Debian Linux 基础知识入门

什么是 Debian Linux？

Debian 是一个自由、开源的操作系统，以其稳定性、安全性和庞大的软件库而闻名。LeBot 的主控板通常运行的是基于 Debian 的 Linux 系统（如 Debian、Ubuntu 或专门的机器人系统）。理解 Debian Linux 的基础知识对于进行机器人开发至关重要。

Debian 的特点

稳定性 - Debian 在服务器和嵌入式系统中广泛使用，以其长期的稳定性而著称
自由软件 - Debian 严格遵循自由软件的原则，所有软件都是开源的
庞大的软件库 - 拥有超过 70,000 个软件包，满足各种需求
社区驱动 - 由全球志愿者社区维护和开发
跨平台支持 - 支持从超级计算机到嵌入式设备的各种平台

Linux 文件系统结构

理解 Linux 文件系统是学习 Linux 的基础。Debian Linux 的文件系统遵循 FHS（Filesystem Hierarchy Standard）标准。

/                    # 根目录，所有文件的起点
├── bin/             # 基本命令二进制文件（所有用户可访问）
├── sbin/            # 系统管理员命令二进制文件
├── boot/            # 系统启动文件和内核
├── dev/             # 设备文件
├── etc/             # 系统配置文件
├── home/            # 用户主目录
├── lib/             # 系统库文件
├── media/           # 可移动媒体挂载点
├── mnt/             # 临时挂载点
├── opt/             # 可选应用程序
├── proc/            # 进程信息虚拟文件系统
├── root/            # root 用户的主目录
├── run/             # 运行时数据
├── srv/             # 服务数据
├── sys/             # 系统信息虚拟文件系统
├── tmp/             # 临时文件
├── usr/             # 用户程序和数据
│   ├── bin/         # 用户命令
│   ├── local/       # 本地安装的程序
│   └── share/       # 共享数据
└── var/             # 可变数据
    ├── log/         # 日志文件
    ├── cache/       # 缓存文件
    └── lib/         # 变量库文件

重要的系统目录说明

/etc - 所有系统配置文件都在这里。例如网络配置、用户信息、软件配置等
/home - 普通用户的主目录。每个用户有一个对应的目录
/var/log - 系统和应用程序的日志文件，用于调试和监控
/usr/local - 用于安装本地应用程序，不会被系统更新覆盖
/opt - 第三方应用程序通常安装在这里

基本命令与操作

文件和目录操作

列出文件和目录

bash

# 基本列表
ls

# 详细列表（包含权限、大小、修改时间等）
ls -l

# 显示隐藏文件
ls -a

# 人类可读的文件大小
ls -lh

# 递归列出目录内容
ls -R

改变工作目录

bash

# 进入目录
cd /path/to/directory

# 进入上一级目录
cd ..

# 进入主目录
cd ~

# 返回上一次的目录
cd -

创建和删除目录

bash

# 创建单个目录
mkdir directory_name

# 创建多层目录
mkdir -p path/to/nested/directory

# 删除空目录
rmdir directory_name

# 删除非空目录（危险！）
rm -r directory_name

创建、查看和编辑文件

bash

# 创建空文件
touch filename.txt

# 查看文件内容
cat filename.txt

# 分页查看文件（适合大文件）
less filename.txt

# 显示文件前 10 行
head -10 filename.txt

# 显示文件后 10 行
tail -10 filename.txt

# 实时查看文件末尾（适合查看日志）
tail -f /var/log/syslog

# 编辑文件（使用 nano 编辑器）
nano filename.txt

# 编辑文件（使用 vi/vim 编辑器）
vi filename.txt

复制、移动和删除文件

bash

# 复制文件
cp source.txt destination.txt

# 递归复制目录
cp -r source_dir dest_dir

# 移动或重命名文件
mv old_name.txt new_name.txt

# 删除文件
rm filename.txt

# 安全删除（询问确认）
rm -i filename.txt

# 删除前显示详细信息
rm -v filename.txt

权限管理

Linux 系统中，每个文件都有三类权限：所有者、组和其他人。

理解文件权限

bash

# 使用 ls -l 查看权限
$ ls -l
-rw-r--r-- 1 user group 1234 Jan 1 10:00 file.txt

权限字符串的含义：

第一个字符 - 表示文件类型（- 为普通文件，d 为目录，l 为符号链接）
接下来三个字符 rw- 表示所有者权限（读、写、无执行）
接下来三个字符 r-- 表示组权限（只读）
最后三个字符 r-- 表示其他人权限（只读）

更改权限

bash

# 使用符号表示法
chmod u+x file.txt          # 给所有者增加执行权限
chmod g+r file.txt          # 给组增加读权限
chmod o-r file.txt          # 移除其他人的读权限
chmod a+r file.txt          # 给所有人增加读权限

# 使用数字表示法（4=读，2=写，1=执行）
chmod 755 file.txt          # 所有者: rwx, 组: rx, 其他: rx
chmod 644 file.txt          # 所有者: rw, 组: r, 其他: r
chmod 700 file.txt          # 所有者: rwx, 组: 无, 其他: 无

更改所有者和组

bash

# 更改所有者
sudo chown newuser file.txt

# 更改所有者和组
sudo chown newuser:newgroup file.txt

# 递归更改目录及其内容
sudo chown -R newuser:newgroup directory/

用户和组管理

查看用户信息

bash

# 显示当前用户
whoami

# 显示当前用户的 ID 和组
id

# 列出所有用户
cut -d: -f1 /etc/passwd

# 显示用户登录信息
w

创建和删除用户

bash

# 创建新用户
sudo useradd username

# 创建用户并指定主目录和 shell
sudo useradd -m -s /bin/bash username

# 删除用户
sudo userdel username

# 删除用户及其主目录
sudo userdel -r username

# 设置或更改用户密码
passwd username

组管理

bash

# 创建新组
sudo groupadd groupname

# 删除组
sudo groupdel groupname

# 将用户添加到组
sudo usermod -aG groupname username

# 显示用户所属的组
groups username

软件包管理

Debian 使用 APT（Advanced Package Tool）进行软件包管理。

APT 基本命令

bash

# 更新软件包列表
sudo apt update

# 升级所有可升级的软件包
sudo apt upgrade

# 安装软件包
sudo apt install package_name

# 安装多个软件包
sudo apt install package1 package2 package3

# 删除软件包（保留配置文件）
sudo apt remove package_name

# 完全删除软件包（包括配置文件）
sudo apt purge package_name

# 搜索软件包
apt search package_name

# 显示软件包信息
apt show package_name

# 列出已安装的软件包
apt list --installed

# 检查可升级的软件包
apt list --upgradable

# 清理缓存
sudo apt clean          # 删除所有缓存的包文件
sudo apt autoclean      # 只删除不会再被下载的包文件

常用软件包

对于 LeBot 开发，以下是一些有用的软件包：

bash

# 基本开发工具
sudo apt install build-essential git vim nano

# Python 开发
sudo apt install python3 python3-dev python3-pip

# 网络工具
sudo apt install curl wget net-tools openssh-server

# 文本处理和系统工具
sudo apt install grep sed awk htop

# ROS 和机器人相关
sudo apt install ros-noetic-desktop-full

# 编程相关
sudo apt install gcc g++ cmake

进程和服务管理

systemd 服务管理

Debian 使用 systemd 作为初始化系统和服务管理器。

bash

# 启动服务
sudo systemctl start service_name

# 停止服务
sudo systemctl stop service_name

# 重启服务
sudo systemctl restart service_name

# 重新加载服务配置
sudo systemctl reload service_name

# 检查服务状态
sudo systemctl status service_name

# 启用服务（开机自启）
sudo systemctl enable service_name

# 禁用服务（不开机自启）
sudo systemctl disable service_name

# 列出所有已启用的服务
sudo systemctl list-unit-files --type=service --state=enabled

# 查看服务日志
sudo journalctl -u service_name

进程管理

bash

# 列出所有运行的进程
ps aux

# 使用 pgrep 查找特定进程
pgrep process_name

# 获取进程信息
ps aux | grep process_name

# 实时监控进程
top

# 更现代的系统监控工具
htop

# 杀死进程（发送信号）
kill -9 process_id

# 按进程名杀死进程
pkill -f process_name

网络配置基础

查看网络信息

bash

# 显示网络接口信息
ip addr show

# 或使用传统命令
ifconfig

# 显示路由表
ip route show

# 测试网络连接
ping example.com

# 追踪数据包路由
traceroute example.com

# 查看 DNS 配置
cat /etc/resolv.conf

# 测试网络连通性和获取详细信息
curl -I example.com

配置网络

网络配置文件通常位于 /etc/network/interfaces 或 /etc/netplan/（对于使用 netplan 的系统）。

使用 ifconfig 临时配置

bash

# 配置 IP 地址
sudo ifconfig eth0 192.168.1.100 netmask 255.255.255.0

# 启用/禁用网络接口
sudo ifconfig eth0 up
sudo ifconfig eth0 down

查看和配置 DNS

bash

# 编辑 resolv.conf
sudo nano /etc/resolv.conf

# 添加 DNS 服务器
nameserver 8.8.8.8
nameserver 8.8.4.4

系统监控和日志

监控系统资源

bash

# 查看内存使用情况
free -h

# 查看磁盘空间
df -h

# 查看磁盘使用情况
du -h directory/

# 实时监控系统资源
htop

# 查看CPU信息
cat /proc/cpuinfo

# 查看系统信息
uname -a

# 查看系统负载
uptime

系统日志

bash

# 查看系统日志（使用 journalctl）
sudo journalctl

# 查看最近的日志
sudo journalctl -n 50

# 实时查看日志
sudo journalctl -f

# 查看特定时间范围的日志
sudo journalctl --since "2024-01-01" --until "2024-01-02"

# 查看特定服务的日志
sudo journalctl -u service_name

# 传统的日志文件位置
/var/log/syslog         # 系统日志
/var/log/auth.log       # 认证日志
/var/log/kern.log       # 内核日志

文本处理和搜索

grep - 文本搜索

bash

# 基本搜索
grep "pattern" filename

# 递归搜索目录
grep -r "pattern" directory/

# 显示行号
grep -n "pattern" filename

# 反向搜索（显示不匹配的行）
grep -v "pattern" filename

# 忽略大小写
grep -i "pattern" filename

# 只显示匹配的部分
grep -o "pattern" filename

# 显示匹配前后的行
grep -B 2 -A 2 "pattern" filename

sed - 流编辑器

bash

# 替换文本（第一个匹配）
sed 's/old/new/' filename

# 替换所有匹配
sed 's/old/new/g' filename

# 删除行
sed '/pattern/d' filename

# 显示特定行
sed -n '5,10p' filename

# 原地编辑文件
sed -i 's/old/new/g' filename

awk - 文本处理

bash

# 打印特定列
awk '{print $1, $3}' filename

# 打印匹配的行
awk '/pattern/ {print}' filename

# 统计行数
awk 'END {print NR}' filename

# 条件处理
awk '$3 > 50 {print $1}' filename

压缩和归档

bash

# 创建 tar 归档
tar -cf archive.tar directory/

# 创建压缩的 tar 归档（gzip）
tar -czf archive.tar.gz directory/

# 创建压缩的 tar 归档（bzip2）
tar -cjf archive.tar.bz2 directory/

# 提取 tar 归档
tar -xf archive.tar

# 提取压缩的 tar 归档
tar -xzf archive.tar.gz

# 列出归档内容
tar -tf archive.tar

# 压缩文件
gzip filename

# 解压缩文件
gunzip filename.gz

# 创建 ZIP 文件
zip -r archive.zip directory/

# 解压 ZIP 文件
unzip archive.zip

Shell 脚本基础

Shell 脚本是自动化任务的强大工具。以下是一个简单的例子：

创建第一个 Shell 脚本

bash

#!/bin/bash
# 这是一个简单的 Shell 脚本示例

echo "欢迎使用 LeBot 系统管理脚本"

# 显示当前日期和时间
echo "当前时间: $(date)"

# 检查系统负载
echo "系统负载: $(uptime)"

# 显示磁盘使用情况
echo "磁盘使用:"
df -h /

# 显示内存使用
echo "内存使用:"
free -h

保存和运行脚本

bash

# 保存为 system_info.sh
# 给脚本添加执行权限
chmod +x system_info.sh

# 运行脚本
./system_info.sh

条件语句

bash

#!/bin/bash

# if-else 语句
if [ $1 -gt 10 ]; then
    echo "参数大于 10"
else
    echo "参数小于或等于 10"
fi

# 检查文件是否存在
if [ -f "/path/to/file.txt" ]; then
    echo "文件存在"
else
    echo "文件不存在"
fi

# 检查目录是否存在
if [ -d "/path/to/directory" ]; then
    echo "目录存在"
fi

循环

bash

#!/bin/bash

# for 循环
for i in {1..5}; do
    echo "循环数字: $i"
done

# while 循环
counter=1
while [ $counter -le 5 ]; do
    echo "计数: $counter"
    counter=$((counter + 1))
done

# 遍历列表
for file in *.txt; do
    echo "处理文件: $file"
done

环境变量

bash

# 查看所有环境变量
env

# 查看特定环境变量
echo $PATH

# 设置环境变量（临时，仅当前会话）
export MY_VAR="value"

# 永久设置环境变量（添加到 ~/.bashrc）
echo 'export MY_VAR="value"' >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

# 常见的重要环境变量
PATH              # 命令搜索路径
HOME              # 用户主目录
USER              # 当前用户名
SHELL             # 当前 Shell
PWD               # 当前工作目录

总结

学习 Debian Linux 的基础知识是成为一个有效的 LeBot 开发者的关键。本章介绍了：

Linux 文件系统结构和重要目录
基本的文件和目录操作命令
用户、权限和组的管理
软件包管理和系统服务管理
网络配置和监控
文本处理和日志查看
Shell 脚本编写基础

掌握这些基本概念和命令后，你将能够更有效地使用 LeBot 系统，进行开发和调试工作。在接下来的章节中，我们将探讨如何使用 SSH 远程连接到 LeBot，以及网络通信的相关内容。

Debian Linux 基础知识入门 ​

什么是 Debian Linux？ ​

Debian 的特点 ​

Linux 文件系统结构 ​

根目录与主要目录 ​

重要的系统目录说明 ​

基本命令与操作 ​

文件和目录操作 ​

列出文件和目录 ​

改变工作目录 ​

创建和删除目录 ​

创建、查看和编辑文件 ​

复制、移动和删除文件 ​

权限管理 ​

理解文件权限 ​

更改权限 ​

更改所有者和组 ​

用户和组管理 ​

查看用户信息 ​

创建和删除用户 ​

组管理 ​

软件包管理 ​

APT 基本命令 ​

常用软件包 ​

进程和服务管理 ​

systemd 服务管理 ​

进程管理 ​

网络配置基础 ​

查看网络信息 ​

配置网络 ​

使用 ifconfig 临时配置 ​

查看和配置 DNS ​

系统监控和日志 ​

监控系统资源 ​

系统日志 ​

文本处理和搜索 ​

grep - 文本搜索 ​

sed - 流编辑器 ​

awk - 文本处理 ​

压缩和归档 ​

Shell 脚本基础 ​

创建第一个 Shell 脚本 ​

保存和运行脚本 ​

条件语句 ​

循环 ​

环境变量 ​

总结 ​

推荐资源 ​

Debian Linux 基础知识入门

什么是 Debian Linux？

Debian 的特点

Linux 文件系统结构

根目录与主要目录

重要的系统目录说明

基本命令与操作

文件和目录操作

列出文件和目录

改变工作目录

创建和删除目录

创建、查看和编辑文件

复制、移动和删除文件

权限管理

理解文件权限

更改权限

更改所有者和组

用户和组管理

查看用户信息

创建和删除用户

组管理

软件包管理

APT 基本命令

常用软件包

进程和服务管理

systemd 服务管理

进程管理

网络配置基础

查看网络信息

配置网络

使用 ifconfig 临时配置

查看和配置 DNS

系统监控和日志

监控系统资源

系统日志

文本处理和搜索

grep - 文本搜索

sed - 流编辑器

awk - 文本处理

压缩和归档

Shell 脚本基础

创建第一个 Shell 脚本

保存和运行脚本

条件语句

循环

环境变量

总结

推荐资源