Linux操作系统：发行版与常用命令全解析

### Linux 操作系统：发行版与常用命令全解析 #### 1. 小众 Linux 发行版的优劣 在 Linux 的世界里，有一些使用较少的发行版。当遇到问题并想提交错误报告时，这些项目可能不会为小众发行版提供支持。然而，运行小众发行版也有很大的好处。以 Arch Linux 这样的最小化发行版为例，对于年轻的爱好者来说，运行它能让人深入了解 Linux 发行版的组成部分，以及如何使用命令行来导航和修复系统。这个学习过程通常包括实验、搞坏系统、修复系统，有时甚至需要重新安装一切并从头开始。 如果你对探索不同的 Linux 发行版及其内部工作原理感到兴奋，那么可以尝试一些使用较少且可能更难设置的发行版，比如 Gentoo，它要求用户从代码编译所有使用的程序。在 Gentoo 或 Arch Linux 这样的发行版上成功安装和运行，本身就是一种成就和学习过程。 除了便利性和学习过程这些因素外，还需要考虑不同发行版的优势所在。例如： - Arch Linux：特别适用于为嵌入式或低端机器编译自定义操作系统。 - Kali Linux：以用于渗透测试而闻名。 - 基于 Red Hat 的发行版：常用于企业服务器。 如果你对渗透测试感兴趣，Kali 就是明显的选择；如果你想成为企业公司的系统管理员，可能需要熟悉 Fedora。 #### 2. 主流 Linux 发行版介绍 ##### 2.1 Debian Debian 于 1993 年首次发布，它是几个流行的 Linux 发行版（如 Ubuntu、Kali 和 Linux Mint）的基础。Debian 以其出色的包管理系统 apt（Advanced Package Tool 的缩写）而闻名。在所有基于 Debian 的操作系统中都可以使用 apt，但不同操作系统通过该管理器可用的软件包可能会有所不同。 要使用 apt 安装软件包，只需运行以下命令，将 `<package>` 替换为你要安装的软件包名称： ```bash sudo apt-get install <package> ``` 需要注意的是，`sudo` 是一个关键字，它允许非根用户对可能影响其他用户的文件或系统方面进行更改。使用 `sudo` 时，系统会提示你输入密码，然后才能以根用户身份执行命令。如果运行命令时收到 “Permission denied” 消息，只需在命令前加上 `sudo` 即可。不过，在使用 `sudo` 之前，一定要确保理解相关命令，因为根权限允许你修改对操作系统运行至关重要的系统文件。 ##### 2.2 Ubuntu Ubuntu 是桌面使用中最流行的 Linux 发行版，同时也常用于服务器。它基于 Debian 构建，并增加了对一些非免费软件二进制文件和编解码器的支持，这些支持可以改善在线观看视频和游戏等方面的用户体验。 Ubuntu 具有 Debian 的许多优点，如强大的包管理器 apt 和稳定性，同时也旨在提供良好的桌面体验。目前，最新版本的 Ubuntu 使用 GNOME 界面（即操作系统的 GUI 桌面，位于底层软件之上）。 Ubuntu 还有几种变体，它们使用不同的桌面用户界面，可能更适合低端硬件，例如： - Xubuntu：使用 xfce 界面。 - Lubuntu：使用 lxqt 界面。 这些发行版通常只是更换了界面，其他方面变化不大。可以将其类比为像 Facebook 这样的网络应用，它有不同的界面来访问相同的核心功能。当使用手机时，可以通过网站、应用程序甚至轻量级版本 Facebook Lite 访问 Facebook。所有这些界面看起来不同，可能有增强或限制，但最终所有功能（发布、查看、点赞等）都访问相同的核心功能。 ##### 2.3 Kali Kali 是基于 Debian 的发行版，主要专注于进攻性安全工具。它预装了多个用于数字取证、渗透测试和逆向工程的工具，包含超过 600 个预装工具，如 Wireshark、Aircrack-ng 和 Burp Suite。这使得它对渗透测试人员特别有用，但不建议用于日常使用。 需要注意的是，这些工具也可以通过包管理器或直接下载的方式安装在其他系统上。使用包管理器安装的过程相对简单，但直接下载时，不同工具的安装过程可能会有所不同。例如，一些软件包可能通过 Python 的包管理器 Pip 安装，而其他软件包可能需要编译二进制文件或下载预编译的二进制文件并将其放在系统可执行文件的文件夹中，如 `/usr/bin`。 使用 Kali 的另一个好处是，其他发行版包管理器中的工具版本可能较旧。由于这些软件包只是众多需要维护人员打包、审查和更新的软件包之一，它们可能会落后，而在 Kali 上，与 Linux 安全相关的工具是重点，因此会投入更多精力来保持它们的更新。 ##### 2.4 Mint Linux Mint 是基于 Ubuntu 的另一个相对流行的发行版。它基于 Ubuntu，但使用了 Cinnamon 桌面环境的替代界面。它与 Ubuntu 具有相同的软件源，因此本书中所有的 `apt-get install` 命令在 Mint 上应该会提供与 Ubuntu 相同的结果。 ##### 2.5 PopOS PopOS 是另一个基于 Ubuntu 的发行版，逐渐受到关注。它为 Ubuntu 提供了一种替代的桌面体验，拥有相同的软件包，还通过 PPAs（Personal Package Archives）提供了一些额外的软件包，如 Nvidia 图形驱动程序、Steam 和其他流行程序（如 Spotify）。该操作系统由位于科罗拉多州的计算机制造商 System76 维护，该公司专注于生产高质量硬件并重视开源软件。 ##### 2.6 Fedora Fedora 是由 Red Hat Linux 支持的社区驱动的操作系统。它是许多功能的测试平台，这些功能最终会被集成到 Red Hat 的主要产品 RHEL（Red Hat Enterprise Linux）中。对于 Fedora、RHEL 和 CentOS，使用以下命令安装软件包： ```bash dnf install <package> ``` 在某些情况下，如果在 Fedora/RHEL 系统上，你可以简单地将 `apt-get` 替换为 `dnf`。但在其他情况下，软件包的名称可能略有不同，或者该软件包可能无法作为软件包使用。 ##### 2.7 RHEL（Red Hat Enterprise Linux） 虽然 Ubuntu 可能是桌面使用中最流行的发行版，但 RHEL 可能是企业服务器上使用最多的发行版。它既是开源产品，也是付费产品，提供企业级支持。如果你计划在企业环境中担任系统管理员，很可能会使用 RHEL。 RHEL 的重点是安全、稳定性和速度。因此，与 Ubuntu 或 Red Hat 支持的更开放版本 Fedora 相比，可用的软件包可能会更少。 ##### 2.8 CentOS Fedora 是 RHEL 的一个更具实验性和开放性的免费版本，而 CentOS 本质上与 RHEL 是相同的操作系统，但完全免费。购买 RHEL 许可证时会附带支持服务，而 CentOS 不包含此服务。CentOS 是学习 RHEL 或在不需要外部支持的情况下使用 RHEL 的绝佳操作系统。 ##### 2.9 Slackware Slackware 是一个可以追溯到 1993 年的 Linux 发行版。它有一小群忠实的粉丝，但在过去 3 年多里没有发布新版本，而之前它至少每年发布一次。 ##### 2.10 OpenSUSE OpenSUSE 最初源自 Slackware，但现在已经有了自己的发展，与 Slackware 的联系很少。虽然 Slackware 在更新方面有所欠缺，但 OpenSUSE 仍然非常活跃，并且像 RHEL 一样有大型企业的支持。 ##### 2.11 Arch Arch Linux 是 Linux 的一个分支，高度可定制，专注于滚动发布的包管理器。滚动发布的包管理器意味着提供的软件包尽可能是最新的。与大多数操作系统不同，它没有主要版本发布。这是通过去除在其他发行版中在主要版本发布前审查和确认任何更改的包维护人员来实现的。滚动发布意味着可以获得应用程序的最新版本，但缺点是审查工作较少，可能会导致稳定性和安全问题。 使用 `pacman` 包管理器安装软件包： ```bash sudo pacman -S <package> ``` Arch Linux 的另一个显著特点是，默认情况下它不附带运行桌面体验所需的软件。相反，由用户自己选择用于声音、窗口管理器和图形界面等方面的特定程序。 ##### 2.12 Manjaro Manjaro 是 Arch Linux 的一个版本，它通过预装配置好的桌面体验来解决入门困难的问题。和 Ubuntu 有 Xubuntu 和 Kubuntu 等变体一样，Manjaro 也有几种变体。 ##### 2.13 Gentoo Gentoo 是一个高度可定制的 Linux 版本，允许用户对内核级别进行定制。与下载预编译的应用程序不同，Gentoo 实际上是在本地计算机上从源代码进行编译。当需要高度定制的体验时，Gentoo 特别有用。 ##### 2.14 Alpine Linux Alpine Linux 基本上没有人将其作为桌面或服务器的主要发行版使用，但它作为 Docker 容器的基础镜像非常受欢迎。如果你使用或修改 Docker 容器，很可能会遇到 Alpine Linux。它极其小巧，默认情况下几乎没有预装应用程序，但有自己的包管理器 `apk`。 如果你有一个应用程序或进程想要用 Docker 进行容器化，可以考虑使用 Alpine Linux。这里的许多程序和脚本都是兼容的，但如果使用任何程序，你需要先使用 `apk` 进行安装。 #### 3. Linux 常用命令 ##### 3.1 使用 `man` 命令阅读手册 在探索 Linux 操作系统时，会遇到很多程序，对于大多数程序，我们可能只了解其 5 - 10% 的用法。如果想深入探索这些程序，学习 `man` 命令非常重要，几乎所有 Linux 操作系统都可以找到这个命令。 `man` 是 “manual” 的缩写，通过运行该命令并传入另一个 Linux 命令行程序的名称来使用。例如，如果想获取 `ls` 命令的更多信息，可以运行以下命令： ```bash man ls ``` 这将返回该程序的描述以及如何使用它。建议在探索 Linux 操作系统时经常使用 `man` 命令，因为它通常可以节省进行冗长互联网搜索的时间。可以使用箭头键、Page Up 或 Page Down 按钮来浏览 `man` 页面。 如果需要在 `man` 页面中搜索特定关键字，有一个内置的搜索功能。要进行搜索，按下 `/` 键，然后输入搜索词并按回车键。如果存在匹配项，你将被带到第一个匹配项。要转到下一个匹配项，点击 `n`；每次点击 `n` 都会带到下一个实例。如果想返回上一个实例，按下大写的 `N`，每次按下都会返回一个实例。 ##### 3.2 编号的 `man` 页面 在某些情况下，一个程序可能有多个 `man` 页面。例如，对于 `stat` 程序，可以运行： ```bash man 1 stat ``` 或者 ```bash man 2 stat ``` 这些命令将带我们到不同的 `man` 页面，这些页面涉及程序的不同方面。不同页面编号及其包含的信息如下表所示： | 页面编号 | 描述 | | ---- | ---- | | 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 | | 7 | 杂项 | | 8 | 系统管理工具和守护进程 | 大多数情况下，我们从用户命令的角度对程序感兴趣，因此可以直接运行 `man` 而不指定编号，它将默认显示 1 号页面或找到的编号最低的页面。 如果你想在自己的系统上查看上述列表，可以运行 “`man man`”。你可能会好奇是否真的有专门用于游戏的页面编号，答案是肯定的。游戏部分至少从 20 世纪 80 年代的 Unix System V 就已经包含在内了，虽然很少使用，但如果你运行以下命令，将返回系统上使用该页面的软件包列表： ```bash man -s 6 --regex -k '.*' ``` 你可能会发现一些有趣的彩蛋程序，例如 “espdiff”，这是一个安装在许多机器上的玩笑程序，声称可以读取用户的思想。 以下是一个简单的 mermaid 流程图，展示使用 `man` 命令的基本流程： ```mermaid graph LR A[输入命令] --> B{是否需要更多信息} B -- 是 --> C[运行 man 命令] C --> D[查看 man 页面] D --> E{是否需要搜索关键字} E -- 是 --> F[使用 / 进行搜索] E -- 否 --> G[结束] F --> H[使用 n 或 N 导航结果] H --> G B -- 否 --> G ``` ##### 3.3 文件系统导航命令 在引入文件系统时，大多数用户首先学习的命令是 `ls`（“list directory contents” 的缩写）和 `cd`（“change directory” 的缩写）。以下是一些用于导航和处理文件/目录的命令及其描述： | 命令 | 描述 | | ---- | ---- | | `ls` | 列出目录内容 | | `cd` | 更改目录 | | `pwd` | 打印当前工作目录 | | `mkdir` | 创建目录 | | `rmdir` | 删除目录（仅在目录为空时有效） | 仅知道 `ls` 和 `cd` 这两个命令就可以在文件系统中进行导航。首先运行 `ls` 查看当前目录中有哪些文件和文件夹，然后使用 `cd` 加上其中一个文件夹名称进入该文件夹。 使用 `cd` 时需要注意，任何时候都可以不输入文件夹名称直接运行 `cd` 命令返回主目录。如果进入一个目录后想返回上一级目录，可以使用 `..`，例如： ```bash cd .. ``` 如果想返回上两级目录，可以使用： ```bash cd ../.. ``` 使用 `ls` 时，一些常见的操作包括列出文件和文件夹的详细信息，这可以通过 `-l` 选项实现： ```bash ls -l ``` 如果想按最后修改时间排序，可以使用 `-t` 选项，最好与 `-l` 选项结合使用： ```bash ls -lt ``` 如果想反转结果，使最旧的文件排在前面，可以添加 `-r` 选项： ```bash ls -ltr ``` 在 Linux 中，以 `.` 开头的文件通常不会在使用 `ls` 或图形文件浏览器时显示。这些文件用于配置，为了方便起见被隐藏。如果需要编辑或查看这些文件，需要知道 `ls` 的 `-a` 选项，`-a` 表示 “all”，将显示所有文件，包括隐藏文件： ```bash ls -a ``` 当在文件系统中进行导航时，很容易忘记自己当前的位置。这时可以运行 `pwd` 命令，它将返回当前位置的完整路径： ```bash pwd ``` 创建新目录是文件系统导航的一部分，可以使用 `mkdir` 命令轻松完成。例如，在主目录中运行以下命令将创建一个名为 `music` 的文件夹： ```bash mkdir music ``` 可以一次创建多个子文件夹，例如： ```bash mkdir music/rock music/classical ``` 也可以使用完整路径而不是相对路径，例如，在主目录中想在 `/tmp` 文件夹中创建一个新文件夹，可以运行： ```bash mkdir /tmp/test ``` 这不仅适用于 `mkdir`，实际上在大多数可以使用相对路径的程序中，也允许使用完整路径，只需要以 “/” 开头即可。 有时候，我们想要创建一个多层级的文件夹结构。例如，想创建一个名为 `movies` 的新文件夹，其中包含一个 `horror` 子文件夹和一个 `2012` 子文件夹。如果直接运行： ```bash mkdir movies/horror/2012 ``` 会收到 “No such file or directory” 的错误消息。`-p` 选项可以解决这个问题，`-p` 表示创建父目录，即如果要创建的目录的父目录不存在，它们将被创建。运行以下命令将按预期工作，创建三个新文件夹： ```bash mkdir -p movies/horror/2012 ``` 创建目录后，可能需要删除它。一种方法是使用 `rmdir` 命令，它的使用方式与 `mkdir` 类似，只需将想要删除的目录名称作为参数传递给它： ```bash rmdir music/classical ``` 不过，`rmdir` 有一个主要限制，它只能删除完全空的目录。如果尝试对包含文件或子目录的目录使用 `rmdir`，会返回 “Directory not empty” 错误。因此，在实践中，很多人通常使用以下命令： ```bash rm -r music ``` `-r` 在这个命令中表示递归，这个命令很实用，因为它可以处理文件和目录，无论目录是否包含内容。 在能够导航目录之后，接下来就需要处理文件，例如创建文件、删除文件、复制文件、读取文件以及比较文件内容等操作。后续我们将继续深入探讨这些文件操作相关的命令和技巧。 以上就是关于 Linux 发行版和常用命令的详细介绍，希望能帮助你更好地了解和使用 Linux 操作系统。 #### 4. 文件操作命令 ##### 4.1 创建文件 在 Linux 中，有多种方式可以创建文件。最简单的方式是使用 `touch` 命令，它可以创建一个空文件。例如，在当前目录下创建一个名为 `example.txt` 的文件，可以运行以下命令： ```bash touch example.txt ``` 如果文件已经存在，`touch` 命令会更新文件的访问和修改时间。 另外，也可以使用重定向符号 `>` 结合 `echo` 命令来创建并写入内容到文件中。例如，创建一个包含 “Hello, Linux!” 内容的文件： ```bash echo "Hello, Linux!" > hello.txt ``` 如果文件不存在，会创建该文件；如果文件已存在，会覆盖原文件内容。若要追加内容到文件末尾，可以使用 `>>` 符号，例如： ```bash echo "This is an additional line." >> hello.txt ``` ##### 4.2 复制文件 使用 `cp` 命令可以复制文件。其基本语法为： ```bash cp source_file destination_file ``` 例如，将 `example.txt` 复制为 `example_copy.txt`： ```bash cp example.txt example_copy.txt ``` 如果要复制目录及其内容，需要使用 `-r` 或 `-R` 选项（表示递归复制）。例如，复制 `music` 目录到 `music_backup`： ```bash cp -r music music_backup ``` ##### 4.3 移动和重命名文件 `mv` 命令既可以用于移动文件，也可以用于重命名文件。移动文件的基本语法为： ```bash mv source_file destination_directory ``` 例如，将 `example.txt` 移动到 `documents` 目录： ```bash mv example.txt documents/ ``` 重命名文件时，只需将源文件和目标文件指定为不同的名称，且在同一目录下。例如，将 `example.txt` 重命名为 `new_example.txt`： ```bash mv example.txt new_example.txt ``` ##### 4.4 删除文件 使用 `rm` 命令可以删除文件。基本语法为： ```bash rm file_name ``` 例如，删除 `example.txt` 文件： ```bash rm example.txt ``` 如果要删除目录及其内容，同样需要使用 `-r` 选项。例如，删除 `music_backup` 目录： ```bash rm -r music_backup ``` 需要注意的是，`rm` 命令删除的文件无法恢复，使用时要谨慎。 ##### 4.5 查看文件内容 有多种命令可以查看文件内容。 - `cat` 命令：用于一次性显示整个文件的内容。例如，查看 `hello.txt` 的内容： ```bash cat hello.txt ``` - `more` 命令：逐页显示文件内容，适合查看较长的文件。例如： ```bash more large_file.txt ``` 在查看过程中，可以使用空格键翻页，按 `q` 键退出查看。 - `less` 命令：功能与 `more` 类似，但更强大，支持向前和向后翻页、搜索等操作。例如： ```bash less large_file.txt ``` 在 `less` 模式下，可以使用 `/` 进行搜索，使用 `n` 和 `N` 导航搜索结果，按 `q` 键退出。 以下是一个总结文件操作命令的表格： | 操作 | 命令 | 示例 | | ---- | ---- | ---- | | 创建文件 | `touch` | `touch example.txt` | | 写入文件 | `echo >` | `echo "Hello" > hello.txt` | | 追加文件 | `echo >>` | `echo "World" >> hello.txt` | | 复制文件 | `cp` | `cp example.txt example_copy.txt` | | 复制目录 | `cp -r` | `cp -r music music_backup` | | 移动/重命名文件 | `mv` | `mv example.txt new_example.txt` | | 删除文件 | `rm` | `rm example.txt` | | 删除目录 | `rm -r` | `rm -r music_backup` | | 查看文件内容 | `cat` | `cat hello.txt` | | 逐页查看文件 | `more` | `more large_file.txt` | | 高级查看文件 | `less` | `less large_file.txt` | #### 5. 文本处理命令 ##### 5.1 `grep` 命令 `grep` 命令用于在文件中搜索指定的文本模式。基本语法为： ```bash grep pattern file_name ``` 例如，在 `hello.txt` 中搜索 “Hello”： ```bash grep "Hello" hello.txt ``` `grep` 还支持许多选项，例如 `-i` 选项用于忽略大小写，`-r` 选项用于递归搜索目录中的文件。例如，在 `documents` 目录及其子目录中递归搜索 “example” 且忽略大小写： ```bash grep -i -r "example" documents/ ``` ##### 5.2 `sort` 命令 `sort` 命令用于对文本文件的行进行排序。基本语法为： ```bash sort file_name ``` 例如，对 `numbers.txt` 文件中的数字进行排序： ```bash sort numbers.txt ``` `sort` 还支持 `-n` 选项用于按数字顺序排序，`-r` 选项用于反向排序。例如，按数字顺序反向排序： ```bash sort -n -r numbers.txt ``` ##### 5.3 `uniq` 命令 `uniq` 命令用于去除文本文件中相邻的重复行。基本语法为： ```bash uniq file_name ``` 通常，`uniq` 会和 `sort` 命令结合使用，因为 `uniq` 只能去除相邻的重复行。例如，先对 `names.txt` 进行排序，再去除重复行： ```bash sort names.txt | uniq ``` 以下是文本处理命令的总结表格： | 命令 | 功能 | 示例 | | ---- | ---- | ---- | | `grep` | 搜索文本模式 | `grep "Hello" hello.txt` | | `sort` | 排序文本行 | `sort numbers.txt` | | `uniq` | 去除相邻重复行 | `sort names.txt | uniq` | #### 6. 进程管理命令 ##### 6.1 `ps` 命令 `ps` 命令用于查看当前系统中的进程信息。基本用法为： ```bash ps ``` 这会显示当前用户在当前终端中运行的进程。如果要查看所有用户的所有进程，可以使用 `-ef` 选项： ```bash ps -ef ``` 输出结果会包含进程的 PID（进程 ID）、父进程 ID、用户、启动时间等信息。 ##### 6.2 `top` 命令 `top` 命令用于实时监控系统中进程的资源使用情况。运行 `top` 命令后，会显示一个动态的界面，列出占用 CPU 和内存较多的进程。可以按 `q` 键退出 `top` 界面。 ##### 6.3 `kill` 命令 `kill` 命令用于终止指定 PID 的进程。基本语法为： ```bash kill PID ``` 例如，终止 PID 为 1234 的进程： ```bash kill 1234 ``` 如果进程无法正常终止，可以使用 `-9` 选项强制终止： ```bash kill -9 1234 ``` 以下是进程管理命令的总结表格： | 命令 | 功能 | 示例 | | ---- | ---- | ---- | | `ps` | 查看进程信息 | `ps -ef` | | `top` | 实时监控进程资源 | `top` | | `kill` | 终止进程 | `kill 1234` | #### 7. 网络相关命令 ##### 7.1 `ping` 命令 `ping` 命令用于测试网络连接，向目标主机发送 ICMP 回显请求并接收响应。基本语法为： ```bash ping target_host ``` 例如，测试与 `google.com` 的连接： ```bash ping google.com ``` `ping` 会持续发送请求，直到手动停止（按 `Ctrl + C`）。 ##### 7.2 `ifconfig` 命令 `ifconfig` 命令用于查看和配置网络接口的信息。运行 `ifconfig` 会显示当前系统中所有网络接口的详细信息，包括 IP 地址、MAC 地址、子网掩码等。 ##### 7.3 `netstat` 命令 `netstat` 命令用于显示网络连接、路由表、网络接口统计等信息。例如，查看所有网络连接： ```bash netstat -a ``` 查看监听的端口： ```bash netstat -l ``` 以下是网络相关命令的总结表格： | 命令 | 功能 | 示例 | | ---- | ---- | ---- | | `ping` | 测试网络连接 | `ping google.com` | | `ifconfig` | 查看和配置网络接口 | `ifconfig` | | `netstat` | 显示网络信息 | `netstat -a` | 以下是一个简单的 mermaid 流程图，展示处理文件的基本流程： ```mermaid graph LR A[选择操作] --> B{操作类型} B -- 文件操作 --> C[创建/复制/移动/删除文件] C --> D[查看文件内容] B -- 文本处理 --> E[搜索/排序/去重文本] B -- 进程管理 --> F[查看/监控/终止进程] B -- 网络操作 --> G[测试连接/查看接口/显示网络信息] ``` 通过学习以上这些 Linux 发行版、常用命令以及相关操作，你可以更深入地了解和掌握 Linux 操作系统，在实际应用中更加得心应手。无论是进行系统管理、开发工作还是安全测试，这些知识都将发挥重要的作用。希望你能不断实践和探索，进一步提升自己的 Linux 技能。