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Linux基础

如果你已经对 Linux 的基础命令和如何使用 ssh 连接服务器和 scp 传输文件比较熟悉，可以跳过此章节。

本文档仅包含对 Linux 的简单介绍，覆盖本次作业所需的知识点，如果你想要了解更多关于 Linux 的知识，可以参考 Linux 基础入门。

Linux 简介

Linux 是一种自由和开放源码的类 Unix 操作系统，是自由软件和开源软件中发展最著名的例子，只要遵循 GPL 许可证，任何个人和机构都可以自由地使用 Linux 的所有底层源码，也可以自由地修改和再发布。

Linux 严格来说是单指作系统的内核，因为操作系统中包含了许多用户图形接口和其他工具。如今 Linux 常用来指基于 Linux 内核的完整操作系统，也称为 Linux 发行版。一些流行的主流 Linux 发行版包括 Debian（及其派生版本 Ubuntu、Linux Mint）、Fedora（及其相关版本 Red Hat Enterprise Linux）和 openSUSE 等。

Linux发行版

开发者最常用的5个 Linux 发行版

Linux 有众多优点，其中较为突出的是：

  • 开源、免费：在遵守 GPL 协议的前提下，任何人都可以修改和分发 Linux 的源码，而且不需要支付任何费用。
  • 丰富软件工具支持：Linux 拥有丰富的软件工具以及强大的包管理工具，例如 Debian 的 apt、Red Hat 的 yum 等，可以方便地安装、更新和卸载软件。
  • 简单、系统占用少、易于裁剪：Linux 的低成本、强大的定制功能以及良好的移植性能，使得 Linux 在嵌入式系统方面也得到广泛应用。

计算机领域的学习无法绕开 Linux，在本次作业中，我们将使用 Linux 来完成作业的部署。

Linux 文件系统介绍

Linux 的文件系统是一个关键的操作系统组成部分，它负责管理和组织计算机上的数据和文件。它采用了一种分层的树状结构，这个结构从根目录开始，向下扩展到所有存储设备和文件的层次结构。

Linux 的文件系统以根目录（/）为起点，形成一个层次结构。这个树状结构包含了各种目录和文件，每个都有一个唯一的路径来标识它们的位置。

Linux文件系统

Linux 文件目录

Linux 上的用户一般会有自己的家目录，这个目录的路径是 /home/用户名，例如 root 用户的家目录为 /root，ubuntu 用户的家目录为 /home/ubuntu，家目录使用特殊的符号 ~ 来简写，是用户打开终端时的默认目录。

Linux 常用命令

本次作业主要采取命令行的形式来完成，因此需要同学们掌握一些基本的 Linux 命令。

  • ls：列出目录下的文件和文件夹

    $ ls . # 列出当前目录下的文件和文件夹，等价于 ls
$ ls ../ # 列出上一级目录下的文件和文件夹
    - cd：切换工作目录 
    $ cd ../../ # 切换到上上级目录
$ cd /home/ubuntu # 切换到 /home/ubuntu 目录
    - pwd: 显示当前工作目录 
    $ pwd # 显示当前工作目录
/home/ubuntu # 当前工作目录为 /home/ubuntu
    - mkdir/rmdir：创建/删除目录

    $ mkdir test # 在当前目录下创建 test 目录
$ rmdir test # 删除当前目录下的 test 目录
    - cp: 复制文件或目录 
    $ cp test.txt test2.txt # 复制 test.txt 文件为 test2.txt
$ cp -r test test2 # 复制 test 目录为 test2
    - cat: 显示文件内容 
    $ cat test.txt # 显示 test.txt 文件的内容
    - ps: 查看系统进程状态 
    $ ps # 查看当前用户的进程状态
$ ps -aux # 查看所有用户的进程状态
$ ps -aux | grep python # 查看所有用户的进程状态，并筛选出包含 python 关键字的进程
    - lsof -i: 列出符合条件的进程 
    $ lsof -i:8000 # 列出所有占用 8000 端口的进程
    - kill: 终止进程 
    $ kill -9 1234 # 终止进程号为 1234 的进程

SSH 连接

本次作业会为同学们提供腾讯云的 Linux 服务器，那么如何连接到这台服务器呢？这就需要用到 SSH 了。

SSH（Secure Shell）是一种加密的网络传输协议，可以在不安全的网络中为网络服务提供安全的传输环境。SSH 通过在网络中创建安全隧道来实现安全连接，可以有效防止远程管理过程中的信息泄露问题。

通过使用 SSH，我们可以在本地终端中连接到远程服务器，然后在远程服务器上执行命令，就像在本地终端中一样。这样就可以在远程服务器上进行开发了。

SSH连接

本地使用 SSH 通过终端控制远程服务器

SSH 的连接可以通过终端或者图形界面来实现

  • MacOS 或 Linux 用户可以直接在终端中使用 ssh 命令来连接服务器 
    $ ssh USER_NAME@IP_ADDRESS
# USER_NAME 替换为使用的服务器账户的用户名
# IP_ADDRESS 替换为连接的服务器的 IP 地址
# 一个具体的例子
$ ssh root@111.111.111.111
  • Windows 用户可以使用 Git Bash、cmder 和 PowerShell 等工具来连接服务器

有多种 GUI 工具可供连接服务器：

相较于传统终端，这些软件提供了更丰富的功能，同时也更为用户友好。

首次连接提示

当首次连接至远程服务器时，系统会询问是否将远程服务器添加到本地的 known_hosts 文件。此时，应当按提示输入 yes 以确认并继续。

上传和下载文件

在日常的开发与维护工作中，我们经常需要与远程服务器交换文件——无论是上传数据至服务器或是从服务器下载资料。为了满足这种需求，我们可以利用 scp 命令，它提供了一种安全、高效的方式来传输文件。

scp 命令的使用方式与 cp 命令类似，但在使用时需要明确远程服务器的用户名、IP 地址，以及文件或目录的绝对或相对路径。

上传文件到远程服务器的基本语法为：

$ scp SRC/FILE DES/
其中 SRC/FILE 为本地文件的路径，DES/ 为远程服务器的路径，例如，要将本地目录下的 test.txt 文件上传至远程服务器的 /home/ubuntu/ 目录，可以这样操作：

# 将本地当前目录下的 test.txt 文件上传至远程服务器的 /home/ubuntu/ 目录下
$ scp ./test.txt root@111.111.111.111:/home/ubuntu/
若要从远程服务器下载文件至本地，则只需交换源与目的路径的顺序：

# 将远程服务器的 /home/ubuntu/test.txt 文件下载至本地当前目录下
$ scp root@111.111.111.111:/home/ubuntu/test.txt ./

如果需要下载整个目录，可以使用 -r 选项

$ scp -r SRC/ DES/
注意，使用 -r 选项下载整个目录时，不应指定具体的文件名。

相对而言，GUI 提供了更加直观的方式来上传和下载文件。以 Termius 为例，上传文件只需在左侧的文件管理器中找到本地文件，然后将其拖拽至右侧的远程服务器文件管理器中即可。

Termius

通过 Termius 上传和下载文件

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