鳥哥的Linux基礎學習實訓教程

第1章 初次使用Linux與命令列模式初探 1
1.1 Linux是什麼 1
1.1.1 硬體與作業系統 1
1.1.2 Linux作業系統的發展歷史 4
1.1.3 GNU的GPL與Opensource開放源碼授權 6
1.1.4 Linux kernel（Linux內核） 7
1.1.5 Linux distributions（Linux發行版本） 8
1.1.6 Linux的常見用途 9
1.2 使用虛擬環境學習Linux作業系統 10
1.3 第一次登錄CentOS 7 11
1.3.1 在圖形化使用者介面中使用CentOS 11
1.3.2 文本/圖形化使用者介面的切換 14
1.4 簡易的文本命令操作 16
1.4.1 ls與ll檢查自己目錄中的檔案名資訊 16
1.4.2 歷史命令的功能 18
1.4.3 從系統中退出與關閉系統 19
1.5 課後操作練習 20

第2章 命令的執行與基本的檔管理 22
2.1 在文本使用者介面的“終端”程式中的操作 22
2.1.1 在文本使用者模式中下達命令的方式 22
2.1.2 身份切換命令 su - 的使用 25
2.1.3 切換語言的功能 26
2.1.4 常見的熱鍵與複合鍵 27
2.1.5 線上求助方式 27
2.1.6 管道命令的應用 31
2.2 Linux文件管理初探 32
2.2.1 Linux 目錄樹系統簡介 32
2.2.2 工作目錄的切換與相對/絕對路徑 34
2.2.3 簡易文件管理練習 36
2.3 課後操作練習 38

第3章 文件管理與vim初探 40
3.1 文件管理 40
3.1.1 目錄的創建與刪除 41
3.1.2 萬用字元 42
3.1.3 檔及目錄的複製與刪除 42
3.1.4 特殊檔案名的處理方式 44
3.1.5 查看隱藏文件與檔案類型 45
3.1.6 文件的移動與更名 47
3.1.7 大量創建空白檔的方式 47
3.2 檔內容的查詢 48
3.2.1 連續輸出檔的內容 48
3.2.2 可檢索檔內容 48
3.3 vim程式編輯器 50
3.3.1 簡易的 vim 操作 50
3.3.2 常用的 vim 命令模式與命令列模式中的命令清單 51
3.4 課後操作練習 52

第4章 Linux文件的許可權與帳號管理 54
4.1 Linux 傳統許可權 54
4.1.1 用戶、群組與其他人 54
4.1.2 檔案屬性與許可權的修改方式 59
4.2 帳號管理 62
4.2.1 簡單的帳號管理 62
4.2.2 帳號與群組關聯性管理 63
4.3 帳號與許可權的用途 64
4.3.1 單個用戶的所有權 64
4.3.2 群組共用功能 66
4.4 課後操作練習 67

第5章 許可權的應用、進程的查看與基本管理 69
5.1 許可權在目錄與檔應用上的意義 69
5.1.1 目錄檔與普通檔的許可權包含的意義 69
5.1.2 用戶操作功能 71
5.2 進程管理初探 72
5.2.1 什麼是程式與進程 73
5.2.2 查看進程的命令 74
5.2.3 進程的優先順序 PRI 與 NI 79
5.2.4 bash 的作業控制 80
5.3 特殊許可權 SUID/SGID/SBIT 的功能 82
5.3.1 SUID/SGID/SBIT 的查看與功能說明 82
5.3.2 SUID/SGID/SBIT 許可權的設置 85
5.4 課後操作練習 86

第6章 檔案系統的基本管理 88
6.1 認識 Linux 檔案系統 88
6.1.1 磁片檔與磁碟分割 88
6.1.2 Linux 的 EXT2 檔案系統 90
6.1.3 目錄與檔案名 93
6.1.4 ln 連結檔的應用 94
6.1.5 檔案系統的掛載 94
6.2 檔案系統的管理 95
6.2.1 創建分區 95
6.2.2 創建檔案系統（磁片格式化） 98
6.2.3 檔案系統的掛載/卸載 98
6.2.4 系統開機啟動時自動掛載 100
6.3 系統開機啟動過程檔案系統問題的處理 102
6.3.1 檔案系統的卸載與移除 102
6.3.2 系統開機啟動過程檔案系統出錯的救援方法 103
6.4 課後操作練習 104

第7章 bash的基本使用與系統救援 107
7.1 認識 bash shell 107
7.1.1 系統與使用者的 shell 107
7.1.2 變數設置規則 109
7.1.3 影響操作行為的變數 111
7.1.4 區域變數/全域變數與父進程/子進程 113
7.1.5 使用 kill 管理程式 114
7.1.6 登錄 Shell 和 非-登錄Shell 114
7.2 系統救援 116
7.2.1 通過正規的 systemd 方式救援 116
7.2.2 通過 bash 直接救援（可選方案） 119
7.3 課後操作練習 120

第8章 bash命令連續執行與資料流程重定向 122
8.1 連續執行命令 122
8.1.1 命令返回值 122
8.1.2 連續執行命令 124
8.1.3 使用 test 和“判別式”確認返回值 126
8.1.4 命令別名 130
8.1.5 用 () 進行資料或資訊的匯總 131
8.2 資料流程重定向 132
8.2.1 命令執行資料的流動 132
8.2.2 管道的含義 134
8.3 課後操作練習 136

第9章 規則運算式與shell腳本初探 139
9.1 規則運算式的應用 139
9.1.1 grep 命令的應用 139
9.1.2 規則運算式符號的含義 140
9.1.3 sed 工具的使用 143
9.2 學習 shell 腳本 144
9.2.1 shell 腳本的編寫與執行 144
9.2.2 shell 腳本的執行環境 146
9.2.3 以互動式腳本及外帶參數來計算 pi 147
9.2.4 通過 if ... then 來設計條件判斷 150
9.2.5 以 case ... esac 來設計條件判斷 154
9.3 課後操作練習 156

第10章 用戶管理與ACL許可權設置 160
10.1 Linux 帳號管理 160
10.1.1 Linux 帳號的 UID 與 GID 160
10.1.2 帳號與群組的管理 163
10.1.3 bash shell 腳本的迴圈控制 166
10.1.4 默認許可權 umask 167
10.1.5 帳號管理的實踐 168
10.2 多人共管系統的環境：使用 sudo 171
10.3 主機的細節許可權規劃：ACL 的使用 172
10.3.1 什麼是 ACL 與如何啟用 ACL 173
10.3.2 ACL的設置技巧 173
10.4 課後操作練習 176

第11章 基本設置、備份、檔案壓縮打包與作業調度 179
11.1 Linux 系統的基本設置 179
11.1.1 網路設置 179
11.1.2 日期與時間設置 185
11.1.3 語言設置 187
11.1.4 簡易防火牆的管理 188
11.2 檔的壓縮與打包 190
11.2.1 文件的壓縮命令 190
11.2.2 文件的打包命令 tar 190
11.2.3 備份功能 192
11.3 Linux 作業調度 193
11.3.1 單次作業調度：at 193
11.3.2 迴圈作業調度：crontab 195
11.4 課後操作練習 197

第12章 軟體管理與安裝及日誌檔初探 200
12.1 Linux本機軟體管理rpm 200
12.1.1 RPM管理器簡介 201
12.1.2 RPM 軟體管理器：rpm 202
12.2 Linux線上安裝/升級機制：yum 205
12.2.1 使用yum進行查詢、安裝、升級與卸載操作 205
12.2.2 yum 的設定檔 208
12.2.3 yum 的軟體群組功能 209
12.3 Linux 日誌檔初探 210
12.3.1 CentOS 7 日誌檔簡易說明 210
12.3.2 rsyslog 的設置與運行 212
12.3.3 systemd-journald.service 簡介 217
12.3.4 通過 logwatch 分析日誌檔 218
12.4 課後操作練習 219

第13章 服務管理與系統啟動流程管理 221
13.1 服務管理 221
13.1.1 通過 kill 命令與信號來管理進程 221
13.1.2 systemd 簡介 223
13.1.3 systemctl管理服務的啟動與關閉 225
13.1.4 systemctl 列出系統服務 225
13.1.5 systemctl 獲取與切換預設操作介面 227
13.1.6 網路服務管理初探 229
13.2 系統開機啟動流程的管理 230
13.2.1 Linux系統在systemd下的開機啟動流程 230
13.2.2 內核與內核模組 231
13.2.3 grub2 設定檔初探 233
13.2.4 grub2 設定檔的維護 236
13.2.5 系統開機開機檔案的救援問題 241
13.3 課後操作練習 242

第14章 高級檔案系統管理 244
14.1 軟體磁碟陣列 244
14.1.1 什麼是RAID 244
14.1.2 軟體 RAID 的使用 246
14.2 邏輯卷管理器 248
14.2.1 LVM的基礎：PV、PE、VG、LV的含義 248
14.2.2 LVM實踐流程 249
14.2.3 彈性化處理 LVM 檔案系統 252
14.3 軟體RAID與LVM綜合管理 256
14.3.1 關閉與取消軟體 RAID 與 LVM 的方式 256
14.3.2 在軟體 RAID 上面構建 LVM 257
14.4 簡易磁片配額 258
14.4.1 磁片配額的管理與限制 258
14.4.2 xfs 檔案系統的 Quota 實踐 259
14.5 課後操作練習 262

第15章 Linux系統的準備 265
15.1 確認 Linux 伺服器的用途 265
15.1.1 硬體的選購與Linux伺服器的用途 266
15.1.2 磁碟分割與檔案系統的選擇 267
15.2 系統安裝與初始環境的設置 269
15.2.1 伺服器的假設前提設置 269
15.2.2 安裝程式與注意事項 270
15.2.3 初始化設置：網路、升級機制、防火牆系統及其他設置等 273
15.3 簡易伺服器的設置與相關環境的構建 277
15.3.1 伺服器軟體的安裝與設置 277
15.3.2 帳號的設置 279

測驗練習——期中考 281
測驗練習——期末考 285

前言

雖然《Linux私房菜——基礎學習篇》已經成書多年，而且也已經出到第四版，但作者自己在大專院校授課時，卻沒有拿基礎學習篇來作為課堂實際上課的指引用書。因為實在是寫得太過於煩瑣了，要注意的細節太多，對於學生的訓練而言，並不是一本好的教材。同時，“基礎學習篇”中雖然有大量的練習與實訓，但是缺乏一個大眾化一致的訓練環境，每個人的安裝條件都不相同，所以當與書內的實踐練習進行對比時，經常會發生不知所以然的問題。這對於學生與老師來說，也是在課堂上經常遇到的一大問題。

也就是說，“基礎學習篇”比較偏向于自學者的實踐參考用書、從無到有慢慢地學習與摸索的入門書籍。但是，“基礎學習篇”確實不適合拿來作為課堂上的教科書。因此，這幾年在上課時，大部分還是要寫黑板出習題，讓學生們在現有的環境下實施一些類似於基礎學習篇內的練習，並且也要將書內的重點簡明扼要地進行一些說明。對於有限的授課時間來說，聽講的同時還要抄黑板上的練習以便實踐，對於同學們而言，真的是苦不堪言。

基於這種原因，從2015年開始，作者逐漸將上課要抄寫的題目彙編整理成為一系列的網頁教材，同時也將課程中會用到的環境先行安裝和設置好，讓學生們可以借助這個事先安裝和設置好的虛擬化環境來使用系統。如此授課較為輕鬆，很多實踐的題目也可以無限制地讓學生操作，弄亂了直接恢復系統重來一次就好，學生在實訓上也就沒有什麼壓力了，對於“練習才是王道”的作業系統學習來說，確實可以看到學生們學習的成效。

經過兩年多的實驗，終於將完整的教材具體地呈現在網頁上，同時提供了上課的虛擬機器環境（僅供本書學習和練習使用），也通過簡易的流程來協助教學者快速地安裝和設置伺服器與實訓的操作環境，對於教與學來說，都有相當好的成效。

這本教材主要是希望能夠讓老師們輕鬆地準備好教學的環境，讓學生通過一系列反復的實訓操作與練習，熟練掌握Linux作業系統的使用。或者配合基礎理論部分的教學，在實訓操作方面，從開學第一周就給學生佈置作業，並持續到學期末，最終讓學生自行安裝一個最小化的Linux系統加以驗收，期望學生們可以在學期末順利地學習到RHCSA（Red Hat Certified Engineer，紅帽認證工程師）訓練所需的知識，加強學習的信心！

鳥哥