Ubuntu Linux基础教程

图文并茂，内容详尽。本书适合作为计算机及相关专业Linux课程教材，也可用于相关工程入员入门时选用。 

本书作为基于Ubuntu的Linux入门教材，包括以下内容：一、Ubuntu安装；二、图形界面和字符界面的使用；三、vi编辑器和实用程序的使用；四、Shell编程初步及上机实验。本书将配有PPT和课后习题解答，适合入门者选用。

目录

第1章认识Linux

1.1Linux简介

1.1.1Linux的由来

1.1.2Linux的内核

1.1.3Linux的特点

1.2Ubuntu安装

1.2.1安装准备

1.2.2双系统

1.2.3虚拟机

1.3Ubuntu简介

1.4小结

习题

第2章Ubuntu图形界面

2.1基本操作

2.1.1登录

2.1.2注销

2.1.3关机

2.1.4重启

2.2系统设置

2.2.1显示设置

2.2.2桌面背景修改

2.2.3时间和日期设置

2.2.4磁盘管理

2.2.5网络设置

2.3应用软件

2.3.1访问因特网

2.3.2办公应用

2.3.3图像处理

2.3.4即时通信

2.3.5音频播放

2.3.6视频播放

2.4程序安装

2.4.1添加和删除程序

2.4.2软件包及管理器

2.4.3命令行软件包安装

2.4.4Ubuntu软件库

2.5小结

习题

第3章Ubuntu字符界面

3.1Ubuntu命令简介

3.2登录与注销

3.2.1用户登录

3.2.2用户注销

3.2.3退出当前shell

3.2.4修改登录口令

3.2.5关闭系统

3.2.6重启系统

3.3目录与文件

3.3.1显示当前工作目录

3.3.2更改工作目录

3.3.3创建工作目录

3.3.4删除工作目录

3.3.5移动目录或文件

3.3.6复制目录或文件

3.3.7删除目录或文件

3.3.8创建文件或修改时间

3.3.9查看目录和文件

3.3.10以树状图列出目录内容

3.3.11显示文件或文件系统的详细信息

3.4文件内容显示

3.4.1创建和显示文件

3.4.2改变文件权限

3.4.3分页往后显示文件

3.4.4分页自由显示文件

3.4.5指定显示文件前若干行

3.4.6指定显示文件后若干行

3.5文件内容处理

3.5.1对文件内容进行排序

3.5.2检查文件中重复内容

3.5.3在文件中查找指定内容

3.5.4逐行对不同文件进行比较

3.5.5逐字节对不同文件进行比较

3.5.6对有序文件进行比较

3.5.7对文件内容进行剪切

3.5.8对文件内容进行粘贴

3.5.9对文件内容进行统计

3.6文件查找

3.6.1在硬盘上查找文件或目录

3.6.2在数据库中查找文件或目录

3.6.3查找指定文件的位置

3.6.4查找可执行文件的位置

3.7磁盘管理

3.7.1检查磁盘空间占用情况

3.7.2统计目录或文件所占磁盘空间大小

3.7.3挂载文件系统

3.7.4检查磁盘的使用空间与限制

3.7.5打开磁盘空间限制

3.7.6为指定用户分配限额

3.7.7显示用户或工作组的磁盘配额信息

3.7.8显示文件系统的配额信息

3.7.9关闭磁盘空间限制

3.7.10卸载文件系统

3.8备份压缩

3.8.1zip、unzip和zipinfo

3.8.2gzip、gunzip和gzexe

3.8.3bzip2、bunzip2和bzip2recover

3.8.4compress和uncompress

3.8.5uuencode和uudecode

3.8.6dump和tar

3.9获取帮助

3.9.1使用man获取帮助

3.9.2使用whatis获取帮助

3.9.3使用help获取帮助

3.9.4使用info获取帮助

3.10其他命令

3.10.1清除屏幕信息

3.10.2显示文本

3.10.3显示日期和时间

3.10.4查看当前进程

3.10.5终止某一进程

3.10.6显示最近登录系统的用户信息

3.10.7显示历史指令

3.10.8超级权限用户及操作

3.10.9定义别名

3.11小结

习题

第4章vi编辑器

4.1开始使用编辑器

4.1.1vi编辑器简介

4.1.2进入vi编辑器

4.1.3文件不存盘退出

4.1.4文件存盘退出

4.1.5文件另存

4.1.6部分文件另存

4.1.7文件覆盖

4.1.8向文件中追加内容

4.1.9撤销对文件内容修改

4.2移动光标

4.2.1使用方向键

4.2.2使用字母键

4.2.3使用组合键

4.2.4逐单词移动

4.2.5在某一行内移动

4.2.6在不同行上移动

4.2.7在屏幕上移动

4.2.8返回初始位置

4.2.9调整显示文本

4.3文本添加

4.3.1在光标当前位置左侧插入文本

4.3.2在光标当前位置右侧插入文本

4.3.3在光标当前位置上方插入文本

4.3.4在光标当前位置下方插入文本

4.3.5在行首插入文本

4.3.6在行末插入文本

4.4文本查找和替换

4.4.1向前查找字符串

4.4.2向后查找字符串

4.4.3替换指定字符

4.4.4单词替换

4.4.5在某一行内替换

4.4.6对所有行进行替换

4.5文本复制、剪切和粘贴

4.5.1复制和粘贴字符

4.5.2剪切和粘贴字符

4.5.3复制、剪切和粘贴指定字符

4.5.4复制和粘贴单词

4.5.5剪切和粘贴单词

4.5.6复制和粘贴行

4.5.7剪切和粘贴行

4.5.8复制和移动文本块

4.6文本删除和撤销

4.6.1删除字符

4.6.2删除单词

4.6.3删除单行

4.6.4删除多行

4.6.5删除指定行

4.6.6重复删除

4.6.7撤销最近一次删除

4.6.8连续撤销删除

4.6.9撤销一行上所有修改

4.7更改vi编辑器设置

4.7.1显示和隐藏行号

4.7.2设置和取消字符自动缩进

4.7.3显示或隐藏当前编辑状态

4.7.4搜索时忽略大小写

4.7.5显示和隐藏特殊字符

4.7.6特殊字符匹配

4.7.7显示长文本行

4.7.8查看编辑器当前设置

4.7.9编辑器的配置文件

4.8高级功能

4.8.1在vi中执行shell指令

4.8.2读入文件和shell命令

4.8.3编辑命令

4.8.4控制字符

4.8.5命令映射

4.8.6命令缩写

4.9小结

习题

第5章实用程序初步

5.1多列内容输出

5.1.1按多列格式输出

5.1.2按不同行列顺序

5.2文件内容查找

5.2.1在多个文件内容中查找

5.2.2在文件中查找多个单词

5.2.3查找单词时忽略字母的大小写

5.2.4查找目标内容的文件名

5.2.5使用正则表达式

5.3基本数学运算

5.3.1整数运算

5.3.2浮点运算

5.4文件内容排序

5.4.1对文件内容按字典顺序排序

5.4.2对文件内容不区分字母大小写排序

5.4.3对文件内容反向排序

5.4.4对文件内容按数值大小排序

5.4.5对文件内容按某一字段排序

5.4.6对文件内容限定排序

5.4.7在不同字段分隔符下使用sort

5.4.8对文件排序后重写

5.5文件内容比较

5.5.1识别和删除重复行

5.5.2按行比较两个文件

5.5.3查看文件不同之处

5.6文件内容替换

5.6.1替换指定字符

5.6.2按范围替换

5.6.3删除指定字符

5.6.4结合管道替换

5.7单行编辑数据

5.7.1修改指定单词

5.7.2删除指定行

5.7.3结合正则表达式修改

5.8数据操作工具

5.8.1数据操作工具介绍

5.8.2选择行并输出字段

5.8.3指定字段分隔符

5.8.4awk命令语法

5.8.5使用awk操作数据库

5.8.6选择输出数据库的字段

5.8.7使用awk的预定义变量

5.8.8使用自定义变量、字符串和数字

5.8.9使用正则表达式

5.8.10使用指定的字段选择记录

5.8.11使用awk命令文件

5.8.12awk命令的拓展

5.8.13在awk中进行数学运算

5.9小结

习题

第6章Shell脚本编程初步

6.1脚本入门

6.1.1创建脚本

6.1.2调试和运行脚本

6.2条件结构化命令

6.2.1使用case语句

6.2.2使用if语句

6.3循环结构化命令

6.3.1使用for

6.3.2使用while

6.3.3使用until

6.3.4使用break和continue

6.4使用函数

6.5综合实例

6.6小结

习题

第7章上机实验

7.1实验一安装Ubuntu

一、 实验目的

二、 实验内容

三、 实验步骤

四、 常见问题

五、 拓展思考

7.2实验二熟悉Ubuntu图形界面

一、 实验目的

二、 实验内容

三、 实验步骤

四、 常见问题

五、 拓展思考

7.3实验三Ubuntu基本命令(一)

一、 实验目的

二、 实验内容

三、 实验步骤

四、 常见问题

五、 拓展思考

7.4实验四Ubuntu基本命令(二)

一、 实验目的

二、 实验内容

三、 实验步骤

四、 常见问题

五、 拓展思考

7.5实验五Ubuntu高级命令(一)

一、 实验目的

二、 实验内容

三、 实验步骤

四、 常见问题

五、 拓展思考

7.6实验六Ubuntu高级命令(二)

一、 实验目的

二、 实验内容

三、 实验步骤

四、 常见问题

五、 拓展思考

7.7实验七Ubuntu高级命令(三)

一、 实验目的

二、 实验内容

三、 实验步骤

四、 常见问题

五、 拓展思考

7.8实验八vi编辑器(一)

一、 实验目的

二、 实验内容

三、 实验步骤

四、 常见问题

五、 拓展思考

7.9实验九vi编辑器(二)

一、 实验目的

二、 实验内容

三、 实验步骤

四、 常见问题

五、 拓展思考

7.10实验十vi编辑器(三)

一、 实验目的

二、 实验内容

三、 实验步骤

四、 常见问题

五、 拓展思考

7.11实验十一实用程序(一)

一、 实验目的

二、 实验内容

三、 实验步骤

四、 常见问题

五、 拓展思考

7.12实验十二实用程序(二)

一、 实验目的

二、 实验内容

三、 实验步骤

四、 常见问题

五、 拓展思考

7.13实验十三shell编程(一)

一、 实验目的

二、 实验内容

三、 实验步骤

四、 常见问题

五、 拓展思考

7.14实验十四shell编程(二)

一、 实验目的

二、 实验内容

三、 实验步骤

四、 常见问题

五、 拓展思考

7.15实验十五shell编程(三)

一、 实验目的

二、 实验内容

三、 实验步骤

四、 常见问题

五、 拓展思考

7.16小结

前言

信息技术已经与人们的日常工作和生活密不可分。通常绝大部分人都在工作中使用电脑，包括台式机和笔记本，在生活中使用智能终端，包括手机和平板电脑。最为常用的桌面操作系统包括Windows、MacOS和Linux，最为常用的智能终端主要基于iOS和Android平台。这也意味着无论是在工作中，还是生活中，Linux均如影随形，因此，对于大部分专业人员而言，Ubuntu 16.04 Long Term Support(LTS)作为第六个长期支持的版本，确实值得学习和使用。
尽管“操作系统”是普通高等院校计算机及相关专业本科生的必修课程，但由于最为常用的操作系统如Windows和MacOS并不对普通用户开放源程序。因此，在讲授“操作系统”这门课时不少教师会发现以下问题： 学习能力弱的学生觉得云里雾里，而学习能力强的学生觉得意犹未尽，若将开放源代码的Linux作为选修课甚至设置为计算机及相关专业的必修课，可望解决上述问题。
本书紧紧围绕着Ubuntu 16.04 LTS这一开放源代码的Linux发行版，在设计和挑选教材内容时，有以下考虑。
（1） 本书尽可能不涉及过多的“操作系统”课程中的术语和理论，而是站在使用者的角度来介绍Ubuntu，希望读者通过使用这一系统来理解“操作系统”课程涉及的算法及思想。
（2） 考虑到大多数学生对Ubuntu比较陌生，因此在第1章我们既详细介绍了如何安装虚拟机并在其中安装Ubuntu 16.04，也仔细描述了如何在已经安装了Windows 7的计算机上安装Ubuntu并以双系统的方式运行。对于初学者而言，安装Ubuntu是学习它的第一步。
（3） 有很大一部分学生因为长期使用Windows或MacOS，担心自己贸然转到字符界面的Ubuntu难以适应而不敢尝试之。我们在第2章介绍了Ubuntu图形界面下日常使用时的大部分功能，这避免了学生从具有友好操作界面的Windows或MacOS直接迁移到Ubuntu字符界面时感到的不适，从而实现了平滑过渡。
（4） 从某种层次上来讲，华丽的图形界面其实是为非专业人员提供的，对于专业人员而言，字符界面可谓又快又好。在第3章中介绍了Ubuntu字符界面下最为常用的命令，这是Linux的精华之处。
（5） 尽管Ubuntu中内置了具有图形界面的gedit，但对专业人员而言，vi才是首选。在第4章中较为详尽地介绍了vi编辑器的基本用法，并提及少许高级功能。
（6） 第5章中介绍了部分实用程序的用法，这些实用程序可以满足绝大部分日常需求，帮助人们提高处理数据的速度。
（7） 为了更好地处理数据并使这一过程可被重用，仅使用实用程序是不够的。因此在第6章中介绍了Shell脚本编程的基本知识，通过使用Shell脚本，可以处理极为复杂的事务。
（8） 最后一章为实验，主要提供给学生上机时使用，目的是让学生在反复使用这一系统的过程中加深对“操作系统”课程的理解，同时也使学生能更为熟练地操作Ubuntu。
本书内容重点突出，语言精练易懂，便于自学，可作为高等院校计算机及相关专业的Linux类课程教材，也可以作为Linux爱好者的入门书籍，或作为工程技术人员的参考书。
参加本书编写的还有刘芳华老师、曹远龙老师、桂小林老师和段高华老师。感谢在本书编著过程中给予过支持和帮助的陈彦如、蔡云戈、薛峰、李钦华、李雯晴和黎明！
作者在编著本教材的过程中，参阅了大量的相关教材和专著，也在网上查找了很多资料，在此向各位原著者致敬和致谢！
由于作者水平有限，加上时间仓促，书中难免存在不妥，恳请读者批评指正！

编者2018年1月

第5章实用程序初步

经过第3章的学习，读者应该掌握了在Ubuntu字符型界面下进行基本操作。本章将介绍一些常用的实用程序来帮助读者在字符界面下更好地使用Ubuntu。它们分别是多列内容输出column，文件内容查找grep，基本数学运算bc，文件内容排序sort，文件内容比较uniq、comm和diff，文件内容替换tr，单行数据编辑sed和数据操作工具awk。
5.1多列内容输出

在第三章的学习中，我们在字符型界面中查看文件的内容时，可以发现其中的数据大都是靠屏幕最左方单列由上至下显示，除此列显示数据之外的屏幕区域均为空白，因此需要在屏幕上调整文件内容输出的样式，以实现更多内容在同一屏幕上显示。本节将介绍使用column实现文件按多列格式的输出。
5.1.1按多列格式输出
(1) 执行以下命令创建一个名为ex0501_column的文件。

vi ex0501_column

在当前文件中输入以下信息并保存，注意其格式为单列多行。

Monday

Tuesday

Wednesday

Thursday

Friday

Saturday

Sunday

(2) 执行more命令查看文件内容。

more ex0501_column

结果如图51所示，文件内容以单列显示。
(3) 执行以下命令以完成用column程序显示文件内容。

column ex0501_column | more

结果如图52所示，文件内容以多列显示。

图51使用more查看时单列显示效果

图52使用column的多列显示效果