Linux 基础知识总结

1 硬链接和软链接

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）

• 在 Linux/类 Unix 文件系统中，每个文件和目录都有一个唯一的索引节点（inode）号，用来标识该文件或目录。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），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。
• 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。
• 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。

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。

硬链接为什么不能跨文件系统？

我们之前提到过，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。

2 Linux 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）：目录也是文件的一种，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) : 一种特殊类型的文件，用于进程之间的通信。
• 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，可以通过命令如ls、file等来查看文件的类型信息。

# 普通文件（-）
-rw-r--r--  1 user  group  1024 Apr 14 10:00 file.txt

# 目录文件（d，directory file）*
drwxr-xr-x  2 user  group  4096 Apr 14 10:00 directory/

# 套接字文件(s，socket)
srwxrwxrwx  1 user  group    0 Apr 14 10:00 socket

3 Linux 目录树

Linux 使用一种称为目录树的层次结构来组织文件和目录。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。

4 Linux 常用命令

4.1 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)，分为三组。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。

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

文件和目录权限的区别：

对文件和目录而言，读写执行表示不同的意义。

对于文件：

权限名称	可执行操作
r	可以使用 cat 查看文件的内容
w	可以修改文件的内容
x	可以将其运行为二进制文件

对于目录：

权限名称	可执行操作
r	可以查看目录下列表
w	可以创建和删除目录下文件
x	可以使用 cd 进入目录

需要注意的是：超级用户可以无视普通用户的权限，即使文件目录权限是 000，依旧可以访问。

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。

修改文件/目录的权限的命令：chmod

示例：修改/test 下的 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 或者 chmod 764 aaa.txt

4.2 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。

Linux 用户管理相关命令:

• useradd [选项] 用户名:创建用户账号。使用useradd指令所建立的帐号，实际上是保存在 /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（su 即 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。

4.3 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。

Linux 系统用户组的管理相关命令:

• 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。

4.4 系统状态

• 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。
• 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。
• 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。

4.5 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。

4.6 其他

• sudo + 其他命令：以系统管理者的身份执行指令，也就是说，经由 sudo 所执行的指令就好像是 root 亲自执行。
• 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：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）。

4.7 环境变量分类

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。

5 查看系统状态命令🔥

• top：用于实时查看系统的 CPU 使用率、内存使用率、进程信息等。
  • 查看进程内线程信息：top -H -p <pid>
• free：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：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。
• ps：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。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）。

6 Linux 下如何查看端口被哪个进程占用？🔥

使用 lsof 命令：可以列出打开的文件和关联的进程，网络端口也被视为文件，所以可以用来查看占用端口的进程。

lsof -i :端口号，输出中会显示占用该端口的进程的 PID、用户、文件描述符等信息。

使用 netstat 命令：网络统计工具，可以显示网络连接、路由表、接口统计等信息。可以结合 grep 来过滤出特定端口的占用信息。netstat -tunlp | grep 端口号

使用 ss 命令：ss 和 netstat 类似，也可以查看端口占用情况：ss -tunlp | grep 端口号

lsof -i -P -n | grep java
netstat -tunlp | grep java
ss -tunlp | grep java