Linux操作系统基础与应用（CentOS Stream 9） 课件 项目2 使用Linux命令

项目2使用Linux命令西安航空职业技术学院linux操作系统教材编写组2023-06-06【项目情景】任务2-1认识Linux字符操作界面任务2-2获取和设置系统基本信息任务2-3获取命令的帮助任务2-4管理日期和时间01【学习目标】【知识目标】【能力目标】【素养目标】【知识目标】掌握用户的登录和退出熟悉基本用户命令的使用掌握联机帮助命令了解获取和设置系统基本信息的相关命令掌握查看和设置系统日期时间的相关命令【能力目标】能注册、退出、重启和关闭Linux系统能熟练修改系统基本信息，并养成良好的习惯能够使用帮助命令【素养目标】掌握在字符界面下使用命令进行日常操作，逐渐强化使用命令行操作Linux系统的能力提高沟通能力和表达能力，可以向他人清晰表达项目过程培养合作意识，做到与小组成员互相帮助，取长补短02【项目情景】【项目情景】小陈习惯于使用Windows操作系统等图形界面操作系统，但是日常维护工作中更多要使用Linux命令行方式进行操作，这就要求掌握Linux操作系统的使用方法。针对这种情况，师傅老王建议小陈全面学习Linux操作系统的相关内容，学会利用cli命令来处理Linux操作系统日常操作，为以后在Linux命令行环境下工作打好基础。03【任务目标】任务2-1认识Linux字符操作界面【任务目标】初次接触Linux操作系统，小陈决定先从正常使用Linux操作系统开始。他首先尝试在命令行模式下登录、退出、重启和关闭Linux系统。因此，小陈制定了如下的任务目标。①会使用字符操作界面。②认识bashshell与Linux命令格式。③掌握echo命令使用方法。2.1.1使用字符操作界面Linux系统的常用字符操作界面有三种方法：使用终端窗口、使用虚拟控制台、使用命令行界面。2.1.1使用字符操作界面1.使用终端窗口终端窗口也简称为终端（Terminal），是Linux系统图形化界面提供的使用字符操作界面的一种方法，用户可以通过在终端窗口中输入命令来管理Linux系统。用户登录Linux系统图形化界面后，单击屏幕左上角的“活动”按钮，在弹出的界面下端单击终端图标。单击终端窗口右上角的关闭按钮，可以退出终端，或在终端中输入exit命令，还可以使用组合键【ctrl+d】。图2.1终端窗口界面说明：当用户登录Linux系统之后，会显示如图2.1所示的bash提示符。其中root表示当前登录的用户名称，localhost表示当前主机名，~表示当前目录，#为命令提示符，命令提示符会跟随登录的用户类型变化。超级用户（root）的提示符是#，其他用户的提示符是$。2.1.1使用字符操作界面2.使用虚拟控制台基于虚拟控制台的访问方式，允许多个用户同时登录到系统，也允许一个用户在同一时间多次重复登录。通常情况下，Linux会提供6个虚拟控制台，用户可以按【Ctrl+Alt+Fn】键(其中Fn表示键盘中的功能键，包含F1键至F6键)进入虚拟控制台。进入新的虚拟控制台后，Linux会显示登录提示符，需要输入用户名和密码，该功能也支持使用不同的用户同时登录。在VMware或者VirtualBox等工具中使用虚拟控制台时，需要注意调整【Ctrl+Alt+Fn】键的使用，确认组合键是否已经被其他应用程序当做热键占用。CentOSStream9系统对虚拟控制台做了适当的调整，在安装了图形界面的CentOSStream9系统中，【Ctrl+Alt+F1】键和【Ctrl+Alt+F2】键分别用于进入两个不同的用户登录图形界面，系统默认使用【Ctrl+Alt+F2】键打开的界面作为初始用户登录图形界面，【Ctrl+Alt+F3】~【Ctrl+Alt+F6】键用于进入命令行界面。2.1.1使用字符操作界面3.使用命令行界面使用命令行界面的方法主要有以下两种。（1）在图形环境下开启终端窗口，输入命令init3，进入命令行操作界面。如果要返回图形界面时，可以使用命令init5。[root@localhost~\]#init3执行命令后进入如下命令行界面。图2.2CentOS命令行界面2.1.1使用字符操作界面（2）使用远程登录方式（Telnet或SSH）进入字符操作方式通常在Windows环境下使用MobaXterm，登录远程Linux系统，具体操作步骤如下。①启动MobaXterm。②在“会话”设置中选择连接会话的类型，如SSH；在“远程主机”栏中输入IP地址(注意：务必确保IP地址正确，否则不能正常登录。)，勾选“指定用户名”复选框，然后在右侧文本框中输入用户名（比如：root），端口保持默认的22端口即可。单击“好的”按钮，具体操作如图2.3所示。③如果是第一次连接远程系统，系统会弹出提示输入账户密码的界面，输入密码时界面上不会出现任何提示，输入完毕之后直接按下回车键即可登入远程系统。如图2.4。图2.3会话设置的具体操作示意图2.4MobaXterm登录远程Linux系统界面2.1.2认识Bashshell与Linux命令格式shell（也称为终端或壳）是一个命令行工具，shell充当的是用户与系统内核（硬件）之间的翻译官。出于安全原因，用户不能直接接触内核，因此就需要在用户和内核之间增加翻译官（shell），这样既能简化用户的操作，又能保障内核的安全。如图2.5所示。1.Bashshell现在包括CentOSStream9系统在内的许多主流Linux系统默认使用的终端是Bash释器。Bash是BourneAgainshell的缩写，其作者是BrainFox和ChetRamey。它是向下兼容的，并且吸收了许多其他shell的优点，是一种功能全面的shell。另外，Bash还有很多自己的特色。图2.5shell连接程序示意图2.1.2认识Bashshell与Linux命令格式2.Linux命令格式Bash命令都具有相同的命令格式如下。命令名[选项][参数1][参数2]…其中各部分的含义如下。……命令在正常执行后返回0，则表示执行成功；如果在命令执行过程中出错而没有完成全部工作，则会返回一个非0值。在shell脚本中可用此返回值作为控制逻辑流程的一部分。除此以外，Linux操作系统的联机帮助对每个命令的准确语法都做了说明，读者在使用时遇到困难可以随时查阅。图2.5shell连接程序示意图其中各部分的含义如下。命令名：需要提交给系统执行的命令，一般由小写字母构成。这些命令是一个可执行文件或shell脚本文件。如date表示日期；who表示在系统中的使用者；cp是copy的缩写，用于复制文件。选项：对命令的特别定义，以短线（-）开始。参数1/参数2：是提供命令运行的信息或者是命令执行过程中所使用的文件名。通常参数是一些文件名，告诉命令从哪里可以得到输入及将输出送到什么地方。如果命令行中没有提供参数，命令将从标准输入文件（即键盘）接收数据，输出结果显示在标准输出文件（即显示器）上。可以使用重定向功能对这些文件进行重定向。2.1.3显示屏幕上的信息echo是一个在终端设备上输出指定字符串或变量值的命令。它可以向用户提供简单的提示信息，也可以将输出的字符串内容与管道符一起传递给后续命令，作为标准输入信息进行二次处理，或者与输出重定向符一起使用，直接将信息写入文件。通常在shell脚本中使用echo作为一种输出提示信息的方法。echo命令格式如下：echo[选项][字符串|$变量名]echo命令的常用选项及其说明如表2.1所示。说明：read命令的作用是读取用户从键盘输入的内容，并将其赋值给变量name。命令之间的“;”表示顺序指令命令。2.1.4设置默认启动的目标CentOS7之前版本的runlevel（运行级别）被定义为7级，用数字0~6表示，各运行级别及其含义如表2.2所示。常用的运行级别是级别3和级别5，因为一般服务器不需要安装图形化界面，且需要支持网络连接，所以使用级别3；PC通常会安装图形化界面，所以使用级别5。使用runlevel命令查看当前系统的运行级别，命令及其运行结果如下。[root@localhost~]#runlevelN5执行结果显示“N5”，表示当前运行在级别5。使用init命令可以在不同运行级别间切换。例如，当前系统运行在级别5，要想切换到级别3，可输入如下命令。[root@localhost~]#init32.1.4设置默认启动的目标自CentOS7开始，系统的运行级别改为通过目标（target）来实现。目标使用目标单元文件描述，目标单元文件的扩展名为.target。例如，graphical.target目标单元用于启动图形化界面的系统运行方式，相当于级别5。multi-user.target目标对应的是字符界面的系统运行方式，相当于级别3。在CentOS7之后的系统中，虽然建议使用系统管理命令systemctl来完成目标切换，但仍支持使用init命令切换不同的运行级别。在安装Linux系统时，选择“带GUI的服务器”选项，系统安装好后默认目标为graphical.target，即系统开机默认进入图形化界面。默认启动目标multi-user.target设置完毕，使用reboot命令重新启动系统。[root@localhost~]#reboot系统重启后，将默认进入字符操作界面。建议：做完上面的操作之后，使用以下命令将系统开机默认启动目标设置为graphical.target。[root@localhost~]#systemctlset-defaultgraphical.target04【任务目标】任务2-2获取和设置系统基本信息【任务目标】小陈发现在使用Linux系统时需要学习太多的命令，因此他制定了一个命令学习计划。计划要求小陈学会使用Linux命令获取和设置与操作系统、计算机和内存相关的基本信息。因此，小陈制定了如下的任务目标：1.学习uname命令获取系统信息。2.使用free命令了解系统内存使用情况。3.掌握查看、修改主机名的命令。2.2.1获取计算机和操作系统的信息uname命令来自于英文词组“Unixname”的缩写，其功能是用来查看系统主机名、内核及硬件架构等信息。如果不加任何参数，默认仅显示系统内核名称，相当于-s参数。uname命令格式如下：uname[选项]uname命令的常用选项及其说明如表2.4所示。2.2.2获取内存信息free命令的功能是显示系统内存使用量情况，包含物理和交换内存的总量、使用量和空闲量情况。free命令格式如下：free[选项]free命令的常用选项及其说明如表2.5所示。2.2.3显示和修改主机名1.hostname命令hostname命令的功能是显示和设置系统的主机名，Linux系统中的HOSTNAME环境变量中保存了当前的主机名称，使用hostname相关命令能够查看和设置此环境变量的值，而想要永久修改主机名称则需要使用hostnamectl命令或直接编辑配置文件/etc/hostname才可以实现。hostname命令格式如下：hostname[选项][主机名]hostname命令的常用选项及其说明如表2.6所示。2.hostnamectl命令hostnamectl命令来自于英文词组“hostnamecontrol”的缩写，其功能是用于显示与设置主机名称。基于/etc/hostname文件修改主机名称需要重启服务器后才可生效，而hostnamectl命令设置过的主机名称可以立即生效，效率更高。hostnamectl命令格式如下：hostnamectl[参数]hostnamectl命令的常用选项及其说明如表2.7所示。05【任务目标】任务2-3获取命令的帮助【任务目标】Linux系统有很多命令，小陈在学习过程中发现很难记住所有的Linux命令、选项和参数。他的师傅告诉他，掌握如何获取Linux系统命令帮助的方法非常重要。这样，在他无法记住命令时，可以及时找到答案，或者在遇到不熟悉的命令时及时查阅帮助文档。因此，小陈制定了如下的任务目标：1.学习tab命令自动补全。2.使用man命令帮助理解其他命令。3.掌握help和info命令。2.3.1命令行自动补全使用Linux字符界面时，准确地记住每个shell命令的拼写并非易事，使用Bash命令行的自动补全功能，用户在提示符下输入某个命令的前面几个字符，然后按tab键，会自动补全要使用的命令，或列出以这几个字符开头的命令供用户选择。bash除了支持自动补全shell命令，文件名称、路径、用户名、主机名等也可以自动补全。说明：在“/”目录下存在多个以“b”开头的文件或目录，仅输入一个字符“b”无法判断出具体哪个文件。此时，连续按2次tab键，shell将以列表的形式显示当前目录下所有以“b”开头的文件或目录。2.3.2使用man显示联机帮助手册Linux系统中存在大量的命令，并且每个命令还有许多选项和参数，要完全记住它们是相当困难的。为了解决这个问题，Linux系统提供了在线帮助手册，可以方便地查询所有命令的完整说明，包括命令的语法、各选项的含义以及相关命令等信息。1.man命令man命令来自于英文单词manual的缩写，中文译为帮助手册，其功能是用于查看命令、配置文件及服务的帮助信息。man命令格式如下：man[选项]命令名man命令的常用选项及其说明如表2.8所示。说明：如果即有passwd命令，又有/etc/passwd文件，则需要手动指定帮助信息的编号。编号规则：普通命令为1，函数为2，库文件为3，设备为4，配置文件为5，游戏为6，宏文件为7，系统命令为8，内核程序为9，TK指令为10。2.3.3使用help命令help命令的功能是用于显示帮助信息，可以输出shell内部命令的帮助内容。然而，对于外部命令，help命令无法使用，需要使用man或info命令进行查看。help命令格式如下：help[选项][参数]help命令的常用选项及其说明如表2.9所示。2.3.4使用info命令info命令也可以用于获取命令的帮助信息。与man命令不同的是，man命令将帮助信息一次性完整显示，而info命令的帮助信息以一本独立的电子书的形式展示，类似于章节编号的书籍，两者在内容方面相差不大。06【任务目标】任务2-4管理日期和时间【任务目标】小陈想要了解Linux服务器上的日期时间。然而，在Linux字符操作界面中，没有像Windows系统一样直接在屏幕右下角显示时间和日期。他向师傅老王请教后得知，Linux系统提供了cal、date和hwclock命令来帮助用户管理系统的日期和时间。因此，小陈制定了如下的任务目标：1.学习cal命令查看日历。2.使用date和hwclock命令管理系统日期和时间。2.4.1显示日历信息cal命令的名字来自英语单词“Calendar”。该命令用来显示当前日历，或者指定日期的公历（公历是现在国际通用的历法，又称格列历，通称阳历。）如只有一个参数，则表示年份(1-9999)，如有两个参数，则表示月份和年份。cal命令格式如下：cal[选项][日期]cal命令的常用选项及其说明如表2.10所示。2.4.2显示和设置系统日期、时间1.date命令date命令来自于英文单词的时间、时钟，其功能是用于显示或设置系统日期与时间信息。运维人员可以根据想要的格式来输出系统时间信息，时间格式MMDDhhmm[CC][YY][.ss]，其中MM为月份，DD为日，hh为小时，mm为分钟，CC为年份前两位数字，YY为年份后两位数字，ss为秒数。data命令格式如下：date[选项]date命令的常用选项及其说明如表2.11所示。2.4.2显示和设置系统日期、时间2.hwclock命令hwclock命令用于显示与设定硬件时钟。在Linux系统中，存在两种时钟，即硬件时钟和系统时钟。硬件时钟指的是主机板上的时钟设备，通常可以在BIOS界面进行设置。而系统时钟是指内核中的时钟。当Linux系统启动时，系统时钟会读取硬件时钟的设置，并在此基础上独立运行。所有与Linux系统相关的指令和函数都会读取系统时钟的设置。hwclock命令格式如下：hwclock[选项]hwclock命令的常用选项及其说明如表2.12所示。2.4.2显示和设置系统日期、时间学思启示：很多没有接触过的Linux的人觉得学习Linux是极其枯燥的过程，因此望而却步。以笔者多年的教学经验看，在学习Linux的过程中注重以下几点,就一定能够取得事半功倍的效果。1.暂时理解不了的原理,或者找不到原因的问题,可以先放下。后续随着实践经验的增多,对Linux理解的加深,很多原理会自然明白,很多问题会迎刃而解。2.动手比看书更重要。Linux的学习大多是所见即所得,看10遍书,不如动手运行一遍,很多结果自然就可得到。3.即时验证是确保操作正确和高效的唯一手段。对初学者而言，使用键就是一个即时验证的好手段，它用补全的方式进行验证，如果输入错误，键就无法补全，常用键可以极大地提升初学者的操作效率。2.4.2显示和设置系统日期、时间4.学习Linux命令切忌求全，掌握最常使用的Linux命令即可。Linux命令同样遵循二八原则，掌握最常用的Linux命令即可应对80％以上的使用场景，其余命令待到需要时现学即可。5.将Linux学习和Linux的应用紧密结合起来，切忌漫无目的地学。结合Linux的应用方向，如云计算、大数据等方向来学习Linux，可以将所学的Linux知识点像串珠子一样串起来，构建系统的知识架构，这样所学的Linux知识不容易忘，而且会运用。6.养成良好的Linux使用习惯，切忌各种图方便的操作。例如很多学习者图方便，在root用户下操作，一个误操作就可能造成无可挽回的损失；还有的学习者，通常是一长串命令输入后才运行，极易出错，这些都是不好的Linux使用习惯，初学者一定要引起重视。07【拓展知识】【拓展知识】学到这里，已经学会了Linux系统的开机方法，会进行基本的命令操作，并且已经能够通过帮助文件查找帮助信息。那么如何关机呢？我想，很多朋友在DOS年代已经开始使用计算机了。在当时，我们关闭DOS系统时常常是直接关闭电源开关。而在Windows系统中，如果遇到故障，按住电源开关四秒钟也可以关机。但是在Linux系统中，不建议采取这种做法。为什么呢？在Windows（非NT内核）系统中，由于是单用户多任务的情况，即使你的计算机关机，对别人应该不会有影响。但是在Linux系统中，由于每个程序（或称为服务）都在后台执行。因此，在你看不到的屏幕背后，可能有相当多的人同时在你的主机上工作，例如浏览网页、发送邮件以及进行FTP文件传输等。如果你直接按下电源开关来关机，就会导致其他人的数据中断，可能造成无法估量的损失。【拓展知识】此