切换目录

cd命令（change directory）用于改变目录：

  • cd <path>：切换到<path>目录下，可以是相对路径或/开头的绝对路径；
  • cd：缺省<path>则会回到家目录~
  • cd .. 返回上一级目录
  • cd -可以回到上一次所处的位置

查看目录

ls命令（list directory）用于列出目录下的文件，基本用法如下

  • ls <path>：列出目录下的所有文件
  • ls：缺省<path>则会列出当前目录下的文件

除此之外，还需要注意ls支持的一些选项

  • -a或--all：除了普通文件，还显示以.开头的隐藏文件（文件夹），可以用ls -a | grep '^\.'过滤，只显示隐藏文件（文件夹）
  • -A或--almost-all：和-a类似，但是不再显示.和..这两个特殊角色
  • -l：以列表模式显示文件信息，每一行包括文件的权限、链接数、所有者、组、文件大小、最后修改时间和文件名，对于链接还会显示指向的文件名
  • -F： 在条目的最后添加一个符号，以指示类型，包括*/=>@|，其中*代表可执行文件，/代表目录，@代表符号链接
  • -color=...：是否使用彩色输出，auto表示自动选择，always表示使用彩色输出，never表示不使用彩色输出，在不支持彩色的终端可能会产生一堆控制字符

这些选项可以组合使用，例如ls -al等效于ls -a -l，也可以通过别名对使用进行简化，例如在CentOS下的bash有如下的默认设置 

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alias ls='ls --color=auto'
alias ll='ls -l'

在Ubuntu下的bash有如下的默认设置 

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alias ls='ls --color=auto'
alias ll='ls -alF'
alias la='ls -A'
alias l='ls -CF'

创建命令

mkdir命令（make directory）用于创建空目录：

  • mkdir <demo>：新建空目录<demo>
  • mkdir -p a/b/c：创建多级目录，如果中间目录不存在则自动创建，通常用于确保某个目录存在

touch命令可以创建一个空文件，如果同名文件已经存在，touch不会修改它的实际内容，但是会更新一下它的创建时间等信息。

在服务器上直接编辑文件需要使用vim，过于复杂不做讨论，我们可以用远程文件传输替代在服务器上直接修改文件，误打开vim时使用:q!可以强制退出vim并且不做任何修改。

删除命令

rm和rmdir命令（remove，remove directory）用于删除文件/空目录：

  • rm <demo>：删除文件或目录 <demo>
  • rm -f <demo>：强制删除文件或目录 <demo>
  • rm -i <demo>：询问互动式删除 <demo>，需要确认一遍文件名
  • rm -r <path>：递归删除路径<path>，常用于删除非空目录和里面的全部内容
  • rmdir <demo>：删除空目录<demo>，注意只能删空目录

拷贝和移动命令

cp和mv是拷贝和移动命令（copy，move）：

  • cp <demo> <path>：把文件或目录 <demo> 拷贝到 <path> 目录（要求目录已经存在）
  • cp <demo1> <demo2>：把文件或目录 <demo1> 拷贝为 <demo2>
  • cp <demo> <path>/<demo2>：上面两种操作的组合：拷贝+重命名
  • mv <demo> <path>：把文件或目录 <demo> 移动到 <path> 目录（要求目录已经存在）
  • mv <demo1> <demo2>：把文件或目录 <demo1> 重命名为 <demo2>
  • mv <demo> <path>/<demo2>：上面两种操作的组合：移动+重命名

注意这些命令的具体行为可能有多种解释，下面以cp为例，对于mv同理 

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cp source target

根据实际情况，有以下几种可能：

  • 如果target不存在，这个命令会被解释为：通过复制source文件来创建新的target文件；
  • 如果target存在：
    • 如果target是一个文件，这个命令会被解释为：使用source文件对原本target文件的内容进行覆盖；
    • 如果target是一个命令，这个命令会被解释为：将source文件复制到target目录下以创建同名文件。

更好的做法是对目录总是使用/结尾 

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cp source target/

这样可以保证target/一定会被解释为目录，如果该目录不存在则会报错，否则会将source文件复制到target目录下以创建同名文件。

查询信息

  • clear：清屏（ctrl+l也可以）
  • who和whoami：显示当前用户名，两者的判定规则略有区别，尤其是涉及用户切换时
  • pwd（print working directory）：显示当前目录
  • echo：输出内容到控制台，例如echo 'hello'输出字符串，echo $PATH输出PATH环境变量
  • cal 显示日历表
  • date 输出日期时间，例如Mon Oct 3 21:59:14 CST 2022，注意这里CST是中国时区的缩写
  • history 10 查看最近执行的 10 条历史命令，!3可以再次执行 history 中编号为 3 的命令

查看文件

  • cat <file> 查看<file>的全部内容，cat -n <file>会显示行号。通常cat会搭配管道符使用，例如使用cat <file> | more搭配more命令查看大文件
  • head <file> 查看<file>的开头几行（默认显示10行内容，可以加参数修改行数，例如-n 20，下同）
  • tail <file> 查看<file>的末尾几行
  • tail -f <file> 动态更新地查看<file>文件的末尾几行，适合监控动态增长的日志文件，例如tail -f /var/log/syslog
  • more <file> 一页一页地查看 <file>
  • less <file> 一页一页地查看 <file>，而且使用比 more 更便利，支持向前翻页；加载大文件时会部分读取，因此不会很卡。

有时候一个文件太大了，我们只需要截取中间的一部分来输出（如果是头部或尾部，直接使用head和tail即可），使用cat全部输出不太方便，在vim中复制又不方便，可以参考下面的做法：

  1. 使用vim查看文件，开启行号显示:set number
  2. 确定需要输出的片段的起止行
  3. 执行shell命令:!awk -n "5,10p" filename

如果已经确定了片段的起止行，也可以直接在shell中使用awk -n "5,10p" filename。

对于tail -f <file>，在Windows上的powershell有相似的命令，可以用于监控动态增长的日志 

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Get-Content -Path <file> -Wait

查找文件

find命令用于查找文件，下面提供几个例子：

  • 查找/home目录下(包括子目录下)的名称为 a.txt 文件 find /home -name a.txt 也支持文件名通配符
  • 查找/opt目录下(包括子目录下)的拥有者为 username 的文件 find /opt -user username
  • 查找/home目录下(包括子目录下)的大小超过 200M 的文件 find /home +200M (+n 大于 -n 小于，n 等于；支持的单位有 k,M,G 等)

修改文件属性

修改文件权限的指令是chmod（change mode），常见用法如下

  • chomd u=rwx,g=rx,o=x filename：u 是拥有者，g 是所在组，o 是其他用户，直接指定文件的各个权限
  • chmod u+x filename，chmod u-x filename：给拥有者增加/撤销该文件的执行权限
  • chmod 777 filename：使用二进制编码来简写，例如 777 代表二进制的111111111，也就是给三类用户所有权限，例如 751 就是111101001

即使是普通用户自己创建的文件，也不会自动拥有它的所有权限，可以使用命令给自己拥有的文件赋予合理的权限，root 用户拥有绝对的能力，即使一个文件非它创建，它也可以修改这个文件的权限。

通常情况下，普通用户对自己的家目录有完全的权限，对/etc，/tmp，/opt之类的目录中的文件，只有读和执行的权利，只有对目录下属于用户自己的文件拥有写的权限。

最常见的情景是，直接创建的一个 shell 脚本是不能直接执行的(在目录中不是绿色的)，使用chmod 777 filename或者类似指令赋予足够的权限，变成绿色。

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# 这样总可以执行
sh ./a.sh
# 这个必须对a.sh拥有执行权限才可以
./a.sh

修改文件拥有者和文件所在组的指令是chown（change owner），常见用法如下

  • chown newowner filename：修改文件拥有者
  • chown :newgroup filename：修改文件所在组
  • chown newowner:newgroup filename：同时修改文件拥有者和文件所在组

补充：对于chmod和chown命令，加上-R选项才会进行递归修改，否则对于目录只会修改目录自身，不会修改其中的子目录和子文件。

输出重定向

在Linux的shell中可以通过如下方式将输出重定向：

  • 标准输出重定向到指定文件：>采用覆盖方式，>>采用追加方式。若目标文件不存在则会自动创建，下同。例如cat a.txt > b.txt，echo hello >> a.txt
  • 错误输出重定向到指定文件：2>采用覆盖方式，2>>采用追加方式。
  • 合并标准输出和错误输出重定向到指定文件：&>采用覆盖方式，&>>采用追加方式。
  • 一个特别的用法：do_something > /dev/null，将命令产生的标准输出重定向到 /dev/null，相当于将输出内容都丢弃到“垃圾桶”。

有时存在这样的需求：将标准输出流输出到控制台的同时保存到指定文件中记录，可以使用tee命令实现，例如 

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ls -l | tee ls.log
ls -l | tee -a ls.log # -a append

补充：对于Window上的powershell，同样也支持使用>和>>将标准输出重定向，对于错误输出则需要其它的语法，丢弃标准输出可以使用do_something > $null，或者使用do_something | Out-Null。

符号链接

Linux系统的符号链接（软链接）效果可以大致理解为Windows系统的快捷方式。

基本使用如下（必须加上-s选项） 

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ln -s /path/to/original/file /path/to/symlink

这个命令会创建符号链接/path/to/symlink，它指向的目标文件为/path/to/original/file。

对于软链接的访问会直接访问到目标文件，例如使用 vim 打开。对软链接的重命名，得到的结果仍然是一个指向原本目标文件的软链接。 对软链接的删除只会删除符号链接自身，不会影响指向的文件；

注：

  • 如果不使用-s选项就会创建硬链接，硬链接的机制和软链接是完全不同的，它和实际文件在文件系统中的地位是等价的，都指向同一个实际内存；
  • 如果软链接失效（指向的文件不存在），可能在 ls 命令中显示红色警告；
  • 实际上硬链接和软连接都是文件系统的概念，在Windows中也有同样的概念，Windows中的快捷方式只是Explorer提供的，而非文件系统。

用户管理

在Ubuntu中可以使用adduser和deluser这两个命令进行基本的用户管理，交互非常方便。

某些Linux发行版例如CentOS可能只有更基础的 useradd 和 userdel 命令可以使用， 这两个命令的使用比较复杂，需要提供很多参数，adduser和deluser可以理解为对它们的封装，在使用上对用户更加友好。

adduser 用于创建新用户并为其设置初始信息 

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sudo adduser <username>

在执行 adduser <username> 命令时，会提示依次输入以下信息：

  • 密码：要求为新用户设置一个密码。
  • 全名：用户的全名（GECOS 信息）。
  • 电话号码：可选的用户电话信息。
  • 其他信息：还会提示填写办公室位置等信息。
  • 确认信息：在信息输入完毕后，会要求确认这些信息是否正确。

除了密码之外的内容可以缺省跳过即可。

adduser 实际会自动执行以下步骤：

  • 创建用户的家目录。（最好在创建之前，保证新用户的家目录是不存在的）
  • 为用户设置默认的 shell（通常是 /bin/bash）。
  • 将用户添加到与其用户名同名的用户组中。
  • 配置 /etc/passwd、/etc/shadow、/etc/group 和 /etc/gshadow 等文件。

deluser 用于删除用户及其相关信息 

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sudo deluser <username>

删除用户主要是针对用户信息的删除，而不是用户的数据文件。 默认情况下会保留被删除用户的其家目录，以及用户所拥有的所有文件，但是也可以通过特定选项达到彻底删除的效果。

用户切换

使用su user可以切换到user用户，但是不会加载user用户的某些环境变量和配置文件， 更好的做法是su - user，它会完整进行一次user用户的登录过程，并且登陆后默认在user用户的家目录中。

杀死进程

如果某个进程卡死了，可以使用ctrl+z将其挂起，然后使用下面的命令按照关键字查找进程id（关键字可以是用户名或者具体命令的单词） 

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ps -aux | grep <keyword>

然后可以杀死对应进程 

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kill id

# kill force
kill -9 id

查询手册

Linux中的命令实在是太多了，记不住用法的时候可以查询自带的手册，使用man命令（manual）， 例如man ls可以查询ls命令的用法，直接q就可以退出了。

man手册进行了一个基础的分类，包括：

  1. 用户命令
  2. 系统调用
  3. C库函数
  4. 设备和特殊文件
  5. 文件格式和约定
  6. 游戏和演示
  7. 杂项
  8. 系统管理命令

这种分类可以避免一些重名问题，例如printf既是一个用户命令，也是一个C库函数，我们需要指定分类数字才能正确查询到对应的手册。 

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man 1 printf
man 3 printf

缺省时，因为1的优先级更高，只会显示用户命令printf的手册。 

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man printf

man提供的手册非常详细，但是也过于繁琐，有一些更简洁的工具可以直接提供示例，例如tldr（TOO LONG, DO NOT READ）。 

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apt-get install tldr
tldr --update # 更新数据（非常多）

tldr展示的内容会更加简洁，使用例如 

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tldr tar

CPU和内存监控

free命令可以显示当前系统的内存和交换分区的使用情况。 

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free -h

输出形如 

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               total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:           7.4Gi       2.1Gi       4.2Gi       3.0Mi       1.1Gi       5.1Gi
Swap:          2.0Gi       3.0Mi       2.0Gi

top命令（table of processes）可以实时显示系统进程和资源使用情况，包括 CPU、内存等。（q可以退出） 

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top

输出形如 

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top - 21:05:47 up 12 days, 13:50,  2 users,  load average: 1.04, 1.21, 1.66
Tasks: 334 total,   1 running, 333 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s):  3.6 us,  0.1 sy,  0.0 ni, 96.4 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
KiB Mem : 26385062+total, 25013684+free, 10826344 used,  2887432 buff/cache
KiB Swap: 32767996 total, 32767996 free,        0 used. 25193814+avail Mem

  PID USER      PR  NI    VIRT    RES    SHR S  %CPU %MEM     TIME+ COMMAND
28967 xxxxxx    20   0 19.467g 8.531g 152140 S 102.0  3.4 151:43.66 MATLAB
31585 xxxxxx    20   0  166192   2876   1944 R   0.3  0.0   0:00.08 top
    1 root      20   0   49184   5560   2440 S   0.0  0.0   0:33.60 systemd
    2 root      20   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.13 kthreadd
    3 root      20   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.25 ksoftirqd/0
    8 root      rt   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.60 migration/0
    9 root      20   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:00.00 rcu_bh
   10 root      20   0       0      0      0 S   0.0  0.0   2:23.79 rcu_sched
   11 root      rt   0       0      0      0 S   0.0  0.0   0:03.06 watchdog/0

对于头部信息的解读：

  • 第一行：系统时间，系统运行时间，当前登录的用户数量，系统负载平均值（低于1代表空闲，高于1代表繁忙）
  • 第二行：当前总进程数，正在执行的进程数
  • 第三行：进程占用的 CPU 百分比
    • 3.6 us代表用户空间进程占用，包括大部分应用程序；
    • 0.1 sy代表内核空间进程占用，用于执行系统内核和驱动程序等；
    • 96.4 id代表CPU空闲时间占比。
  • 第四行：系统总内存量，空间的内存量，已使用的内存量

对于进程列表的解读：

  • PID：进程ID。
  • USER：进程所有者的用户名。
  • PR：进程优先级。
  • NI：进程的 nice 值（优先级调整值）。
  • VIRT：进程使用的虚拟内存总量。
  • RES：进程使用的常驻内存量。
  • SHR：进程使用的共享内存量。
  • S：进程状态（例如：R 运行、S 睡眠、D 不可中断睡眠、Z 僵尸、T 停止）。
  • %CPU：进程消耗的 CPU 百分比。（可能超过百分之一百，这是并行的原因）
  • %MEM：进程使用的内存百分比。
  • TIME+：进程使用的总 CPU 时间，单位为秒。
  • COMMAND：执行进程的命令名称或命令行。

htop是一个比top更好用的同类工具，但是通常需要额外下载。

cat /proc/cpuinfo命令可以直接获取CPU的信息，使用lscpu命令也可以获取CPU信息，可读性更高。

硬盘监控

lsblk命令（list block）可以列出所有块设备及其挂载点 

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lsblk

输出内容形如 

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NAME            MAJ:MIN RM  SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
sda               8:0    0  3.7T  0 disk
├─sda1            8:1    0    1M  0 part
├─sda2            8:2    0    1G  0 part /boot
└─sda3            8:3    0  3.7T  0 part
  ├─centos-root 253:0    0  300G  0 lvm  /
  ├─centos-swap 253:1    0 31.4G  0 lvm
  └─centos-home 253:2    0 17.9T  0 lvm  /home
sdb               8:16   0 14.6T  0 disk
└─centos-home   253:2    0 17.9T  0 lvm  /home
sr0              11:0    1 1024M  0 rom
sr1              11:1    1 1024M  0 rom

使用df命令（disk free）可以展示文件系统的硬盘空间使用情况 

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df -h

输出内容形如 

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Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
devtmpfs         32G     0   32G   0% /dev
/dev/sda3       560G  194G  338G  37% /
/dev/sda1       477M  291M  157M  65% /boot
/dev/sdb1        16T   12T  3.0T  80% /home
...

这里的输出表明根目录/对应560G空间，已经使用了 37% 的空间， 用户目录/home对应16T空间，已经使用了 80% 的空间。

使用du命令（disk usage）可以展示test/目录下所有子项的硬盘空间使用情况 

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du -h test/

如果显示子项太多，可用使用-s选项则会进行汇总 

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du -sh test/

可以对输出结果按照大小进行排序 

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du -sh test/ | sort -hr