01_Linux基础篇

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第一章 Linux介绍

1.1 内容介绍

基础篇：

Linux入门 > 工具软件 > Linux目录结构

实操篇：

Vi和Vim编辑器 > 开机、重启和用户登陆与注销 > 用户管理 > 实用指令 > 定时任务调度 > 磁盘分区、挂载 > 网络配置 > 进程管理 > RPM和YUM

JavaEE定制篇：

Linux搭建JavaEE环境

1. JDK安装
2. IDEA的安装
3. Tomcat的安装
4. MySQL的安装

Linux之大数据定制篇：

Shell编程

1. 概述
2. Shell脚本执行方式
3. Shell变量
4. 运算符
5. 条件判断
6. 流程控制
7. 函数
8. 定时维护MySQL数据库

Linux之Python定制篇：

Python专业开发平台Ubuntu > Ubuntu下开发Python开发环境 > API软件管理和远程登陆

1.2 Linux的学习方向

1.2.1 Linux运维工程师

1、保障业务长期稳定运行（如网站服务器、游戏服务器等）。

2、保障数据安全可靠（如用户名密码、游戏数据、博客文章、交易数据等）。

1.2.2 Linux嵌入式开发工程师

嵌入式工程师是指具有C/C++语言、汇编语言等基础，熟悉模拟电子技术等硬件知识，了解处理器体系结构，做嵌入式系统设计和开发，包括硬件系统的建立和相关软件开发、移植、调试等工作的人。

1.2.3 在Linux下做各种程序开发

Java开发、大数据开发、Python开发、PHP开发、C/C++开发等

1.3 Linux的应用领域

1.3.1 个人桌面应用领域

此领域是传统Linux应用最薄弱的环节，传统Linux由于界面简单、操作复杂、应用软件少的缺点，一直被Windows所压制，但近些年来随着ubuntu、fedora[fɪˈdɔ:rə]等优秀桌面环境的兴起，同时各大硬件厂商对其支持的加大，Linux在个人桌面领域的占有率在逐渐的提高。

1.3.2 服务器应用领域

Linux在服务器领域的应用是最强的。Linux免费、稳定、高效等特点在这里得到了很好的体现，近些年来Linux服务器市场得到了飞速的提升，尤其在一些高端领域尤为广泛。

1.3.3嵌入式应用领域

近些年来Linux在嵌入式领域的应用得到了飞速的提高。Linux运行稳定、对网络的良好支持性、低成本，且可以根据需要进行软件裁剪，内核最小可以达到几百KB等特点，使其近些年来在嵌入式领域的应用得到非常大的提高。主要应用：机顶盒、数字电视、网络电话、程控交换机、手机、PDA、智能家居、智能硬件等都是其应用领域。以后在物联网中应用会更加广泛。

1.4 学习Linux的阶段(高手进阶过程)

Linux是一个开源、免费的操作系统，其稳定性、安全性、处理多并发已经得到业界的认可，目前很多中型，大型甚至是集群项目都在使Linux,很多软件公司考虑到开发成本都首选Linux,在中国软件公司得到广泛的使用。

我个人认为学习linux流程为:

第1阶段：linux环境下的基本操作命令，包括文件操作命令(rmmkdirchmod,chown) 、编辑工具使用（vi/vim）、linux用户管理(useradd、userdel、usermod)等

第2阶段：linux的各种配置（环境变量配置，网络配置，服务配置）

第3阶段：linux下如何搭建对应语言的开发环境（大数据，JavaEE,Python等）

第4阶段：能编写shell脚本，对Linux服务器进行维护。

第5阶段：能进行安全设置，防止攻击，保障服务器正常运行，能对系统调优。

第6阶段：深入理解Linux系统（对内核有研究），熟练掌握大型网站应用架构组成、并熟悉各个环节的部署和维护方法。

1.5 Linux的学习方法和建议

1. 高效而愉快的学习

2. 先建立一个整体框架，然后细节

3. 不需要掌握所有的Linux指令，要学会查询手册和百度

4. 先know how,再know why

5. 计算机是一门”做中学”的学科,不是会了再做，而是做了才会

6. 适当的囫囵吞枣

7. Linux不是编程，重点是实际操作，各种常用指令要玩的溜

第二章 Linux入门

2.1. 学习Linux之前先了解Unix

Unix是一个强大的多用户、多任务操作系统。于1969年在AT&T的贝尔实验室开发。UNIX的商标权由国际开放标准组织（The Open Group）所拥有。UNIX操作系统是商业版，需要收费，价格比Microsoft Windows正版要贵一些。

2.2. Linux概述

Linux是基于Unix的。Linux是一种自由和开放源码的操作系统，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、台式计算机。

Linux诞生于1991 年10 月5 日。是由芬兰赫尔辛基大学学生Linus Torvalds和后来加入的众多爱好者共同开发完成的。

2.3. Linux的历史

Linux最初是由芬兰赫尔辛基大学学生Linus Torvalds由于自己不满意教学中使用的MINIX操作系统， 所以在1990年底由于个人爱好设计出了LINUX系统核心。后来发布于芬兰最大的FTP服务器上，用户可以免费下载，所以它的周边的程序越来越多，Linux本身也逐渐发展壮大起来，之后Linux在不到三年的时间里成为了一个功能完善，稳定可靠的操作系统。

2.4. Linux系统的应用

高性能运算、计算密集型应用Linux有强大的运算能力；

用于服务器系统Web应用服务器、数据库服务器、接口服务器、DNS、FTP等等；

用于嵌入式系统路由器、防火墙、手机、PDA、IP 分享器、交换器、家电用品的微电脑控制器等等；

用于桌面应用系统；

用于移动手持系统；

2.5. Linux的版本

Linux的版本分为两种：内核版本和发行版本。

内核版本：

内核是系统的心脏，是运行程序和管理像磁盘和打印机等硬件设备的核心程序，它提供了一个在裸设备与应用程序间的抽象层。例如，程序本身不需要了解用户的主板芯片集或磁盘控制器的细节就能在高层次上读写磁盘。

发行版本：

仅有内核而没有应用软件的操作系统是无法使用的，所以许多公司或社团将内核、源代码及相关的应用程序组织构成一个完整的操作系统，让一般的用户可以简便地安装和使用Linux，这就是所谓的发行版本（distribution），一般谈论的Linux系统便是针对这些发行版本的。目前估计各种发行版本有数十种，它们的发行版本号各不相同，使用的内核版本号也可能不一样。

2.4. Linux的主流版本

第三章 工具软件

学习Linux需要一个环境，我们需要创建一个虚拟机，然后在虚拟机上安装一个Centos系统来学习。

MacOS系统下使用的虚拟机软件是：Parallels Desktop。

MacOS系统下使用的远程访问的软件：SSH Shell。

Mac与Linux传输文件的工具：Transmit

第四章 Linux的目录结构

linux的文件系统是采用级层式的树状目录结构，在此结构中的最上层是根目录“/”，然后在此目录下再创建其他的目录。深刻理解linux树状文件目录是非常重要的。

记住一句经典的话：在Linux世界里，一切皆文件。

Linux各目录及每个目录的详细介绍:

目录
/bin	该目录存放二进制可执行文件(ls,cat,mkdir等)，常用命令一般都在这里。 /bin目录包含了引导启动所需的命令或普通用户可能用的命令(可能在引导启动后)。这些命令都是二进制文件的可执行程序( bin是binary的缩写- -二进制的简称)，多是系统中重要的系统文件。
/etc	存放系统管理和配置文件 /etc/rc.d：启动的配置文件和脚本 /etc目录存放着各种系统配置文件，其中包括了用户信息文件/etc/passwd，系统初始化文件/etc/rc等。Linux正是因为这些文件才得以正常地运行。
/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~来表示当前用户
/usr	用于存放系统应用程序，比较重要的目录/usr/local 本地系统管理员软件安装目录（安装系统级的应用。这是最庞大的目录，要用到的应用程序和文件几乎都在这个目录 /usr/x11r6：存放x window的目录 /usr/bin：众多的应用程序 /usr/sbin 超级用户的一些管理程序 /usr/doc：linux文档 /usr/include：Linux下开发和编译应用程序所需要的头文件 /usr/lib：常用的动态链接库和软件包的配置文件 /usr/man：帮助文档 /usr/src：源代码，linux内核的源代码就放在/usr/src/linux里 /usr/local/bin：本地增加的命令 /usr/local/lib：本地增加的库 /usr/local：这是另一个给主机额外安装软件的目录。一般是通过编译源码方式安装的程序
/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。 /sbin目录类似/bin ，也用于存储二进制文件。因为其中的大部分文件多是系统管理员使用的基本的系统程序，所以虽然普通用户必要且允许时可以使用，但一般不给普通用户使用。
/dev	用于存放设备文件，类似Win的设备管理器，把所有硬件用文件形式存储 /dev目录存放了设备文件，即设备驱动程序，用户通过这些文件访问外部设备。比如，用户可以通过访问/dev/mouse来访问鼠标的输入，就像访问其他文件一样。
/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。 /mnt目录是系统管理员临时安装(mount)文件系统的安装点。程序并不自动支持安装到/mnt 。/mnt 下面可以分为许多子目录，例如，/mnt/dosa 可能是使用msdos文件系统的软驱，而/mnt/exta 可能是使用ext2文件系统的软驱等等。
/boot	存放用于系统引导时使用的各种文件 /boot目录存放引导加载器(bootstrap loader)使用的文件，如lilo，核心映像也经常放在这里，而不是放在根目录中。但是如果有许多核心映像，这个目录就可能变得很大，这时使用单独的文件系统会更好一些。还有一点要注意的是，要确保核心映像必须在ide硬盘的前1 0 2 4柱面内。
/lib	存放跟文件系统中的程序运行所需要的共享库及内核模块。共享库又叫动态链接共享库，作用类似windows里的.dll文件，存放了根文件系统程序运行所需的共享文件。 /lib目录是根文件系统上的程序所需的共享库，存放了根文件系统程序运行所需的共享文件。这些文件包含了可被许多程序共享的代码，以避免每个程序都包含有相同的子程序的副本，故可以使得可执行文件变得更小，节省空间。 /lib/modules：包含系统核心可加载各种模块，尤其是那些在恢复损坏的系统时重新引导系统所需的模块(例如网络和文件系统驱动)。
/tmp	用于存放各种临时文件，是公用的临时文件存储点。 /tmp目录存放程序在运行时产生的信息和数据。但在引导启动后，运行的程序最好使用/var/tmp来代替/tmp ，因为前者可能拥有一个更大的磁盘空间。
/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
/srv	service的缩写，该目录存放一些服务启动之后需要提取的数据
/sys	这是Linux2.6内核的一个很大的变化，该目录下安装了2.6内核中新出现的一个文件系统
/media	Linux系统会自动识别一些设备，例如U盘、光驱等。当识别后，Linux会把识别的设备挂载到这个目录下
/selinux[security-enhanced linux]360	SELinux是一种安装子系统，它能控制程序只访问特定文件

通常情况下，根文件系统所占空间一般应该比较小，因为其中的绝大部分文件都不需要经常改动。
除了可能的一个叫/ vmlinuz标准的系统引导映像之外，根目录一般不含任何文件。所有其他文件在根文件系统的子目录中。

下面详细介绍；

/etc 文件系统

/etc 目录包含各种系统配置文件，下面说明其中的一些。其他的你应该知道它们属于哪个程序，并阅读该程序的m a n页。许多网络配置文件也在/etc 中。

1. /etc/rc或/etc/rc.d或/etc/rc?.d
   启动、或改变运行级时运行的脚本或脚本的目录。
2. /etc/passwd
   用户数据库，其中的域给出了用户名、真实姓名、用户起始目录、加密口令和用户的其
   他信息。
3. /etc/fdprm
   软盘参数表，用以说明不同的软盘格式。可用setfdprm 进行设置。更多的信息见setdfprm的帮助页。
4. /etc/fstab
   指定启动时需要自动安装的文件系统列表。也包括用swapon -a启用的swap区的信息。
5. /etc/group
   类似/etc/passwd ，但说明的不是用户信息而是组的信息。包括组的各种数据。
6. /etc/inittab
   init 的配置文件。
7. /etc/issue
   包括用户在登录提示符前的输出信息。通常包括系统的一段短说明或欢迎信息。具体内容由系统管理员确定。
8. /etc/magic
   “file”的配置文件。包含不同文件格式的说明，“file”基于它猜测文件类型。
9. /etc/motd
   motd是message of the day的缩写，用户成功登录后自动输出。内容由系统管理员确定。常用于通告信息，如计划关机时间的警告等。
10. /etc/mtab
    当前安装的文件系统列表。由脚本(script )初始化，并由mount 命令自动更新。当需要一个当前安装的文件系统的列表时使用(例如df 命令)。
11. /etc/shadow
    在安装了影子( shadow )口令软件的系统上的影子口令文件。影子口令文件将/etc/passwd文件中的加密口令移动到/etc/shadow中，而后者只对超级用户(root)可读。这使破译口令更困难，以此增加系统的安全性。
12. /etc/login.defs
    login命令的配置文件。
13. /etc/printcap 类似/etc/termcap ，但针对打印机。语法不同。
14. /etc/profile 、/etc/csh . login、/etc/csh.cshrc
    登录或启动时bourne或cshells执行的文件。这允许系统管理员为所有用户建立全局缺省环境。
15. /etc/securetty
    确认安全终端，即哪个终端允许超级用户( root )登录。一般只列出虚拟控制台，这样就不可能(至少很困难)通过调制解调器( modem )或网络闯入系统并得到超级用户特权。
16. /etc/shells
    列出可以使用的shell。chsh 命令允许用户在本文件指定范围内改变登录的shell。提供一台机器ftp服务的服务进程ftpd 检查用户s h e l l是否列在/etc/shells 文件中，如果不是，将不允许该用户登录。
17. /etc/termcap
    终端性能数据库。说明不同的终端用什么“转义序列”控制。写程序时不直接输出转义序列(这样只能工作于特定品牌的终端)，而是从/etc/termcap 中查找要做的工作的正确序列。这样，多数的程序可以在多数终端上运行。

/dev 文件系统

/dev 目录包括所有设备的设备文件。设备文件用特定的约定命名，这在设备列表中说明。
设备文件在安装时由系统产生，以后可以用/dev/makedev 描述。/dev /makedev.local是
系统管理员为本地设备文件(或连接)写的描述文稿(即如一些非标准设备驱动不是标准makedev 的一部分)。下面简要介绍/dev下一些常用文件。

1. /dev/console
   系统控制台，也就是直接和系统连接的监视器。
2. /dev/hd
   ide硬盘驱动程序接口。如： /dev/hda指的是第一个硬盘，/hda1则是指/dev/hda的第一个。如系统中有其他的硬盘，则依次为/dev/hdb、/dev/hdc、. . . . ..；如有多个分区则依次为/hda1、hda2 . . . . . .
3. /dev/sd
   scsi磁盘驱动程序接口。如有系统有scsi硬盘，就不会访问/dev/hda，而会访问/dev/sda。
4. /dev/fd
   软驱设备驱动程序。如： /dev/fd0指系统的第一个软盘，也就是通常所说的a：盘，/dev/fd1指第二个软盘，. . . . . .而/dev /fd1h1440则表示访问驱动器1中的4 . 5高密盘。
5. /dev/st
   scsi磁带驱动器驱动程序。
6. /dev/tty
   提供虚拟控制台支持。如： /dev/tty1指的是系统的第一个虚拟控制台，/dev/tty2则是系统的第二个虚拟控制台。
7. /dev/pty
   提供远程登陆伪终端支持。在进行telnet登录时就要用到/dev/pty设备。
8. /dev/ttys
   计算机串行接口，对于dos来说就是“ com1”口。
9. /dev/cua
   计算机串行接口，与调制解调器一起使用的设备。
10. /dev/null
    “黑洞”，所有写入该设备的信息都将消失。例如：当想要将屏幕上的输出信息隐藏起来时，只要将输出信息输入到/dev/null中即可。

/usr 文件系统

/usr 是个很重要的目录，通常这一文件系统很大，因为所有程序安装在这里。/usr 里的所有文件一般来自Linux发行版(distribution)；本地安装的程序和其他东西在/usr/local 下，因为这样可以在升级新版系统或新发行版时无须重新安装全部程序。/usr目录下的许多内容是可选的，但这些功能会使用户使用系统更加有效。/usr容纳许多大型的软件包和它们的配置文件。下面列出一些重要的目录(一些不太重要的目录被省略了)。

1. /usr/x11r6
   包含xwindow系统的所有可执行程序、配置文件和支持文件。为简化x的开发和安装，x的文件没有集成到系统中。xwindow系统是一个功能强大的图形环境，提供了大量的图形工具程序。用户如果对microsoft windows或machintosh比较熟悉的话，就不会对xwindow系统感到束手无策了。
2. /usr/x386
   类似/usr/x11r6 ，但是是专门给x11 release 5的。
3. /usr/bin
   集中了几乎所有用户命令，是系统的软件库。另有些命令在/bin 或/usr/local/bin 中。
4. /usr/sbin
   包括了根文件系统不必要的系统管理命令，例如多数服务程序。
5. /usr/man、/usr/info、/usr/doc
   这些目录包含所有手册页、gnu信息文档和各种其他文档文件。每个联机手册的“节”都有两个子目录。例如： /usr/man/man1中包含联机手册第一节的源码(没有格式化的原始文件)，/usr/man/cat1包含第一节已格式化的内容。联机手册分为以下九节：内部命令、系统调用、库函数、设备、文件格式、游戏、宏软件包、系统管理和核心程序。
6. /usr/include
   包含了c语言的头文件，这些文件多以. h结尾，用来描述c语言程序中用到的数据结构、子过程和常量。为了保持一致性，这实际上应该放在/usr/lib 下，但习惯上一直沿用了这个名字。
7. /usr/lib
   包含了程序或子系统的不变的数据文件，包括一些site-wide配置文件。名字lib来源于库(library); 编程的原始库也存在/usr/lib 里。当编译程序时，程序便会和其中的库进行连接。也有许多程序把配置文件存入其中。
8. /usr/local
   本地安装的软件和其他文件放在这里。这与/usr很相似。用户可能会在这发现一些比较大的软件包，如tex、emacs等。

/var 文件系统

/var 包含系统一般运行时要改变的数据。通常这些数据所在的目录的大小是要经常变化或扩充的。原来/var目录中有些内容是在/usr中的，但为了保持/usr目录的相对稳定，就把那些需要经常改变的目录放到/var中了。每个系统是特定的，即不通过网络与其他计算机共享。下面列出一些重要的目录(一些不太重要的目录省略了)。

1. /var/catman
   包括了格式化过的帮助(man)页。帮助页的源文件一般存在/usr/man/man中；有些man页可能有预格式化的版本，存在/usr/man/cat中。而其他的man页在第一次看时都需要格式化，格式化完的版本存在/var/man 中，这样其他人再看相同的页时就无须等待格式化了。(/var/catman 经常被清除，就像清除临时目录一样。)
2. /var/lib
   存放系统正常运行时要改变的文件。
3. /var/local
   存放/usr/local 中安装的程序的可变数据(即系统管理员安装的程序)。注意，如果必要，即使本地安装的程序也会使用其他/var 目录，例如/var/lock 。
4. /var/lock
   锁定文件。许多程序遵循在/var/lock 中产生一个锁定文件的约定，以用来支持他们正在使用某个特定的设备或文件。其他程序注意到这个锁定文件时，就不会再使用这个设备或文件。
5. /var/log
   各种程序的日志(log)文件，尤其是login (/var/log/wtmp log纪录所有到系统的登录和注销) 和syslog (/var/log/messages 纪录存储所有核心和系统程序信息)。/var/log里的文件经常不确定地增长，应该定期清除。
6. /var/run
   保存在下一次系统引导前有效的关于系统的信息文件。例如， /var/run/utmp 包含当前登录的用户的信息。
7. /var/spool
   放置“假脱机(spool)”程序的目录，如mail、news、打印队列和其他队列工作的目录。每个不同的spool在/var/spool 下有自己的子目录，例如，用户的邮箱就存放在/var/spool/mail中。
8. /var/tmp
   比/tmp 允许更大的或需要存在较长时间的临时文件。注意系统管理员可能不允许/var/tmp 有很旧的文件。

/proc 文件系统

/proc 文件系统是一个伪的文件系统，就是说它是一个实际上不存在的目录，因而这是一个非常特殊的目录。它并不存在于某个磁盘上，而是由核心在内存中产生。这个目录用于提供关于系统的信息。下面说明一些最重要的文件和目录(/proc 文件系统在proc man页中有更详细的说明)。

1. /proc/x
   关于进程x的信息目录，这一x是这一进程的标识号。每个进程在/proc 下有一个名为自
   己进程号的目录。
2. /proc/cpuinfo
   存放处理器(cpu))的信息，如cpu的类型、制造商、型号和性能等。
3. /proc/devices
   当前运行的核心配置的设备驱动的列表。
4. /proc/dma
   显示当前使用的dma通道。
5. /proc/filesystems
   核心配置的文件系统信息。
6. /proc/interrupts
   显示被占用的中断信息和占用者的信息，以及被占用的数量。
7. /proc/ioports
   当前使用的i / o端口。
8. /proc/kcore
   系统物理内存映像。与物理内存大小完全一样，然而实际上没有占用这么多内存；它仅仅是在程序访问它时才被创建。(注意：除非你把它拷贝到什么地方，否则/proc 下没有任何东西占用任何磁盘空间。)
9. /proc/kmsg
   核心输出的消息。也会被送到syslog。
10. /proc/ksyms
    核心符号表。
11. /proc/loadavg
    系统“平均负载”； 3个没有意义的指示器指出系统当前的工作量。
12. /proc/meminfo
    各种存储器使用信息，包括物理内存和交换分区(swap)。
13. /proc/modules
    存放当前加载了哪些核心模块信息。
14. /proc/net
    网络协议状态信息。
15. /proc/self
    存放到查看/proc 的程序的进程目录的符号连接。当2个进程查看/proc 时，这将会是不同的连接。这主要便于程序得到它自己的进程目录。
16. /proc/stat
    系统的不同状态，例如，系统启动后页面发生错误的次数。
17. /proc/uptime
    系统启动的时间长度。
18. /proc/version
    核心版本

总结：

1. Linux的目录中有且只有一个根目录/。

2. Linux的各个目录存放的内容是规划好的，不能乱放文件。

3. Linux是以文件的形式管理我们的设备，因此在Linux系统中，一切皆为文件。

4. Linux的各个文件目录下存放什么内容，大家必须有一个认识。

5. 学习后，脑海中应该有一颗linux目录树。