本编辑器

nano filename  # 使用nano编辑器

快捷键：Ctrl+X退出，Y保存，N不保存，Enter确定

输入/输出重定向命令

cat - 输入重定向

输入重定向 <：从指定文件读取数据

cat < [文件名]        # 读取文件内容

cat < file.txt       # 从文件读取

现阶段我们可以近似认为 cat filename == cat filename

echo - 输出重定向

输出重定向 >：清空目标文件后写入新内容
追加重定向 >>：在目标文件末尾追加内容

echo [字符串] (> [文件名])  # 打印字符串或写入文件

echo "hello" > file.txt    # 覆盖写入
echo "world" >> file.txt   # 追加写入

//也可以用 printf -- 默认不带 换行符

使用 输出重定向 >时，若目标文件不存在则会自动创建一个**（类touch 功能）**

功能：
- 输出字符串到标准输出或文件
特点：
- 默认带换行符（与printf不同）
- echo之后的内容统一当字符串处理 (echo hello → echo "hello")

所以echo指令默认将信息输向显示器这个文件，重定向就是改变其目标文件 — Linux 中一切皆文件

指令操作路径的通用性：

许多指令除了可以用选项修饰外，还可以直接操作指定路径下的文件：

# 使用ls查看指定路径的文件
ls [目录]/[文件名]        # 查看指定路径下的文件
ls ../[文件名]           # 查看上级目录中的文件

# 使用rm删除指定路径的文件  
rm [目录]/[文件名]       # 删除指定路径下的文件
rm ../[文件名]          # 删除上级目录中的文件
  
# 其他命令同样适用
cat /path/to/file      # 查看指定路径文件内容
mkdir /path/to/dir    # 在指定路径创建目录

more - 分页查看文件

more [选项] [文件]

和 cat 功能类似，但more更适合用于查看大文本文件，支持分页显示

选项：
- -n 对输出的所有行编号
操作：
- 按回车逐行下翻**（不支持上翻）**，按q退出

less - 高级分页查看

less [参数] [文件]

比more更强大，支持上下翻页和搜索

选项：
- -i：忽略搜索时的大小写
- -N：显示每行的行号
操作：
- /字符串：向下搜索
- ?字符串：向上搜索
- n：重复前一个搜索
- N：反向重复前一个搜索
- q：退出

head - 查看文件开头

head [参数] [文件]

显示文件开头部分，默认显示前10行

选项：
- -n<行数> 指定显示的行数

tail - 查看文件末尾

tail [参数] [文件]

显示文件末尾部分，默认显示后10行

选项：
- -n<行数>：指定显示的行数
- -f：循环读取，实时监控文件变化（常用于查看日志）

组合使用案例：

# 获取文件的第50行内容
seq 1 100 > test # 生成1到100的序列装入test


//不用 less 搜索如何获取文件中间部分内容?

# 方法1：使用临时文件
head -50 test > tmp
tail -1 tmp

# 方法2：使用管道 |是
head -50 test | tail -1

管道也可以看成一个临时文件，用于传输数据 — 右侧 → 左侧 支持流水线工作

6. 文件搜索命令

find - 在指定路径下查找文件

find [目录] [选项] [操作]

find命令功能强大，提供了相当多的查找条件 ---- 只要有访问权限就能查

常用选项：
- -name：按照文件名查找文件
特点：
- 即使系统中含有网络文件系统(NFS)，find命令在该文件系统中同样有效
- 遍历大的文件系统可能会花费很长时间，建议放在后台执行
- 功能强大，支持多种复杂的查找条件组合

案例：

// 按文件名匹配
find ~ -name test.c           # 从 /home 目录开始查找名为 test.c 的文件

// 按文件后缀匹配
find ~ -name *.c              # 从 /home 目录开始查找文件后缀为 .c 的文件

// 在其他路径查找
find /usr/bin -name ls        # 从 /usr/bin 目录开始查找名为 ls 的文件

注意：find命令可能访问磁盘，消耗资源较多

which - 在指令路径下查找（例如：/usr/bin……）

which [选项] [命令名]

which命令用于查找可执行文件的绝对路径

常用选项：
- -a：显示所有匹配的路径，而不仅仅是第一个
特点：
- 专门用于查找可执行文件（命令）
- 只在PATH环境变量指定的路径中查找
- 查找速度快，资源消耗少

案例：

which ls              # 查找ls命令的路径
which grep            # 查找grep命令的路径
which -a python       # 查找所有名为python的可执行文件路径
which git             # 查找git命令的路径

whereis - 在系统特定路径下查找

whereis [选项] [文件名]

whereis命令用于查找程序的二进制文件、源代码文件和手册页

常用选项：
- -b：只查找二进制文件
- -m：只查找手册页文件
- -s：只查找源代码文件
特点：
- 功能介于which和find之间
- 在标准系统目录中查找（如/bin, /usr/bin, /usr/local/bin等）
- 可以同时查找二进制文件、源代码和手册页
- 查找速度较快

案例：

whereis ls            # 查找ls相关的所有文件
whereis -b gcc        # 只查找gcc的二进制文件
whereis -m printf     # 查找printf的手册页
whereis python        # 查找python相关的所有文件

总结对比：

find：功能最强大，可在任意指定路径深度搜索，支持复杂条件
which：专门用于查找可执行命令，只在PATH路径中搜索
whereis：在系统标准目录中查找程序的二进制、源码和手册页

grep - 文本搜索指令

grep [选项] [目标字符串] [目标文件]

grep命令是强大的文本搜索工具：在文本文件中搜索字符串，并将匹配行打印出来

常用选项：
- -i：忽略大小写的不同，所以大小写视为相同
- -n：顺便输出行号
- -v：反向选择，亦即显示出没有’搜寻字符串’内容的那一行

案例：

grep "hello" file.txt                    # 在file.txt中搜索包含"hello"的行
grep -i "error" logfile.log              # 忽略大小写搜索"error"
grep -n "function" script.js             # 显示匹配行及行号
grep -v "debug" config.conf              # 显示不包含"debug"的行

7. 压缩与解压命令

zip/unzip - ZIP格式压缩解压

# 压缩
zip 压缩文件.zip 目录或文件

# 解压  
unzip 压缩文件.zip [-d 目标目录]

常用选项：
- -r：递归处理，将指定目录下的所有文件和子目录一并处理

案例：

zip test2.zip test2/*           # 将test2目录压缩
unzip test2.zip -d /tmp         # 解压到tmp目录

tar - 打包/解包命令

tar [-cxtzjvf] 文件与目录... [参数]

参数：

-c：建立一个压缩文件的参数指令(create的意思)
-x：解开一个压缩文件的参数指令
-t：查看tarfile里面的文件
-z：是否同时具有gzip的属性？亦即是否需要用gzip压缩？
-j：是否同时具有bzip2的属性？亦即是否需要用bzip2压缩？
-v：压缩的过程中显示文件
-f：使用档名，在f之后要立即接档名
-C：解压到指定目录

案例：

# 将整个/etc目录下的文件全部打包
tar -cvf /tmp/etc.tar /etc              # 仅打包，不压缩！
tar -zcvf /tmp/etc.tar.gz /etc          # 打包后，以gzip压缩
tar -jcvf /tmp/etc.tar.bz2 /etc         # 打包后，以bzip2压缩

# 查阅tar文件内容
tar -ztvf /tmp/etc.tar.gz

# 解压缩
tar -zxvf /tmp/etc.tar.gz -C /usr/local/src

# 只解压特定文件
tar -zxvf /tmp/etc.tar.gz etc/passwd

# 备份并保留权限
tar -zxvpf /tmp/etc.tar.gz /etc

特别注意：

参数f之后的文件档名是自己取的，习惯上用.tar作为辨识
加z参数则以.tar.gz或.tgz代表gzip压缩过的tar file
加j参数则以.tar.bz2作为附档名

8. 时间与日期命令

date - 显示或设置时间

date [选项]... [+格式]

显示格式：

%H : 小时(00…23)
%M : 分钟(00…59)
%S : 秒(00…61)
%X : 相当于 %H:%M:%S
%d : 日 (01…31)
%m : 月份 (01…12)
%Y : 完整年份 (0000…9999)
%F : 相当于 %Y-%m-%d

设置时间（需要root权限）：

date -s "2023-10-15 12:30:00"

date +%F(%Y-%m-%d)_%H:%M:%S

时间戳操作：

概念：从1970年年1月1日午夜(凌晨12:00)开始，累积到现在的秒数
意义：提供统一的时间标准，避免时区差异带来的问题

  date +%s              # 获取当前时间戳
  date -d@1508749502    # 时间戳转换为时间

cal - 显示公历日历

cal [选项] [[[日] 月] 年]

常用选项：
- -3：显示系统前一个月，当前月，下一个月的月历
- -j：显示在当年中的第几天（一年日期按天算，从1月1号算起，默认显示当前月在一年中的天数）
- -y ：显示当前年份的日历

案例：

cal            # 默认查看当前月日历

cal 2025       # 查看2025年整年日历
cal 9 2025     # 查看2025年9月日历
cal 18 9 2025  # 查看2025年9月18号日历

cal -3         # 查看前一月、当前月、下一月的日历
cal -y         # 查看当前年整年日历

9. 计算命令

bc - 浮点运算器

bc  # 进入计算器模式

功能：bc命令可以很方便的进行浮点运算，支持交互式计算。

10. 系统信息命令

uname - 系统信息查看

uname [选项]

功能：uname用来获取电脑和操作系统的相关信息。

常用选项：

-a或--all：详细输出所有信息，依次为内核名称，主机名，内核版本号，内核版本，硬件名，处理器类型，硬件平台类型，操作系统名称

特别选项：

uname -r：显示内核版本信息

11. 程序编译与执行

gcc - C程序编译

gcc source.c -o output  # 编译C程序

程序执行

./output  # 执行编译后的程序

12. 用户信息命令

whoami - 显示当前用户

whoami  # 显示当前登录用户名

用户目录结构

root用户：家目录为 /root（只能有一个管理员）
普通用户：家目录为 /home/username（可以有多个用户）

13. 目录结构可视化

tree - 树状显示目录结构

# 首先安装tree工具（需要root权限）
yum install -y tree

# 使用tree命令
tree [目录名]  # 以树状形式显示目录结构

14. 清屏命令

clear - 清空终端屏幕

clear  # 清空当前终端显示内容

15.关机命令

shutdown [选项]

常见选项：

-h：将系统的服务停掉后，立即关机
-r：在将系统的服务停掉之后就重新启动
-t sec：-t后面加秒数，亦即『过几秒后关机』的意思

15. 手册查看命令

Linux中有很多选项，我们不可能全记住，此时我们就能通过查阅数据手册来获取帮助

man - 查阅指令/函数的手册文档

man [选项] [命令/函数]

选项：
- -k：根据关键字搜索联机帮助
- num：只在第num章节找
- -a：显示所有章节的内容
手册章节：
1. 普通命令
2. 系统调用（如open,write）
3. 库函数（如printf,fread）
4. 特殊文件（/dev下的设备文件）
5. 文件格式（如passwd文件的字段含义）
6. 游戏
7. 附件和全局变量
8. 系统管理命令（只能由root使用）

若不指定章节，man会从第1章开始逐个搜索，直到找到匹配项使用Ctrl + Z退出手册

五、Linux 目录结构理解

树形目录结构

Linux 采用树形目录结构，特点包括：

根目录(/)为唯一起点
中间节点都是非空目录
叶子节点是文件或空目录
路径具有唯一性（每个节点只有一个父节点）

Linux的目录结构整体是一个多叉树：

叶子节点：空目录、非空目录或普通文件
中间节点：一定是非空目录
所有对文件的增删查改，本质都是对这棵多叉树的增删查改
定位文件通常使用路径进行定位，路径是唯一的

特殊目录

六、文件系统概念深入

文件 = 属性 + 内容

即使空文件也占用磁盘空间：文件属性（元数据）也需要存储空间
文件属性包括：文件名、大小、权限、时间戳、所有者等
文件操作包括对内容和对属性的操作

就像在C语言中创建了一个变量，即使没初始化，也会占据内存空间（如int类型占4字节），创建空文件时，系统也需要存储其属性信息。

所有 ls + 选项的操作都是针对文件属性的，因为它们主要显示文件的元数据信息而非文件内容。

文件操作的本质

在 Linux 中，所有文件操作本质上都是对多叉树结构的增删查改。

七、快捷键与系统操作

重要热键

Tab：具有『命令补全』和『档案补齐』的功能
Ctrl + Shift + C/V：复制/粘贴（需要加Shift键）
Ctrl + C：强制终止当前命令
Ctrl + D：通常代表着『键盘输入结束(End Of File, EOF 或 End OfInput)』的意思；另外，他也可以用来取代exit

操作界面快捷键

Alt + Enter：打开/取消Shell全屏显示
Ctrl + Z：退出手册或暂停当前进程

案例：

while :; do echo "hello linux"; done  # 无限循环输出

# 使用Ctrl+C终止该命令

八、安全删除实践

创建回收站机制

通过修改~/.bashrc文件，可以实现rm命令的安全改造：

vim ~/.bashrc  # 修改配置文件

# 添加以下内容：
mkdir -p ~/.trash  # 创建回收站目录

alias rm=trash     # 将rm重定向到trash函数
alias ur=undelfile # 设置恢复命令

undelfile() {
  mv -i ~/.trash/\$@ ./
}

trash() {
  mv $@ ~/.trash/
}

这样配置后：