玩转Linux操作系统.md

## 玩转Linux操作系统

> 说明：本文中对Linux命令的讲解都是基于名为CentOS的Linux发行版本，我自己使用的是阿里云服务器，系统版本为CentOS Linux release 7.6.1810。不同的Linux发行版本在Shell命令和工具程序上会有一些差别，但是这些差别是很小的。

### 操作系统发展史

只有硬件没有软件的计算机系统被称之为“裸机”，我们很难用“裸机”来完成计算机日常的工作（如存储和运算），所以必须用特定的软件来控制硬件的工作。最靠近计算机硬件的软件是系统软件，其中最为重要的就是“操作系统”。“操作系统”是控制和管理整个计算机硬件和软件资源、实现资源分配和任务调配、为系统用户以及其他软件提供接口和环境的程序的集合。

#### 没有操作系统（手工操作）

在计算机诞生之初没有操作系统的年代，人们先把程序纸带（或卡片）装上计算机，然后启动输入机把程序和送入计算机，接着通过控制台开关启动程序运行。当程序执行完毕，打印机输出计算的结果，用户卸下并取走纸带（或卡片）。第二个用户上机，重复同样的步骤。在整个过程中用户独占机器，CPU等待手工操作，资源利用率极低。下图是IBM生产的书写Fortran程序的80栏打孔卡，当然这个已经是比较先进的打孔卡了。

![](./res/ibm-col80-punched-card.png)

#### 批处理系统

首先启动计算机上的一个监督程序，在监督程序的控制下，计算机能够自动的、成批的处理一个或多个用户的作业。完成一批作业后，监督程度又从输入机读取作业存入磁带机。按照上面的步骤重复处理任务。监督程序不停的处理各个作业，实现了作业的自动转接，减少了作业的建立时间和手工操作时间，提高了计算机资源的利用率。 批处理系统又可以分为单道批处理系统、多道批处理系统、联机批处理系统、脱机批处理系统。

#### 分时系统和实时系统

分时系统是把处理器的运行时间分成很短的时间片，按时间片轮流把处理机分配给各联机作业使用。 若某个作业在分配给它的时间片内不能完成其计算，则该作业暂时中断，把处理机让给另一作业使用，等待下一轮调度时再继续其运行。由于计算机速度很快，作业运行轮转得很快，给每个用户的感觉是他独占了一台计算机。而每个用户可以通过自己的终端向系统发出各种操作控制命令，在充分的人机交互情况下，完成作业的运行。为了解决分时系统不能及时响应用户指令的情况，又出现了能够在在严格的时间范围内完成事件处理，及时响应随机外部事件的实时系统。

#### 通用操作系统

1. 1960s：IBM的System/360系列的机器有了统一的操作系统OS/360。

2. 1965年：AT&T的贝尔实验室加入GE和MIT的合作计划开始开发MULTICS。

3. 1969年：Ken Tompson为了玩“Space Travel”游戏用汇编语言在PDP-7上开发了Unics。

   ![](./res/Ken-Thompson.png)

   ![](./res/pdp-7.png)

4. 1970年~1971年：Ken Tompson和Dennis Ritchie用B语言在PDP-11上重写了Unics，并在Brian Kernighan的建议下将其更名为Unix。

   ![](./res/ken-and-dennis-pdp-11.png)

5. 1972年~1973年：Dennis Ritchie发明了C语言来取代可移植性较差的B语言，并开启了用C语言重写Unix的工作。

   ![](./res/dennis-ritchie.png)

6. 1974年：Unix推出了里程碑意义的第5版，几乎完全用C语言来实现。

7. 1979年：从Unix第7版开始，AT&T发布新的使用条款，将Unix私有化。

8. 1987年：Andrew S. Tanenbaum教授为了能在课堂上为学生讲解操作系统运作的细节，决定在不使用任何AT&T的源代码前提下，自行开发与Unix兼容的操作系统以避免版权上的争议，该系统被命名为Minix。

   ![](./res/andrew-tanenbaum.png)

9. 1991年：Linus Torvalds就读于芬兰赫尔辛基大学期间，尝试在Minix上做一些开发工作，但因为Minix只是作为教学用途的操作系统，功能并不强大，为了方便在学校的新闻组和邮件系统中读写和下载文件，Linus编写了磁盘驱动程序和文件系统，这些东西形成了Linux系统内核的雏形。

   ![](./res/linus-torvalds.png)

下图是Unix操作系统家族的图谱。

![](./res/history-of-unix.png)

### Linux概述

Linux是一个通用操作系统。一个操作系统要负责任务调度、内存分配、处理外围设备I/O等操作。操作系统通常由内核（运行其他程序，管理像磁盘、打印机等硬件设备的核心程序）和系统程序（设备驱动、底层库、shell、服务程序等）两部分组成。

Linux内核是芬兰人Linus Torvalds开发的，于1991年9月发布。而Linux操作系统作为Internet时代的产物，它是由全世界许多开发者共同合作开发的，是一个自由的操作系统（注意自由和免费并不是同一个概念，想了解二者的差别可以[点击这里](https://www.debian.org/intro/free)）。

### Linux系统优点

1. 通用操作系统，不跟特定的硬件绑定。
2. 用C语言编写，可移植性强，有内核编程接口。
3. 支持多用户和多任务，支持安全的分层文件系统。
4. 大量的实用程序，完善的网络功能以及强大的支持文档。
5. 可靠的安全性和良好的稳定性，对开发者更友好。

### Linux系统发行版本

1. [Redhat](https://www.redhat.com/en)
2. [Ubuntu](https://www.ubuntu.com/)
3. [CentOS](https://www.centos.org/)
4. [Fedora](https://getfedora.org/)
5. [Debian](https://www.debian.org/)
6. [openSUSE](https://www.opensuse.org/)

### 基础命令

Linux系统的命令通常都是如下所示的格式：

```Shell
命令名称 [命名参数] [命令对象]
```

1. 获取登录信息 - **w** / **who** / **last**/ **lastb**。

   ```Shell
   [root@izwz97tbgo9lkabnat2lo8z ~]# w
    23:31:16 up 12:16,  2 users,  load average: 0.00, 0.01, 0.05
   USER     TTY      FROM             LOGIN@   IDLE   JCPU   PCPU WHAT
   root     pts/0    182.139.66.250   23:03    4.00s  0.02s  0.00s w
   jackfrue pts/1    182.139.66.250   23:26    3:56   0.00s  0.00s -bash
   [root@izwz97tbgo9lkabnat2lo8z ~]# who
   root     pts/0        2018-04-12 23:03 (182.139.66.250)
   jackfrued pts/1        2018-04-12 23:26 (182.139.66.250)
   [root@izwz97tbgo9lkabnat2lo8z ~]# who am i
   root     pts/0        2018-04-12 23:03 (182.139.66.250)
   [root@izwz97tbgo9lkabnat2lo8z ~]# who mom likes
   root     pts/0        2018-04-12 23:03 (182.139.66.250)
   [root@izwz97tbgo9lkabnat2lo8z ~]# last
   root     pts/0        117.136.63.184   Sun May 26 18:57   still logged in   
   reboot   system boot  3.10.0-957.10.1. Mon May 27 02:52 - 19:10  (-7:-42)   
   root     pts/4        117.136.63.184   Sun May 26 18:51 - crash  (08:01)    
   root     pts/4        117.136.63.184   Sun May 26 18:49 - 18:49  (00:00)    
   root     pts/3        117.136.63.183   Sun May 26 18:35 - crash  (08:17)    
   root     pts/2        117.136.63.183   Sun May 26 18:34 - crash  (08:17)    
   root     pts/0        117.136.63.183   Sun May 26 18:10 - crash  (08:42)    
   ```

2. 查看自己使用的Shell - **ps**。

   Shell也被称为“壳”或“壳程序”，它是用户与操作系统内核交流的翻译官，简单的说就是人与计算机交互的界面和接口。目前很多Linux系统默认的Shell都是bash（<u>B</u>ourne <u>A</u>gain <u>SH</u>ell），因为它可以使用tab键进行命令和路径补全、可以保存历史命令、可以方便的配置环境变量以及执行批处理操作。

   ```Shell
   [root@izwz97tbgo9lkabnat2lo8z ~]# ps
     PID TTY          TIME CMD
    3531 pts/0    00:00:00 bash
    3553 pts/0    00:00:00 ps
   ```

3. 查看命令的说明 - **whatis**。

   ```Shell
   [root@izwz97tbgo9lkabnat2lo8z ~]# whatis ps
   ps (1)        - report a snapshot of the current processes.
   [root@izwz97tbgo9lkabnat2lo8z ~]# whatis python
   python (1)    - an interpreted, interactive, object-oriented programming language
   ```

4. 查看命令的位置 - **which** / **whereis**。

   ```Shell
   [root@izwz97tbgo9lkabnat2lo8z ~]# whereis ps
   ps: /usr/bin/ps /usr/share/man/man1/ps.1.gz
   [root@izwz97tbgo9lkabnat2lo8z ~]# whereis python
   python: /usr/bin/python /usr/bin/python2.7 /usr/lib/python2.7 /usr/lib64/python2.7 /etc/python /usr/include/python2.7 /usr/share/man/man1/python.1.gz
   [root@izwz97tbgo9lkabnat2lo8z ~]# which ps
   /usr/bin/ps
   [root@izwz97tbgo9lkabnat2lo8z ~]# which python
   /usr/bin/python
   ```

5. 查看帮助文档 - **man** / **info** / **help** / **apropos**。
   ```Shell
   [root@izwz97tbgo9lkabnat2lo8z ~]# ps --help
   Usage:
    ps [options]
    Try 'ps --help <simple|list|output|threads|misc|all>'
     or 'ps --help <s|l|o|t|m|a>'
    for additional help text.
   For more details see ps(1).
   [root@izwz97tbgo9lkabnat2lo8z ~]# man ps
   PS(1)                                User Commands                                PS(1)
   NAME
          ps - report a snapshot of the current processes.
   SYNOPSIS
          ps [options]
   DESCRIPTION
   ...
   [root@izwz97tbgo9lkabnat2lo8z ~]# info ps
   ...
   ```

6. 查看系统和主机名 - **uname** / **hostname**。

   ```Shell
   [root@izwz97tbgo9lkabnat2lo8z ~]# uname
   Linux
   [root@izwz97tbgo9lkabnat2lo8z ~]# hostname
   izwz97tbgo9lkabnat2lo8z
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# cat /etc/centos-release
   CentOS Linux release 7.6.1810 (Core)
   ```

   > 说明：`cat`是连接文件内容并打印到标准输出的命令，后面会讲到该命令；`/etc`是Linux系统上的一个非常重要的目录，它保存了很多的配置文件；`centos-release`是该目录下的一个文件，因为我自己使用的Linux发行版本是CentOS 7.6，因此这里会有一个这样的文件。

7. 时间和日期 - **date** / **cal**。

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# date
   Wed Jun 20 12:53:19 CST 2018
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# cal
         June 2018
   Su Mo Tu We Th Fr Sa
                   1  2
    3  4  5  6  7  8  9
   10 11 12 13 14 15 16
   17 18 19 20 21 22 23
   24 25 26 27 28 29 30
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# cal 5 2017
         May 2017
   Su Mo Tu We Th Fr Sa
       1  2  3  4  5  6
    7  8  9 10 11 12 13
   14 15 16 17 18 19 20
   21 22 23 24 25 26 27
   28 29 30 31
   ```

8. 重启和关机 - **reboot** / **shutdown**。

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# shutdown -h +5
   Shutdown scheduled for Sun 2019-05-26 19:34:27 CST, use 'shutdown -c' to cancel.
   [root@izwz97tbgo9lkabnat2lo8z ~]# 
   Broadcast message from root@izwz97tbgo9lkabnat2lo8z (Sun 2019-05-26 19:29:27 CST):
   
   The system is going down for power-off at Sun 2019-05-26 19:34:27 CST!
   [root@izwz97tbgo9lkabnat2lo8z ~]# shutdown -c
   
   Broadcast message from root@izwz97tbgo9lkabnat2lo8z (Sun 2019-05-26 19:30:22 CST):
   
   The system shutdown has been cancelled at Sun 2019-05-26 19:31:22 CST!
   [root@izwz97tbgo9lkabnat2lo8z ~]# shutdown -r 23:58
   Shutdown scheduled for Sun 2019-05-26 23:58:00 CST, use 'shutdown -c' to cancel.
   [root@izwz97tbgo9lkabnat2lo8z ~]# shutdown -c
   
   Broadcast message from root@izwz97tbgo9lkabnat2lo8z (Sun 2019-05-26 19:31:06 CST):
   
   The system shutdown has been cancelled at Sun 2019-05-26 19:32:06 CST!
   ```

   > 说明：在执行`shutdown`命令时会向登录系统的用户发出警告，可以在命令后面跟上警告消息来替换默认的警告消息，也可以在`-h`参数后通过`now`来表示立刻关机。

9. 退出登录 -  **exit** / **logout**。

10. 查看历史命令 - **history**。

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# history
   ...
   452  ls
   453  cd Python-3.6.5/
   454  clear
   455  history
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# !454
   ```

   > 说明：查看到历史命令之后，可以用`!历史命令编号`来重新执行该命令；通过`history -c`可以清除历史命令。

### 实用程序

#### 文件和文件夹操作

1. 创建/删除目录 - **mkdir** / **rmdir**。

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# mkdir abc
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# mkdir -p xyz/abc
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# rmdir abc
   ```

2. 创建/删除文件 - **touch** / **rm**。

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# touch readme.txt
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# touch error.txt
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# rm error.txt
   rm: remove regular empty file ‘error.txt’? y
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# rm -rf xyz
   ```

   - touch命令用于创建空白文件或修改文件时间。在Linux系统中一个文件有三种时间：
     - 更改内容的时间 - mtime。
     - 更改权限的时间 - ctime。
     - 最后访问时间 - atime。
   - rm的几个重要参数：
     - -i：交互式删除，每个删除项都会进行询问。
     - -r：删除目录并递归的删除目录中的文件和目录。
     - -f：强制删除，忽略不存在的文件，没有任何提示。

3. 切换和查看当前工作目录 - **cd** / **pwd**。

   > 说明：`cd`命令后面可以跟相对路径（以当前路径作为参照）或绝对路径（以`/`开头）来切换到指定的目录，也可以用`cd ..`来返回上一级目录。请大家想一想，如果要返回到上上一级目录应该给`cd`命令加上什么样的参数呢？

4. 查看目录内容 - **ls**。

   - -l：以长格式查看文件和目录。
   - -a：显示以点开头的文件和目录（隐藏文件）。
   - -R：遇到目录要进行递归展开（继续列出目录下面的文件和目录）。
   - -d：只列出目录，不列出其他内容。
   - -S/-t：按大小/时间排序。

5. 查看文件内容 - **cat** / **tac** / **head** / **tail** / **more** / **less** / **rev** / **od**。

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# wget http://www.sohu.com/ -O sohu.html
   --2018-06-20 18:42:34--  http://www.sohu.com/
   Resolving www.sohu.com (www.sohu.com)... 14.18.240.6
   Connecting to www.sohu.com (www.sohu.com)|14.18.240.6|:80... connected.
   HTTP request sent, awaiting response... 200 OK
   Length: 212527 (208K) [text/html]
   Saving to: ‘sohu.html’
   100%[==================================================>] 212,527     --.-K/s   in 0.03s
   2018-06-20 18:42:34 (7.48 MB/s) - ‘sohu.html’ saved [212527/212527]
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# cat sohu.html
   ...
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# head -10 sohu.html
   <!DOCTYPE html>
   <html>
   <head>
   <title>搜狐</title>
   <meta name="Keywords" content="搜狐,门户网站,新媒体,网络媒体,新闻,财经,体育,娱乐,时尚,汽车,房产,科技,图片,论坛,微博,博客,视频,电影,电视剧"/>
   <meta name="Description" content="搜狐网为用户提供24小时不间断的最新资讯，及搜索、邮件等网络服务。内容包括全球热点事件、突发新闻、时事评论、热播影视剧、体育赛事、行业动态、生活服务信息，以及论坛、博客、微博、我的搜狐等互动空间。" />
   <meta name="shenma-site-verification" content="1237e4d02a3d8d73e96cbd97b699e9c3_1504254750">
   <meta charset="utf-8"/>
   <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=Edge,chrome=1"/>
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# tail -2 sohu.html
   </body>
   </html>
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# less sohu.html
   ...
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# cat -n sohu.html | more
   ...
   ```

   > 说明：上面用到了一个名为`wget`的命令，它是用于网络下载的程序，可以从指定的URL下载资源。

6. 拷贝/移动文件 - **cp** / **mv**。

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# mkdir backup
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# cp sohu.html backup/
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# cd backup
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z backup]# ls
   sohu.html
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z backup]# mv sohu.html sohu_index.html
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z backup]# ls
   sohu_index.html
   ```

7. 文件重命名 - **rename**。

  ```Shell
  [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# rename .htm .html *.htm
  ```

8. 查找文件和查找内容 - **find** / **grep**。

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# find / -name "*.html"
   /root/sohu.html
   /root/backup/sohu_index.html
   [root@izwz97tbgo9lkabnat2lo8z ~]# find . -atime 7 -type f -print
   [root@izwz97tbgo9lkabnat2lo8z ~]# find . -type f -size +2k
   [root@izwz97tbgo9lkabnat2lo8z ~]# find . -type f -name "*.swp" -delete
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# grep "<script>" sohu.html -n
   20:<script>
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# grep -E \<\/?script.*\> sohu.html -n
   20:<script>
   22:</script>
   24:<script src="//statics.itc.cn/web/v3/static/js/es5-shim-08e41cfc3e.min.js"></script>
   25:<script src="//statics.itc.cn/web/v3/static/js/es5-sham-1d5fa1124b.min.js"></script>
   26:<script src="//statics.itc.cn/web/v3/static/js/html5shiv-21fc8c2ba6.js"></script>
   29:<script type="text/javascript">
   52:</script>
   ...
   ```
   > 说明：`grep`在搜索字符串时可以使用正则表达式，如果需要使用正则表达式可以用`grep -E`或者直接使用`egrep`。

9. 创建链接和查看链接 - **ln** / **readlink**。

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# ls -l sohu.html
   -rw-r--r-- 1 root root 212131 Jun 20 19:15 sohu.html
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# ln /root/sohu.html /root/backup/sohu_backup
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# ls -l sohu.html
   -rw-r--r-- 2 root root 212131 Jun 20 19:15 sohu.html
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# ln /root/sohu.html /root/backup/sohu_backup2
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# ls -l sohu.html
   -rw-r--r-- 3 root root 212131 Jun 20 19:15 sohu.html
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# ln -s /etc/centos-release sysinfo
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# ls -l sysinfo
   lrwxrwxrwx 1 root root 19 Jun 20 19:21 sysinfo -> /etc/centos-release
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# cat sysinfo
   CentOS Linux release 7.4.1708 (Core)
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# cat /etc/centos-release
   CentOS Linux release 7.4.1708 (Core)
   ```

   > 说明：链接可以分为硬链接和软链接（符号链接）。硬链接可以认为是一个指向文件数据的指针，就像Python中对象的引用计数，每添加一个硬链接，文件的对应链接数就增加1，只有当文件的链接数为0时，文件所对应的存储空间才有可能被其他文件覆盖。我们平常删除文件时其实并没有删除硬盘上的数据，我们删除的只是一个指针，或者说是数据的一条使用记录，所以类似于“文件粉碎机”之类的软件在“粉碎”文件时除了删除文件指针，还会在文件对应的存储区域填入数据来保证文件无法再恢复。软链接类似于Windows系统下的快捷方式，当软链接链接的文件被删除时，软链接也就失效了。

10. 压缩/解压缩和归档/解归档 - **gzip** / **gunzip** / **xz**。

  ```Shell
  [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# wget http://download.redis.io/releases/redis-4.0.10.tar.gz
  --2018-06-20 19:29:59--  http://download.redis.io/releases/redis-4.0.10.tar.gz
  Resolving download.redis.io (download.redis.io)... 109.74.203.151
  Connecting to download.redis.io (download.redis.io)|109.74.203.151|:80... connected.
  HTTP request sent, awaiting response... 200 OK
  Length: 1738465 (1.7M) [application/x-gzip]
  Saving to: ‘redis-4.0.10.tar.gz’
  100%[==================================================>] 1,738,465   70.1KB/s   in 74s
  2018-06-20 19:31:14 (22.9 KB/s) - ‘redis-4.0.10.tar.gz’ saved [1738465/1738465]
  [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# ls redis*
  redis-4.0.10.tar.gz
  [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# gunzip redis-4.0.10.tar.gz
  [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# ls redis*
  redis-4.0.10.tar
  ```

11. 归档和解归档 - **tar**。

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# tar -xvf redis-4.0.10.tar
   redis-4.0.10/
   redis-4.0.10/.gitignore
   redis-4.0.10/00-RELEASENOTES
   redis-4.0.10/BUGS
   redis-4.0.10/CONTRIBUTING
   redis-4.0.10/COPYING
   redis-4.0.10/INSTALL
   redis-4.0.10/MANIFESTO
   redis-4.0.10/Makefile
   redis-4.0.10/README.md
   redis-4.0.10/deps/
   redis-4.0.10/deps/Makefile
   redis-4.0.10/deps/README.md
   ...
   ```

12. 将标准输入转成命令行参数 - **xargs**。

13. 显示文件或目录 - **basename** / **dirname**。

14. 其他工具 - **sort** / **uniq** / **diff** / **tr** / **cut** / **split** / **paste** / **file** / **wc** / **iconv**。

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# cat foo.txt
   grape
   apple
   pitaya
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# cat bar.txt
   100
   200
   300
   400
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# paste foo.txt bar.txt
   grape   100
   apple   200
   pitaya  300
           400
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# paste foo.txt bar.txt > hello.txt
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# cut -b 4-8 hello.txt
   pe      10
   le      20
   aya     3
   0
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# cat hello.txt | tr '\t' ','
   grape,100
   apple,200
   pitaya,300
   ,400
   [root@izwz97tbgo9lkabnat2lo8z ~]# split -l 100 sohu.html hello
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# wget https://www.baidu.com/img/bd_logo1.png
   --2018-06-20 18:46:53--  https://www.baidu.com/img/bd_logo1.png
   Resolving www.baidu.com (www.baidu.com)... 220.181.111.188, 220.181.112.244
   Connecting to www.baidu.com (www.baidu.com)|220.181.111.188|:443... connected.
   HTTP request sent, awaiting response... 200 OK
   Length: 7877 (7.7K) [image/png]
   Saving to: ‘bd_logo1.png’
   100%[==================================================>] 7,877       --.-K/s   in 0s
   2018-06-20 18:46:53 (118 MB/s) - ‘bd_logo1.png’ saved [7877/7877][root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# file bd_logo1.png
   bd_logo1.png: PNG image data, 540 x 258, 8-bit colormap, non-interlaced
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# wc sohu.html
     2979   6355 212527 sohu.html
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# wc -l sohu.html
   2979 sohu.html
   ```

#### 管道和重定向

1. 多重定向 - **tee**。

2. 管道的使用 - **\|**。

   例子：查找当前目录下文件个数。

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# find ./ | wc -l
   6152
   ```

   例子：列出当前路径下的文件和文件夹，给每一项加一个编号。

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# ls | cat -n
        1  dump.rdb
        2  mongodb-3.6.5
        3  Python-3.6.5
        4  redis-3.2.11
        5  redis.conf
   ```

   例子：查找record.log中包含AAA，但不包含BBB的记录的总数

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# cat record.log | grep AAA | grep -v BBB | wc -l
   ```

3. 输出重定向和错误重定向 - **\>** / **>>** / **2\>**。

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# cat readme.txt
   banana
   apple
   grape
   apple
   grape
   watermelon
   pear
   pitaya
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# cat readme.txt | sort | uniq > result.txt
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# cat result.txt
   apple
   banana
   grape
   pear
   pitaya
   watermelon
   ```

4. 输入重定向 - **\<**。

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# echo 'hello, world!' > hello.txt
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# wall < hello.txt
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]#
   Broadcast message from root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z (Wed Jun 20 19:43:05 2018):
   hello, world!
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# echo 'I will show you some code.' >> hello.txt
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# wall < hello.txt
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]#
   Broadcast message from root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z (Wed Jun 20 19:43:55 2018):
   hello, world!
   I will show you some code.
   ```

#### 别名

1. **alias**

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# alias ll='ls -l'
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# alias frm='rm -rf'
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# ll
   ...
   drwxr-xr-x  2 root       root   4096 Jun 20 12:52 abc
   ...
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# frm abc
   ```

2. **unalias**

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# unalias frm
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# frm sohu.html
   -bash: frm: command not found
   ```

#### 文本处理

1. 字符流编辑器 - **sed**。
2. 模式匹配和处理语言 - **awk**。

#### 其他程序

1. 录制操作脚本 - **script**。

2. 给用户发送消息 - **mesg** / **write** / **wall** / **mail**。

### 用户管理

1. 创建和删除用户 - **useradd** / **userdel**。

2. 创建和删除用户组 - **groupadd** / **groupdel**。

3. 修改密码 - **passwd**。

4. 切换用户 - **su**。

   ```Shell
   [root@izwz97tbgo9lkabnat2lo8z ~]# su hellokitty
   [hellokitty@izwz97tbgo9lkabnat2lo8z root]$
   ```

5. 以管理员身份执行命令 - **sudo**。

   ```Shell
   [jackfrued@izwz97tbgo9lkabnat2lo8z ~]$ ls /root
   ls: cannot open directory /root: Permission denied
   [jackfrued@izwz97tbgo9lkabnat2lo8z ~]$ sudo ls /root
   [sudo] password for jackfrued:
   calendar.py  code  error.txt  hehe  hello.c  index.html  myconf  result.txt
   ```

   > **说明**：如果希望用户能够以管理员身份执行命令，用户必须被添加到sudoers名单中，该文件在 `/etc`目录下，如果希望直接编辑该文件也可以使用下面的命令。

6. 编辑sudoers文件 - **visudo**。

7. 显示用户与用户组的信息 - **id**。

### 文件系统

#### 文件和路径

1. 命名规则：文件名的最大长度与文件系统类型有关，一般情况下，文件名不应该超过255个字符，虽然绝大多数的字符都可以用于文件名，但是最好使用英文大小写字母、数字、下划线、点这样的符号。文件名中虽然可以使用空格，但应该尽可能避免使用空格，否则在输入文件名时需要用将文件名放在双引号中或者通过`\`对空格进行转义。
2. 扩展名：在Linux系统下文件的扩展名是可选的，但是使用扩展名有助于对文件内容的理解。有些应用程序要通过扩展名来识别文件，但是更多的应用程序并不依赖文件的扩展名，就像`file`命令在识别文件时并不是依据扩展名来判定文件的类型。
3. 隐藏文件：以点开头的文件在Linux系统中是隐藏文件（不可见文件）。

#### 目录结构

1. /bin - 基本命令的二进制文件。
2. /boot - 引导加载程序的静态文件。
3. /dev - 设备文件。
4. **/etc** - 配置文件。
5. /home - 普通用户主目录的父目录。
6. /lib - 共享库文件。
7. /lib64 - 共享64位库文件。
8. /lost+found - 存放未链接文件。
9. /media - 自动识别设备的挂载目录。
10. /mnt - 临时挂载文件系统的挂载点。
11. /opt - 可选插件软件包安装位置。
12. /proc -  内核和进程信息。
13. **/root** - 超级管理员用户主目录。
14. /run - 存放系统运行时需要的东西。
15. /sbin - 超级用户的二进制文件。
16. /sys - 设备的伪文件系统。
17. /tmp - 临时文件夹。
18. **/usr** - 用户应用目录。
19. /var - 变量数据目录。

#### 访问权限

1. **chmod** - 改变文件模式比特。

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# ls -l
   ...
   -rw-r--r--  1 root       root 211878 Jun 19 16:06 sohu.html
   ...
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# chmod g+w,o+w sohu.html
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# ls -l
   ...
   -rw-rw-rw-  1 root       root 211878 Jun 19 16:06 sohu.html
   ...
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# chmod 644 sohu.html
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# ls -l
   ...
   -rw-r--r--  1 root       root 211878 Jun 19 16:06 sohu.html
   ...
   ```
   > 说明：通过上面的例子可以看出，用`chmod`改变文件模式比特有两种方式：一种是字符设定法，另一种是数字设定法。除了`chmod`之外，可以通过`umask`来设定哪些权限将在新文件的默认权限中被删除。

   长格式查看目录或文件时显示结果及其对应权限的数值如下表所示。

   ![](./res/file-mode.png)

2. **chown** - 改变文件所有者。

    ```Shell
    [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# ls -l
    ...
    -rw-r--r--  1 root root     54 Jun 20 10:06 readme.txt
    ...
    [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# chown hellokitty readme.txt
    [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# ls -l
    ...
    -rw-r--r--  1 hellokitty root     54 Jun 20 10:06 readme.txt
    ...
    ```

3. **chgrp** - 改变用户组。

#### 磁盘管理

1. 列出文件系统的磁盘使用状况 - **df**。

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# df -h
   Filesystem      Size  Used Avail Use% Mounted on
   /dev/vda1        40G  5.0G   33G  14% /
   devtmpfs        486M     0  486M   0% /dev
   tmpfs           497M     0  497M   0% /dev/shm
   tmpfs           497M  356K  496M   1% /run
   tmpfs           497M     0  497M   0% /sys/fs/cgroup
   tmpfs           100M     0  100M   0% /run/user/0
   ```

2. 磁盘分区表操作 - **fdisk**。

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# fdisk -l
   Disk /dev/vda: 42.9 GB, 42949672960 bytes, 83886080 sectors
   Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
   Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
   I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
   Disk label type: dos
   Disk identifier: 0x000a42f4
      Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
   /dev/vda1   *        2048    83884031    41940992   83  Linux
   Disk /dev/vdb: 21.5 GB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
   Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
   Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
   I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
   ```

3. 磁盘分区工具 - **parted**。

4. 格式化文件系统 - **mkfs**。

5. 文件系统检查 - **fsck**。

6. 转换或拷贝文件 - **dd**。

7. 挂载/卸载 - **mount** / **umount**。

8. 创建/激活/关闭交换分区 - **mkswap** / **swapon** / **swapoff**。

### 编辑器 - vim

1. 启动vim。可以通过`vi`或`vim`命令来启动vim，启动时可以指定文件名来打开一个文件，如果没有指定文件名，也可以在保存的时候指定文件名。

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# vim guess.py
   ```

2. 命令模式、编辑模式和末行模式：启动vim进入的是命令模式（也称为Normal模式），在命令模式下输入英文字母`i`会进入编辑模式（Insert模式），屏幕下方出现`-- INSERT --`提示；在编辑模式下按下`Esc`会回到命令模式，此时如果输入英文`:`会进入末行模式，在末行模式下输入`q!`可以在不保存当前工作的情况下强行退出vim；在命令模式下输入`v`会进入可视模式（Visual模式），可以用光标选择一个区域再完成对应的操作。

3. 保存和退出vim：在命令模式下输入`:` 进入末行模式，输入`wq`可以实现保存退出；如果想放弃编辑的内容输入`q!`强行退出，这一点刚才已经提到过了；在命令模式下也可以直接输入`ZZ`实现保存退出。如果只想保存文件不退出，那么可以在末行模式下输入`w`；可以在`w`后面输入空格再指定要保存的文件名。

4. 光标操作。

   - 在命令模式下可以通过`h`、`j`、`k`、`l`来控制光标向左、下、上、右的方向移动，可以在字母前输入数字来表示移动的距离，例如：`10h`表示向左移动10个字符。
   - 在命令模式下可以通过`Ctrl+y`和`Ctrl+e`来实现向上、向下滚动一行文本的操作，可以通过`Ctrl+f`和`Ctrl+b`来实现向前和向后翻页的操作。
   - 在命令模式下可以通过输入英文字母`G`将光标移到文件的末尾，可以通过`gg`将光标移到文件的开始，也可以通过在`G`前输入数字来将光标移动到指定的行。

5. 文本操作。

   - 删除：在命令模式下可以用`dd`来删除整行；可以在`dd`前加数字来指定删除的行数；可以用`d$`来实现删除从光标处删到行尾的操作，也可以通过`d0`来实现从光标处删到行首的操作；如果想删除一个单词，可以使用`dw`；如果要删除全文，可以在输入`:%d`（其中`:`用来从命令模式进入末行模式）。
   - 复制和粘贴：在命令模式下可以用`yy`来复制整行；可以在`yy`前加数字来指定复制的行数；可以通过`p`将复制的内容粘贴到光标所在的地方。
   - 撤销和恢复：在命令模式下输入`u`可以撤销之前的操作；通过`Ctrl+r`可以恢复被撤销的操作。
   - 对内容进行排序：在命令模式下输入`%!sort`。

6. 查找和替换。

   - 查找操作需要输入`/`进入末行模式并提供正则表达式来匹配与之对应的内容，例如：`/doc.*\.`，输入`n`来向前搜索，也可以输入`N`来向后搜索。
   - 替换操作需要输入`:`进入末行模式并指定搜索的范围、正则表达式以及替换后的内容和匹配选项，例如：`:1,$s/doc.*/hello/gice`，其中：
     - `g` - global：全局匹配。
     - `i` - ignore case：忽略大小写匹配。
     - `c` - confirm：替换时需要确认。
     - `e` - error：忽略错误。

7. 参数设定：在输入`:`进入末行模式后可以对vim进行设定。

   - 设置Tab键的空格数：`set ts=4`

   - 设置显示/不显示行号：`set nu` / `set nonu`

   - 设置启用/关闭高亮语法：`syntax on` / `syntax off`

   - 设置显示标尺（光标所在的行和列）： `set ruler`

   - 设置启用/关闭搜索结果高亮：`set hls` / `set nohls`

     > 说明：如果希望上面的这些设定在每次启动vim时都能生效，需要将这些设定写到用户主目录下的.vimrc文件中。

8. 高级技巧

   - 比较多个文件。

     ```Shell
     [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# vim -d foo.txt bar.txt
     ```
     ![](./res/vim-diff.png)

   - 打开多个文件。

     ```Shell
     [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# vim foo.txt bar.txt hello.txt
     ```

     启动vim后只有一个窗口显示的是foo.txt，可以在末行模式中输入`ls`查看到打开的三个文件，也可以在末行模式中输入`b <num>`来显示另一个文件，例如可以用`:b 2`将bar.txt显示出来，可以用`:b 3`将hello.txt显示出来。

   - 拆分和切换窗口。

     可以在末行模式中输入`sp`或`vs`来实现对窗口的水平或垂直拆分，这样我们就可以同时打开多个编辑窗口，通过按两次`Ctrl+w`就可以实现编辑窗口的切换，在一个窗口中执行退出操作只会关闭对应的窗口，其他的窗口继续保留。

     ![](./res/vim-multi-window.png)

   - 映射快捷键：在vim下可以将一些常用操作映射为快捷键来提升工作效率。
     - 例子1：在命令模式下输入`F4`执行从第一行开始删除10000行代码的操作。

       `:map <F4> gg10000dd`。

       例子2：在编辑模式下输入`__main`直接补全为`if __name__ == '__main__':`。

       `:inoremap __main if __name__ == '__main__':`

     > 说明：上面例子2的`inoremap`中的`i`表示映射的键在编辑模式使用， `nore`表示不要递归，这一点非常重要，否则如果键对应的内容中又出现键本身，就会引发递归（相当于进入了死循环）。如果希望映射的快捷键每次启动vim时都能生效，需要将映射写到用户主目录下的.vimrc文件中。

   - 录制宏。

     - 在命令模式下输入`qa`开始录制宏（其中`a`是寄存器的名字，也可以是其他英文字母或0-9的数字）。

     - 执行你的操作（光标操作、编辑操作等），这些操作都会被录制下来。

     - 如果录制的操作已经完成了，按`q`结束录制。

     - 通过`@a`（`a`是刚才使用的寄存器的名字）播放宏，如果要多次执行宏可以在前面加数字，例如`100@a`表示将宏播放100次。

     - 可以试一试下面的例子来体验录制宏的操作，该例子来源于[Harttle Land网站](https://harttle.land/tags.html#Vim)，该网站上提供了很多关于vim的使用技巧，有兴趣的可以去了解一下。

       ![](./res/vim-macro.png)

### 软件安装和配置

#### 使用包管理工具

1. **yum** - Yellowdog Updater Modified。
   - `yum search`：搜索软件包，例如`yum search nginx`。
   - `yum list installed`：列出已经安装的软件包，例如`yum list installed | grep zlib`。
   - `yum install`：安装软件包，例如`yum install nginx`。
   - `yum remove`：删除软件包，例如`yum remove nginx`。
   - `yum update`：更新软件包，例如`yum update`可以更新所有软件包，而`yum update tar`只会更新tar。
   - `yum check-update`：检查有哪些可以更新的软件包。
   - `yum info`：显示软件包的相关信息，例如`yum info nginx`。
2. **rpm** - Redhat Package Manager。
   - 安装软件包：`rpm -ivh <packagename>.rpm`。
   - 移除软件包：`rpm -e <packagename>`。
   - 查询软件包：`rpm -qa`，例如可以用`rpm -qa | grep mysql`来检查是否安装了MySQL相关的软件包。

下面以Nginx为例，演示如何使用yum安装软件。

```Shell
[root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# yum -y install nginx
...
Installed:
  nginx.x86_64 1:1.12.2-2.el7
Dependency Installed:
  nginx-all-modules.noarch 1:1.12.2-2.el7
  nginx-mod-http-geoip.x86_64 1:1.12.2-2.el7
  nginx-mod-http-image-filter.x86_64 1:1.12.2-2.el7
  nginx-mod-http-perl.x86_64 1:1.12.2-2.el7
  nginx-mod-http-xslt-filter.x86_64 1:1.12.2-2.el7
  nginx-mod-mail.x86_64 1:1.12.2-2.el7
  nginx-mod-stream.x86_64 1:1.12.2-2.el7
Complete!
[root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# yum info nginx
Loaded plugins: fastestmirror
Loading mirror speeds from cached hostfile
Installed Packages
Name        : nginx
Arch        : x86_64
Epoch       : 1
Version     : 1.12.2
Release     : 2.el7
Size        : 1.5 M
Repo        : installed
From repo   : epel
Summary     : A high performance web server and reverse proxy server
URL         : http://nginx.org/
License     : BSD
Description : Nginx is a web server and a reverse proxy server for HTTP, SMTP, POP3 and
            : IMAP protocols, with a strong focus on high concurrency, performance and low
            : memory usage.
[root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# nginx -v
nginx version: nginx/1.12.2
```

移除Nginx。

```Shell
[root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# nginx -s stop
[root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# yum -y remove nginx
```

下面以MySQL为例，演示如何使用rpm安装软件。要安装MySQL需要先到[MySQL官方网站](https://www.mysql.com/)下载对应的[RPM文件](https://dev.mysql.com/downloads/mysql/)，当然要选择和你使用的Linux系统对应的版本。MySQL现在是Oracle公司旗下的产品，在MySQL被收购后，MySQL的作者重新制作了一个MySQL的分支MariaDB，可以通过yum进行安装。如果要安装MySQL需要先通过yum删除`mariadb-libs`这个可能会跟MySQL底层库冲突的库，然后还需要安装一个名为`libaio`的依赖库。

```Shell
[root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z mysql]# ls
mysql-community-client-5.7.22-1.el7.x86_64.rpm
mysql-community-common-5.7.22-1.el7.x86_64.rpm
mysql-community-libs-5.7.22-1.el7.x86_64.rpm
mysql-community-server-5.7.22-1.el7.x86_64.rpm
[root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z mysql]# yum -y remove mariadb-libs
[root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z mysql]# yum -y install libaio
[root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z mysql]# ls | xargs rpm -ivh
warning: mysql-community-client-5.7.22-1.el7.x86_64.rpm: Header V3 DSA/SHA1 Signature, key ID 5072e1f5: NOKEY
Preparing...                          ################################# [100%]
...
```

> 说明：由于MySQL和[MariaDB](https://mariadb.org/)的底层依赖库是有冲突的，所以上面我们首先用`yum`移除了名为mariadb-libs的依赖库并安装了名为libaio的依赖库。由于我们将安装MySQL所需的rpm文件放在一个独立的目录中，所以可以通过`ls`命令查看到安装文件并用`xargs`将`ls`的输出作为参数交给`rpm -ivh`来进行安装。关于MySQL和MariaDB之间的关系，可以阅读[维基百科](https://zh.wikipedia.org/wiki/MariaDB)上关于MariaDB的介绍。

移除安装的MySQL。

```Shell
[root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# rpm -qa | grep mysql | xargs rpm -e
```

#### 下载解压配置环境变量

下面以安装MongoDB为例，演示这类软件应该如何安装。

```Shell
[root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# wget https://fastdl.mongodb.org/linux/mongodb-linux-x86_64-rhel70-3.6.5.tgz
--2018-06-21 18:32:53--  https://fastdl.mongodb.org/linux/mongodb-linux-x86_64-rhel70-3.6.5.tgz
Resolving fastdl.mongodb.org (fastdl.mongodb.org)... 52.85.83.16, 52.85.83.228, 52.85.83.186, ...
Connecting to fastdl.mongodb.org (fastdl.mongodb.org)|52.85.83.16|:443... connected.
HTTP request sent, awaiting response... 200 OK
Length: 100564462 (96M) [application/x-gzip]
Saving to: ‘mongodb-linux-x86_64-rhel70-3.6.5.tgz’
100%[==================================================>] 100,564,462  630KB/s   in 2m 9s
2018-06-21 18:35:04 (760 KB/s) - ‘mongodb-linux-x86_64-rhel70-3.6.5.tgz’ saved [100564462/100564462]
[root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# gunzip mongodb-linux-x86_64-rhel70-3.6.5.tgz
[root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# tar -xvf mongodb-linux-x86_64-rhel70-3.6.5.tar
mongodb-linux-x86_64-rhel70-3.6.5/README
mongodb-linux-x86_64-rhel70-3.6.5/THIRD-PARTY-NOTICES
mongodb-linux-x86_64-rhel70-3.6.5/MPL-2
mongodb-linux-x86_64-rhel70-3.6.5/GNU-AGPL-3.0
mongodb-linux-x86_64-rhel70-3.6.5/bin/mongodump
mongodb-linux-x86_64-rhel70-3.6.5/bin/mongorestore
mongodb-linux-x86_64-rhel70-3.6.5/bin/mongoexport
mongodb-linux-x86_64-rhel70-3.6.5/bin/mongoimport
mongodb-linux-x86_64-rhel70-3.6.5/bin/mongostat
mongodb-linux-x86_64-rhel70-3.6.5/bin/mongotop
mongodb-linux-x86_64-rhel70-3.6.5/bin/bsondump
mongodb-linux-x86_64-rhel70-3.6.5/bin/mongofiles
mongodb-linux-x86_64-rhel70-3.6.5/bin/mongoreplay
mongodb-linux-x86_64-rhel70-3.6.5/bin/mongoperf
mongodb-linux-x86_64-rhel70-3.6.5/bin/mongod
mongodb-linux-x86_64-rhel70-3.6.5/bin/mongos
mongodb-linux-x86_64-rhel70-3.6.5/bin/mongo
mongodb-linux-x86_64-rhel70-3.6.5/bin/install_compass
[root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# vim .bash_profile
...
PATH=$PATH:$HOME/bin:$HOME/mongodb-linux-x86_64-rhel70-3.6.5/bin
export PATH
...
[root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# source .bash_profile
[root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# mongod --version
db version v3.6.5
git version: a20ecd3e3a174162052ff99913bc2ca9a839d618
OpenSSL version: OpenSSL 1.0.1e-fips 11 Feb 2013
allocator: tcmalloc
modules: none
build environment:
    distmod: rhel70
    distarch: x86_64
    target_arch: x86_64
[root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# mongo --version
MongoDB shell version v3.6.5
git version: a20ecd3e3a174162052ff99913bc2ca9a839d618
OpenSSL version: OpenSSL 1.0.1e-fips 11 Feb 2013
allocator: tcmalloc
modules: none
build environment:
    distmod: rhel70
    distarch: x86_64
    target_arch: x86_64
```

> 说明：当然也可以通过yum来安装MongoDB，具体可以参照[官方网站](https://docs.mongodb.com/master/administration/install-on-linux/)上给出的说明。

#### 源代码构建安装

1. 安装Python 3.6。

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# yum install gcc
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# wget https://www.python.org/ftp/python/3.6.5/Python-3.6.5.tgz
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# gunzip Python-3.6.5.tgz
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# tar -xvf Python-3.6.5.tar
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# cd Python-3.6.5
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# ./configure --prefix=/usr/local/python36 --enable-optimizations
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# yum -y install zlib-devel bzip2-devel openssl-devel ncurses-devel sqlite-devel readline-devel tk-devel gdbm-devel db4-devel libpcap-devel xz-devel
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# make && make install
   ... 配置环境变量 ...
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# ln -s /usr/local/python36/bin/python3.6 /usr/bin/python3
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# python3 --version
   Python 3.6.5
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# python3 -m pip install -U pip
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# pip3 --version
   ```

2. 安装Redis-3.2.12。

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# wget http://download.redis.io/releases/redis-3.2.12.tar.gz
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# gunzip redis-3.2.12.tar.gz
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# tar -xvf redis-3.2.12.tar
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# cd redis-3.2.12
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# make && make install
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# redis-server --version
   Redis server v=3.2.12 sha=00000000:0 malloc=jemalloc-4.0.3 bits=64 build=5bc5cd3c03d6ceb6
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# redis-cli --version
   redis-cli 3.2.12
   ```

### 配置服务

1. 启动服务。

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# systemctl start firewalld
   ```

2. 终止服务。

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# systemctl stop firewalld
   ```

3. 重启服务。

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# systemctl restart firewalld
   ```

4. 查看服务。

    ```Shell
    [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# systemctl status firewalld
    ```

5. 设置是否开机自启。

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# systemctl enable firewalld
   Created symlink from /etc/systemd/system/dbus-org.fedoraproject.FirewallD1.service to /usr/lib/systemd/system/firewalld.service.
   Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/firewalld.service to /usr/lib/systemd/system/firewalld.service.
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# systemctl disable firewalld
   Removed symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/firewalld.service.
   Removed symlink /etc/systemd/system/dbus-org.fedoraproject.FirewallD1.service.
   ```

### 计划任务

1. 推迟执行的任务 - **at** / **batch** / **atq** / **atrm**。

2. 计划任务表 - **crontab**。

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# crontab -e
   * * * * * echo "hello, world!" >> /root/hello.txt
   59 23 * * * rm -f /root/*.log
   ```
   > 说明：输入`crontab -e`命令会打开vim来编辑Cron表达式并指定触发的任务，上面我们定制了两个计划任务，一个是每分钟向/root目录下的hello.txt中追加输出`hello, world!`；另一个是每天23时59分执行删除/root目录下以log为后缀名的文件。如果不知道Cron表达式如何书写，可以参照/etc/crontab文件中的提示（下面会讲到）或者用谷歌或百度搜索一下，也可以使用Cron表达式在线生成器来生成Cron表达式。

   和crontab相关的文件在`/etc`目录下，通过修改`/etc`目录下的crontab文件也能够定制计划任务。

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# cd /etc
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z etc]# ls -l | grep cron
   -rw-------.  1 root root      541 Aug  3  2017 anacrontab
   drwxr-xr-x.  2 root root     4096 Mar 27 11:56 cron.d
   drwxr-xr-x.  2 root root     4096 Mar 27 11:51 cron.daily
   -rw-------.  1 root root        0 Aug  3  2017 cron.deny
   drwxr-xr-x.  2 root root     4096 Mar 27 11:50 cron.hourly
   drwxr-xr-x.  2 root root     4096 Jun 10  2014 cron.monthly
   -rw-r--r--   1 root root      493 Jun 23 15:09 crontab
   drwxr-xr-x.  2 root root     4096 Jun 10  2014 cron.weekly
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z etc]# vim crontab
     1 SHELL=/bin/bash
     2 PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin
     3 MAILTO=root
     4
     5 # For details see man 4 crontabs
     6
     7 # Example of job definition:
     8 # .---------------- minute (0 - 59)
     9 # |  .------------- hour (0 - 23)
    10 # |  |  .---------- day of month (1 - 31)
    11 # |  |  |  .------- month (1 - 12) OR jan,feb,mar,apr ...
    12 # |  |  |  |  .---- day of week (0 - 6) (Sunday=0 or 7) OR sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat
    13 # |  |  |  |  |
    14 # *  *  *  *  * user-name  command to be executed
   ```


### 网络访问和管理

1. 安全远程连接 - **ssh**。

2. 通过网络获取资源 - **wget**。

   - -b 后台下载模式
   - -O 下载到指定的目录
   - -r 递归下载

3. 网络配置工具（旧） - **ifconfig**。

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# ifconfig eth0
   eth0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
           inet 172.18.61.250  netmask 255.255.240.0  broadcast 172.18.63.255
           ether 00:16:3e:02:b6:46  txqueuelen 1000  (Ethernet)
           RX packets 1067841  bytes 1296732947 (1.2 GiB)
           RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
           TX packets 409912  bytes 43569163 (41.5 MiB)
           TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 
   ```

4. 激活/禁用网络接口 - **ifup** / **ifdown**。

5. 显示或管理路由表 - **route**。

6. 网络配置工具（新） - **ip**。

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# ip address
   1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN qlen 1
       link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
       inet 127.0.0.1/8 scope host lo
          valid_lft forever preferred_lft forever
   2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
       link/ether 00:16:3e:02:b6:46 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
       inet 172.18.61.250/20 brd 172.18.63.255 scope global eth0
          valid_lft forever preferred_lft forever
   ```

7. 网络可达性检查 - **ping**。

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# ping www.baidu.com -c 3
   PING www.a.shifen.com (220.181.111.188) 56(84) bytes of data.
   64 bytes from 220.181.111.188 (220.181.111.188): icmp_seq=1 ttl=51 time=36.3 ms
   64 bytes from 220.181.111.188 (220.181.111.188): icmp_seq=2 ttl=51 time=36.4 ms
   64 bytes from 220.181.111.188 (220.181.111.188): icmp_seq=3 ttl=51 time=36.4 ms
   --- www.a.shifen.com ping statistics ---
   3 packets transmitted, 3 received, 0% packet loss, time 2002ms
   rtt min/avg/max/mdev = 36.392/36.406/36.427/0.156 ms
   ```

8. 查看网络服务和端口 - **netstat**。

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# netstat -nap | grep nginx
   ```

9. 查看网络状态 - **ss**。

10. 网络监听抓包 - **tcpdump**。

11. 安全文件拷贝 - **scp**。

    ```Shell
    [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# scp root@1.2.3.4:/root/guido.jpg hellokitty@4.3.2.1:/home/hellokitty/pic.jpg
    ```

12. 安全文件传输 - **sftp**。

    ```Shell
    [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# sftp root@120.77.222.217
    root@120.77.222.217's password:
    Connected to 120.77.222.217.
    sftp>
    ```

    - `help`：显示帮助信息。

    - `ls`/`lls`：显示远端/本地目录列表。

    - `cd`/`lcd`：切换远端/本地路径。

    - `mkdir`/`lmkdir`：创建远端/本地目录。

    - `pwd`/`lpwd`：显示远端/本地当前工作目录。

    - `get`：下载文件。

    - `put`：上传文件。

    - `rm`：删除远端文件。

    - `bye`/`exit`/`quit`：退出sftp。

### 进程管理

1. 查看进程 - **ps**。

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# ps -ef
   UID        PID  PPID  C STIME TTY          TIME CMD
   root         1     0  0 Jun23 ?        00:00:05 /usr/lib/systemd/systemd --switched-root --system --deserialize 21
   root         2     0  0 Jun23 ?        00:00:00 [kthreadd]
   ...
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# ps -ef | grep mysqld
   root      4943  4581  0 22:45 pts/0    00:00:00 grep --color=auto mysqld
   mysql    25257     1  0 Jun25 ?        00:00:39 /usr/sbin/mysqld --daemonize --pid-file=/var/run/mysqld/mysqld.pid
   ```

2. 显示进程状态树 - **pstree**。

3. 通过进程号终止进程 - **kill**。

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# kill 1234
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# kill -9 1234
   ```

   例子：用一条命令强制终止正在运行的Redis进程。

    ```Shell
   ps -ef | grep redis | grep -v grep | awk '{print $2}' | xargs kill
    ```

4. 通过进程名终止进程 - **killall**。

5. 将进程置于后台运行。

   - `Ctrl+Z`
   - `&`

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# mongod &
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# redis-server
   ...
   ^Z
   [4]+  Stopped                 redis-server
   ```

6. 查询后台进程 - **jobs**。

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# jobs
   [2]   Running                 mongod &
   [3]-  Stopped                 cat
   [4]+  Stopped                 redis-server
   ```

7. 让进程在后台继续运行 - **bg**。

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# bg %4
   [4]+ redis-server &
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# jobs
   [2]   Running                 mongod &
   [3]+  Stopped                 cat
   [4]-  Running                 redis-server &
   ```

8. 将后台进程置于前台 - **fg**。

    ```Shell
    [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# fg %4
    redis-server
    ^C5554:signal-handler (1530025281) Received SIGINT scheduling shutdown...
    5554:M 26 Jun 23:01:21.413 # User requested shutdown...
    5554:M 26 Jun 23:01:21.413 * Saving the final RDB snapshot before exiting.
    5554:M 26 Jun 23:01:21.415 * DB saved on disk
    5554:M 26 Jun 23:01:21.415 # Redis is now ready to exit, bye bye...
    ```

    > 说明：置于前台的进程可以使用`Ctrl+C`来终止它。

9. 调整程序/进程运行时优先级 - **nice** / **renice**。

10. 用户登出后进程继续工作 - **nohup**。

11. 跟踪进程的系统调用 - **strace**。

12. 实时监控进程占用资源状况 - **top**。

     ```Shell
     [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# top
     top - 23:04:23 up 3 days, 14:10,  1 user,  load average: 0.00, 0.01, 0.05
     Tasks:  65 total,   1 running,  64 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
     %Cpu(s):  0.3 us,  0.3 sy,  0.0 ni, 99.3 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
     KiB Mem :  1016168 total,   191060 free,   324700 used,   500408 buff/cache
     KiB Swap:        0 total,        0 free,        0 used.   530944 avail Mem
     ...
     ```

### 系统诊断

1. 系统启动异常诊断 - **dmesg**。

2. 查看系统活动信息 - **sar**。

3. 查看内存使用情况 - **free**。

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# free
                 total        used        free      shared  buff/cache   available
   Mem:        1016168      323924      190452         356      501792      531800
   Swap:             0           0           0
   ```

4. 虚拟内存统计 - **vmstat**。

   ```Shell
   [root@iZ8vba0s66jjlfmo601w4xZ ~]# vmstat
   procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- -system-- ------cpu-----
    r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy id wa st
    2  0      0 204020  79036 667532    0    0     5    18  101   58  1  0 99  0  0
   ```

5. CPU信息统计 - **mpstat**。

   ```Shell
   [root@iZ8vba0s66jjlfmo601w4xZ ~]# mpstat
   Linux 3.10.0-957.5.1.el7.x86_64 (iZ8vba0s66jjlfmo601w4xZ)       05/30/2019      _x86_64_        (1 CPU)
   
   01:51:54 AM  CPU    %usr   %nice    %sys %iowait    %irq   %soft  %steal  %guest  %gnice   %idle
   01:51:54 AM  all    0.71    0.00    0.17    0.04    0.00    0.00    0.00    0.00    0.00   99.07
   ```

6. 查看进程使用内存状况 - **pmap**。

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# ps
     PID TTY          TIME CMD
    4581 pts/0    00:00:00 bash
    5664 pts/0    00:00:00 ps
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# pmap 4581
   4581:   -bash
   0000000000400000    884K r-x-- bash
   00000000006dc000      4K r---- bash
   00000000006dd000     36K rw--- bash
   00000000006e6000     24K rw---   [ anon ]
   0000000001de0000    400K rw---   [ anon ]
   00007f82fe805000     48K r-x-- libnss_files-2.17.so
   00007f82fe811000   2044K ----- libnss_files-2.17.so
   ...
   ```

7. 报告设备CPU和I/O统计信息 - **iostat**。

   ```Shell
   [root@iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z ~]# iostat
   Linux 3.10.0-693.11.1.el7.x86_64 (iZwz97tbgo9lkabnat2lo8Z)      06/26/2018      _x86_64_       (1 CPU)
   avg-cpu:  %user   %nice %system %iowait  %steal   %idle
              0.79    0.00    0.20    0.04    0.00   98.97
   Device:            tps    kB_read/s    kB_wrtn/s    kB_read    kB_wrtn
   vda               0.85         6.78        21.32    2106565    6623024
   vdb               0.00         0.01         0.00       2088          0
   ```

8. 查询网卡参数 - **ethtool**。

9. 显示所有PCI设备 - **lspci**。

10. 显示进程间通信设施的状态 - **ipcs**。

    ```Shell
    [root@iZ8vba0s66jjlfmo601w4xZ ~]# ipcs
    
    ------ Message Queues --------
    key        msqid      owner      perms      used-bytes   messages    
    
    ------ Shared Memory Segments --------
    key        shmid      owner      perms      bytes      nattch     status      
    
    ------ Semaphore Arrays --------
    key        semid      owner      perms      nsems
    ```

### 相关资源

1. Linux命令行常用快捷键

   | 快捷键     | 功能说明                                     |
   | ---------- | -------------------------------------------- |
   | tab        | 自动补全命令或路径                           |
   | Ctrl+a     | 将光标移动到命令行行首                       |
   | Ctrl+e     | 将光标移动到命令行行尾                       |
   | Ctrl+f     | 将光标向右移动一个字符                       |
   | Ctrl+b     | 将光标向左移动一个字符                       |
   | Ctrl+k     | 剪切从光标到行尾的字符                       |
   | Ctrl+u     | 剪切从光标到行首的字符                       |
   | Ctrl+w     | 剪切光标前面的一个单词                       |
   | Ctrl+y     | 复制剪切命名剪切的内容                       |
   | Ctrl+c     | 中断正在执行的任务                           |
   | Ctrl+h     | 删除光标前面的一个字符                       |
   | Ctrl+d     | 退出当前命令行                               |
   | Ctrl+r     | 搜索历史命令                                 |
   | Ctrl+g     | 退出历史命令搜索                             |
   | Ctrl+l     | 清除屏幕上所有内容在屏幕的最上方开启一个新行 |
   | Ctrl+s     | 锁定终端使之暂时无法输入内容                 |
   | Ctrl+q     | 退出终端锁定                                 |
   | Ctrl+z     | 将正在终端执行的任务停下来放到后台           |
   | !!         | 执行上一条命令                               |
   | !数字      | 执行数字对应的历史命令                       |
   | !字母      | 执行最近的以字母打头的命令                   |
   | !$ / Esc+. | 获得上一条命令最后一个参数                   |
   | Esc+b      | 移动到当前单词的开头                         |
   | Esc+f      | 移动到当前单词的结尾                         |

2. man查阅命令手册的内容说明

   | 手册中的标题 | 功能说明                                                     |
   | ------------ | ------------------------------------------------------------ |
   | NAME         | 命令的说明和介绍                                             |
   | SYNOPSIS     | 使用该命令的基本语法                                         |
   | DESCRIPTION  | 使用该命令的详细描述，各个参数的作用，有时候这些信息会出现在OPTIONS中 |
   | OPTIONS      | 命令相关参数选项的说明                                       |
   | EXAMPLES     | 使用该命令的参考例子                                         |
   | EXIT STATUS  | 命令结束的退出状态码，通常0表示成功执行                      |
   | SEE ALSO     | 和命令相关的其他命令或信息                                   |
   | BUGS         | 和命令相关的缺陷的描述                                       |
   | AUTHOR       | 该命令的作者介绍                                             |