Linux 与服务器介绍与基本使用 I
前言
相信各位中一定有很多人是因为迫不得已而使用 Linux。更深入得想一想，还有没有其他原因呢？
对于 Windows 等带图形化界面操作系统，我们所访问的其实是设计者抽象出的交互逻辑。但对于高效的系统，自底向上的彻底理解和掌握是高效使用系统的必备途径。我们得以更深入洞悉文件和文件之间的联系，获得系统更高的主动权。同时，以最小化的人机接口访问能把足够多的资源投入至计算，获得最高的资源利用率。Linux 正是带着这样的思想而诞生的。
因此，学习 Linux ，我们需要掌握：
- 对这一套思想有充分理解、能顺利玩一些玩具
- 使用现有的工具操作命令行、把他人准备好的软件运行起来
- 创造新的工具
让我们开始吧！
关于资源
我们并没有先讲怎么获得一个基于 Linux 的系统，也没有讲这到底是个什么东西。当然，不摸一摸，知道用起来舒不舒服，要了解它、安装它干啥呢？所以我们在这一讲推荐大家直接去 CLab 注册一个账号，根据上面的指南在连接到虚拟机。这样，你就可以在不破坏自己的系统的情况下，体验 Linux 的魅力了。等你被 Linux 深深吸引，就可以到我们的下一讲，看看怎么自己安装一个 Linux 系统了。我们这里以 Debian 系统为例，大家在 CLab 创建云主机的时候，镜像选择 Debian 12 即可。
先跑个小火车
先来个具体的例子，跑个小火车先。连接到你的 Linux 虚拟机，依次输入：
sudo apt update
sudo apt install -y sl
sl就可以看到一个小火车从你的终端窗口驶过了。这个小火车是一个叫 sl 的软件，是一个玩具软件，用来矫正把 ls 打成 sl 的坏习惯展示 ASCII 艺术的。apt 是 Debian 系操作系统的包管理器，就是帮你管理软件的，sl 是一个很小的软件，所以安装的时候很快就安装好了。
大家看哈，一个程序就这么跑起来了，你已经能让 Linux 系统帮你做事情了。我们来具体看看这是怎么发生的。
你输入的命令大概是这样一个形式：
程序 子命令 选项 对象其中，除了子命令，选项和对象都是可选的。我们就以第二个命令为例：
apt 是你要运行的程序，install 是子命令，-y 是选项，sl 是对象。很明确了是不是？那么我又怎么知道有哪些程序，这些程序又怎么用呢？
第一个问题可以通过搜索学到，描述你要干的事情，搜索引擎会告诉你需要什么软件，相信大家在第二讲已经学过，同时我们也会在第二讲给大家介绍一些常用的命令。
第二个问题，程序的作者也想到这个问题了，所以大部分程序都会带有帮助程序和帮助文档：
apt -h：这是最简单的程序帮助，会列出一些常用的知识man apt：这是最详细的程序帮助，会列出所有的知识，但是可能会很长tldr apt：这个命令会给出一些使用示例，可以照着抄 （tldr需要自行安装，相信你可以根据上面安装sl的方法举一反三）
Linux 101
好，你现在已经知道怎么用 Linux 了，我们来介绍一下 Linux 的一些基本概念。本讲我们不会涉及到很深刻的内容，只是让大家有一个大概的印象。在后续探索中，大家会有更深入的想法。
首先我们来想一想，你刚刚输入的命令是什么？是一个叫做 sl 的程序。程序是什么？你的终端怎么知道 sl 是什么的？小火车是怎么输出到你面前的？为了成体系地解决这些问题，计算机前辈们发挥了计算机科学中”抽象“的传家本领：只要能把这些东西抽象归纳为一个概念，就可以方便地管理所有资源。
所以，“文件”这一概念被抽象出来，Unix 认为“一切皆文件”：他们是数据的容器、可读可写，可以被操作。这样，我们就可以用同样的方法来操作文件、程序、设备等等。这时候就有更多问题了：
- 文件怎么组织？
- 文件是谁的，如何反应不同类型的特性？
- 如何处理文件间的联系？
停下来想一想
tar 是 Linux 下常用的压缩解压缩工具，试试看怎么创建一个 tar 压缩包，然后解压缩它。
文件如何组织
Windows 下，物理实在先于文件而存在，你可能会看到 C D E 盘等盘符，文件是放在盘符下的。但是 Linux 中，硬盘本身也是文件，所以根目录 /，在所有文件之前存在，所有文件都由其派生。其中，文件夹是一种特殊类型的文件，其中可以包含一系列文件和文件夹的索引。
通过 cd 命令，你可以在切换当前所在的文件夹；通过 ls 命令，你可以查看文件夹下面的内容（不加参数默认是查看当前文件夹）。路径有一些缩写，你可以认为它们会被自动扩展为从 / 出发的路径。. 是当前目录，.. 是当前目录的父目录，~ 是当前用户的家目录，通常为 /home/用户名，或者 /root/。
Linux 上，文件的路径分绝对路径和相对路径两种。绝对路径指的是以 / 为开头或者将被扩展为 / 开头的，从根目录开始查找到本文件的路径，如 /home/lcpu/hello.c，~/hello.c，./hello.c（后两种都将被扩展为/home/lcpu/hello.c）。相对路径指的是相对于当前所在文件夹，文件的存放位置。如果你的当前目录在 /home/lcpu/，那么 hello.c 指的就是绝对路径为 /home/lcpu/hello.c 的文件。
注意，为了安全性考虑，对于可执行文件，如果没有提供绝对路径，终端会在 PATH 中查找，而不会在基于相对路径当前文件夹下查找。如果当前文件夹中有 hello 需要使用 ./hello 进行执行。直接执行的话，终端会因为 PATH 指定的路径中没有 hello 而报错。第四讲中讲过 PATH 在 Windows 系统中的含义，Linux 中也大同小异。
试一试
在自己机器上的 / 路径下面逛逛。
查找资料并回答：/proc 和 /dev 是什么？哪个文件可以获取 CPU 的核心频率？
查阅 scp 和 rsync 的 manual，可以了解如何与远程主机之间进行文件传输。
文件是谁的，有哪些属性？
对文件的基本操作，有读、写、执行三种。作为多机系统，Linux 中文件如果对每个访问者都相同，那就没有安全性可言了。Linux 的做法是，抽象出了“用户”这个实体（其实就是在 /etc/passwd 里面定义的一行 UID 和用户名的对应而已）。为了方便用户的文件共享，同时抽象出了组（Group）的概念，代表一组互相信任的用户。
补充材料
root 是一个特殊用户，可以自行查阅资料了解。
用权限位 4、2、1 （二进制下第 3 2 1 个 bit ）代表读、写、执行的权限，每个文件的读、写、执行，对应当前用户、组内用户以及其他用户组成的 3*3 矩阵，就是文件的权限。把每一类用户的权限相加可以得到当前权限的简写。
例子：750，当前用户chmod 的帮助，了解如何改变权限。
所以可执行文件并不是因为这个文件本身有什么特别，而是这个文件被你赋予了可执行的性质。 一个简单的文本文件也可以被加上可执行的权限，也可以发挥操作其他文件的作用，后文的 Shell 脚本，以及 Python 脚本，都是如此。
试一试
如果你会写 Python 的话，写一个从输入读取 4 个数字，输出他们和的程序，输出结果到控制台。
在本地跑起来这个程序之后，把 #!/usr/bin/env python3 放在脚本的第一行（这个特殊的一行叫 Shebang）。给这个脚本加上可执行的属性，然后直接运行这个文本！还记得应该如何运行一个不在 PATH 中的命令吗？
文件间的联系
文件间的联系，主要是通过文件系统的链接来实现的。Linux 中有两种链接：硬链接和软链接。硬链接是指在文件系统中，一个文件可以有多个文件名，存在于多个位置，但是文件系统中只有一份文件副本，所有链接均指向这一副本。删除其中一个文件名并不会影响文件内容，只有所有位置下的文件链接均被删除时，此文件副本才会被最终移除。软链接是指一个文件名指向另一个文件名，删除原文件名会影响软链接的有效性。
硬链接和软链接的区别在于，硬链接是文件系统的一个特性，而软链接是文件系统的一个单独的文件。硬链接只能在同一个文件系统下，而软链接可以在不同文件系统下。硬链接不能链接目录，而软链接可以链接目录。