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内容概要:本文档《操作系统修炼手册:从技巧到实战的进阶指南》系统介绍了Linux常用命令、线程同步机制、通信实现方式及实战项目。首先,详述了Linux系统中文件与目录管理、文件查看与编辑、权限与所有权、系统信息查看、网络管理、压缩与解压缩、用户管理等常用命令;其次,深入探讨了线程同步的概念、重要性及互斥锁、信号量、条件变量、读写锁、自旋锁等常见同步机制;接着,讲解了计算机网络通信方式(单工、半双工、全双工)、进程间通信(管道、消息队列、共享内存、信号量、套接字)及网络通信编程(TCP和UDP协议的Socket编程);最后,通过基于Linux的服务器搭建与管理、多线程并发编程实战、分布式系统中的通信实现等实战项目,展示了操作系统知识的实际应用。 适合人群:具备一定Linux基础,希望深入了解操作系统原理和实践技能的研发人员、运维工程师、系统管理员等。 使用场景及目标:①掌握Linux系统常用命令,提高系统操作和管理效率;②理解线程同步机制,开发高性能、稳定的多线程应用程序;③掌握通信实现方式,构建可靠的数据传输通道;④通过实战项目,将理论知识应用于实际场景,提升解决问题的能力。 阅读建议:文档内容丰富,涵盖面广,建议读者按章节逐步学习,重点理解和实践每个部分提供的命令、代码示例和实战项目,同时结合实际工作场景进行练习,以达到最佳学习效果。
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操作系统修炼手册:从技巧到实战的进阶指南
一、Linux 常用命令 —— 系统操作的基石
在 Linux 系统中,命令行是与系统交互的重要方式,熟练掌握常用命令能够极大地提高工作效
率。接下来将详细介绍一些常用的 Linux 命令。
1.1 文件与目录管理
1. ls:用于列出目录内容。
1. 基本用法:ls,列出当前目录下的文件和目录。
2. 常用选项:
1. -a:显示所有文件,包括以.开头的隐藏文件,如 ls -a ,可以查看当前
目录下所有文件,包括隐藏文件.bashrc 等。
2. -l:以长格式显示文件信息,包括文件权限、所有者、大小和修改时
间,如 ls -l,会展示类似-rw-r--r-- 1 user group 1024 Dec 30 12:00
file.txt 的信息,其中-rw-r--r--表示文件权限,1 表示硬链接数量,user
是文件所有者,group 是文件所属组,1024 是文件大小(字节) ,
Dec 30 12:00 是最后修改时间,file.txt 是文件名。
3. -h:与-l 结合使用,以人类可读的格式显示文件大小,如 ls -lh,文件
大小会显示为 1.0K 、2.5M 等更易读的形式。
2. cd:用于切换目录。
1. 基本用法:cd [目录名]。
2. 示例:
1. cd /home,切换到/home 目录。
2. cd ..,返回上一级目录。
3. cd ~,切换到用户主目录。
3. mkdir:用于创建目录。
1. 基本用法:mkdir [目录名]。
2. 示例:mkdir test,在当前目录下创建名为 test 的目录;mkdir -p
parent/child,递归创建目录,即创建 parent 目录,并在其下创建 child 目录,
如果 parent 目录不存在也会一并创建。

2
4. rm:用于删除文件或目录。
1. 基本用法:rm [文件或目录名]。
2. 常用选项:
1. -r:递归删除目录及其内容,如 rm -r test,删除 test 目录及其下所有
文件和子目录。
2. -f:强制删除,不提示确认,如 rm -f file.txt,直接删除 file.txt 文件,即
使文件只读也会删除,使用时需谨慎。
5. mv:用于移动文件或目录,也可用于重命名。
1. 基本用法:mv [源文件或目录] [目标文件或目录]。
2. 示例:
1. mv file.txt /home/user,将 file.txt 文件移动到/home/user 目录下。
2. mv oldname newname,将文件或目录 oldname 重命名为
newname。
6. cp:用于复制文件或目录。
1. 基本用法:cp [源文件或目录] [目标文件或目录]。
2. 常用选项:
1. -r:递归复制目录及其内容,如 cp -r source_dir target_dir,将
source_dir 目录及其下所有文件和子目录复制到 target_dir 目录下。
2. -p:保留源文件的属性,如 cp -p file.txt /destination,复制 file.txt 文件
到/destination 目录,并保留文件的权限、所有者等属性。
1.2 文件查看与编辑
1. cat:用于查看文件内容,也可用于合并文件。
1. 基本用法:cat [文件名]。
2. 常用选项:
1. -n:显示行号,如 cat -n file.txt,查看 file.txt 文件内容并显示行号,便
于定位内容位置。
2. -s:压缩连续的空行为一行,对于有空行较多的文件,使用 cat -s
file.txt 可以使输出更简洁。
2. more:用于分页查看文件内容,适合查看较大文件。

3
1. 基本用法:more [文件名]。在查看过程中,按 Space 键向下翻页,按 Enter
键向下滚动一行,按 q 键退出查看。
3. less:也是分页查看文件工具,功能比 more 更强大。
1. 基本用法:less [文件名]。支持向前、向后翻页,搜索内容等操作。按
PageUp 和 PageDown 键分别向前、向后翻页,输入/keyword 可搜索关键
字,按 n 键查找下一个匹配项。
4. head:用于查看文件的前几行内容。
1. 基本用法:head [文件名] ,默认显示前 10 行。
2. 常用选项:-n,指定显示的行数,如 head -n 5 file.txt,显示 file.txt 文件的前 5
行内容。
5. tail:用于查看文件的后几行内容。
1. 基本用法:tail [文件名] ,默认显示后 10 行。
2. 常用选项:
1. -n:指定显示的行数,如 tail -n 20 file.txt,显示 file.txt 文件的后 20 行
内容。
2. -f:实时追踪文件的更新,常用于查看日志文件,如 tail -f
access.log,持续显示 access.log 文件新增的内容,方便实时监控日志
变化。
6. vi/vim:强大的文本编辑器。
1. 进入命令模式:在终端输入 vi [文件名] 或 vim [文件名] ,若文件不存在则创建
新文件并进入编辑。
2. 常用操作:
1. 命令模式下:
1. i:进入插入模式,可进行文本输入。
2. dd:删除当前行。
3. yy:复制当前行。
4. p:粘贴已复制的内容。
5. :/keyword:搜索关键字,按 n 键查找下一个匹配项。
2. 插入模式下:按 Esc 键退出插入模式,回到命令模式。
3. 末行模式下:输入:w 保存文件,:q 退出编辑器,:wq 保存并退出。

4
1.3 权限与所有权
1. chmod:用于更改文件或目录的权限。
1. 基本语法:chmod [选项] 模式 文件名。
2. 权限表示:
1. 数字表示法:读取权限为 4,写入权限为 2,执行权限为 1。例如,
755 表示所有者具有读、写、执行权限,组和其他用户具有读和执行权
限。设置文件权限命令为 chmod 755 file.txt。
2. 符号表示法:u 代表所有者,g 代表组,o 代表其他用户,a 代表所有
用户;+表示添加权限,-表示删除权限,=表示设置权限。如 chmod
u+x file.txt,为文件所有者添加执行权限。
2. chown:用于更改文件或目录的所有者和所属组。
1. 基本语法:chown [所有者:组] 文件名。
2. 示例:chown user:group file.txt,将 file.txt 文件的所有者改为 user,所属组改
为 group;chown -R user:group directory,递归更改 directory 目录及其下所
有文件和子目录的所有者和所属组。
1.4 系统信息查看
1. df:用于查看系统磁盘空间使用情况。
1. 基本用法:df ,显示所有挂载的文件系统的磁盘空间使用情况。
2. 常用选项:
1. -h:以人类可读的格式显示,如 df -h,将磁盘容量显示为 10G 、
500M 等易读形式,方便快速了解磁盘使用状况。
2. -T:显示文件系统类型,如 df -T,可查看各分区的文件系统是 ext4、
xfs 等。
2. du:用于查看目录或文件的磁盘使用量。
1. 基本用法:du [目录或文件名] ,默认显示当前目录下所有文件和子目录的磁盘
使用量。
2. 常用选项:
1. -h:以人类可读的格式显示,如 du -h,方便查看各文件和目录占用空
间大小。
2. -s:仅显示总计信息,如 du -sh /home/user,只显示/home/user 目录
的总磁盘使用量。

5
3. top:用于实时查看系统进程状态和资源使用情况。
1. 基本用法:top ,进入 top 界面后,会实时更新显示系统的 CPU 使用率、内存
使用情况、各进程的资源占用等信息。按 M 键可按内存使用量排序进程,按
P 键可按 CPU 使用率排序进程,按 q 键退出 top 界面。
4. ps:用于查看当前系统中的进程。
1. 基本用法:ps ,显示当前终端下的进程信息。
2. 常用选项:
1. -aux:显示所有用户的所有进程信息,如 ps -aux,输出的信息包括进
程所有者、进程 ID、CPU 使用率、内存使用率等,可用于全面了解系
统中运行的进程。
2. -ef:以完整格式显示进程信息,能查看进程的启动命令、父进程 ID 等
详细信息,如 ps -ef | grep nginx,查找与 nginx 相关的进程。
5. free:用于查看系统内存使用情况。
1. 基本用法:free ,显示系统的总内存、已使用内存、空闲内存等信息。
2. 常用选项:
1. -h:以人类可读的格式显示,如 free -h,将内存大小显示为 2G 、
512M 等形式,便于理解。
1.5 网络管理
1. ping:用于测试网络连接。
1. 基本用法:ping [目标主机地址或域名] ,如 ping www.baidu.com,向百度服
务器发送 ICMP 请求,测试网络连通性,显示往返时间等信息,判断网络是否
正常。
2. 常用选项:
1. -c:指定发送的数据包数量,如 ping -c 4 www.baidu.com,只发送 4
个数据包后停止测试。
2. -w:设置等待响应的超时时间,单位为秒,如 ping -w 5
www.baidu.com,设置等待响应的超时时间为 5 秒。
2. ifconfig:用于查看和配置网络接口。
1. 基本用法:ifconfig ,显示当前系统中所有网络接口的信息,包括 IP 地址、子
网掩码、MAC 地址等。在旧版本 Linux 系统中,可使用 ifconfig eth0
192.168.1.100 netmask 255.255.255.0 为 eth0 网络接口配置 IP 地址和子网掩
码。
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