来源：Linux 基础知识总结 | JavaGuide

一、Linux文件系统

1. 文件系统

        Linux 系统中的一个重要的概念：一切都是文件。

        在 Linux 操作系统中，一切被操作系统管理的资源，如网络接口卡、磁盘驱动器、打印机、输入输出设备、普通文件或目录等，都被视为文件，将所有资源都抽象为文件的方式来进行管理和访问。Linux 的文件系统也借鉴了 UNIX 文件系统的设计理念。这种设计使得 Linux 系统可以通过统一的文件接口来管理和操作不同类型的资源，从而实现了一种统一的文件操作方式。例如，可以使用类似于读写文件的方式来对待网络接口、磁盘驱动器、设备文件等，使得操作和管理这些资源更加统一和简便。

        这种文件为中心的设计理念为 Linux 系统带来了灵活性和可扩展性。

2. inode

        1. inode 是 Linux/Unix 文件系统的基础，使用 inode 区分不同的文件（所以每个文件的inode唯一）。

        2. 每个文件都有一个唯一的 inode，存储该文件的元信息。即使文件名被修改或删除，文件的 inode 号码不会改变，从而可以避免一些因文件重命名、移动或删除导致的错误。

说明一些概念：

• 扇区(Sector)：硬盘的最小存储单位

• 块(block)：由多个扇区组成，文件数据就存储在块中，一个块只能存放一个文件，如果一个文件大于一个块时候，存一个文件需要多个块。

• 元信息 (metadata)：由于文件被分在多个块中存储，需要一个额外空间记录一些文件的属性信息，如某个文件被分成几块、每一块在的地址、文件拥有者，创建时间，权限，大小等。

存储文件元信息的区域就叫 inode，译为索引节点

        3. inode 是一种固定大小的数据结构，其大小在文件系统创建时就确定了，并且在文件的生命周期内保持不变。

        4. inode 访问速度非常快，因为系统可以直接通过 inode 号码定位到文件的元数据信息，无需遍历整个文件系统。

        5. inode 数量有限，每个文件系统只能包含固定数量的 inode。这意味着当文件系统中的 inode 用完时，无法再创建新的文件或目录，即使磁盘上还有可用空间。因此，在创建文件系统时，需要根据文件和目录的预期数量来合理分配 inode 的数量。

        6. 可以使用 stat 命令可以查看文件的 inode 信息，包括文件的 inode 号、文件类型、权限、所有者、文件大小、修改时间（使用 inode 号码也使得文件系统在用户和应用程序层面更加抽象和复杂，需要通过系统命令或文件系统接口来访问和管理文件的 inode 信息。）

3. 文件类型

        Linux 支持很多文件类型，其中非常重要的文件类型有: 普通文件，目录文件，链接文件，设备文件，管道文件，Socket 套接字文件 等。

• 普通文件（-）：用于存储信息和数据， Linux 用户可以根据访问权限对普通文件进行查看、更改和删除。比如：图片、声音、PDF、text、视频、源代码等等。
• 目录文件（d，directory file）：用于表示和管理系统中的文件，目录文件中包含一些文件名和子目录名。打开目录事实上就是打开目录文件。
• 符号链接文件（l，symbolic link）：保留了指向文件的地址而不是文件本身。
• 字符设备（c，char）：用来访问字符设备，比如键盘。
• 设备文件（b，block）：用来访问块设备，比如硬盘、软盘。
• 管道文件(p，pipe) : 用于进程之间的通信，一种特殊类型的文件。
• 套接字文件(s，socket)：用于进程间的网络通信，也可以用于本机之间的非网络通信。

每种文件类型都有不同的用途和属性，可以通过命令（ls、file等）查看文件的类型信息。

4. 文件链接

        在 Linux/类 Unix 系统上，文件链接（File Link）是一种特殊的文件类型，可以在文件系统中指向另一个文件。常见的文件链接类型有两种：

1、硬链接（Hard Link）

• 硬链接通过 inode 节点号建立连接，硬链接和源文件的 inode 节点号相同，两者对文件系统来说是完全平等的（可以看作是互为硬链接，源头是同一份文件）。

• 只有删除了源文件和所有对应的硬链接文件，该文件才会被真正删除。删除其中任何一个对另外一个没有影响，可以通过给文件设置硬链接文件来防止重要文件被误删。

• 硬链接具有一些限制，不能对目录以及不存在的文件创建硬链接，并且，硬链接也不能跨越文件系统。

• ln 命令用于创建硬链接。

硬链接为什么不能跨文件系统？

        硬链接是通过 inode 节点号建立连接的，而硬链接和源文件共享相同的 inode 节点号。然而，每个文件系统都有自己的独立 inode 表，且每个 inode 表只维护该文件系统内的 inode。如果在不同的文件系统之间创建硬链接，可能会导致 inode 节点号冲突的问题，即目标文件的 inode 节点号已经在该文件系统中被使用。

        通俗的说，就是另一个文件系统想要和我这个文件系统跨系统建立硬链接，那么需要和他的源文件使用相同的inode，但是这个inode在我的文件系统中已经存在，那么在我的系统中，这个inode到底是指的哪个文件说不清楚。

2、软链接（Symbolic Link 或 Symlink）

• 软链接和源文件的 inode 节点号不同，而是指向一个文件路径。

• 源文件删除后，软链接依然存在，但是指向的是一个无效的文件路径。

• 软连接类似于 Windows 系统中的快捷方式。

• 不同于硬链接，可以对目录或者不存在的文件创建软链接，并且，软链接可以跨越文件系统。

• ln -s 命令用于创建软链接。

5. 目录树

        目录树是一种层次结构，用来组织文件和目录。目录树由根目录（/）作为起始点，向下延伸，形成一系列的目录和子目录。每个目录可以包含文件和其他子目录。结构层次鲜明，就像一棵倒立的树。

常见目录说明：

• /bin： 存放二进制可执行文件(ls、cat、mkdir 等)，常用命令一般都在这里；

• /etc： 存放系统管理和配置文件；

• /home： 存放所有用户文件的根目录，是用户主目录的基点，比如用户 user 的主目录就是/home/user，可以用~user 表示；

• /usr： 用于存放系统应用程序；

• /opt： 额外安装的可选应用程序包所放置的位置。一般情况下，我们可以把 tomcat 等都安装到这里；

• /proc： 虚拟文件系统目录，是系统内存的映射。可直接访问这个目录来获取系统信息；

• /root： 超级用户（系统管理员）的主目录（特权阶级^o^）；

• /sbin: 存放二进制可执行文件，只有 root 才能访问。这里存放的是系统管理员使用的系统级别的管理命令和程序。如 ifconfig 等；

• /dev： 用于存放设备文件；

• /mnt： 系统管理员安装临时文件系统的安装点，系统提供这个目录是让用户临时挂载其他的文件系统；

• /boot： 存放用于系统引导时使用的各种文件；

• /lib 和/lib64： 存放着和系统运行相关的库文件 ；

• /tmp： 用于存放各种临时文件，是公用的临时文件存储点；

• /var： 用于存放运行时需要改变数据的文件，也是某些大文件的溢出区，比方说各种服务的日志文件（系统启动日志等。）等；

• /lost+found： 这个目录平时是空的，系统非正常关机而留下“无家可归”的文件（windows 下叫什么.chk）就在这里。 

二、常见命令

速查手册：Linux命令搜索引擎 命令，Linux Linux命令搜索引擎 命令详解：最专业的Linux命令大全，内容包含Linux命令手册、详解、学习，值得收藏的Linux命令速查手册。 - Linux 命令搜索引擎

https://www.shell.how/解释常见命令：https://www.shell.how/

1. 目录切换-cd

• cd usr：切换到该目录下 usr 目录

• cd ..（或cd../）：切换到上一层目录

• cd /：切换到系统根目录

• cd ~：切换到用户主目录

• cd -： 切换到上一个操作所在目录

2. 目录操作

• ls：显示当前目录中的文件和子目录的列表。

• ll： ls -l 的别名，可以看到该目录下的所有目录和文件的详细信息。

• mkdir [选项] 目录名：创建新目录（增）。

• find [路径] [表达式]：在指定目录及其子目录中搜索文件或目录（查）。

• pwd：显示当前工作目录的路径。

• rmdir [选项] 目录名：删除空目录（删），并且会递归删除目录名的空父目录，直到遇到非空目录或根目录。

• rm [选项] 文件或目录名：删除文件/目录（删）。

• cp [选项] 源文件/目录 目标文件/目录：复制文件或目录（移）。

• mv [选项] 源文件/目录 目标文件/目录：移动文件或目录（移），也可以用于重命名文件或目录。mv 与 cp 的结果不同，mv 好像文件“搬家”，文件个数并未增加。而 cp 对文件进行复制，文件个数增加了。

3. 文件操作

mv、cp、rm 等命令文件和目录都适用

• touch [选项] 文件名..：创建新文件或更新已存在文件（增）。

• ln [选项] <源文件> <硬链接/软链接文件>：创建硬链接/软链接。

• cat/more/less/tail 文件名：文件的查看（查） 。

• vim 文件名：修改文件的内容（改）。vim 编辑器是 Linux 中的强大组件，是 vi 编辑器的加强版，在实际开发中，使用 vim 编辑器主要作用就是修改配置文件，下面是一般步骤：vim 文件------>进入文件----->命令模式------>按i进入编辑模式----->编辑文件 ------->按Esc进入底行模式----->输入：wq/q! （输入 wq 代表写入内容并退出，即保存；输入 q!代表强制退出不保存）。

4. 文件压缩

1）打包并压缩文件：

        Linux 中的打包文件一般是以 .tar 结尾的，压缩的命令一般是以 .gz 结尾的。而一般情况下打包和压缩是一起进行的，打包并压缩后的文件的后缀名一般 .tar.gz。

命令：tar -zcvf 打包压缩后的文件名 要打包压缩的文件 ，其中：

• z：调用 gzip 压缩命令进行压缩
• c：打包文件
• v：显示运行过程
• f：指定文件名

2）解压压缩包：

命令：tar [-xvf] 压缩文件 -C 解压到的位置

其中 x 代表解压，-C部分省略即解压到当前目录。

5. 文件传输

• scp [选项] 源文件 远程文件 ：secure copy，安全复制，用于通过 SSH 协议进行安全的文件传输，可以实现从本地到远程主机的上传和从远程主机到本地的下载。
• rsync [选项] 源文件 远程文件 : 可以在本地和远程系统之间高效地进行文件复制，并且能够智能地处理增量复制，节省带宽和时间。
• ftp (File Transfer Protocol)：提供了一种简单的方式来连接到远程 FTP 服务器并进行文件上传、下载、删除等操作。

6. 文件权限

        操作系统中每个文件都拥有特定的权限、所属用户和所属组。

        权限是操作系统用来限制资源访问的机制，在 Linux 中权限一般分为读(readable)、写(writable)和执行(executable，分别对应文件的属主(owner)，属组(group)和其他用户(other)。通过这样的机制来限制哪些用户、哪些组可以对特定的文件进行什么样的操作。超级用户可以无视普通用户的权限。

        通过 ls -l 命令我们可以查看某个目录下的文件或目录的权限。第一列的内容的信息解释如下：

 

文件的类型：

• d：代表目录

• -：代表文件

• l：代表软链接（可以认为是 window 中的快捷方式）

Linux 中权限分为以下几种：

• r：代表权限是可读，r 也可以用数字 4 表示

• w：代表权限是可写，w 也可以用数字 2 表示

• x：代表权限是可执行，x 也可以用数字 1 表示

         

        

        在 linux 中的每个用户必须属于一个组，不能独立于组外。在 linux 中每个文件都有：所有者、所在组、其它组的概念。

• 所有者(u)：一般为文件的创建者，谁创建了该文件，就天然的成为该文件的所有者，用 ls ‐ahl 命令可以看到文件的所有者，也可以使用 chown 用户名 文件名 来修改文件的所有者 。

• 文件所在组(g)：当某个用户创建了一个文件后，这个文件的所在组就是该用户所在的组，用 ls ‐ahl命令可以看到文件的所有组，也可以使用 chgrp 组名 文件名 来修改文件所在的组。

• 其它组(o)：除开文件的所有者和所在组的用户外，系统的其它用户都是文件的其它组。

        chmod 命令修改文件/目录的权限。 

        示例：修改 aaa.txt 的权限为文件所有者有全部权限，文件所有者所在的组有读写权限，其他用户只有读的权限。

chmod u=rwx,g=rw,o=r aaa.txt

7. 用户管理

        Linux 系统是一个多用户多任务的分时操作系统，任何一个要使用系统资源的用户，都必须首先向系统管理员申请一个账号，然后以这个账号的身份进入系统。

        用户的账号一方面可以帮助系统管理员对使用系统的用户进行跟踪，并控制他们对系统资源的访问；另一方面也可以帮助用户组织文件，并为用户提供安全性保护。

• useradd [选项] 用户名:创建用户账号。保存在 /etc/passwd文本文件中。

• userdel [选项] 用户名:删除用户帐号。

• usermod [选项] 用户名:修改用户账号的属性和配置，比如用户名、用户 ID、家目录。

• passwd [选项] 用户名: 设置用户的认证信息，包括用户密码、密码过期时间等。例如：passwd -S 用户名 ，显示用户账号密码信息。passwd -d 用户名: 清除用户密码，会导致用户无法登录。passwd 用户名，修改用户密码，随后系统会提示输入新密码并确认密码。

• su [选项] 用户名：Switch User切换用户，在当前登录的用户和其他用户之间切换身份。

8. 用户组管理

        每个用户都有一个用户组，系统可以对一个用户组中的所有用户进行集中管理。不同 Linux 系统对用户组的规定有所不同，如 Linux 下的用户属于与它同名的用户组，这个用户组在创建用户时同时创建。

        用户组的管理涉及用户组的添加、删除和修改。组的增加、删除和修改实际上就是对/etc/group文件的更新。

• groupadd [选项] 用户组 :增加一个新的用户组。

• groupdel 用户组:要删除一个已有的用户组。

• groupmod [选项] 用户组 : 修改用户组的属性。

9. 系统状态

• top [选项]：用于实时查看系统的 CPU 使用率、内存使用率、进程信息等。

• htop [选项]：类似于 top，但提供了更加交互式和友好的界面，可让用户交互式操作，支持颜色主题，可横向或纵向滚动浏览进程列表，并支持鼠标操作。

• uptime [选项]：用于查看系统总共运行了多长时间、系统的平均负载等信息。

• vmstat [间隔时间] [重复次数]：vmstat （Virtual Memory Statistics） 的含义为显示虚拟内存状态，但是它可以报告关于进程、内存、I/O 等系统整体运行状态。

• free [选项]：用于查看系统的内存使用情况，包括已用内存、可用内存、缓冲区和缓存等。

• df [选项] [文件系统]：用于查看系统的磁盘空间使用情况，包括磁盘空间的总量、已使用量和可用量等，可以指定文件系统上。例如：df -a，查看全部文件系统。

• du [选项] [文件]：用于查看指定目录或文件的磁盘空间使用情况，可以指定不同的选项来控制输出格式和单位。

• sar [选项] [时间间隔] [重复次数]：用于收集、报告和分析系统的性能统计信息，包括系统的 CPU 使用、内存使用、磁盘 I/O、网络活动等详细信息。它的特点是可以连续对系统取样，获得大量的取样数据。取样数据和分析的结果都可以存入文件，使用它时消耗的系统资源很小。

• ps [选项]：用于查看系统中的进程信息，包括进程的 ID、状态、资源使用情况等。ps -ef/ps -aux：这两个命令都是查看当前系统正在运行进程，两者的区别是展示格式不同。如果想要查看特定的进程可以使用这样的格式：ps aux|grep redis （查看包括 redis 字符串的进程），也可使用 pgrep redis -a。

• systemctl [命令] [服务名称]：用于管理系统的服务和单元，可以查看系统服务的状态、启动、停止、重启等。

10. 网络通信

• ping [选项] 目标主机：测试与目标主机的网络连接。

• ifconfig 或 ip：用于查看系统的网络接口信息，包括网络接口的 IP 地址、MAC 地址、状态等。

• netstat [选项]：用于查看系统的网络连接状态和网络统计信息，可以查看当前的网络连接情况、监听端口、网络协议等。

• ss [选项]：比 netstat 更好用，提供了更快速、更详细的网络连接信息。

11. 其他

• sudo + 其他命令：以系统管理者root的身份执行指令

• grep 要搜索的字符串 要搜索的文件 --color：搜索命令，--color 代表高亮显示。

• kill -9 进程的pid：杀死进程（-9 表示强制终止）先用 ps 查找进程，然后用 kill 杀掉。

• shutdown：shutdown -h now 指定现在立即关机；shutdown +5 "System will shutdown after 5 minutes" 指定 5 分钟后关机，同时送出警告信息给登入用户。

• reboot：重开机。reboot -w：做个重开机的模拟（只有纪录并不会真的重开机）。

三、Linux环境变量

        在 Linux 系统中，环境变量是用来定义系统运行环境的一些参数，比如每个用户不同的主目录（HOME）。 

1. 分类

按照作用域来分，环境变量可以简单的分成:

• 用户级别环境变量 : ~/.bashrc、~/.bash_profile。

• 系统级别环境变量 : /etc/bashrc、/etc/environment、/etc/profile、/etc/profile.d。

上述配置文件执行先后顺序为：/etc/environment –> /etc/profile –> /etc/profile.d –> ~/.bash_profile –> /etc/bashrc –> ~/.bashrc

如果要修改系统级别环境变量文件，需要管理员具备对该文件的写入权限。

建议用户级别环境变量在 ~/.bash_profile中配置，系统级别环境变量在 /etc/profile.d 中配置。

按照生命周期来分，环境变量可以简单的分成:

• 永久的：需要用户修改相关的配置文件，变量永久生效。

• 临时的：用户利用 export 命令，在当前终端下声明环境变量，关闭 shell 终端失效。

2. 读取环境变量

export 命令可以输出当前系统定义的所有环境变量：

# 列出当前的环境变量值
export -p

echo 命令可以输出指定环境变量的值：

# 输出当前的PATH环境变量的值
echo $PATH
# 输出当前的HOME环境变量的值
echo $HOME

3. 修改环境变量 

export命令可以修改指定的环境变量。不过，这种方式修改环境变量仅仅对当前 shell 终端生效，关闭 shell 终端就会失效。修改完成之后，立即生效。

export CLASSPATH=./JAVA_HOME/lib;$JAVA_HOME/jre/lib

vim 命令修改环境变量配置文件。这种方式修改环境变量永久有效。如果修改的是系统级别环境变量则对所有用户生效，如果修改的是用户级别环境变量则仅对当前用户生效。修改完成之后，需要 source 命令让其生效或者关闭 shell 终端重新登录。

vim ~/.bash_profile

source /etc/profile