【Linux】Linux入门实战教程：文件系统与进程管理

Linux入门实战教程：文件系统与进程管理

Linux入门实战教程：文件系统与进程管理
- 引言
- 第一部分：Linux文件系统------你的"无盘符文件柜"
- - 一、Linux目录结构：认识"文件柜"的抽屉
  - - 实战任务1：浏览核心目录
  - 二、inode、硬链接与软链接：文件的"身份"与"快捷方式"
  - - [1. inode：文件的"身份证号"](#1. inode：文件的“身份证号”)
    - [2. 硬链接：文件的"别名"](#2. 硬链接：文件的“别名”)
    - [3. 软链接：文件的"快捷方式"](#3. 软链接：文件的“快捷方式”)
    - 核心区别总结
    - 实战任务2：操作inode与链接
  - 三、常用文件系统命令：管理"文件柜"的工具
  - Linux文件系统层级结构简图
- 第二部分：Linux进程管理------你的"后台运行程序"
- - 一、进程基础概念：认识"运行中的程序"
  - 二、常用进程管理命令：查看与控制进程
  - - [1. 查看进程：监控"运行中的程序"](#1. 查看进程：监控“运行中的程序”)
    - [2. 控制进程：启动、停止、后台运行](#2. 控制进程：启动、停止、后台运行)
    - 实战任务3：管理进程生命周期
    - 进程生命周期流程图（从启动到终止）
- 课后练习建议（边练边巩固）

引言

对于零基础读者来说，Linux的"文件系统"和"进程管理"就像认识一台新电脑的"文件柜"和"正在运行的程序"------前者管文件怎么放，后者管程序怎么跑。这篇教程全程用生活化类比，搭配可直接复制的命令，带你边操作边理解核心逻辑，摆脱"命令行恐惧"。

第一部分：Linux文件系统------你的"无盘符文件柜"

Windows用C盘、D盘分类文件，而Linux没有盘符，所有文件都装在一个"根文件柜"（/）里，里面的文件夹层层嵌套，就像文件柜的抽屉和隔层。我们先搞懂这个"文件柜"的结构，再学习文件的"身份标识"和"快捷方式"。

一、Linux目录结构：认识"文件柜"的抽屉

核心逻辑：根目录（/）是所有目录的起点，下面的核心目录各有分工，类比成日常场景更好记：

/（根目录）：整个文件系统的"总文件柜"，所有文件和目录都从这里延伸，没有它就没有其他目录。
/home：普通用户的"个人抽屉"，每个用户都有专属子目录（比如 /home/zhang san），就像你的私人文件盒，只能自己自由操作。
/etc：系统的"设置抽屉"，存放系统和软件的配置文件，类比成电脑的"控制面板"，修改这里的文件能调整系统规则。
/bin：系统的"工具抽屉"，存放ls、cd等常用命令，就像工具箱里的螺丝刀、扳手，保证系统最基本的运行。
/var：程序的"日志抽屉"，存放软件运行产生的日志、缓存，类比成软件的"操作记录本"，出问题时可查这里的记录。
/tmp：临时的"杂物抽屉"，存放系统和软件的临时文件，重启电脑后自动清空，就像垃圾桶的临时存放区。

实战任务1：浏览核心目录

用以下命令切换、查看目录，亲手感受Linux的目录结构：

bash 复制代码

# 切换到根目录（进入总文件柜）
cd /

# 查看根目录下的所有目录（列出所有抽屉）
ls -l

# 切换到自己的个人目录（进入专属抽屉）
cd /home

# 查看当前目录路径（确认自己在哪）
pwd

预期输出：ls -l 会显示根目录下的所有核心目录（home、etc、bin等）；pwd 会输出 /home，确认已切换到个人目录。

二、inode、硬链接与软链接：文件的"身份"与"快捷方式"

我们看到的文件名只是"表象"，Linux底层靠 inode 识别文件，而链接就是给文件"起别名"或"建快捷方式"。

1. inode：文件的"身份证号"

类比：每个文件都有一个唯一的 inode 编号，就像人的身份证号，包含文件的大小、权限、存储位置等信息。文件名只是 inode 的"昵称"------删除文件名，只要 inode 还在，文件数据就没丢，只是找不到入口了。

2. 硬链接：文件的"别名"

类比：给你的文件"起另一个名字"，两个名字指向同一个 inode（同一个文件本体）。删除其中一个名字，另一个仍能正常访问文件，就像一个人有大名和小名，叫哪个都能找到他。

3. 软链接：文件的"快捷方式"

类比：和Windows快捷方式完全一样，只记录原文件的路径，不指向 inode。如果原文件被删除，软链接就会"失效"（显示红色断裂状态），就像快捷方式指向的文件被删了，快捷方式也没用了。

核心区别总结

硬链接：别名，删一个不影响其他，不能跨磁盘创建；
软链接：快捷方式，原文件删了就失效，可跨磁盘创建。

实战任务2：操作inode与链接

bash 复制代码

# 1. 创建一个测试文件（生成一个"文件本体"）
echo "hello linux" > test.txt

# 2. 查看文件的inode编号（查看文件身份证）
ls -i test.txt

# 3. 创建硬链接（起别名 test_hard.link）
ln test.txt test_hard.link

# 4. 创建软链接（建快捷方式 test_soft.link）
ln -s test.txt test_soft.link

# 5. 查看三个文件的inode和状态
ls -li

# 6. 修改原文件，观察链接文件变化
echo "add content" >> test.txt
cat test_hard.link  # 硬链接同步变化
cat test_soft.link  # 软链接同步变化

# 7. 删除原文件，观察链接文件
rm -f test.txt
cat test_hard.link  # 硬链接仍能访问内容
cat test_soft.link  # 软链接失效，提示"没有那个文件或目录"

预期输出：ls -li 会显示 test.txt 和 test_hard.link 的 inode 编号相同，test_soft.link 有特殊标识（l开头）；删除原文件后，软链接访问失败，硬链接正常。

三、常用文件系统命令：管理"文件柜"的工具

除了上面的命令，这几个工具能帮你查看磁盘空间、文件大小：

bash 复制代码

# 查看磁盘空间使用情况（人性化显示GB/MB）
df -h

# 查看当前目录总大小（汇总显示，不展开子目录）
du -sh

# 查看当前目录下所有文件/目录的大小
du -h --max-depth=1

预期输出：df -h 显示各分区的已用空间、剩余空间；du -sh 显示当前目录总大小，帮你快速排查"空间被谁占了"。

Linux文件系统层级结构简图

第二部分：Linux进程管理------你的"后台运行程序"

打开浏览器、微信，这些"正在运行的程序"在Linux里就叫"进程"。进程有自己的"身份证（PID）"，有父有子，还能被我们手动控制（启动、停止）。

一、进程基础概念：认识"运行中的程序"

进程：类比"正在播放的电影"，程序是电影文件（静态），进程是播放中的画面（动态），占用CPU、内存资源，有生命周期。
PID：进程ID，类比"电影票座位号"，每个进程启动后系统分配唯一PID，是控制进程的核心标识。
父子进程：类比"主程序和子窗口"，你打开终端（父进程），在终端里运行ls命令（子进程）。父进程终止，子进程可能跟着终止；子进程终止，父进程不受影响。

二、常用进程管理命令：查看与控制进程

1. 查看进程：监控"运行中的程序"

bash 复制代码

# 查看系统所有进程（全景图，包含PID、占用资源）
ps aux

# 动态监控进程（实时刷新，按CPU占用排序）
top

# 增强版动态监控（界面更友好，支持鼠标操作）
htop  # 若未安装，先执行：sudo apt install htop（Ubuntu）/ sudo yum install htop（CentOS）

操作说明：top/htop 中，按"q"退出监控，top按"k"可输入PID终止进程，htop直接用鼠标点击进程后按"F9"终止。

2. 控制进程：启动、停止、后台运行

bash 复制代码

# 1. 后台运行进程（加&，终端可继续操作）
sleep 100 &  # 让系统休眠100秒，后台运行

# 2. 查看后台进程
jobs

# 3. 终止进程（按PID终止，先查PID再终止）
ps aux | grep sleep  # 查找sleep进程的PID（假设是1234）
kill 1234  # 正常终止进程

# 4. 强制终止进程（针对卡死的进程）
kill -9 1234

# 5. 后台持久运行进程（关闭终端也不终止）
nohup sleep 300 &  # 输出日志保存到nohup.out

避坑提示：不要轻易终止PID为1的进程，这是系统初始化进程，终止会导致系统崩溃。优先终止自己创建的进程（如sleep、自定义脚本）。

实战任务3：管理进程生命周期

bash 复制代码

# 1. 前台运行一个进程（终端被占用，无法输入其他命令）
sleep 60  # 此时终端卡住，等待60秒或按Ctrl+C终止

# 2. 后台运行进程，记录PID
sleep 1000 &
echo $!  # 输出最后一个后台进程的PID（记下来，比如2345）

# 3. 用top监控该进程
top -p 2345  # 只监控PID为2345的进程，按q退出

# 4. 用kill终止进程
kill 2345

# 5. 验证进程是否终止
ps aux | grep 2345  # 无结果则说明已终止

进程生命周期流程图（从启动到终止）

课后练习建议（边练边巩固）

文件系统练习：在/home目录创建文件，为其创建硬链接和软链接，移动链接到/tmp目录，验证访问效果，最后删除原文件观察链接状态。
磁盘排查练习：用df -h和du -sh命令，找出根目录下占用空间最大的3个目录。
进程练习：用nohup后台运行一个脚本（如echo "test" && sleep 500），关闭终端重新登录，用ps aux找到该进程并终止。
进阶练习：观察父子进程关系------打开终端（查其PID），在终端中运行ls命令，用ps aux找到ls进程，查看其父PID是否与终端PID一致。

提示：所有命令在Ubuntu、CentOS等主流Linux系统中均可通用，若遇权限问题，在命令前加sudo（如sudo rm -f 文件名），输入用户密码即可执行。