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简介：面向零基础自学者的 Linux 操作系统入门讲义，以单个 PDF 文档形式呈现，适合刚接触命令行、需要建立系统认知的初学者。内容按教学教案组织，从 Unix 家族与 GNU 计划讲起，依次覆盖 Linux 与 GNU 的关系、多重系统引导装载器、四种安装类型，再落到 mkdir、mv、cd、rm、ls 等常用命令，/home、/etc、/var 等目录结构，以及 inode 文件链接、mount 磁盘挂载、用户组与 chmod、chown 权限管理。后半部分延伸到 bash 与 shell 机制、grep、find、tee 等文件查找统计工具、makefile 自动化编译，以及 ssh、samba、gcc 等网络通信与编译工具。压缩包约 915KB，仅含 1 个 PDF 文件，轻量易读，可离线查阅。目前已有 4417 人学习，适合通读入门，也宜作日常命令速查手册，帮助理解系统运作机制并在终端独立操作。

1. 一份把 Linux 操作系统基础课讲成教案的 PDF，为什么今天翻出来还管用

前阵子一个做嵌入式的朋友找我，说想要一份能把 Linux 操作系统基础课从头到尾串起来的材料，不要一上来就讲容器编排和云原生那一套。我把手边这份《Linux 操作系统基础教程.pdf》发给了他——它不像市面上的速查手册那样只罗列命令，而是按课程教案的写法，从 UNIX 家族谱系、GNU 与 GPL、内核版本号规则一路讲到分区方案、引导装载器、登录会话、ls -l 的七列输出、inode 链接和 mount 挂载。整份材料的骨架是“先讲清为什么这么设计，再给能敲的命令”，这也是我愿意把它当作入门底稿的原因。它更适合两类人：一类是刚接触 Linux、需要一个不跳步的完整坐标系的新手；另一类是从 Windows 运维转过来、命令会用但目录树和权限模型始终没理顺的熟手。教案定稿的年代偏早，里面不少具体做法和现在的发行版已经对不上，所以这篇笔记不打算复述它，而是把它当成一张老地图，讲清楚哪些路还在、哪些桥已经拆了、照着走会踩到什么。

2. 内核版本号、目录树与设备命名：三张表先把坐标系立住

学 Linux 最容易翻车的地方，其实是在还没建立起坐标系时就去背命令。这份教案聪明的一点是，它把版本号、目录树、设备命名这三件事放在最前面，因为后面所有的分区、挂载、权限操作，都要落在这三张表上。这一章我们把教案里的表述逐条对着现代系统验一遍，对不上的地方标出来。

2.1 内核版本号和发行版版本号：major.minor.patchlevel 的读法

教案里给的规则很明确：内核版本号由三段数字组成，主版本号、次版本号、修订序号，例如 2.4.20。约定是次版本号为奇数表示开发版、未必稳定，为偶数表示稳定版，所以当年看到 2.5.x 就知道那是给 2.6 铺路的测试分支。发行版版本号则完全由各家自己定，跟内核号没有对应关系——同一个发行版号下面，内核可能已经换过好几个小版本。

这条奇偶规则今天已经不作数了。2.6 之后内核长期停留在 2.6.x，后来改成 3.x、4.x、5.x、6.x 递增，次版本号不再承担“稳定/开发”的语义。所以读教案时要把这条当成历史知识，别拿它去判断一个 5.15 内核稳不稳。真正该看的是发行版自己维护的稳定分支和补丁策略。

验证只需要三条命令，注意uname -r给的是内核，os-release给的是发行版，两者不能混着看：

uname -r # 内核 release，例如 5.15.0-91-generic uname -a # 全量信息：内核、主机名、架构、编译时间 cat /etc/os-release | head -6 # 发行版标识，NAME/VERSION/ID 三个字段最有用

uname -r里的-r只输出 release 字段，写脚本判断内核特性时用这个；uname -m输出架构（x86_64、aarch64），装二进制包前一定要对；uname -a适合人工排查，输出里还带着内核编译日期，能看出这台机器多久没更新过。

2.2 目录树：FHS 里每个目录到底该谁写

教案列的目录清单基本就是 FHS 的骨架，我把它整理成一张带“谁往里写”的表，因为新手最常见的误操作就是把该放 /var 的东西塞进 /usr，或者直接往 / 根下扔文件：

/proc是最容易被误解的一个。教案特意注明它是虚拟文件系统、不实际占用磁盘，这一点用df和ls -ld一起看最直观：

ls -ld / /boot /proc /dev # 注意 /proc 和 /dev 的大小显示为 0 df -hT | grep -E 'proc|devtmpfs' # 虚拟文件系统不占真实块设备 cat /proc/version # 内核版本 + 编译器信息 ls /proc | head -10 # 每个数字目录对应一个进程 PID

df -hT里的-T显示文件系统类型，排查“为什么这块盘没空间了”时先看类型，tmpfs 满了和 ext4 满了处理方式完全不同。/proc/<pid>下能看到该进程的 cmdline、environ、fd，这是后来所有性能排查工具的数据源头。

2.3 磁盘命名：hd 变 sd、sd 变 nvme 之后怎么读

教案的设备命名规则只有三句话，但信息密度很高：前两个字母表示磁盘类型（hd 是 IDE、sd 是 SCSI 或 SATA 及 U 盘、fd 是软盘），第三个字母表示第几块盘（hda 第一块 IDE，sdb 第二块 SCSI），后面的数字表示分区，1 到 4 是主分区或扩展分区的编号，5 以上是逻辑分区。这条“1-4 与 5+”的分界来自 MBR 分区表只能有四个主分区项，最多一个扩展分区，逻辑分区从 5 开始编号。

今天在普通机器上几乎见不到 hda 了，SATA、USB 一律是 sd，NVMe 固态则是nvme0n1这种命名，分区写成nvme0n1p1，多出来的那个 p 是 NVMe 命名空间的分隔符，不是笔误。教案里“设备标识一般仅用在设备配置及挂载场合”这句话依然成立，而且更要紧——因为设备名会漂移，U 盘插拔一次、硬盘换一个接口，sdb 就可能变成 sdc。

lsblk -o NAME,SIZE,TYPE,FSTYPE,MOUNTPOINT # 树状展示磁盘、分区、文件系统、挂载点 sudo fdisk -l /dev/sda # 看单块盘的分区表和起始扇区 ls -l /dev/disk/by-uuid/ # UUID 软链接，fstab 里该用这个

lsblk的-o后面跟字段列表，我用得最多的是NAME,SIZE,TYPE,FSTYPE,MOUNTPOINT这一组，一眼能看出哪块盘还没挂、哪个分区是 swap。fdisk -l需要 root，输出里的 Start 扇区在恢复分区表时是救命信息。/dev/disk/by-uuid/目录下每个 UUID 都是一个指向真实设备的软链接，写 fstab 时从这里抄，比抄/dev/sda1靠谱得多。

3. 分区方案与引导装载器：装机前必须算清的三笔账

教案的安装章节是整份材料里最“有时效性”的部分，分区数目从 9 个减到 3 个、引导器从 LILO 换到 GRUB、安装介质从光盘转向网络，这些变化背后其实是同一套权衡：启动可靠性、空间利用率和恢复成本。这一章把三笔账算清楚，顺便说明哪些老规矩今天该改。

3.1 /、/boot、swap 三个分区各给多大

教案给的方案是根分区、/boot给 100M、swap给内存的两倍。这个方案在 2004 年合理，因为当时内核镜像加 initrd 也就十几兆，内存普遍 256M 到 512M，swap 大一点能兜住。放到今天，/boot100M 是明确的坑：一个现代内核加 initramfs 动辄 50M 到 80M，发行版默认保留两到三个旧版本，一次内核升级就可能写满，然后升级中断、机器起不来。

我的习惯是/boot给 1G，如果用了 LVM 或者加密根分区，再单独给/boot/efi留 512M。swap 则要分两种情况：如果不用休眠，swap 给 2G 到 8G 足够，它的作用已经从“扩大内存”变成“兜住偶发峰值”；如果要用休眠，swap 必须不小于物理内存。教案里“两倍内存”的说法可以当成上限参考，而不是必须。

lsblk # 先看清现有分区布局 free -h # 内存和 swap 的使用情况 swapon --show # 当前启用的 swap 设备和大小 cat /proc/swaps # 同上，纯文本格式，脚本里好解析 cat /proc/sys/vm/swappiness # 换出倾向，默认 60，服务器上常调到 10

swappiness这个值在教案里没有，但它是理解“swap 分大了反而卡”的关键：内核不是等内存用光才换出，而是按这个权重提前把冷页挪到 swap，值越高越积极。数据库机器上把它调低到 1 到 10，能明显减少不必要的磁盘 IO。

3.2 挂载点写设备名还是写 UUID

教案说磁盘标识“一般仅用在设备配置及挂载场合”，这句话在 fstab 里体现得最直接。早期写法是/dev/sda1 /boot ext4 defaults 0 2，问题是设备名会变，一旦变，开机就进 emergency mode。现代做法统一用 UUID 或 LABEL。

# /etc/fstab 片段，UUID 用 blkid 查，别照抄 UUID=1a2b3c4d-0001 /boot ext4 defaults 0 2 UUID=1a2b3c4d-0002 / xfs defaults 0 1 UUID=1a2b3c4d-0003 none swap sw 0 0

六列的含义依次是：设备标识、挂载点、文件系统类型、挂载选项、dump 备份标志、fsck 检查顺序。根分区那一行最后写 1，表示开机时优先检查；/boot写 2；swap 和不需要检查的写 0。挂载选项里defaults等价于 rw、suid、dev、exec、auto、nouser、async 这一组，生产环境经常要加noatime减少元数据写入。改完 fstab 千万别急着重启，先跑mount -a验证，没有报错再重启，这是避免开不了机的后悔药。

3.3 GRUB 装 MBR 还是装分区引导扇区

教案把引导装载器的作用讲得很清楚：让多个操作系统、多个内核版本共存，由用户在启动时选择。安装位置有两个选择——主引导记录 MBR，或者 Linux 分区自己的引导扇区。选 MBR 的好处是开机直接进 GRUB 菜单；选分区引导扇区则要求那个分区是活动的主分区，否则只能靠软盘或 U 盘启动。教案特别提醒“安装完毕后应马上制作一张系统启动软盘”，放到今天就是把救援 U 盘准备好。

LILO 配置文件在/etc/lilo.conf，改完必须执行lilo才生效；GRUB 则是读配置，教案里写的/boot/grub/grub.conf是老版本 GRUB 的路径，现在 BIOS 机器上通常是/boot/grub2/grub.cfg，Debian 系是/boot/grub/grub.cfg。

# 看当前默认启动项和等待时间 grep -E 'GRUB_DEFAULT|GRUB_TIMEOUT' /etc/default/grub # 改完重新生成，路径随发行版不同，认准自己系统里存在的那个 sudo grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg sudo update-grub # Debian/Ubuntu 系的封装脚本

注意：不要手改grub.cfg，它每次生成都会被覆盖。要改默认启动项、超时、内核参数，改/etc/default/grub和/etc/grub.d/下的脚本。

GRUB 相比 LILO 的几个优势教案列得很准：支持大硬盘、支持开机画面、能在选择前动态改内核参数、分区位置变了不用重装。最后一条在实操里价值最高，用e键临时进编辑模式改ro为rw或者加single，是进不去系统时的第一手操作。

3.4 四种安装类型与三种安装方法现在还剩什么

教案的四种安装类型是个人桌面、工作站、服务器、定制，对应的是不同软件包组的勾选组合。今天在安装器里看到的是“最小安装”“带 GUI 的服务器”“工作站”“自定义”，本质没变，只是服务器类型默认不再装图形环境。

三种安装方法——光盘、硬盘、网络（HTTP/FTP/NFS）——中，光盘基本退场，硬盘安装 ISO 的做法还留着，而且教案里那段命令今天依然能用，只是路径要改成自己的：

sudo mkdir -p /mnt/iso sudo mount -t iso9660 -o loop /opt/some-distro.iso /mnt/iso ls /mnt/iso | head sudo umount /mnt/iso

-t iso9660指定文件系统类型，-o loop让内核用一个回环设备把普通文件当块设备用，这条命令在处理文档光盘、离线软件源时非常常用。umount报 device is busy 时，用lsof /mnt/iso或fuser -vm /mnt/iso找出哪个进程还占着目录，别硬来。

4. 登录会话与六个高频命令：把教案里的例子逐条跑通

教案第三章是整份材料里最像“作业本”的一章，登录提示符长什么样、who 输出怎么读、mkdir 和 cd 的参数怎么写，全都带着示例。这一章我按它的顺序在终端里重跑一遍，把每个示例背后的边界条件补上，因为新手照着抄最容易在参数上翻车。

4.1 提示符、tty 和多用户会话

教案给的登录提示符示例是[z3@localhost z3]$，三段分别是用户名、主机名、当前目录。root 登录后提示符是#，普通用户是$，这个区别在复制粘贴网上命令时特别重要，看到#开头的命令就知道要加 sudo。教案还强调 Linux 区分大小写、输密码时屏幕不显示光标，这两条新手至少要各踩一次。

六个虚拟终端 TTY1 到 TTY6 加一个图形终端的说法，现在的实际情况是：systemd 默认把图形会话放在 tty1 或 tty2，文本终端从 tty2 或 tty3 开始，Ctrl+Alt+F1到F6的对应关系不再固定。用loginctl看比自己数更准：

who # 谁登录了、哪个终端、登录时间 w # 多一列当前执行的命令和负载 tty # 我当前在哪个终端 loginctl list-sessions # systemd 下的会话列表，带 seat 信息

who的输出里，终端名 tty1 表示本地文本终端，:0表示本地图形终端，pts/0表示伪终端，后面的括号里如果有 IP，说明是远程登录。这条信息在排查“谁把我的机器占了”时最直接。

用户之间的通信命令write、wall、mesg教案花了不小篇幅，现在同机多用户场景少了，但这些命令在多人在同一台跳板机上作业时仍然可用。mesg n拒绝接收 write 信息，mesg y允许，向一个已经拒绝的用户发消息会收到write: xxx messages disabled。教案里还提到一个小细节：在某些版本上输入完消息要回车再按 Ctrl+D，这种版本差异只能靠试。

4.2 关机和重启：init 0 背后的对应关系

教案给的关机方式有两组，一组是init 0关机、init 6重启，另一组是shutdown系列。前一组适合远程维护，一条命令干脆利落；后一组会给所有登录用户发广播，是更规范的做法。

教案里还有一条容易忽略的操作：去掉/etc/inittab里的ca::ctrlaltdel:/sbin/shutdown -t3 -r now可以屏蔽 Ctrl+Alt+Del 误重启。这个文件在 systemd 系统上已经不存在了，对应的做法是：

sudo systemctl mask ctrl-alt-del.target # 屏蔽三键重启 sudo systemctl unmask ctrl-alt-del.target # 恢复

mask比改配置文件更彻底，它建一个指向 /dev/null 的软链接，让这个 target 无法被启动。机房里的物理机我一般都会做这一步，血泪经验是有人误碰键盘导致整机重启。

4.3 mkdir、cd、pwd、cp、rm、touch、ls 的边界

教案对这几个命令的示例写得很细，但示例之外的参数才是真正决定会不会出事的地方。下面这段脚本把常见参数串了一遍，可以在/tmp下直接跑：

mkdir -p /tmp/lab/{conf,log,data} # -p 递归创建，已存在不报错 cd /tmp/lab && pwd # pwd 打印当前绝对路径 cp -a /etc/hostname ./data/ # -a 保留权限、时间戳、软链接 cp -r conf conf.bak # 目录必须 -r，否则报 omitting directory touch -t 202401010101 log/app.log # -t 指定时间戳，格式 YYYYMMDDhhmm ls -li # -i 显示 inode，-l 长格式 rm -rf conf.bak # 目录递归删，-f 不再逐条确认

mkdir -p的-p不只是“父目录不存在就建”，它还能让“目录已存在”不报错，写幂等脚本时必须加。cp -a等价于-dR --preserve=all，备份时用它，别用裸cp -r，后者会丢掉权限位和软链接属性。rm -rf是这份教案里唯一一个我建议先想三秒再敲的命令，路径里带变量时一定要先 echo 一遍。

4.4 ls -l 的七列与通配符表

教案把ls -l的输出拆得很干净，这是整份材料里最值钱的一段。以-rwxr-xr-x 2 root root 737 Oct 7 18:42 a.txt为例，七列依次是：文件属性、硬链接计数、所有者、所属组、文件长度、最后修改时间、文件名。属性那十位里，第一位是文件类型，后面九位按所有者、组、其他人的顺序各三位，分别对应读、写、执行。

通配符那张表同样值得抄下来：*匹配任意字符，?匹配单个字符，[abc]匹配括号内任一字符，[b-e]匹配范围，[^b-d]对范围取反，{a1,b2}匹配花括号里的字符串。最后这个花括号展开是 bash 做的，不是 ls 做的，所以ls a{a1,b2}在文件不存在时也会先展开成两个参数再报错。

教案末尾有个练习很实用：当前目录下有 kkk 子目录，ls -l kkk显示的是子目录里的内容，想看目录本身要用ls -ld kkk，-d表示只列目录名不展开。还有file命令，用文字形式告诉你文件真实类型，比看后缀可靠。

5. 权限、inode 与挂载的避坑清单：五条踩坑记录和它们的解法

教案后半段讲文件链接、磁盘挂载、用户组和权限，这几块是新手最容易“看懂了但一动手就错”的地方，因为它们的错误往往不报错、只是行为不对。这一章先把权限位和 inode 的实验做一遍，再给五条我实际踩过的记录，每条按现象、原因、解决写。

5.1 权限位与 chmod、chown：数字法和符号法的分工

权限的数值映射是 r=4、w=2、x=1，三位一组相加，644 就是所有者读写、组和其他人只读，755 是可执行文件或目录的常见值。这里的重点不是记数字，而是理解目录上三个位的语义和文件不同：目录的 r 决定能不能列出里面有什么，目录的 x 决定能不能进去（cd）和访问里面的已知路径，目录的 w 决定能不能在里面增删文件。

mkdir -p /tmp/perm && cd /tmp/perm printf 'hello\n' > f.txt chmod 644 f.txt # 数字法：rw-r--r-- ls -l f.txt chmod u+x f.txt # 符号法：给所有者加执行位 chmod -R 755 ./sub # 递归，注意会连文件一起变成可执行 chown -R z3:z3 ./sub # 改所有者和组，需要 root umask # 看新建文件的默认权限掩码，常见 022

umask 022意味着新建目录是 755、新建文件是 644，因为文件默认不带执行位。chmod -R 755是典型误用：目录要 x 才能进，文件要 x 就变成可执行，一堆文本文件被标成可执行，看着不报错，但备份、审计、安全扫描都会报异常。

5.2 inode 与硬链接、软链接：三个实验看明白

inode 是文件系统里描述一个文件的所有元数据（权限、属主、大小、数据块位置、时间戳）的结构，文件名只是目录项里指向 inode 的一个指针。硬链接就是在另一个目录项里再写一个指向同一 inode 的指针，所以链接计数加一；软链接则是新建一个文件，内容是目标路径字符串。

cd /tmp/perm printf 'inode test\n' > a.txt ln a.txt hard.txt # 硬链接，不占新 inode ln -s a.txt soft.txt # 软链接，内容是指向 a.txt 的路径字符串 ls -li # 看第一列 inode 号和第二列链接计数 stat a.txt | head -6 # 直接看 inode 号、链接数、块数 rm a.txt cat hard.txt # 还能读到，因为 inode 还在 cat soft.txt # 报 No such file，软链接断链

三个结论要记住：硬链接不能跨文件系统，因为 inode 号是文件系统内唯一的；硬链接不能指向目录，防止目录树出现环；删掉源文件后硬链接数据还在，软链接则立刻断掉。ls -li的-i就是为了看 inode 号，判断两个路径是不是同一个文件，这是排查“复制了一份但磁盘没涨”的第一招。

5.3 mount 与 fstab：挂载点、类型和回环设备

mount 的本质是把一个文件系统的根接到目录树的某个点上，挂载点必须是已存在的空目录。教案给的文档光盘挂载示例用了-t iso9660 -o loop，这两个参数今天还在用，只是 ISO 文件的场景更多了，比如挂载一个离线源镜像。

sudo mkdir -p /mnt/iso sudo mount -t iso9660 -o loop ./doc.iso /mnt/iso findmnt /mnt/iso # 结构化查看挂载来源、类型、选项 mount | grep /mnt/iso # 传统写法，输出更啰嗦 sudo umount /mnt/iso # 卸载，注意是 umount 不是 unmount

findmnt比mount好用，输出是树状结构，-no TARGET,SOURCE,FSTYPE可以按字段取，写脚本时直接解析。卸载报target is busy时，用lsof +D /mnt/iso或fuser -vm /mnt/iso找出占用进程，先停进程再卸。

5.4 五条踩坑记录

第一条：现象是内核升级到一半失败，提示/boot空间不足，重启后还是老内核。原因是当年按教案给的/boot100M，一个内核加 initramfs 就占了大半。解决是先把/boot扩到 1G，或者每次升级前清理旧内核，包管理器一般有installonly_limit之类的配置项控制保留几个版本。

第二条：现象是在 fstab 里写了/dev/sdb1，插拔一次 U 盘后开不了机，掉进 emergency shell。原因是设备名会随枚举顺序变。解决是全部改成UUID=或LABEL=，改完先mount -a验证，再systemctl daemon-reload，最后才重启。

第三条：现象是chmod -R 777之后 SSH 免密登录突然要输密码。原因是私钥文件权限被放宽，SSH 客户端认为密钥不安全直接拒绝使用。解决是把~/.ssh目录设成 700，私钥设成 600，公钥和 known_hosts 设成 644，然后重新登录验证。

第四条：现象是rm -rf删掉一个大日志目录，df显示空间没释放。原因是有进程还持有已删除文件的句柄，数据块没真正回收。解决是用lsof +L1找出链接数为 0 但仍被打开的文件，对应的进程重启或者用> /proc/<pid>/fd/<n>清空。

第五条：现象是按“内存两倍”分了 32G swap，机器反而变卡，磁盘灯常亮。原因是内存够用的时候内核仍按 swappiness 把冷页往 swap 挪，回收路径上多了磁盘 IO。解决是free -h确认内存余量，把 swappiness 调到 10 以下，或者直接缩小 swap 到 4G 到 8G。

6. 用一份自检脚本验证：教案里的知识点你到底吃透了几条

读这种老教案最容易出现的错觉是“看的时候都懂，一动手全忘”。我的办法是把它压缩成一个可以反复跑的自检脚本，每跑一次，对不上的地方就是没吃透的地方。脚本不追求功能完整，只要求每条输出都能对应到教案里的某一节。

#!/usr/bin/env bash # linux-selfcheck.sh —— 对照基础教案核心知识点做一次体检 set -u echo "== 1. 内核与发行版 ==" uname -r grep -E '^(NAME|VERSION_ID)=' /etc/os-release echo "== 2. 根、启动、家目录挂载 ==" findmnt -no TARGET,SOURCE,FSTYPE / /boot /home 2>/dev/null echo "== 3. 磁盘与分区命名 ==" lsblk -dno NAME,SIZE,TYPE | head -5 echo "== 4. 内存与 swap 策略 ==" free -h | awk 'NR<=3' echo "swappiness=$(cat /proc/sys/vm/swappiness)" echo "== 5. inode 使用率 ==" df -i / | tail -1 echo "== 6. 当前登录会话 ==" who

这个脚本里，第 1 段验证版本号读法，第 2 段验证目录树与挂载点，第 3 段验证设备命名，第 4 段验证 swap 的取舍，第 5 段验证 inode 是会耗尽的——很多人只知道磁盘满，不知道 inode 满同样写不进文件。第 6 段验证多用户会话，顺便确认自己到底在 tty 还是 pts 上。

一个我坚持了很多年的习惯：每接一台新机器，先跑一遍这类脚本，把输出贴进运维记录，然后再动配置。从那以后我每次改 fstab、改分区、调内核参数之前，都会强制先让这个脚本跑一遍留底——出问题时，那份“改之前长什么样”的记录就是唯一的后悔药。希望帮到你。

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