Python Linux基础

Linux简介

什么是Linux？其实，像Windows，MacOS一样，Linux也是一个操作系统。

Linux是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统，是一个基于POSIX和UNIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。它能运行主要的UNIX工具软件、应用程序和网络协议。它支持32位和64位硬件。Linux继承了Unix以网络为核心的设计思想，是一个性能稳定的多用户网络操作系统。

Linux操作系统诞生于1991年10月5日（这是第一次正式向外公布时间）。Linux存在着许多不同的Linux版本，但它们都使用了Linux内核。Linux可安装在各种计算机硬件设备中，比如手机、平板电脑、路由器、视频游戏控制台、台式计算机、大型机和超级计算机。

严格来讲，Linux这个词本身只表示Linux内核，但实际上人们已经习惯了用Linux来形容整个基于Linux内核，并且使用GNU工程各种工具和数据库的操作系统。

1 Linux的发展历史

操作系统始于二十世纪五十年代，当时的操作系统能运行批处理程序。批处理程序不需要用户的交互，它从文件或者穿孔卡片读取数据，然后输出到另外一个文件或者打印机。

二十世纪六十年代初，交互式操作系统开始流行。它不仅仅可以交互，还能使多个用户从不同的终端同时操作主机。这样的操作系统被称作分时操作系统，它的出现对批处理操作系统是个极大的挑战。许多人尝试开发分时操作系统，其中包括一些大学的研究项目和商业项目。当时有个项目叫做Multics，它的技术在当时很具有创新性。Multics项目的开发并不顺利，它花费了远超过预计的资金，却没有在操作系统市场上占到多少份额。而参加该项目的一个开发团体——贝尔实验室退出了这个项目。他们在退出后开发了他们自己的一个操作系统——UNIX。

UNIX最初免费发布并因此在大学里受到欢迎。后来，UNIX实现了TCP/IP协议栈，成为了早期工作站的操作系统的一个流行选择。

1990年，UNIX在服务器市场上尤其是大学校园中成为主流操作系统，许多校园都有UNIX主机，当然还包括一些研究它的计算机系的学生。这些学生都渴望能在自己的电脑上运行UNIX。不幸的是，从那时候开始，UNIX开始变得商业化，它的价格也变得非常昂贵。而唯一低廉的选择就是MINIX，这是一个功能有限的类似UNIX的操作系统，作者Andrew Tanenbaum开发它的目的是用于教学。

1991年10月，Linus Torvalds（Linux之父）在赫尔辛基大学接触UNIX，他希望能在自己的电脑上运行一个类似的操作系统。可是UNIX的商业版本非常昂贵，于是他从MINIX开始入手，计划开发一个比MINIX性能更好的操作系统。很快他就开始了自己的开发工作。他第一次发行的版本迅速吸引了一些黑客。尽管最初的Linux并没有多少用处，但由于一些黑客的加入使它很快就具有了许多吸引人的特性，甚至一些对操作系统开发不感兴趣的人也开始关注它。

Linux本身只是操作系统的内核。内核是使其它程序能够运行的基础。它实现了多任务和硬件管理，用户或者系统管理员交互运行的所有程序实际上都运行在内核之上。其中有些程序是必需的，比如说，命令行解释器（shell），它用于用户交互和编写shell脚本。Linux没有自己去开发这些应用程序，而是使用已有的自由软件。这减少了搭建开发环境所需花费的工作量。实际上，他经常改写内核，使得那些程序能够更容易地在Linux上运行。许多重要的软件，包括C编译器，都来自于自由软件基金GNU项目。GNU项目开始于1984年，目的是为了开发一个完全类似于UNIX的免费操作系统。为了表扬GNU对Linux的贡献，许多人把Linux称为GNU/Linux（GNU有自己的内核）。

1992-1993年，Linux内核具备了挑战UNIX的所有本质特性，包括TCP/IP网络，图形界面系统（Xwindow)，Linux同样也吸引了许多行业的关注。一些小的公司开始开发和发行Linux，有几十个Linux用户社区成立。1994年，Linux杂志也开始发行。

Linux内核1.0在1994年3月发布，内核的发布要经历许多开发周期，直至达到一个稳定的版本。

下面列举一些Linux诞生大事件：

1965年，Bell实验室、MIT、GE（通用电气公司）准备开发Multics系统，为了同时支持300个终端访问主机，但是1969年失败了；

那时候并没有鼠标、键盘，输入设备，只有卡片机。因此，如果要测试某个程序，则需要将读卡纸插入卡片机，如果有错误，还需要重新来过；Multics：Multiplexed Informationand ComputingService；

1969年，KenThompson（C语言之父）利用汇编语言开发了FileServerSystem（Unics，即UNIX的原型）；

因为汇编语言对于硬件的依赖性，因此只能针对特定硬件；只是为了移植一款“太空旅游”的游戏；

1973年，DennisRitchie和KenThompson发明了C语言，而后写出了UNIX的内核；

将B语言改成C语言，由此产生了C语言之父；90%的代码是C语言写的，10%的代码用汇编语言写的，因此移植时只要修改那10%的代码即可；

1977年，Berkeley大学的BillJoy针对他的机器修改了UNIX源码，称为BSD（BerkeleySoftwareDistribution）；

BillJoy是Sun公司的创始人；

1979年，UNIX发布SystemV，用于个人计算机；

1984年，因为UNIX规定“不能对学生提供源码”，Tanenbaum老师自己编写兼容于UNIX的Minix，用于教学；

1984年，Stallman开始GNU（GNU’sNotUnix）项目，创办FSF（FreeSoftwareFoundation）基金会；

产品：GCC、Emacs、BashShell、GLIBC；倡导“自由软件”；GNU的软件缺乏一个开放的平台运行，只能在UNIX上运行；自由软件指用户可以对软件做任何修改，甚至再发行，但是始终要挂着GPL的版权；自由软件是可以卖的，但是不能只卖软件，而是卖服务、手册等；

1985年，为了避免GNU开发的自由软件被其他人用作专利软件，因此创建GPL（GeneralPublicLicense）版权声明；

1988年，MIT为了开发GUI，成立了研发XFree86的组织；

1991年，芬兰赫尔辛基大学的研究生LinusTorvalds基于gcc、bash开发了针对386机器的Linux内核；

1994年，Torvalds发布Linux-v1.0；

1996年，Torvalds发布Linux-v2.0，确定了Linux的吉祥物：企鹅。

2 Linux与Windows的不同

1.免费与收费

最新正版Windows10，需要付费购买；

Linux免费或少许费用。

2.软件与支持

Windows平台：数量和质量的优势，不过大部分为收费软件；由微软官方提供重要支持和服务；

Linux平台：大都为开源自由软件，用户可以修改定制和再发布，由于基本免费没有资金支持，部分软件质量和体验欠缺；由全球所有的Linux开发者和自由软件社区提供支持。

3.安全性

Windows平台：三天两头打补丁安装系统安全更新，还是会中病毒木马；

Linux平台：要说Linux没有安全问题，那当然是不可能的，这一点仁者见仁智者见智，相对来说肯定比Windows平台要更加安全，使用Linux你也不用装某杀毒、某毒霸。

4.使用习惯

Windows：普通用户基本都是纯图形界面下操作使用，依靠鼠标和键盘完成一切操作，用户上手容易，入门简单；

Linux：兼具图形界面操作（需要使用带有桌面环境的发行版）和完全的命令行操作，可以只用键盘完成一切操作，新手入门较困难，需要一些学习和指导（这正是我们要做的事情），一旦熟练之后效率极高。

5.可定制性

Windows：这些年之前算是全封闭的，系统可定制性很差；

Linux：你想怎么做就怎么做，Windows能做到得它都能，Windows做不到的，它也能。

6.应用范畴

或许你之前不知道Linux，要知道，你之前在Windows使用百度、谷歌，上淘宝，聊QQ时，支撑这些软件和服务的，是后台成千上万的Linux服务器主机，它们时时刻刻都在忙碌地进行着数据处理和运算，可以说世界上大部分软件和服务都是运行在Linux之上的。

7.Windows没有的

稳定的系统

安全性和漏洞的快速修补

多用户

用户和用户组的规划

相对较少的系统资源占用

可定制裁剪，移植到嵌入式平台（如安卓设备）

可选择的多种图形用户界面（如GNOME，KDE）

8.Linux没有的

特定的支持厂商

足够的游戏娱乐支持度

足够的专业软件支持度

3 Linux学习的系统版本的选择

Linux系统种类繁多，为方便学习，本课程我们选择Ubuntu。Ubuntu分桌面版和服务器版。为方便大家学习，我们优先选择拥有图形化界面桌面版Ubuntu 14.04 LTS来学习Linux基本命令。这里，14.04是版本号，代表2014年出的稳定版本LTS 代表这个版本是Ubuntu长期支持的版本。现在已更新至Ubuntu 18.04 LTS（版本越高，对计算机的硬件要求越高）。Ubuntu 项目完全遵从开源软件开发的原则；并且鼓励人们使用、完善并传播开源软件。也就是说Ubuntu目前是并将永远是免费的。 然而，这并不仅仅意味着零成本，自由软件的理念是人们应该以所有“对社会有用”的方式自由地使用软件。“自由软件” 并不只意味着您不需要为其支付费用，它也意味着您可以以自己想要的方式使用软件：任何人可以任意方式下载、修改、修正和使用组成自由软件的代码。因此，除去自由软件常以免费方式提供这一事实外，这种自由也有着技术上的优势：进行程序开发时，就可以使用其他人的成果或以此为基础进行开发。对于非自由软件而 言，这点就无法实现，进行程序开发时，人们总得白手起家。基于上述原因，自由软件的开发是迅捷、高效和激动人心的！

文件和目录操作的基本指令

pwd (print working directory)

• 显示工作目录

xujiaqi@ubuntu:~$ pwd
/home/xujiaqi

cd (change directory)

• 切换工作目录

  格式

  cd[相对路径或者绝对路径]
  

四个特殊符号

符号	含义
~(波浪线)	表示用户主目录，即home变量指定的目录
-(短横)	表示前一个目录
.(一个点)	表示当前目录
…(两个点)	表示上一层目录

ls

list

• 列出当前文件夹下的文件和文件夹

No.	命令	说明
1	ls -a	列出文件下所有的文件，包括以“.”开头的隐藏文件（linux下文件隐藏文件是以.开头的，如果存在…代表存在着父目录）。
2	ls -l	列出文件的详细信息，如创建者，创建时间，文件的读写权限列表等等。
3	ls -F	在每一个文件的末尾加上一个字符说明该文件的类型“@”表示符号链接、“|”表示FIFOS、“/”表示目录、“=”表示套接字。
4	ls -s	在每个文件的后面打印出文件的大小。 size(大小)
5	ls -t	按时间进行文件的排序。 Time(时间)
6	ls -A	列出除了“.”和“…”以外的文件。
7	ls -R	将目录下所有的子目录的文件都列出来，相当于我们编程中的“递归”实现
8	ls -L	列出文件的链接名。Link（链接）
9	ls -S	以文件的大小进行排序。

不同文件（夹）名称有不同的颜色，颜色的含义：

颜色	含义
绿色	可执行文件
红色	压缩文件
深蓝色	目录
浅蓝色	链接文件
灰色	其他文件

tree

mkdir

• 创建一个目录或者一个级联目录
• 格式
  • mkdir [选项] 目录名

mkdir常见选项参数

选项参数	说明
-m	为目录指定访问权限
-p	建立目录时，如果父目录不存在，则与子目录一起建立
-v	为每个目录显示提示信息

touch

• 创建文件
• 格式
• touch[选项]文件名

选项参数如下表:

选项参数	说明
-a	仅修改访问时间
-c	仅修改文件的时间，若该文件不存在则不创建新文件。
-d	后面可以接欲修改的日期而不用目前的日期，或用 --d=“日期或时间”
-m	仅修改mtime
-t	后面可以接欲修改的时间而不用目前的时间，格式为[YYMMDDhhmm]

• 在当前目录下创建文件

• 在指定目录下创建文件

  • 当前目录子目录
  • 当前目录父目录的非当前目录的子目录

• 指定文件格式

• 一次创建多个文件

touch file1 file2 file3
touch file{
     4..7}

rmdir

• 删除空目录

  remove directory

rm

• 删除文件

  remove

cp

• 赋值

  copy

cp 源文件(目录) 目标文件(目录)

mv

• 移动
• 将文件移动到一个地方并且重命名，若重命名后的文件名已存在，则覆盖
• 同一个目录下

用户管理权限命名

• whoaml

• 查看当前系统的当前帐号用户名称

• exit命令
  Exit命令用来退出登录账户。如果当前是图形界面，退出当前终端；如果是使用ssh远程登录，退出远程登陆账户；如果是切换后的登陆用户，则退出返回上一个登陆账号。

• 用户（user)和用户组（group)管理命令

用户（user）的概念

Linux是多用户操作系统，我们可以建立多个用户（user）。比如，朋友想借你的电脑使用一下，但你的用户名下有不想让人看到的资料，这时就可以新建一个用户名给朋友使用。

除此以外，Linux中还有一些用户是用来完成特定任务的，比如nobody和ftp 等，我们访问LinuxSir.Org的网页程序，就是nobody用户；我们匿名访问ftp时，会用到用户ftp或nobody；如果您想了解Linux系统的一些帐号，可以查看 /etc/passwd 。

用户组（group）的概念

用户组（group）就是具有相同特征的用户（user）的集合体；比如有时我们要让多个用户具有相同的权限，比如查看、修改某一文件或执行某个命令，这时我们需要用户组，我们把用户都定义到同一用户组，我们通过修改文件或目录的权限，让用户组具有一定的操作权限，这样用户组下的用户对该文件或目录都具有相同的权限，这是我们通过定义组和修改文件的权限来实现的。

用户和用户组的关系

二者的关系是：一对一、多对一、一对多或多对多。

关系	说明
一对一	某个用户可以是某个组的唯一成员
多对一	多个用户可以是某个唯一的组的成员，不归属其它用户组
一对多	某个用户可以是多个用户组的成员
多对多	多个用户对应多个用户组，并且几个用户可以是归属相同的组

用户（user）和用户组（group）相关的配置文件、命令

1与用户（user）和用户组（group）相关的配置文件

1）与用户（user）相关的配置文件

/etc/passwd （用户（user）的配置文件）；

/etc/shadow （用户（user）影子口令文件）；

2）与用户组（group）相关的配置文件

/etc/group （用户组（group）配置文件）；

/etc/gshadow （用户组（group）的影子文件）；

2、管理用户（user）和用户组（group）的相关工具或命令；

1）管理用户（user）的工具或命令

命令	说明
useradd 用户名	添加用户
passwd 用户名	为用户设置密码
usermod	修改用户命令，可以通过usermod 来修改登录名、用户的家目录
pwcov	同步用户从/etc/passwd 到/etc/shadow

2）管理用户组（group）的工具或命令

命令	说明
groupadd	添加用户组
groupdel	删除用户组
groupmod	修改用户组信息
groups	显示用户所属的用户组

帮助命令

help

man

man手册的内容很多，涉及了Linux使用过程中的方方面面，为了便于查找，man 手册被进行了分册（分区段）处理，手册通常被分为以下9个区段：

1	Standard commands（标准命令）
2	System calls（系统调用）
3	Library functions（库函数）
4	Special devices（设备说明）
5	File formats（文件格式）
6	Games and toys（游戏和娱乐）
7	Miscellaneous（杂项）
8	Administrative Commands（系统管理命令和守护进程）
9	other（其他，用来存放内核例行程序的文档）

所有的手册页遵循一个常见的布局，一般包括以下部分内容：

1）手册名称与所在章节，如上图最上方的 LS（1），其中 LS 表示手册名称，（1）表示该手册位于第一章节。
2）NAME（名称）：该命令或函数的名称，接着是一行简介。
3）SYNOPSIS（概要）：对于命令，正式的描述它如何运行，以及需要什么样的命令行参数。对于函数，介绍函数所需的参数，以及哪个头文件包含该函数的定义。
4）DESCRIPTION（说明）：命令或函数功能的文本描述。
5）EXAMPLES（示例）：常用的一些示例。
6）SEE ALSO（参见）：相关命令或函数的列表。
除以上内容外，不同命令存在其它部分内容，但这些部分没有得到跨手册页的标准化。
常见的例子有：OPTIONS（选项）、EXIT STATUS（退出状态）、ENVIRONMENT（环境）、BUGS（程序漏洞）、FILES（文件）、AUTHOR（作者）、REPORTING BUGS（已知漏洞）、HISTORY（历史）、COPYRIGHT（版权）等，大家了解一下即可。

man设置了如下的功能键：

功能键	功能
空格键	显示手册页的下一屏
Enter键	一次滚动手册页的一行
b	回滚一屏
f	前滚一屏
q	退出man命令
h	列出所有功能键
/word	搜索word字符串

如果觉得 man 显示的信息都还不够，满足不了需求，那么可使用 info 命令来获取帮助。

info 来自自由软件基金会的 GNU 项目，是 GNU 的超文本帮助系统，能够更完整的显示出 GNU 信息。

man 和 info 就像两个集合，它们有一个交集部分，但与 man 相比，info 工具可显示更完整的 GNU 工具信息。

manual pages

作用：用来获得某个命令的说明以及使用方法的详细介绍

格式

man 命令名	

文件搜索命令

find

find命令用来进行文件搜索，其功能十分强大，但由于搜索很占系统资源，建议尽量少使用find命令来执行搜索任务。在使用find命令时，应该尽可能缩小搜索范围，避免服务器使用高峰期进行文件搜素。
综上所述，在整理Linux文件时，尽可能保证规范化，提前规划好文件的存放目录。

搜索方法：

• 根据文件或者目录名称搜索

-name:区分大小写 -iname:不区分大小写

• 精准搜索

• 模糊搜索。 */？

• 根据文件大小搜索

  find [搜索目录] -size +n/ -n/n
  

根据所有者或者所属组搜索

find [目录名] -group 组名
find [目录名] -user 用户名

locate

作用：在文件资料库中查找文件

格式：

locate [文件名]

locate命令和find命令的区别：

​ find命令是全盘检索。

​ locate是在文件资料库中进行搜索。

因此，locate命令的执行速度比find快。这里 需要注意的是，文件资料库是需要不断更新的。我们新建的文件如果不更新文件资料库，就无法使用locate查询。

手动更新资料库，我们可以使用updatedb命令，但对于/tmp目录下的新建文件，是无法更新的，因为/tmp目录不属于文件资料库的收录范围。

which

作用：搜索命令所在目录及别名信息

which [命令]

whereis

作用：搜索命令所在目录及帮助文档的路径

格式：

whereis [命令]

压缩解压命令

gzip 命令

英文全称 GNU zip

作用：压缩文件，文件拓展名为.gz

语法格式：

gzip [需要压缩的文件]

该命令只能压缩文件，而不能压缩目录，并且压缩后不保留原文件

gunzip 命令

GUN unzip

作用：解压.gz格式文件

gunzip [压缩文件名]

tar 命令

作用：将文件压缩为.tar.gz格式

格式：

tar [选项] [压缩后的文件名] 目录

选项说明：
-c: 打包
-v: 显示详细信息
-f:指定文件名
-z:打包文件同时压缩文件

解压缩
格式：

tar 选项 [.tar.gz格式文件名] [指定解压后文件存放目录，默认是当前]

选项说明

-x: 解包

-v:显示详细信息

-f:指定解压文件

-z:解压缩

Zip 命令

作用：将文件或者目录压缩为.zip格式

格式：

zip [/-r] [压缩后文件名] 要压缩的文件或者目录

-r :压缩目录及目录内的所有文件（夹）

unzip 解压

unzip [.zip格式拓展名文件]

bzip2

作用：将文件压缩为.bz2格式

注意，只能压缩文件

格式：

bzip2 [/-k]文件

-k,保留原文件

bunzip2

作用：解压.bz2格式

格式：

bunzip2 [/k] 文件

-k,保留原压缩文件

系统管理命令

date

format格式	含义
%Y，%y	年
%m	月
%d	日
%H	时
%M	分
%S	秒

cal

ps

选项	作用
-a	显示终端上所有进程，包括其他用户的进程
-u	显示进程的详细状态
-x	显示没有控制终端的进程
-r	显示正在运行的进程
-w	显示加款，以便显示更多的信息

sudo reboot #重启

sudo shutdown #关机

shutdown -r/-h now 14:20 #在下午14:20分重启/关机

init 0 #关机

init 6 #重启

检测磁盘空间

df

sudo df -m

选项	作用
-a	显示所有文件系统的磁盘使用情况
-m	以1024字节为单位显示
-t	显示各指定文件系统的磁盘使用情况
-T	显示文件系统

进程终止

kill

kill [-signal] pid

signal :信号值0-15

9，表示巨对终止，用来采用终止一般信号无法终止

ifconfig

查看或者配置网卡信息