Linux操作系统基础

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Linux操作系统基础——包管理、进程管理、用户管理与权限管理

一、简介

Linux作为多用户多任务的操作系统，其核心管理能力涵盖软件包管理、进程管理、用户管理和权限管理四大模块。掌握这些基础知识是Linux系统运维和安全管理的前提。本文将从实际操作角度，系统梳理各模块的核心命令与配置文件，帮助读者快速建立Linux操作系统管理的知识体系。

二、包管理

2.1 包管理概述

大多数现代类Unix操作系统都提供了中心化的机制来搜索和安装软件。软件通常以包的形式存放在存储库中，包管理系统除了安装软件外，还提供了工具来更新已安装的包，确保系统中使用的代码是经过审查的。

不同Linux发行版使用不同的包格式和工具：

2.2 常用包管理命令

更新包列表

# Debian/Ubuntu
sudo apt update

# CentOS
sudo yum check-update

更新已安装的包

# Debian/Ubuntu
sudo apt upgrade # 只更新已安装的包
sudo apt full-upgrade # 可能增加或删除包以满足新依赖

# CentOS
sudo yum update

搜索包

# Debian/Ubuntu
apt search 关键词

# CentOS
yum search 关键词
yum search all 关键词 # 搜索所有字段包括描述

查看包信息

# Debian/Ubuntu
apt show 包名
dpkg -s 包名 # 显示包的当前安装状态

# CentOS
yum info 包名
yum deplist 包名 # 列出包的依赖

安装包

# Debian/Ubuntu
sudo apt install 包名
sudo apt install 包1 包2 # 安装多个包
sudo apt install -y 包名 # 自动确认

# CentOS
sudo yum install 包名
sudo yum install -y 包名

从本地文件安装

# Debian/Ubuntu
sudo dpkg -i package.deb
# 使用gdebi处理缺失依赖
sudo apt install -y gdebi && sudo gdebi package.deb

# CentOS
sudo yum install package.rpm

删除包

# Debian/Ubuntu
sudo apt remove 包名
sudo apt autoremove # 删除不需要的依赖包

# CentOS
sudo yum remove 包名

2.3 apt与apt-get对照

提示：apt通常是为交互式使用设计的快捷方式，在脚本或shell管道中建议使用apt-get和apt-cache，接口更稳定。

三、进程管理

3.1 进程相关概念

• 程序：二进制文件，静态存在，如 /bin/date、/usr/sbin/sshd
• 进程：程序运行的过程，动态，有生命周期及运行状态

进程的生命周期：父进程通过fork创建子进程，每个新进程分配唯一的PID（进程ID）。

• CentOS 5/6 中PID为1的进程是：init
• CentOS 7+ 中PID为1的进程是：systemd

3.2 进程的类型

3.3 进程的属性

• 进程ID（PID）：唯一数值，区分进程
• 进程状态：运行R（running）、休眠S（sleep）、僵尸Z（zombie）

3.4 进程相关命令

ps — 查看进程

ps aux # 显示所有进程的详细信息
ps -ef # 简洁格式查看所有进程

ps aux输出各列含义：

STAT状态字母含义：

注意：[xxxx]方括号括起来的是内核态进程，没有括号的是用户态进程。

uptime — 查看系统负载

uptime

输出示例：05:41:34 up 6:11, 3 users, load average: 0.06, 0.02, 0.00

• 当前服务器时间
• 服务器运行时长
• 当前用户数
• 系统平均负载（1分钟、5分钟、15分钟均值）

判断标准：如果每个CPU内核的活动进程数不大于3，系统性能良好；大于5则有严重问题。双核CPU时Load Average为6说明已被充分使用。

top — 动态监控进程

top

top界面各行含义：

top界面进程列表各列含义：

lsof — 查看进程打开的文件和端口

lsof -i :80 # 查看80端口占用
lsof -i @192.168.1.1 # 查看特定IP的连接
lsof -p PID # 查看指定进程打开的文件

pstree — 树状显示进程

pstree -apnh # 显示进程间关系
pstree -u # 显示用户名称

kill — 终止进程

kill PID # 正常终止进程
kill -9 PID # 强制终止进程
killall -9 进程名 # 强制杀死同名进程
pkill 进程名 # 按名称模式匹配杀死进程

注意：kill -9强制终止时进程没有时机清理现场，可能导致数据丢失，谨慎使用。

四、用户管理

4.1 用户与用户组

Linux是多用户多任务操作系统，支持多个用户同时登录，不同用户执行不同任务且互不影响。每个用户在权限允许的范围内完成任务，通过权限划分与管理实现多用户多任务运行机制。

用户与用户组的4种关系：

4.2 UID和GID

Linux系统不认识用户名，只认识ID号。每个用户的ID分为两种：

• UID（User ID）：用户ID
• GID（Group ID）：组ID

UID范围划分：

4.3 用户配置文件

/etc/passwd — 用户基本信息

每行记录对应一个用户，以:分隔为7个字段：

用户名:密码:UID:GID:用户说明:主目录:默认Shell

各字段说明：

关键点：将Shell改为/sbin/nologin可禁止用户登录；改为/usr/bin/passwd则用户登录后只能修改密码。

/etc/shadow — 用户密码信息

只有root用户有读权限，每行以:分隔为9个字段：

用户名:加密密码:最后修改时间:最小修改间隔:密码有效期:警告天数:宽限天数:账号失效时间:保留字段

安全提示：如果此文件权限发生改变，需注意是否为恶意攻击。

/etc/group — 用户组信息

每行以:分隔为4个字段：

组名:密码:GID:组内用户列表

注意：该字段显示的用户都是附加用户，初始组用户不会出现在此字段中。

/etc/gshadow — 组密码信息

每行以:分隔为4个字段：

组名:加密密码:组管理员:组附加用户列表

4.4 用户管理命令

useradd — 创建用户

useradd [选项] 用户名

创建用户后，系统会自动在 /etc/passwd、/etc/shadow、/etc/group、/etc/gshadow 中写入相关信息，并在 /home 目录下创建用户主目录。

passwd — 设置密码

passwd [选项] 用户名

usermod — 修改用户

usermod [选项] 用户名

锁定用户就是在shadow文件密码字段前加入!。

userdel — 删除用户

userdel -r 用户名 # -r表示同时删除主目录和邮箱

id — 查询用户信息

id 用户名 # 查询UID、GID和附加组信息

su — 切换用户

su [选项] 用户名

whoami — 查看当前用户

whoami # 打印当前执行操作的用户名
who am i # 打印登录系统的用户名（两者不同！）

4.5 用户组管理命令

groupadd — 创建组

groupadd [选项] 组名

groupmod — 修改组

groupmod [选项] 组名

groupdel — 删除组

groupdel 组名

注意：只能删除“不是任何用户初始组”的群组。如果某群组仍是用户的初始组，则无法删除，需先修改用户GID或删除该用户。

gpasswd — 组管理员

gpasswd [选项] 组名

五、权限管理

5.1 权限位详解

每行第一列表示文件权限，共11位（第1位为文件类型，最后1位为SELinux标记），核心权限为中间9位：

9位权限分为3组，分别对应：

每组3个权限位：r（读）= 4，w（写）= 2，x（执行）= 1

5.2 chmod — 修改权限

数字法：

chmod 755 filename # rwxr-xr-x
chmod 644 filename # rw-r–r–
chmod -R 755 dirname # 递归修改目录及子文件

计算示例：rwxrw-r-x → 所有者(4+2+1=7) 所属组(4+2=6) 其他人(4+1=5) → 765

字母法：

chmod u+x filename # 所有者添加执行权限
chmod g-w filename # 所属组去掉写权限
chmod o=r filename # 其他人设为只读
chmod a+x filename # 所有人添加执行权限

5.3 chgrp — 修改所属组

chgrp [-R] 所属组 文件名

• -R：递归修改目录及其子文件的所属组
• 群组名必须真实存在，否则报错

5.4 chown — 修改所有者

# 仅修改所有者
chown [-R] 所有者 文件名

# 同时修改所有者和所属组（建议用冒号连接）
chown [-R] 所有者:所属组 文件名

# 仅修改所属组
chown :所属组 文件名

注意：建议用冒号:连接所有者和所属组，避免用点.（用户名含点时可能误判）。目标用户/组必须存在。

5.5 umask — 默认权限掩码

umask # 查看当前权限掩码

• root用户默认：0022
• 普通用户默认：0002

权限计算公式：

文件初始权限 = 666 – umask后三位
目录初始权限 = 777 – umask后三位

• 文件最大默认权限为666（rw-rw-rw-），新建文件不赋予执行权限
• 目录最大默认权限为777（rwxrwxrwx）

目录权限计算示例（umask=0022）：

777 – 022 = 755（rwxr-xr-x）

文件权限计算示例（umask=0022）：

666 – 022 = 644（rw-r–r–）

临时修改umask：

umask 0033 # 临时修改，重启后失效

永久修改umask：

修改 /etc/profile 文件中的umask设置。

5.6 ACL权限 — 访问控制列表

传统权限只有3种身份（所有者、所属组、其他人），无法对单个用户精确控制。ACL（Access Control List）可实现对单一用户设定访问权限。

典型场景：项目目录需要给试听学员r-x权限，但不能给w权限，传统3种身份无法满足。

获取ACL权限：

getfacl 文件名

设置ACL权限：

setfacl [选项] 文件名

5.7 特殊权限

SUID — SetUID

当s出现在文件所有者的x权限位时，即为SUID权限。

作用：用户执行该文件时，以文件所有者身份执行，执行完毕后身份恢复。

经典案例：/usr/bin/passwd命令具有SUID权限，普通用户执行passwd时以root身份运行，才能写入/etc/shadow文件。

SUID特点：

SGID — SetGID

当s出现在所属组的x权限位时，即为SGID权限。

SGID特点：

与SUID的区别：SUID赋予文件所有者权限，SGID赋予文件所属组权限。

SBIT — Sticky BIT

当t出现在其他人的x权限位时，即为SBIT权限（粘滞位/防删除位）。

作用：仅对目录有效。设定SBIT后，用户只能删除自己创建的文件，不能删除他人文件。

经典案例：/tmp目录权限777，但具有SBIT权限，用户无法删除他人创建的文件。

设置特殊权限

数字法：在rwx数字值前加特殊权限数字

chmod 4755 filename # SUID + rwxr-xr-x
chmod 6755 filename # SUID+SGID + rwxr-xr-x
chmod 3755 dirname # SGID+SBIT + rwxr-xr-x

字母法：

chmod u+s filename # 添加SUID
chmod g+s filename # 添加SGID
chmod o+t dirname # 添加SBIT
chmod u-s filename # 移除SUID

六、经验总结