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Linux 作業系統認知

作業系統（Operation System 簡稱 OS）

• 定義：

作業系統是管理計算機硬體與軟體資源的計算機程式，同時也是計算機系統的內核與基石，作業系統需要處理如管理與配置記憶體、決定系統資源供需的優先次序、控制輸入設備與輸出設備、操作網路與管理檔案系統等基本事務，

• 作業系統功能：

1、管理好硬體設備，為用戶提供呼叫方法，

2、是計算機中最重要的系統環境，

3、管理各種其他的軟體和程式的運行，

4、對系統中檔案進行管理，

• 作業系統分類：

1、桌面系統：Windows ，MacOS 為主，圖形界面良好用戶群體大，

2、服務器系統：Linux，Unix 為主，安全，穩定，費用低占有量大，windows 占有率比較低，

3、嵌入式系統：Linux 為主，主要用于小型智能設備，如智能手機，機器人等，

Linux 系統介紹

• Linux 誕生：

1991 年 林納斯（Linus） 就讀于赫爾辛基大學期間，對 Unix 產生濃厚興趣，林納斯經常要用他的終端仿真器（Terminal Emulator） 去訪問大學主機上的新聞組和郵件，為了方便讀寫和下載檔案，他自己撰寫了磁盤驅動程式和檔案系統，這些在后來成為了 Linux 第一個內核的雛形，當時，他年僅 21 歲！林納斯利用 C 做工具，撰寫了 Linux 內核，后來經過全世界的網友的幫助，最終成為優秀的作業系統，

• Linux 系統特點：

1、Linux 是一款開源免費的作業系統，

2、支持多種硬體平臺，

3、支持多用戶，

4、具有非常強大的網路功能，

• Linux 應用領域：

1、Linux 服務器：目前是服務器系統中最廣泛一種，

2、桌面應用：新版本的 Linux 系統特別在桌面應用方面進行了改進，達到相當的水平，

3、嵌入式系統：由于 Linux 系統開放源代碼，可以方便修改，在嵌入式設備領域有很廣闊的市場，

• Linux 系統構成：

1、內核：Linux 作業系統的核心代碼，是 Linux 系統的心臟，提供了系統的核心功能，用來與硬體互動，Linux 內核官網

2、檔案系統：通常指稱管理磁盤資料的系統，可將資料以目錄或檔案的型式存盤，每個檔案系統都有自己的特殊格式與功能，

3、命令解釋器：它使得用戶能夠與作業系統進行互動，負責接收用戶命令，然后呼叫作業系統功能，

4、 應用軟體：包含桌面系統和基礎的軟體操作工具等，

• Linux 發行版本：

嚴格的來講，Linux 只是一個系統內核，即計算機軟體與硬體通訊之間的平臺，一些組織或廠家將 Linux 內核與 GNU 軟體（系統軟體和工具）整合起來，并提供一些安裝界面和系統設定與管理工具，這樣就構成了一個發型套件，目前市面上較知名的發行版有：Ubuntu、RedHat、CentOS、Debian、Fedora、SuSE、OpenSUSE、Arch Linux、SolusOS 等，

作為 Linux 發行版中的后起之秀，Ubuntu Linux 在短短幾年時間里便迅速成長為從 Linux 初學者到資深專家都十分青睞的發行版，由于 Ubuntu Linux 是開放源代碼的自由軟體，用戶可以登錄 Ubuntu Linux 的官方網址免費下載該軟體的安裝包，Ubuntu 官網

檔案系統

• 定義：

檔案系統是計算機作業系統的重要的組成部分，用于組織和管理計算機存盤設備上的大量檔案， ?

• 檔案系統結構：

? 熟悉的 windows 檔案系統，分不同盤符，

? Linux 的檔案組織中沒有盤符，將根（/）作為整個檔案系統的唯一起點，其他所有目錄都從該點出發，

? 猶如一顆倒置的樹，所有存盤設備作為這顆樹的一個子目錄，

• 普通檔案和目錄：

普通檔案：包括文本，壓縮包，音頻視頻等檔案都是普通檔案，

目錄：即檔案夾，在 Linux 系統下多稱之為目錄，

• 系統目錄功能（了解）：

1、/bin 目錄
/bin 目錄包含了引導啟動所需的命令或普通用戶可能用的命令 (可能在引導啟動后)，這些命令都是二進制檔案的可執行程式 (bin 是 binary---- 二進制的簡稱)，多是系統中重要的系統檔案，

2、/sbin 目錄
/sbin 目錄類似 /bin，也用于存盤二進制檔案，因為其中的大部分檔案多是系統管理員使用的基本的系統程式，所以雖然普通用戶必要且允許時可以使用，但一般不給普通用戶使用，

3、/etc 目錄
/etc 目錄存放著各種系統組態檔，其中包括了用戶資訊檔案 /etc/ passwd，系統初始化檔案 /etc/rc 等，linux 正是因為這些檔案才得以正常地運行，

4、/root 目錄
/root 目錄是超級用戶的目錄，

5、/lib 目錄
/lib 目錄是根檔案系統上的程式所需的共享庫，存放了根檔案系統程式運行所需的共享檔案，這些檔案包含了可被許多程式共享的代碼，以避免每個程式都包含有相同的子程式的副本，故可以使得可執行檔案變得更小，節省空間，

6、/dev 目錄
/dev 目錄存放了設備檔案，即設備驅動程式，用戶通過這些檔案訪問外部設備，比如，用戶可以通過訪問 /dev/mouse 來訪問滑鼠的輸入，就像訪問其他檔案一樣，

7、/usr 檔案系統
/usr 是個很重要的目錄，通常這一檔案系統很大，因為所有程式安裝在這里，本地安裝的程式和其他東西在 /usr/local 下，因為這樣可以在升級新版系統或新發行版時無須重新安裝全部程式，

8、/var 檔案系統
/var 包含系統一般運行時要改變的資料，通常這些資料所在的目錄的大小是要經常變化或擴充的，

9、/home
/home 普通用戶的默認目錄，在該目錄下，每個用戶擁有一個以用戶名命名的檔案夾，

• 絕對路徑和相對路徑表達：

1、絕對路徑：指檔案在檔案系統中以根目錄為起始點的準確位置描述，例如 “/usr/bin/gnect” 就是絕對路徑，最要的標志就是以 ‘/’ 作為路徑描述的開頭，

2、相對路徑：指相對于用戶當前位置為起始點，對一個檔案位置的逐層描述，例如，用戶處在 usr 目錄中時，只需要 “games/gnect” 就可確定這個檔案，在相對路徑描述時，表示當前目錄，… 表示上一級目錄，

Linux 常用命令

Linux 下有非常豐富的命令，可以用來完成大部分重要的 Linux 服務器操作維護功能，而且至今有些功能仍然通過命令操作比較方便，

實際作業中，大量服務器維護作業都是工程師通過遠程控制來完成的，并沒有圖形界面，這時維護作業都需要通過命令來完成，

作為后端工程師，我們將來所寫的代碼都需要在服務器上運行，掌味訓本的 Linux 操作命令有助于我們將來對專案的部署和控制作業，

• 終端與命令列

終端 ：使用命令對 Linux 系統進行操作的視窗，

命令列：書寫 Linux 命令的提示行，

• 命令格式:

注：這里的 option 使用了復數形式 options，意思是可以有多個命令，例如：command -a -l 可以簡化為 command -al ?

command [-options] [parameter]
說明：
command：命令名稱，一般為英文單詞或單詞的縮寫
[-options]：命令選項，輔助命令進行功能細化，也可以省略
parameter：傳給命令的引數，可以是0個或多個

• 通配符:

作用：對一類檔案名稱的書寫進行簡化，例如 file1.txt、file2.txt、file3.txt……，用戶不必一一輸入檔案名，可以使用通配符完成， ?

• 管道:

管道可以把一系列命令連接起來，意味著第一個命令的輸出將作為第二個命令的輸入，通過管道傳遞給第二個命令，第二個命令的輸出又將作為第三個命令的輸入，以此類推， ?

ls | grep 'hello'
ls | wc -w

• 幫助命令:

查閱 command 命令的使用手冊，摁 q 退出，

man command

• 基礎操作命令：

• 檔案操作：

• 壓縮解壓：

• 權限管理：

chmod 在設定權限時，可以字母，也可以使用三個數字分別對應擁有者、組和其他用戶的權限，

注：linux 中雖然執行是 execution 但是一般使用 x 作為執行，而不是 e， ?

<!-- 直接增刪 [所有人|擁有者|組|其他] 的 [檔案|目錄的] [讀|寫|執行] 權限 -->
chmod  [augo][+/-][rwx] 檔案名/目錄名

# 直接修改 擁有者、組和其他 的 [檔案|目錄的] 權限
chmod  3個數字 檔案名/目錄名

例如：
777 ===> u=rwx,g=rwx,o=rwx
755 ===> u=rwx,g=rx,o=rx
644 ===> u=rw,g=r,o=r

• 顯示展示命令：

輸出重定向
> file 將 file 檔案重定向為輸出源，新建模式，
>> file 將 file 檔案重定向為輸出源，追加模式，

# 將執行結果，寫到out.txt檔案中，若有同名檔案將被洗掉，
echo "hello world"   > out.txt
# 將ls   /usr的執行結果，追加到Lsoutput.txt檔案已有內容后，
ls   /usr   >> output.txt

• 其他命令：

Linux 服務器環境

vi 編譯器

• 什么是 vi

vi 是 Linux 作業系統中一個自帶的編輯器，沒有圖形界面，只能編譯文本內容，沒有字體段落等設定，通過命令強大的命令完成一系列的撰寫作業，

在實際作業中，要對 服務器上的檔案進行簡單的修改，使用 vi 進行快速的編輯即可，

對一些組態檔的修改，需要一定的權限，這時 vi 編輯器是最佳選擇，

vi 編輯器在系統管理、服務器管理編輯檔案時，其功能不是圖形界面的編輯器能比擬的，

• 操作使用

打開和新建檔案

$ vi  [檔案名]

如果檔案已經存在，會直接打開該檔案
如果檔案不存在，會新建一個檔案

• 作業模式：

1、命令模式：

打開檔案首先進入命令模式，是使用 vi 的 入口，通過 命令 對檔案進行常規的，在其他圖形編輯器下，通過 快捷鍵 或者 滑鼠 實作的操作，例如：定位、翻頁、復制、粘貼、洗掉，

2、末行模式：
執行 保存、退出 等操作，要退出 vi 回傳到控制臺，需要在末行模式下輸入命令，末行模式 是 vi 的 出口，

3、編輯模式：

正常的編輯文字

• 進入編輯模式命令：

• 底行模式常用命令：

• 命令模式常用命令

• • 行內移動：

• • 行數移動

• 撤銷和恢復撤銷：

• 洗掉文本

• 剪切、復制、粘貼

• 替換

R 命令可以進入 替換模式，替換完成后，按下 ESC 可以回到命令模式，

• 查找

/ 查找到指定內容之后，使用 n 查找下一個出現的位置，

：set nu ! 可以取消行號顯示，

添加用戶

基本概念

• 用戶：Linux 作業系統可以有不同的用戶，這是系統管理的重要一環，不同的用戶有自己獨立的空間內容，

• 用戶組：為了方便對用戶管理，Linux 作業系統使用用戶組的概念，將不同的用戶添加到對應的組中，可以方便用戶設定權限的設定，

• root 用戶：Linux 系統中的 root 用戶通常用于系統的維護和管理，對作業系統的所有資源具有所有訪問權限，一般作業中不會使用 root 用戶進行系統操作，防止一些誤操作帶來系統損壞

用戶管理命令

** 注：設定密碼后為新用戶添加 sudo 權限，sudo 打開 /etc/sudoers 檔案增加如下內容，然后 :w! 強制保存 :q 退出，**

注：如果切換用戶終端命令列只有一個 $ 提示，也沒有任何顏色提示，則 vi 打開 /etc/passwd 檔案，存盤的是所有的用戶和密碼資訊，將該用戶對應的內容修改，設定 bash 命令解釋器，

注：如果洗掉失敗說明剛剛使用了該用戶沒有注銷，需要重啟再洗掉，或者執行下面命令，

軟體安裝

Linux 下安裝的軟體包是 deb 格式軟體包，由于當時 Linux 系統中軟體包存在復雜的依賴關系，因此，通常使用網路安裝，安裝軟體包通常需要使用管理員權限，軟體包下載位置：/var/cache/apt/archives，

sudo apt install sl   # 安裝
sudo apt remove --purge  sl  # 徹底卸載

ssh 服務

ssh 是一種安全協議，主要用于給遠程登錄會話資料進行加密，保證資料傳輸的安全，在資料傳輸方面有很多應用，之前說到，實際作業中經常需要遠程訪問服務器，ssh 就是通用的遠程訪問服務器的方法，

安裝啟動
安裝 ssh 服務 ： sudo apt install openssh-server
查看 ssh 服務狀態 ： ps -e | grep ssh
啟動和關閉 ：sudo service ssh start/restart/stop

• 常用命令：

# 登錄
ssh  levi@192.168.100.5 
# 退出
exit 

# 注意：`:` 后面的路徑寫絕對路徑，類似埠操作
scp  demo.py levi@192.168.100.5:/home/tarena

# 把遠程主目錄下demo.py檔案 復制到本地當前目錄下的copy檔案夾內
scp  levi@192.168.100.5:/home/tarena/demo.py  ./copy

# 加上 -r 選項可以傳送檔案夾
scp -r demo levi@192.168.100.5:/home/tarena/

ssh 秘鑰

什么時候使用： 如果使用的客戶端個人計算機是自己獨有的計算機，經常通過 ssh 訪問服務器，此時不想頻繁輸入密碼，則可以使用秘鑰處理，

• 使用方法

1、在個人計算機中生產秘鑰對 ： ssh-keygen 執行以后會在主目錄下生成.ssh 檔案夾，其中包含私鑰檔案 id_rsa 和公鑰檔案 id_rsa.pub，

2、在服務器主機上創建檔案（云服務器當中會自動為我們創建） touch ~/.ssauthorized_keys，將信任的計算機的 id_rsa.pub 檔案內容追加到服 authorized_keys 檔案的最后即可，

終端啟動 Python 服務

在服務器中并沒有 pycharm 這些集成編譯工具，所有當我們最后將程式部署在服務器上執行時，往往需要通過終端運行 python 程式，

1、撰寫 python 程式在第一行增加解釋器宣告，

2、修改檔案的權限，使其有可執行權限，

3、通過指定檔案位置執行代碼，

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