1. Linux操作系統(tǒng)認知

1.1 操作系統(tǒng)（Operation System簡稱OS）

• 定義

  操作系統(tǒng)是管理計算機硬件與軟件資源的計算機程序，同時也是計算機系統(tǒng)的內(nèi)核與基石献联。操作系統(tǒng)需要處理如管理與配置內(nèi)存茴恰、決定系統(tǒng)資源供需的優(yōu)先次序颠焦、控制輸入設備與輸出設備、操作網(wǎng)絡與管理文件系統(tǒng)等基本事務琐簇。

• 操作系統(tǒng)功能

  1. 管理好硬件設備蒸健，為用戶提供調(diào)用方法
  2. 是計算機中最重要的系統(tǒng)環(huán)境
  3. 管理各種其他的軟件和程序的運行
  4. 對系統(tǒng)中文件進行管理

• 操作系統(tǒng)分類

  1. 桌面系統(tǒng)：Windows ，MacOS為主婉商，圖形界面良好用戶群體大似忧。
  2. 服務器系統(tǒng)：Linux，Unix為主丈秩，安全盯捌，穩(wěn)定，費用低占有量大蘑秽。windows占有率比較低饺著。
  3. 嵌入式系統(tǒng)：Linux為主，主要用于小型智能設備肠牲，如智能手機幼衰，機器人等。

1.2 Linux系統(tǒng)介紹

• Linux 誕生

  1991 年 林納斯（Linus） 就讀于赫爾辛基大學期間缀雳，對 Unix 產(chǎn)生濃厚興趣渡嚣，林納斯經(jīng)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文件肥印，他自己編寫了磁盤驅(qū)動程序和文件系統(tǒng)识椰，這些在后來成為了 Linux 第一個內(nèi)核的雛形，當時深碱，他年僅 21 歲腹鹉！林納斯利用C做工具，編寫了 Linux 內(nèi)核敷硅，后來經(jīng)過全世界的網(wǎng)友的幫助功咒，最終成為優(yōu)秀的操作系統(tǒng)。

• Linux系統(tǒng)特點

  • Linux是一款開源免費的操作系統(tǒng)
  • 支持多種硬件平臺
  • 支持多用戶
  • 具有非常強大的網(wǎng)絡功能

• Linux 應用領域

  • Linux 服務器 : 目前是服務器系統(tǒng)中最廣泛一種竞膳。

• 桌面應用：新版本的Linux系統(tǒng)特別在桌面應用方面進行了改進航瞭，達到相當?shù)乃健?/p>

• 嵌入式系統(tǒng)：由于Linux系統(tǒng)開放源代碼，可以方便修改坦辟，在嵌入式設備領域有很廣闊的市場刊侯。

• Linux系統(tǒng)構成

  • 內(nèi)核: Linux操作系統(tǒng)的核心代碼，是Linux系統(tǒng)的心臟锉走，提供了系統(tǒng)的核心功能滨彻，用來與硬件交互藕届。

    Linux內(nèi)核官網(wǎng) : http://www.kernel.org

  • 文件系統(tǒng)：通常指稱管理磁盤數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，可將數(shù)據(jù)以目錄或文件的型式存儲亭饵。每個文件系統(tǒng)都有自己的特殊格式與功能

  • 命令解釋器：它使得用戶能夠與操作系統(tǒng)進行交互休偶，負責接收用戶命令，然后調(diào)用操作系統(tǒng)功能辜羊。

  • 應用軟件：包含桌面系統(tǒng)和基礎的軟件操作工具等踏兜。

• Linux發(fā)行版本

  嚴格的來講，Linux 只是一個系統(tǒng)內(nèi)核八秃，即計算機軟件與硬件通訊之間的平臺碱妆。一些組織或廠家將 Linux 內(nèi)核與GNU軟件（系統(tǒng)軟件和工具）整合起來，并提供一些安裝界面和系統(tǒng)設定與管理工具昔驱，這樣就構成了一個發(fā)型套件疹尾，目前市面上較知名的發(fā)行版有：Ubuntu、RedHat骤肛、CentOS纳本、Debian、Fedora腋颠、SuSE繁成、OpenSUSE、Arch Linux淑玫、SolusOS 等朴艰。

  作為Linux發(fā)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(fā)行版混移。由于Ubuntu Linux是開放源代碼的自由軟件，用戶可以登錄Ubuntu Linux的官方網(wǎng)址免費下載該軟件的安裝包侮穿。

  Ubuntu官網(wǎng)：https://ubuntu.com/

1.3 文件系統(tǒng)

• 定義

  文件系統(tǒng)是計算機操作系統(tǒng)的重要的組成部分歌径，用于組織和管理計算機存儲設備上的大量文件。

• 文件系統(tǒng)結(jié)構

  • 熟悉的windows文件系統(tǒng)亲茅，分不同盤符

• Linux的文件組織中沒有盤符回铛。將根（/）作為整個文件系統(tǒng)的唯一起點，其他所有目錄都從該點出發(fā)克锣。

猶如一顆倒置的樹茵肃，所有存儲設備作為這顆樹的一個子目錄。

• 普通文件和目錄

  • 普通文件：包括文本袭祟，壓縮包验残，音頻視頻等文件都是普通文件。
  • 目錄：即文件夾巾乳，在Linux系統(tǒng)下多稱之為目錄您没。

• 系統(tǒng)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)鸟召。這些命令都是二進制文件的可執(zhí)行程序(bin是binary----二進制的簡稱)，多是系統(tǒng)中重要的系統(tǒng)文件氨鹏。

2. /sbin目錄

  /sbin目錄類似/bin欧募，也用于存儲二進制文件。因為其中的大部分文件多是系統(tǒng)管理員使用的基本的系統(tǒng)程序仆抵，所以雖然普通用戶必要且允許時可以使用跟继，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(tǒng)配置文件镣丑，其中包括了用戶信息文件/etc/ passwd舔糖，系統(tǒng)初始化文件/etc/rc等。linux正是因為這些文件才得以正常地運行传轰。

4. /root目錄

  /root 目錄是超級用戶的目錄剩盒。

5. /lib目錄

  /lib目錄是根文件系統(tǒng)上的程序所需的共享庫，存放了根文件系統(tǒng)程序運行所需的共享文件慨蛙。這些文件包含了可被許多程序共享的代碼辽聊，以避免每個程序都包含有相同的子程序的副本，故可以使得可執(zhí)行文件變得更小期贫，節(jié)省空間跟匆。

6. /dev目錄

  /dev目錄存放了設備文件，即設備驅(qū)動程序通砍，用戶通過這些文件訪問外部設備玛臂。比如，用戶可以通過訪問/dev/mouse來訪問鼠標的輸入封孙，就像訪問其他文件一樣迹冤。

7. /usr文件系統(tǒng)

  /usr 是個很重要的目錄，通常這一文件系統(tǒng)很大虎忌，因為所有程序安裝在這里泡徙。本地安裝的程序和其他東西在/usr/local 下，因為這樣可以在升級新版系統(tǒng)或新發(fā)行版時無須重新安裝全部程序膜蠢。

8. /var文件系統(tǒng)

  /var 包含系統(tǒng)一般運行時要改變的數(shù)據(jù)堪藐。通常這些數(shù)據(jù)所在的目錄的大小是要經(jīng)常變化或擴充的。

9. /home

  /home 普通用戶的默認目錄挑围，在該目錄下礁竞，每個用戶擁有一個以用戶名命名的文件夾。

• 絕對路徑和相對路徑表達
  • 絕對路徑：指文件在文件系統(tǒng)中以根目錄為起始點的準確位置描述杉辙。例如“/usr/bin/gnect”就是絕對路徑模捂。最要的標志就是以 ‘/’ 作為路徑描述的開頭。
  • 相對路徑：指相對于用戶當前位置為起始點，對一個文件位置的逐層描述枫绅。例如泉孩，用戶處在usr目錄中時，只需要“games/gnect”就可確定這個文件并淋。在相對路徑描述時 . 表示當前目錄, .. 表示上一級目錄寓搬。

隨堂練習：

1. 使用絕對路徑表達 ： 主目錄下month01下day03里有個homework.txt
   
   /home/tarena/month01/day03/homework.txt

2. 假設在主目錄“下載”這個文件夾中,用相對路徑想找到：主目錄下month01下day03里有個homework.txt

   ../month01/day03/homework.txt

如果就在day03中呢?
   ./homework.txt --> homework.txt

2. Linux常用命令

• 學習目的
  1. 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县耽，而且至今有些功能仍然通過命令操作比較方便句喷。
  2. 實際工作中，大量服務器維護工作都是工程師通過遠程控制來完成的兔毙，并沒有圖形界面唾琼，這時維護工作都需要通過命令來完成。
  3. 作為后端工程師澎剥，我們將來所寫的代碼都需要在服務器上運行锡溯，掌握基本的Linux 操作命令有助于我們將來對項目的部署和控制工作。

2.1 終端與命令行

• 終端 ： 使用命令對Linux系統(tǒng)進行操作的窗口
• 命令行：書寫Linux命令的提示行

• 打開關閉終端快捷鍵
  • 打開 ：通過ctrl+alt +t,shift+ctrl+n 都可以快速打開一個終端哑姚。
  • 關閉 ：Ctrl+d或者在命令行輸入exit祭饭。
• 終端字體大小控制
  • 放大 摁住 ctrl 和 + 號 （不要忘了+號要使用shift）
  • 縮小 摁住 ctrl 和 - 號

2.2 Linux常用命令

• 命令格式

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

• 常用快捷鍵
  • 清空屏幕 ： ctrl + l
  • 調(diào)取歷史命令 ： 上下箭頭

2.2.1 幫助命令

man command

說明：

• 查閱 command 命令的使用手冊,摁q退出

2.2.2 基礎操作命令

• 部分命令細節(jié)說明
  • ls ： -l 展示詳細信息寺鸥，-a展示隱藏文件（Linux下 . 開頭的為隱藏文件）。
  • cd： 參數(shù)為絕對路徑或者相對路徑品山，直接cd表示回到主目錄胆建，cd - 回到上一次工作目錄 。
  • touch: 可以同時跟多個參數(shù)表示創(chuàng)建多個文件肘交。
  • cp：如果拷貝的是一個目錄需要使用 -r 眼坏，同時這個命令有另存為的作用
  • mv: 即使移動目錄頁不需要選項，有重命名的作用酸些。
  • rm：刪除表示直接刪除，無法找回檐蚜，如果刪除目錄需要加 -r選項

小技巧： 使用Tab鍵可以自動補全文件名魄懂，目錄名等信息

• 通配符

  • 作用：對一類文件名稱的書寫進行簡化，例如file1.txt闯第、file2.txt市栗、file3.txt……，用戶不必一一輸入文件名，可以使用通配符完成填帽。

2.2.3 文件操作

• 部分命令細節(jié)說明

  • head锌历，tail ： 選項-n，n表示一個數(shù)字哲身，即可指定查看前n行或者后n行辩涝，不加選項默認查看10行。
  • grep ： -n 用于顯示行號勘天，-i忽略大小寫
  • wc : -c 表示查看多少字符怔揩，-l查看多少行，-w 查看多少單詞脯丝。如果不加選項則顯示這三項商膊。
  • find：會從指定目錄及其所有子目錄中查詢搜索文件。

• 管道

  管道可以把一系列命令連接起來宠进，意味著第一個命令的輸出將作為第二個命令的輸入晕拆，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材蹬，以此類推实幕。

    ls | grep 'hello'
    ls | wc -w

2.2.4 壓縮解壓

• 部分命令細節(jié)說明

  • zip： 用于常與windows交互的情況堤器，-r選項可以壓縮目錄 昆庇。

  • unzip -d 可以選擇解壓位置

    • zip test.zip filelist

    • unzip test.zip

      unzip -d /home/tarena test.zip

  • tar：-cjf 用于壓縮bz2格式文件，-czf用于壓縮gz格式文件闸溃，-xvf用于解壓文件,兼容了gzip和bzip2命令的功能整吆。

    • tar -czf file.tar.gz file1 file2

    • tar -xvf file.tar.gz

隨堂練習：
1. 將我們第一階段老師給的代碼壓縮為zip格式

    zip -r qtx.zip month01

2. 將我們自己寫的代碼 壓縮為bz2的格式

    tar -cjf myself.tar.bz2 qtx

2.2.5 權限管理

• 部分命令細節(jié)說明

  • sudo： 在打開終端第一次使用sudo時需要輸入密碼

  • chmod 在設置權限時，可以字母也可以使用三個數(shù)字分別對應 擁有者 ／ 組 和 其他 用戶的權限

  直接修改文件|目錄的 讀|寫|執(zhí)行 權限表蝙，但是不能精確到 擁有者|組|其他
  chmod  augo+/-rwx 文件名/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

2.2.6 顯示展示命令

• 部分命令細節(jié)說明

  • echo ： -n 表示打印完成不換行

  • df: -h 選項以Mb為單位顯示拴测，-T顯示文件系統(tǒng)類型 ext4的為磁盤

  • history : history 默認顯示500條歷史記錄，后面可以加具體數(shù)字表示顯示多少條

• 輸出重定向

  重定向符	含義	實例
  > file	將file文件重定向為輸出源府蛇，新建模式	echo "hello world" > out.txt集索，將執(zhí)行結(jié)果，寫到out.txt文件中欲诺，若有同名文件將被刪除
  >> file	將file文件重定向為輸出源抄谐，追加模式	ls /usr >> output.txt，將ls /usr的執(zhí)行結(jié)果扰法，追加到Lsoutput.txt文件已有內(nèi)容后

2.2.7 其他命令

• 部分命令細節(jié)說明

  • shutdown：

    • shutdown -r now 立即重啟（也可以直接用：reboot 重啟）

    • shutdown now 立即關機

    • shutdown +10 10分鐘后關機

    • shutdown -c 取消關機計劃

  • ln : 一般使用 -s 選項 創(chuàng)建軟鏈接蛹含，相當于快捷方式，如果跨目錄創(chuàng)建要使用絕對路徑塞颁。

    ln -s  hello.py  hello
    

3. Linux服務器環(huán)境

3.1 vi編譯器

3.1.1 什么是vi

vi是Linux操作系統(tǒng)中一個自帶的編輯器浦箱。沒有圖形界面，只能編譯文本內(nèi)容祠锣，沒有字體段落等設置酷窥，通過命令強大的命令完成一系列的編寫工作。

3.1.2 學習目的

1. 在實際工作中伴网，要對 服務器上的文件進行簡單的修改蓬推，使用 vi 進行快速的編輯即可。
2. 對一些配置文件的修改澡腾，需要一定的權限沸伏，這時vi編輯器是最佳選擇。
3. vi 編輯器在系統(tǒng)管理动分、服務器管理編輯文件時毅糟，其功能不是圖形界面的編輯器能比擬的。

3.1.3 操作使用

• 打開和新建文件

$ vi  [文件名]

如果文件已經(jīng)存在澜公，會直接打開該文件
如果文件不存在姆另，會新建一個文件

• 工作模式

  1. 命令模式
     • 打開文件首先進入命令模式，是使用 vi 的 入口
     • 通過 命令 對文件進行常規(guī)的編輯操作坟乾，例如：定位迹辐、翻頁、復制甚侣、粘貼右核、刪除……
     • 在其他圖形編輯器下，通過 快捷鍵 或者 鼠標 實現(xiàn)的操作渺绒，都在 命令模式 下實現(xiàn)
  2. 末行模式 —— 執(zhí)行 保存、退出 等操作
     • 要退出 vi 返回到控制臺，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

  • 1）行內(nèi)移動

  命令	功能
  w	向后移動一個單詞
  b	向前移動一個單詞
  0	行首
  $	行尾

  • 2） 行數(shù)移動

  命令	功能
  gg	文件頂部
  G	文件末尾
  :數(shù)字	移動到 數(shù)字 對應行數(shù)

• 撤銷和恢復撤銷

• 刪除文本

• 剪切染苛、復制、粘貼

• 替換

R 命令可以進入 替換模式，替換完成后登钥，按下 ESC 可以回到 命令模式

• 查找

/ 查找到指定內(nèi)容之后畔师，使用 n 查找下一個出現(xiàn)的位置

：set nu ! 可以取消行號顯示

隨堂練習：
使用vi編寫一個python小函數(shù),求20以內(nèi)奇數(shù)的累乘結(jié)果

result = 1 # 獲取最后的結(jié)果 

for i in range(21):
    if i % 2 == 1:
        result *= i 

print("結(jié)果:",result)

3.2 添加用戶

3.2.1 基本概念

• 用戶：Linux操作系統(tǒng)可以有不同的用戶，這是系統(tǒng)管理的重要一環(huán)牧牢，不同的用戶有自己獨立的空間內(nèi)容看锉。

• 用戶組：為了方便對用戶管理，Linux操作系統(tǒng)使用用戶組的概念塔鳍。將不同的用戶添加到對應的組中伯铣，可以方便用戶設置權限的設置。

• root用戶：Linux系統(tǒng)中的root用戶通常用于系統(tǒng)的維護和管理轮纫，對操作系統(tǒng)的所有資源具有所有訪問權限腔寡，一般工作中不會使用root用戶進行系統(tǒng)操作，防止一些誤操作帶來系統(tǒng)損壞掌唾。

3.2.2 用戶管理命令

• useradd : -m 表示添加用戶時添加主目錄放前，-g表示選擇用戶所在組，如果不寫默認會創(chuàng)建一個與用戶同名的組郑兴。

  useradd -m levi
  

• passwd ： 設置密碼犀斋，設置之后才能切換新用戶登錄

• 設置密碼后為新用戶添加sudo權限,打開sudoers文件增加如下內(nèi)容，然后 :w! 強制保存 :q 退出

  sudo vi /etc/sudoers
  

• 設置命令解釋器

  注意：1. 新創(chuàng)建的用戶和密碼信息存儲在 /etc/passwd文件中
       2. 如果切換用戶終端命令行只有一個$ 提示情连，則vi打開這個文件叽粹，將該用戶對應的內(nèi)容修改
  

• userdel: 一般使用-r 徹底刪除，如果刪除失敗說明剛剛使用了該用戶沒有注銷却舀，需要重啟再刪除虫几。或者執(zhí)行下面命令挽拔。

3.3 軟件安裝

Linux下安裝的軟件包是 deb格式軟件包辆脸。由于當時Linux系統(tǒng)中軟件包存在復雜的依賴關系。因此螃诅，通常使用網(wǎng)絡安裝啡氢。

• 注意事項 ： 安裝軟件包通常需要使用管理員權限状囱。
• 軟件包下載位置：/var/cache/apt/archives

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

3.4 ssh服務

ssh是一種安全協(xié)議，主要用于給遠程登錄會話數(shù)據(jù)進行加密倘是，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩ぜ稀Ｔ跀?shù)據(jù)傳輸方面有很多應用。之前說到搀崭，實際工作中經(jīng)常需要遠程訪問服務器叨粘，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(tài) ： ps -e|grep ssh

• 啟動和關閉 ：

  sudo service ssh start/restart/stop

• 常用命令

1. ssh登錄

   ssh  levi@192.168.100.5    # 登錄
   exit                      # 退出
   

2. scp拷貝

   
   # 注意：`:` 后面的路徑寫絕對路徑
   scp  demo.py levi@192.168.100.5:/home/tarena
   
   # 把遠程主目錄下demo.py文件 復制到本地當前目錄下
   scp  levi@192.168.100.5:/home/tarena/demo.py  .
   
   # 加上 -r 選項可以傳送文件夾
   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瘤睹，經(jīng)常通過ssh訪問服務器升敲，此時不想頻繁輸入密碼，則可以使用秘鑰處理轰传。

• 使用方法

  1. 在個人計算機中生產(chǎn)秘鑰對 ： ssh-keygen  執(zhí)行以后會在主目錄下生成一個.ssh文件夾,其中包含私鑰文件id_rsa和公鑰文件id_rsa.pub驴党。
  2. 在服務器主機上創(chuàng)建文件（云服務器當中會自動為我們創(chuàng)建） touch  ~/.ssh/authorized_keys，將信任的計算機的id_rsa.pub文件內(nèi)容追加到服務器authorized_keys文件中即可绸吸。
  

3.5 終端啟動Python服務

在服務器中并沒有pycharm這些集成編譯工具遣钳，所有當我們最后將程序部署在服務器上執(zhí)行時瞪醋，往往需要通過終端運行python程序。

1. 編寫python程序在第一行增加解釋器聲明

2. 修改文件的權限，使其有可執(zhí)行權限

3. 通過指定文件位置執(zhí)行代碼