Linux常用指令

无论是后端开发者、数据科学家，还是运维工程师，Linux 都是绕不开的强大工具。它稳定、高效、开源，是现代服务器和开发环境的基石。掌握常用的 Linux 命令，能极大地提升工作效率。

本文内容涵盖文件操作、进程监控、远程会话管理等核心领域。

1. Linux 命令的基本哲学
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在开始之前，先了解 Linux 命令的基本格式和两个核心哲学。

命令格式:

command [options] [arguments]

command: 你要执行的命令，如 ls, cd。
options: 命令的选项或标志，通常以 (短选项，如 l) 或 - (长选项，如 -all) 开头，用于调整命令的行为。
arguments: 命令作用的对象，通常是文件名或路径。

核心哲学:

一切皆文件 (Everything is a file)：在 Linux 中，硬件设备、目录、网络连接等都被抽象为文件，这使得我们可以用统一的方式来处理它们。
组合小程序，完成复杂任务：Linux 提倡使用功能单一的小工具，通过管道（Pipe）将它们组合起来，像乐高积木一样搭建出强大的功能。

2. 文件与目录核心操作
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这是最基础也是最频繁的操作。

命令	描述	常用示例
`ls`	列出目录中的文件和子目录。	`ls -alh` (列出所有文件，包括隐藏文件，并以人类可读的格式显示大小)
`cd`	切换当前工作目录。	`cd /var/log` (切换到指定目录) `cd ..` (返回上一级目录) `cd ~` 或 `cd` (返回家目录)
`pwd`	显示当前所在的目录路径。	`pwd`
`mkdir`	创建新目录。	`mkdir my_project` `mkdir -p dir1/dir2` (-p 选项可以递归创建多层目录)
`touch`	创建一个空文件或更新文件时间戳。	`touch new_file.txt`
`cp`	复制文件或目录。	`cp source.txt dest.txt` `cp -r source_dir/ dest_dir/` (-r 选项用于递归复制整个目录)
`mv`	移动或重命名文件/目录。	`mv old_name.txt new_name.txt` (重命名) `mv file.txt /path/to/dest/` (移动)
`rm`	删除文件或目录。	`rm file.txt` `rm -r old_dir/` (-r 选项用于递归删除目录) 警告：`rm -rf /` 是世界上最危险的命令，请谨慎使用 `-rf`！
`chmod`	修改文件或目录的权限。	`chmod u+x script.sh` (给文件的所有者 `u` 增加可执行权限 `x`) `chmod 755 script.sh` (使用数字模式设置权限)

3. IO 重定向与管道
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这是发挥 Linux “组合” 哲学威力的关键。

管道 | 将上一个命令的标准输出 (stdout) 连接到下一个命令的标准输入 (stdin)。示例：查找所有 Python 相关的进程。
```
ps -aux | grep python
```
重定向 > 和 >> 将命令的输出重定向到文件，而不是显示在屏幕上。
- > (覆盖)：如果文件存在，则覆盖其内容；如果不存在，则创建新文件。
- >> (追加)：如果文件存在，则将输出追加到文件末尾；如果不存在，则创建新文件。
示例：
```
# 将命令输出保存到 log.txt (覆盖)
ls -l > log.txt

# 将新的日志追加到 log.txt
echo "This is a new log entry" >> log.txt
```
标准输出与标准错误 Linux 中有两个主要的输出流：
- 1: 标准输出 (stdout)
- 2: 标准错误 (stderr) 默认情况下，> 只重定向标准输出。要同时重定向两者，可以使用 2>&1。示例：将命令的所有输出（包括错误信息）都保存到文件。
```
./my_program > output.log 2>&1
```

4. 进程监控与管理
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实时了解系统正在运行什么，并对它们进行管理。

ps -aux 静态查看当前系统的所有进程。
- USER: 进程所有者
- PID: 进程 ID，是进程的唯一标识。
- %CPU: CPU 使用率。
- %MEM: 内存使用率。
- STAT: 进程状态 (R:运行, S:睡眠, Z:僵尸)。
- COMMAND: 启动进程的命令。
top 动态、实时地显示系统进程状态，相当于任务管理器。
- PID, USER, %CPU, %MEM, COMMAND: 与 ps 类似。
- PR: 优先级。
- NI: Nice 值，负值表示高优先级。
- 在 top 界面，可以按 P (按CPU排序)，M (按内存排序)，q (退出)。

kill 向进程发送信号，通常用于终止进程。

# 优雅地终止进程 (发送 SIGTERM 信号)
kill [PID]

# 强制终止进程 (发送 SIGKILL 信号)，用于进程无响应时
kill -9 [PID]

5. GPU 资源监控 (AI/ML 必备)
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对于进行深度学习等计算密集型任务的用户，nvidia-smi 是必不可少的工具。

nvidia-smi 实时监控 NVIDIA GPU 的状态。
- Fan: 风扇转速。
- Temp: GPU 温度。
- Perf: 性能状态 (P0 最高，P12 最低)。
- Pwr:Usage/Cap: 当前功耗 / 总功耗。
- Memory-Usage: 显存使用量，这是最常关注的指标。
- GPU-Util: GPU 利用率。
- 下方会列出当前正在使用 GPU 的进程及其 PID 和显存占用。

指定使用的 GPU 当服务器有多张 GPU 时，可以通过环境变量 CUDA_VISIBLE_DEVICES 来指定程序在哪张卡上运行。 命令行中指定：

# 让 python 程序只在 GPU 1 上运行
CUDA_VISIBLE_DEVICES=1 python my_script.py

在 Python 脚本中指定：

import os
os.environ["CUDA_VISIBLE_DEVICES"] = "0" # 指定使用 GPU 0
# 后续的 PyTorch 或 TensorFlow 代码将只会看到 GPU 0

6. 文本编辑神器：Vim
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Vim 是 Linux 环境下强大的文本编辑器，虽然学习曲线陡峭，但回报巨大。

三种模式
1. 正常模式 (Normal Mode): 默认模式，用于移动光标、删除、复制、粘贴文本。
2. 插入模式 (Insert Mode): 用于输入文本。按 i, a, o 等键从正常模式进入。按 Esc 返回正常模式。
3. 命令模式 (Command Mode): 在正常模式下按 : 进入，用于保存、退出、搜索等。
常用操作
- dd: 删除整行。
- yy: 复制整行。
- p: 粘贴。
- u: 撤销。
- Ctrl + r: 重做（反撤销）。
- :w: 保存。
- :q: 退出。
- :wq: 保存并退出。
- :q!: 强制退出（不保存）。

7. 环境配置与解压缩
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配置文件
- .bashrc 或 .profile: 用户家目录下的隐藏文件，用于定义用户的环境变量和别名。
- export PATH=$PATH:/path/to/my/bin: 临时将一个新路径添加到 PATH 环境变量中，使其下的可执行文件能被直接调用。将此行写入 .bashrc 可使其永久生效（需 source ~/.bashrc 或重开终端）。
别名 alias 为长命令创建快捷方式，写入 .bashrc 中。
```
alias ll='ls -alh'
alias myip='curl ifconfig.me'
```
解压缩
- tar (常用于 .tar.gz 或 .tgz 文件)
  - 解压: tar -xzvf archive.tar.gz
  - 压缩: tar -czvf archive.tar.gz directory_to_compress/
- zip/unzip
  - 解压: unzip archive.zip
  - 压缩: zip -r archive.zip directory_to_compress/

8. 让程序在后台运行
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当需要运行耗时很长的任务，并且希望关闭终端后程序依然运行时，以下工具至关重要。

nohup “No Hang Up” 的缩写，让命令在退出终端后继续运行，默认输出会重定向到 nohup.out 文件。
```
nohup python my_long_task.py &
```
& 符号表示将命令放到后台执行。
screen 一个更强大的工具，可以创建多个虚拟终端会话，并随时分离（detach）和重新连接（reattach）。
1. 新建会话: screen -S my_session_name
2. 在会话中运行程序: python my_app.py
3. 分离会话: 按 Ctrl + a 然后按 d。此时你可以安全地关闭终端。
4. 列出所有会话: screen -ls
5. 重新连接会话: screen -r my_session_name

1. Linux 命令的基本哲学#

2. 文件与目录核心操作#

3. IO 重定向与管道#

4. 进程监控与管理#

5. GPU 资源监控 (AI/ML 必备)#

6. 文本编辑神器：Vim#

7. 环境配置与解压缩#

8. 让程序在后台运行#