Linux操作与文件系统基础

Linux作为服务器运维、后端开发、云计算领域的核心操作系统，其用户管理、权限体系、文件处理、文本解析是从业者的必备底层技能。不同于Windows可视化操作，Linux一切皆文件的设计思想，让文件系统与命令行操作成为核心核心。本文将系统性讲解用户管理、权限体系、Vim编辑器、文本工具、正则表达式、文件检索、压缩打包、sed/awk流处理九大核心知识点，每个模块配套落地实操，且后续案例层层复用前文知识点，贴合企业面试与生产环境实战场景，帮助读者从零掌握Linux基础核心能力。

一、Linux用户管理基础（配置文件+核心命令+实操）

Linux是多用户、多任务的分时操作系统，支持多个用户同时登录系统、独立操作资源。系统通过用户ID、组ID区分不同用户权限，所有用户信息、认证信息、组信息均通过固定配置文件存储，搭配专属命令实现用户的增删改查，是权限管控的基础前提。

1.1 核心用户配置文件深度解读

Linux用户体系的核心配置文件共3个，分别存储用户信息、密码信息、用户组信息，是理解用户管理的核心，所有用户操作命令本质都是修改这三个文件。

1.1.1 /etc/passwd 用户信息配置文件

该文件存储系统所有用户的基本信息，所有用户均可读取，仅root可修改，每行对应一个用户，以冒号分隔7个字段，格式固定：用户名:密码占位符(x):UID:GID:用户备注:家目录:登录Shell。

字段详解：

• 用户名：登录系统的账号名称，唯一标识

• 密码占位符x：早期存储加密密码，现在密码迁移至/etc/shadow，x仅作占位

• UID：用户ID，系统唯一标识用户，root的UID=0，系统用户UID=1-999，普通用户UID≥1000

• GID：初始组ID，对应用户默认所属用户组

• 用户备注：用户描述信息，可自定义为空

• 家目录：用户登录后的默认工作目录，普通用户一般在/home/用户名，root为/root

• 登录Shell：用户登录后的命令解释器，默认/bin/bash，禁止登录用户为/sbin/nologin

1.1.2 /etc/shadow 用户密码配置文件

该文件存储用户加密密码及密码有效期信息，仅root用户可读写，普通用户无任何权限，保障密码安全。每行对应一个用户密码信息，9个字段，核心字段为加密密码、密码过期时间。

核心作用：解决早期passwd文件所有人可读导致的密码泄露风险，是Linux密码安全机制的核心文件。

1.1.3 /etc/group 用户组配置文件

存储系统所有用户组信息，每行对应一个组，字段格式：组名:占位符x:GID:附属用户，主要记录组ID和组内附加用户，实现多用户权限统一管理。

1.2 用户与用户组核心操作命令

所有用户操作命令均适配生产环境，区分root与普通用户权限，普通用户仅可修改自身密码，增删改用户必须root权限。

命令	功能说明	常用参数
useradd	创建普通用户	-m 自动创建家目录；-g 指定初始组；-G 指定附属组；-s 指定登录Shell
passwd	设置/修改用户密码	无参数改自身密码；passwd 用户名 修改指定用户密码（root专属）
userdel	删除用户	-r 彻底删除用户+家目录+邮件文件，避免残留垃圾文件
usermod	修改用户属性	-g 修改初始组；-G 修改附属组；-s 修改登录Shell；-L 锁定用户；-U 解锁用户
groupadd	创建用户组	-g 指定组ID
id	查看用户UID、GID、所属组	id 用户名 查看指定用户信息
groupdel	删除用户组	-f 强制删除非空用户组（慎用）；默认仅删除无用户依附的空组

1.3 模块实操：完整用户创建与配置流程

实操目标：创建运维专属用户 ops01，指定初始组为ops，附属组为root，自动创建家目录，禁止过期，验证配置文件变化。

# 1. 创建用户组ops
[root@rocky ~ ]# groupadd ops
[root@rocky ~ ]# cat /etc/passwd |tail
clevis:x:998:997:Clevis Decryption Framework unprivileged user:/var/cache/clevis:/usr/sbin/nologin
sssd:x:997:996:User for sssd:/run/sssd:/sbin/nologin
libstoragemgmt:x:995:995:daemon account for libstoragemgmt:/:/usr/sbin/nologin
systemd-coredump:x:994:994:systemd Core Dumper:/:/usr/sbin/nologin
setroubleshoot:x:993:993:SELinux troubleshoot server:/var/lib/setroubleshoot:/usr/sbin/nologin
sshd:x:74:74:Privilege-separated SSH:/usr/share/empty.sshd:/usr/sbin/nologin
chrony:x:992:992:chrony system user:/var/lib/chrony:/sbin/nologin
tcpdump:x:72:72:tcpdump:/:/usr/sbin/nologin
mz:x:1000:1000:mz:/home/mz:/bin/bash
ops1:x:1001:1001::/home/ops1:/bin/bash
​
# 2. 创建用户ops1，指定初始组ops，附属组root，自动创建家目录（ubuntu 不会自动创建家目录 需要加-m rocky不加-m自动会创建）
[root@ubuntu24-13 ~ ]# useradd ops1
ishere： ~
[root@ubuntu24-13 ~ ]# ls /home/
mz
ishere： ~
[root@ubuntu24-13 ~ ]# useradd -m ops2
ishere： ~
[root@ubuntu24-13 ~ ]# ls /home/
mz  ops2
ishere： ~
[root@ubuntu24-13 ~ ]#
​
​
​
[root@rocky ~ ]# useradd -g ops -G root ops1
[root@rocky ~ ]# id ops1
uid=1001(ops1) gid=1001(ops) groups=1001(ops),0(root)
​
# 3. 设置用户登录密码
[root@rocky ~ ]# passwd ops1
New password:
BAD PASSWORD: The password is shorter than 8 characters
Retype new password:
passwd: password updated successfully
[root@rocky ~ ]# cat /etc/shadow |grep ops1   #查看密码文件 ops1的信息
ops1:$y$j9T$1t.Q20RObPBZ9uNrnib2/0$jGpFmPpmBHbOafVQ0tkr5BAi218iXK9yLXPTNWAuYV2:20624:0:99999:7:::
​
# 4. 查看用户属性，验证UID、GID、所属组
[root@rocky ~ ]# id ops1
uid=1001(ops1) gid=1001(ops) groups=1001(ops),0(root)
# 5. 查看passwd文件，确认用户配置
[root@rocky ~ ]# grep ops1 /etc/passwd
ops1:x:1001:1001::/home/ops1:/bin/bash
# 6. 锁定用户（禁止登录）
[root@rocky ~ ]# usermod -L ops1
here： ~
[root@rocky ~ ]# grep ops1 /etc/shadow #禁用密码登录后 加密密码前面会有个!
ops1:!$y$j9T$1t.Q20RObPBZ9uNrnib2/0$jGpFmPpmBHbOafVQ0tkr5BAi218iXK9yLXPTNWAuYV2:20624:0:99999:7:::
here： ~
[root@rocky ~ ]# su - mz
[mz@rocky ~]$ su - ops1
Password:
su: Authentication failure
​
# 7. 解锁用户
[root@rocky ~ ]# usermod -U ops1
[root@rocky ~ ]# grep ops1 /etc/shadow
ops1:$y$j9T$1t.Q20RObPBZ9uNrnib2/0$jGpFmPpmBHbOafVQ0tkr5BAi218iXK9yLXPTNWAuYV2:20624:0:99999:7:::
​
# 8. 彻底删除用户及数据
[root@rocky ~ ]# userdel -r ops1
here： ~
[root@rocky ~ ]# id ops1
id: ‘ops1’: no such user
here： ~
[root@rocky ~ ]# grep ops1 /etc/passwd /etc/shadow /etc/group
here： ~
[root@rocky ~ ]#
[root@rocky ~ ]# grep ops /etc/group
ops:x:1001:
​
#删除用户组
[root@rocky ~ ]# grep ops /etc/group
​

实操总结：用户创建本质是系统自动修改passwd、shadow、group三个配置文件，所有命令操作均为可视化封装，理解配置文件可快速排查用户登录异常问题。

二、Linux用户与文件权限体系

Linux权限体系是系统安全的核心，严格区分文件所有者、所属组、其他用户三类主体的读、写、执行权限，结合前文用户体系，实现精细化资源管控，是企业面试高频考点。

2.1 权限体系核心原理

Linux一切皆文件，所有文件/目录都拥有9位基础权限，分为三组，每组3位，对应三类用户：

• 所有者权限（u）：文件创建者/指定拥有者，优先级最高

• 所属组权限（g）：用户组内所有用户的权限

• 其他用户权限（o）：非所有者、非所属组的所有系统用户

权限标识与数值对应（核心考点）：

• 读权限r（4）：文件可查看内容，目录可列出列表

• 写权限w（2）：文件可修改删除，目录可新增/删除文件

• 执行权限x（1）：文件可运行（脚本/程序），目录可进入切换

常见权限组合：755(rwxr-xr-x)（目录默认权限）、644(rw-r--r--)（文件默认权限）。

2.2 三大权限操作命令详解

2.2.1 chown：修改文件所有者和所属组

核心功能：变更文件的拥有用户、所属组，仅root可执行，普通用户无权限修改文件所有者。

语法：chown [用户]:[组] 文件名

# 仅修改所有者为ops01
[root@rocky ~ ]# ll test.txt
-rw-r--r--. 1 root root 0 Jun 20 15:51 test.txt
here： ~
[root@rocky ~ ]# chown ops01 test.txt
here： ~
[root@rocky ~ ]# ll test.txt
-rw-r--r--. 1 ops01 root 0 Jun 20 15:51 test.txt
​
# 同时修改所有者为ops01、所属组为ops
[root@rocky ~ ]# chown ops01:ops test.txt
here： ~
[root@rocky ~ ]# ll test.txt
-rw-r--r--. 1 ops01 ops 0 Jun 20 15:51 test.txt
​
# 仅修改所属组为IT 
[root@rocky ~ ]# chown :IT test.txt
here： ~
[root@rocky ~ ]# ll test.txt
-rw-r--r--. 1 ops01 IT 0 Jun 20 15:51 test.txt
here： ~
​
 #不使用-R 无法递归修改目录下所有的文件目录 
[root@rocky ~ ]# mkdir -p data/test/a
here： ~
[root@rocky ~ ]# tree data/
data/
└── test
    └── a
​
3 directories, 0 files
here： ~
[root@rocky ~ ]# chown ops01:ops data/
here： ~
[root@rocky ~ ]# ll data/
total 0
drwxr-xr-x. 3 root root 15 Jun 20 16:14 test
here： ~
[root@rocky ~ ]# ll data/ -d
drwxr-xr-x. 3 ops01 ops 18 Jun 20 16:14 data/
here： ~
#递归修改目录下所有文件权限 
[root@rocky ~ ]# chown -R ops01:ops data/
here： ~
[root@rocky ~ ]# ll data/
total 0
drwxr-xr-x. 3 ops01 ops 15 Jun 20 16:14 test
here： ~
[root@rocky ~ ]# ll data/test/
total 0
drwxr-xr-x. 2 ops01 ops 6 Jun 20 16:14 a
here： ~
[root@rocky ~ ]#
​

2.2.2 chgrp：单独修改文件所属组

核心功能：专属修改文件/目录的所属用户组，可替代chown的组修改功能，语法更简洁。

# 修改test.txt所属组为ops
[root@rocky ~ ]# ll test.txt
-rw-r--r--. 1 ops01 IT 0 Jun 20 15:51 test.txt
here： ~
[root@rocky ~ ]# chgrp ops test.txt
here： ~
[root@rocky ~ ]# ll test.txt
-rw-r--r--. 1 ops01 ops 0 Jun 20 15:51 test.txt
here： ~
​
# 递归修改目录所有文件所属组
[root@rocky ~ ]# chgrp -R IT data/
here： ~
[root@rocky ~ ]# ll data/
total 0
drwxr-xr-x. 3 ops01 IT 15 Jun 20 16:14 test
here： ~
[root@rocky ~ ]# ll data/test/
total 0
drwxr-xr-x. 2 ops01 IT 6 Jun 20 16:14 a
here： ~
​

2.2.3 chmod：修改文件权限（最常用）

支持符号法和数值法两种修改方式，生产中数值法更高效。

1. 数值法：通过权限数值相加设置，精准可控

# 设置文件权限644（rw-r--r--）
[root@rocky ~ ]# chmod 644 test.txt
here： ~
[root@rocky ~ ]# ll test.txt
-rw-r--r--. 1 ops01 ops 0 Jun 20 15:51 test.txt
​
# 设置目录权限755（rwxr-xr-x）
[root@rocky ~ ]# chmod 755 data/
here： ~
[root@rocky ~ ]# ll data/ -d
drwxr-xr-x. 3 ops01 IT 18 Jun 20 16:14 data/
here： ~
[root@rocky ~ ]#
​
# 递归修改目录及子文件权限
[root@rocky ~ ]# chmod -R 700 data/
here： ~
[root@rocky ~ ]# ll data/test/
total 0
drwx------. 2 ops01 IT 6 Jun 20 16:14 a
here： ~
​

2. 符号法：按需增减权限，无需计算数值

# 给所有者添加执行权限
here： ~/data/test
[root@rocky test ]# ll
total 0
d---------. 2 ops01 IT 6 Jun 20 16:14 a
here： ~/data/test
[root@rocky test ]# chmod u+x a
here： ~/data/test
[root@rocky test ]# ll
total 0
d--x------. 2 ops01 IT 6 Jun 20 16:14 a
​
# 取消其他用户读权限
[root@rocky test ]# ll
total 0
drwxrwxrwx. 2 ops01 IT 6 Jun 20 16:14 a
here： ~/data/test
[root@rocky test ]# chmod o-r a
here： ~/data/test
[root@rocky test ]# ll
total 0
drwxrwx-wx. 2 ops01 IT 6 Jun 20 16:14 a
here： ~/data/test
​
# 给所属组添加读写权限
[root@rocky test ]# ll a -d
d---------. 2 ops01 IT 6 Jun 20 16:14 a
here： ~/data/test
[root@rocky test ]# chmod g+rw a
here： ~/data/test
[root@rocky test ]# ll a -d
d---rw----. 2 ops01 IT 6 Jun 20 16:14 a
here： ~/data/test
​

2.3 模块综合实操

实操目标：基于前文创建的ops用户组、ops01用户，完成文件权限精细化配置。

# 1. 创建测试文件与目录
here： ~
[root@rocky ~ ]# mkdir -p /data/ops && touch /data/ops/log.txt
​
# 2. 修改目录所有者为ops01，所属组为ops
here： ~
[root@rocky ~ ]# chown -R ops01:ops /data/
​
# 3. 设置目录/data/ops权限755（所有者可读写执行，其他人只读进入）
[root@rocky ~ ]# chmod 755 /data/ops
here： ~
[root@rocky ~ ]# ll /data/
total 0
drwxr-xr-x. 2 ops01 ops 21 Jun 20 16:33 ops
# 4. 设置日志文件权限644，禁止其他用户修改
[root@rocky ~ ]# chmod 644 /data/ops/log.txt
here： ~
[root@rocky ~ ]# ll /data/ops/
total 0
-rw-r--r--. 1 ops01 ops 0 Jun 20 16:33 log.txt
here： ~
[root@rocky ~ ]#
​
# 5. 给shell脚本添加执行权限
[root@rocky ~ ]# touch /data/ops/run.sh && chmod u+x /data/ops/run.sh
here： ~
[root@rocky ~ ]# ll /data/ops/run.sh
-rwxr--r--. 1 root root 0 Jun 20 16:43 /data/ops/run.sh
here： ~
[root@rocky ~ ]#
​
# 6. 查看权限配置结果
[root@rocky ~ ]# ls -ld /data/ops/ && ls -l /data/ops
drwxr-xr-x. 2 ops01 ops 35 Jun 20 16:43 /data/ops/
total 0
-rw-r--r--. 1 ops01 ops  0 Jun 20 16:33 log.txt
-rwxr--r--. 1 root  root 0 Jun 20 16:43 run.sh
here： ~
[root@rocky ~ ]#
​

2.4 面试高频考点解析

面试题 1：文件权限600、644、755分别适用于什么场景？

参考答案：600（仅所有者读写）适用于密码、密钥等敏感文件；644（所有者读写，他人只读）适用于普通配置文件、日志文件；755适用于程序目录、脚本目录，保障可访问可执行。

面试题2：为什么目录需要执行权限才能进入？

参考答案：目录的执行权限是进入目录、读取目录内文件inode信息的核心权限，仅有读权限只能查看目录列表，无法cd进入、无法操作目录内文件。

三、Vim编辑器全维度实操（基础+定制+可视化+查找）

Vim是Linux系统默认的终端文本编辑器，无图形界面、轻量化、功能强大，是运维、开发必备工具。区别于普通编辑器，Vim拥有多种工作模式，熟练掌握可大幅提升文件编辑效率，所有系统配置文件、脚本文件均默认用Vim编辑。

3.1 Vim四大核心工作模式

Vim的核心精髓是模式切换，不同模式对应不同操作，新手卡顿大多是模式不熟悉：

• 普通模式（默认）：打开文件默认进入，用于光标移动、复制、删除、撤销，不可直接输入文本

• 编辑模式（插入模式）：按i/a/o进入，可输入、修改文本，按ESC退回普通模式

• 命令模式：普通模式按:进入，用于保存、退出、查找、替换、权限修改等批量操作

• 可视化模式：普通模式按v/V/Ctrl+v进入，用于批量选中、批量编辑文本

3.2 基础操作命令大全

3.2.1 文件打开与退出

vim 文件名    # 打开/创建文件
:w            # 保存文件
:q            # 退出文件（无修改）
:wq           # 保存并退出
:q!           # 强制退出（不保存修改）
:wq!          # 强制保存退出（只读文件，root可用）

3.2.2 普通模式核心操作

光标移动：gg（文件顶部）、G（文件底部）、0（行首）、$（行尾）、h/j/k/l（左右上下）

文本操作：dd（删除整行）、yy（复制整行）、p（粘贴）、u（撤销）、Ctrl+r（恢复撤销）

3.3 Vim属性永久定制方法

默认Vim无行号、无语法高亮、缩进混乱，可通过配置文件永久定制，分为用户级和系统级配置。

• 用户级配置（仅当前用户生效）：~/.vimrc

• 系统级配置（所有用户生效，root）：/etc/vim/vimrc

常用定制配置（直接写入.vimrc）：

set nu          # 显示行号
set syntax=on   # 开启语法高亮
set tabstop=4   # Tab键缩进4个字符
set shiftwidth=4 # 自动缩进4字符
set autoindent  # 继承上一行缩进
set encoding=utf-8 # 中文不乱码

配置生效：保存退出后，重新打开Vim即可永久生效，无需重复设置。

3.4 可视化模式高阶操作

可视化模式用于批量操作文本，解决单行操作效率低的问题，三大可视化模式：

• 字符可视化（v）：选中单个字符/局部文本，用于局部删除、替换

• 行可视化（V）：选中整行文本，用于批量复制、删除多行

• 块可视化（Ctrl+v）：矩形选中，批量注释、批量删除前缀（运维高频）

高频实操：批量注释多行代码

1. 按Ctrl+v进入块可视化模式
2. 上下光标选中需要注释的行首
3. 按Shift+i进入插入模式
4. 输入注释符#
5. 按ESC，所有选中行自动完成注释

3.5 Vim文件查找与替换技巧

3.5.1 实时查找（命令模式）

:/关键词    # 向下查找关键词
:?关键词    # 向上查找关键词
n           # 跳转到下一个匹配结果
N           # 跳转到上一个匹配结果
:set ic     # 忽略大小写查找
:set noic   # 恢复大小写敏感

3.5.2 批量替换（生产高频）

:%s/旧内容/新内容/g  # 全文替换所有匹配内容
:1,10s/旧/新/g       # 1-10行批量替换
:%s/内容//g          # 全文删除指定内容

3.6 综合实操（复用权限知识点）

实操目标：用Vim编辑配置文件，定制编辑器属性，批量修改内容，配置文件权限优化。

# 1. 编辑用户配置文件（复用前文用户管理知识）
vim /etc/passwd
# 2. 开启行号、忽略大小写查找用户ops01
:set nu && :set ic && :/ops01
# 3. 批量替换文件中root为admin
:%s/root/admin/g
# 4. 保存退出后，设置配置文件权限600（敏感文件权限）
chmod 600 /etc/passwd

四、文本查看与处理工具（功能+场景+面试案例）

Linux提供大量轻量化文本工具，用于日志查看、文本筛选、内容统计，是日常运维、面试高频模块，本章节结合前文Vim、权限知识，搭配真实面试案例落地。

4.1 常用文本工具功能与使用场景

命令	核心功能	适用场景
cat	查看完整文件内容、拼接文件	小文件查看、文本合并，禁止查看大文件
less	分页查看文件，支持上下滚动、查找	大日志文件查看（首选），不加载全部内容
head	查看文件前N行（默认10行）	查看日志开头、配置文件头部信息
tail	查看文件后N行，-f实时监控	实时监控日志输出（运维核心）
wc	统计行数、单词数、字节数	日志行数统计、数据量统计
grep	文本关键词筛选、匹配查找	日志过滤、配置检索、批量匹配

4.2 核心命令实操演示

# 1. 查看文件前5行
here： ~
[root@rocky ~ ]# head -n5 /etc/passwd
root:x:0:0:Super User:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/usr/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/usr/sbin/nologin
adm:x:3:4:adm:/var/adm:/usr/sbin/nologin
lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/usr/sbin/nologin
here： ~
​
# 2. 实时监控系统日志
[root@rocky ~ ]# tail -f /var/log/messages
Jun 20 16:20:12 rocky systemd[1]: dnf-makecache.service: Deactivated successfully.
Jun 20 16:20:12 rocky systemd[1]: Finished dnf-makecache.service - dnf makecache.
Jun 20 16:20:12 rocky systemd[1]: dnf-makecache.service: Consumed 2.095s CPU time, 64.6M memory peak.
Jun 20 16:22:08 rocky systemd[1]: session-11.scope: Deactivated successfully.
Jun 20 16:22:08 rocky systemd[1]: session-11.scope: Consumed 1min 55.331s CPU time, 30.7M memory peak.
Jun 20 16:22:08 rocky systemd-logind[907]: Session 11 logged out. Waiting for processes to exit.
Jun 20 16:22:08 rocky systemd-logind[907]: Removed session 11.
Jun 20 17:00:09 rocky systemd[1]: session-3.scope: Deactivated successfully.
Jun 20 17:00:09 rocky systemd-logind[907]: Session 3 logged out. Waiting for processes to exit.
Jun 20 17:00:09 rocky systemd-logind[907]: Removed session 3.
​
​
# 3. 统计用户配置文件行数
[root@rocky ~ ]# wc -l /etc/passwd
27 /etc/passwd
​
# 4. 筛选所有root相关用户（复用用户管理知识）
here： ~
[root@rocky ~ ]# grep "root" /etc/passwd
root:x:0:0:Super User:/root:/bin/bash
operator:x:11:0:operator:/root:/usr/sbin/nologin
​
# 5. 分页查看大日志文件  q结束
[root@rocky ~ ]# less /var/log/secure
#6.查看文件全文
[root@rocky ~ ]# cat /etc/passwd
​
​

4.3 面试真题案例实操

面试题：统计系统中所有可登录普通用户的数量（企业运维高频面试题）

解题思路：

❌ 不可登录：/sbin/nologin、/bin/false（系统服务用户专用）

✅ 可登录：所有合法交互式 Shell（/bin/bash、/bin/sh、/bin/zsh 等）

# 筛选不可登录普通用户并统计数量
[root@rocky ~ ]# grep -vE "nologin|false" /etc/passwd | awk -F: '$3>=1000 {print $1}' | wc -l
2
#{print $1} 和wc -l 可以二选一

grep -vE "nologin|false" /etc/passwd

• -v：反向匹配、取反，意为 不要匹配到的内容

• -E 扩展正则，支持 |或

awk -F: '$3>=1000 {print $1}'

• -F:：指定冒号为分隔符 /etc/passwd 文件是冒号分隔的文本，必须手动指定分隔符，否则 awk 默认按空格分割，列会全部错乱。

• {print $1}：打印第一列内容，即 用户名

wc -l

1. grep 剔除 nologin/false 禁止登录用户（保留所有可登录用户）

grep -vE 过滤禁止登录用户，awk -F: 冒号分隔筛选UID普通用户，wc -l 统计数量，是统计系统可登录普通用户的生产标准答案。

五、正则表达式与扩展正则表达式（原理+实战）

正则表达式是Linux文本处理的核心底层规则，grep、sed、awk、find所有检索匹配功能均依赖正则，分为基础正则（BRE）和扩展正则（ERE），掌握正则才能实现精准文本匹配。

5.1 基础正则表达式（默认支持：grep、sed）

基础正则为系统默认兼容规则，无需特殊参数，核心元字符如下：

• ^：行首匹配，^root 匹配以root开头的行

• $：行尾匹配，bash$ 匹配以bash结尾的行

• .：匹配任意单个字符（除换行）

• *：匹配前一个字符0次或多次

• []：匹配括号内任意单个字符，[0-9]匹配数字

• \：转义字符，还原特殊字符本意

5.2 扩展正则表达式（支持：egrep、awk）

扩展正则简化匹配语法，无需大量转义符，新增核心元字符，grep需加-E参数启用：

• +：匹配前一个字符1次或多次

• ?：匹配前一个字符0次或1次

• |：或匹配，匹配多个规则其一

• ()：分组匹配，整体匹配、反向引用

• {n}：精准匹配n次，{n,}至少n次，{n,m}n-m次

5.3 正则综合实操（联动前文用户、文本工具）

# 1. 基础正则：筛选以root开头的用户行
here： ~
[root@rocky ~ ]# grep "^root" /etc/passwd
root:x:0:0:Super User:/root:/bin/bash
​
# 2. 基础正则：筛选以bash结尾的可登录用户
here： ~
[root@rocky ~ ]# grep "bash$" /etc/passwd
root:x:0:0:Super User:/root:/bin/bash
mz:x:1000:1000:mz:/home/mz:/bin/bash
ops01:x:1001:1001::/home/ops01:/bin/bash
​
# 3. 扩展正则：匹配root或ops用户
[root@rocky ~ ]# grep -E "^root|^ops" /etc/passwd
root:x:0:0:Super User:/root:/bin/bash
ops01:x:1001:1001::/home/ops01:/bin/bash
​
# 4. 匹配3-6位数字（UID筛选）
[root@rocky ~ ]# grep -E "[0-9]{3,6}" /etc/passwd
​
# 5. 分组匹配：提取用户名和UID
[root@rocky ~ ]# grep -E "^[a-z0-9]+:x:[0-9]+" /etc/passwd
root:x:0:0:Super User:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/usr/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/usr/sbin/nologin
adm:x:3:4:adm:/var/adm:/usr/sbin/nologin
# 6. 打印用户名和UID
[root@rocky ~ ]# awk -F: '{print $1,$3}' /etc/passwd
root 0
bin 1
daemon 2
adm 3
lp 4
​
​

5.4 面试考点：正则匹配日志IP地址

面试题：用正则筛选日志中所有合法IP地址

# 匹配合法IPv4地址
grep -E "([0-9]{1,3}\.){3}[0-9]{1,3}" access.log

六、文件查找工具：locate（非实时）+ find（实时）实战

Linux文件查找分为缓存查找和实时查找，locate速度快但非实时，find精准实时、支持多条件复合查找，是文件检索、日志排查、文件清理的核心工具，全程联动前文权限、正则知识点。

6.1 locate 非实时查找工具

原理：基于系统预生成的文件数据库（/var/lib/mlocate）检索，不遍历磁盘，速度极快，数据库默认每日更新，无法查找新建未收录文件。

核心参数与实操：

# 更新文件数据库（手动刷新，解决新建文件查不到问题）
updatedb
# 查找所有包含passwd的文件
locate passwd
# 忽略大小写查找
locate -i vimrc

适用场景：快速检索系统已有老旧文件，不适合实时文件查找。

6.2 find 实时查找工具（运维核心）

原理：实时遍历磁盘目录，精准查找，支持文件名、权限、所有者、大小、时间、正则多条件筛选，支持后置处理操作。

基础语法：find 查找路径 匹配条件 后置操作

6.2.1 常用匹配条件（联动前文知识点）

# 1. 按文件名查找（支持正则）
here： ~
[root@rocky ~ ]# find / -name "*.conf" # 全局查找所有配置文件
/boot/loader/entries/bcadbc27b6a24385b97c3e497af6577d-6.12.0-55.12.1.el10_0.x86_64.conf
/boot/loader/entries/bcadbc27b6a24385b97c3e497af6577d-0-rescue.conf
/boot/loader/entries/bcadbc27b6a24385b97c3e497af6577d-6.12.0-211.22.1.el10_2.x86_64.conf
find: ‘/proc/124108’: No such file or directory
/run/tmpfiles.d/static-nodes.conf
/run/NetworkManager/no-stub-resolv.conf
/run/NetworkManager/resolv.conf  
[root@rocky ~ ]# find /home/ -name  "ops*"  # 查找ops开头的用户目录
/home/ops01
​
​
# 2. 按用户/组查找（复用用户管理知识）
 # 查找所有者为ops01的所有文件
[root@rocky ~ ]# find / -user ops01
/home/ops01
/home/ops01/.bash_logout
/home/ops01/.bash_profile
​
  # 查找所属组为ops的文件
[root@rocky ~ ]# find / -group  ops01
/home/ops01
/home/ops01/.bash_logout
/home/ops01/.bash_profile
/home/ops01/.bashrc
​
# 3. 按权限查找（复用权限体系知识）
# 查找权限为644的文件
[root@rocky ~ ]# find / -perm 644
# 查找包含755权限的目录
[root@rocky ~ ]# find / -perm 755
​
# 4. 按大小、时间查找
# 查找10M以上日志文件
[root@rocky ~ ]# find / -size +10M
/boot/vmlinuz-6.12.0-55.12.1.el10_0.x86_64
/boot/initramfs-6.12.0-55.12.1.el10_0.x86_64.img
/boot/vmlinuz-0-rescue-bcadbc27b6a24385b97c3e497af6577d
/boot/initramfs-0-rescue-bcadbc27b6a24385b97c3e497af6577d.img
/boot/initramfs-6.12.0-55.12.1.el10_0.x86_64kdump.img
/boot/vmlinuz-6.1
[root@rocky ~ ]# find / -mtime -1        # 查找24小时内修改的文件
​

6.2.2 后置处理操作

find支持查找后批量处理文件（删除、复制、修改权限），生产使用率极高。

# 查找临时文件并批量删除
[root@rocky ~ ]# find /tmp/ -name "*.tmp" -delete
​
# 查找644权限文件，批量修改为755
[root@rocky ~ ]# find /data/ -perm 644 -exec chmod 755 {} \;
​
# 查找ops01用户文件，批量修改所属组
[root@rocky ~ ]# find / -user ops01 -exec chown ops01:ops {} \;
​

6.3 面试真题：清理系统过期日志

面试题：批量删除/var/log目录下7天前的.log过期日志文件

[root@rocky ~ ]# find /var/log/ -name "*.log" -mtime +7 -delete
here： ~
​

七、文件压缩与打包工具（gzip/xz/zip/tar全解）

Linux压缩打包分为单文件压缩（gzip、xz）和多文件打包压缩（tar、zip），核心用于日志归档、文件备份、传输压缩，生产中tar为必掌握工具，全程联动find文件查找知识点。

7.1 单文件压缩工具（gzip、xz）

特点：仅支持单个文件压缩，不支持打包目录，压缩后默认删除原文件，解压恢复。

7.1.1 gzip 压缩工具

gzip test.txt      # 压缩为test.txt.gz，删除原文件
[root@rocky ~ ]# gzip test.txt
here： ~
[root@rocky ~ ]# ls
anaconda-ks.cfg  data  passwd  test.txt.gz
​
gzip -d test.txt.gz # 解压文件
[root@rocky ~ ]# gzip -d test.txt.gz
here： ~
[root@rocky ~ ]# ls
anaconda-ks.cfg  data  passwd  test.txt
​
gzip -9 test.txt   # 最高压缩比压缩（1-9级，默认6）
[root@rocky ~ ]# gzip -9 test.txt
​

7.1.2 xz 压缩工具

压缩率高于gzip，耗时更长，适合静态大文件归档。

xz test.log        # 压缩为test.log.xz
xz -d test.log.xz  # 解压文件

7.2 通用打包压缩工具（zip、tar）

7.2.1 zip 跨平台压缩

支持Windows/Linux跨平台解压，保留原文件，支持目录打包。

zip test.zip test.txt  # 压缩单个文件
[root@rocky ~ ]# zip test.zip test.txt
  adding: test.txt (stored 0%)
here： ~
[root@rocky ~ ]# ll
total 12
-rw-------. 1 root  root 1071 Jun  6 12:03 anaconda-ks.cfg
drwx------. 3 ops01 ops    18 Jun 20 16:14 data
-rw-r--r--. 1 root  root 1459 Jun 20 16:52 passwd
-rw-r--r--. 1 ops01 ops     0 Jun 20 15:51 test.txt
-rw-r--r--. 1 root  root  166 Jun 20 18:28 test.zip
​
zip -r data.zip /data  # 递归压缩目录
[root@rocky ~ ]# zip -r data.zip /data/
  adding: data/ (stored 0%)
  adding: data/ops/ (stored 0%)
  adding: data/ops/log.txt (stored 0%)
  adding: data/ops/run.sh (stored 0%)
​
unzip test.zip         # 解压文件
[root@rocky ~ ]# unzip test.zip
Archive:  test.zip
replace test.txt? [y]es, [n]o, [A]ll, [N]one, [r]ename: y
 extracting: test.txt
​
unzip -d /tmp data.zip # 解压到指定目录
[root@rocky ~ ]# unzip -d /tmp/ data.zip
Archive:  data.zip
   creating: /tmp/data/
   creating: /tmp/data/ops/
 extracting: /tmp/data/ops/log.txt
 extracting: /tmp/data/ops/run.sh
​

7.2.2 tar 打包压缩核心工具（生产首选）

仅打包不压缩，结合gzip/xz实现打包+压缩一体化，支持保留原文件、增量打包。

核心参数：c（创建包）、x（解压包）、v（可视化过程）、f（指定文件名）、z（gzip压缩）、J（xz压缩）

# 1. 打包+gzip压缩（最常用）
[root@rocky ~ ]# tar zcvf data.tar.gz /data/
tar: Removing leading `/' from member names
/data/
/data/ops/
/data/ops/log.txt
/data/ops/run.sh
​
​
# 2. 打包+xz高压缩比压缩
[root@rocky ~ ]# tar -cf log.tar.xz /var/log
tar: Removing leading `/' from member names
here： ~
[root@rocky ~ ]# ls
anaconda-ks.cfg  data.tar.gz  log.tar.xz  test.txt
data             data.zip     passwd      test.zip
​
# 3. 解压tar压缩包
[root@rocky ~ ]# ls
anaconda-ks.cfg  data.tar.gz  data.zip  log.tar.xz  passwd  test.txt  test.zip
here： ~
[root@rocky ~ ]# tar -xf data.tar.gz
here： ~
[root@rocky ~ ]# ls
anaconda-ks.cfg  data.tar.gz  log.tar.xz  test.txt
data             data.zip     passwd      test.zip
​
# 4. 解压到指定目录
[root@rocky ~ ]# tar xf log.tar.xz  -C /data/
here： ~
[root@rocky ~ ]# ls /data/
ops  var
​
# 5. 仅查看压缩包内容，不解压
[root@rocky ~ ]# tar -tf data.tar.gz
data/
data/ops/
data/ops/log.txt
data/ops/run.sh
​

7.3 综合实操（联动find查找+tar打包）

实操目标：查找系统3天内修改的日志文件，批量打包压缩备份

# 查找3天内修改的.log文件，打包压缩备份
​
[root@rocky ~ ]# tar -cf recent_log.tar.gz $( find /var/log  -name "*.log" -mtime -3 )
tar: Removing leading `/' from member names
tar: Removing leading `/' from hard link targets
here： ~
​

知识点联动：find实时查找、管道传输、tar打包压缩，是生产日志备份标准流程。

八、流编辑器sed全方位解析（选项+地址定界+实操）

sed是Linux行级流编辑器，无交互式、批量处理文本，无需打开文件即可实现增删改查、批量替换，适配大文件处理，效率远超Vim，是日志清洗、配置批量修改的核心工具，依赖前文正则表达式知识点。

8.1 sed核心常用选项

• -n：静默模式，仅输出匹配行（默认输出所有行）

• -i：直接修改原文件（生产慎用，建议先备份）

• -e：支持多表达式同时处理

• -r：支持扩展正则表达式

8.2 地址定界规则（精准控制处理行）

地址定界用于指定sed处理哪些行，是精准编辑的核心：

• 无地址：处理文件所有行

• 单数字：处理指定行，如10 处理第10行

• 区间地址：1,10 处理1-10行

• 正则地址：/关键词/ 处理匹配关键词的行

• 特殊地址：$ 处理最后一行

8.3 sed核心编辑命令

命令	功能	实操示例
p	打印匹配行	sed -n '1,5p' test.txt
d	删除匹配行	sed '/^#/d' test.txt（删除注释行）
s	字符串替换	sed 's/old/new/g' test.txt
a	行后追加内容	sed '1a new line' test.txt
i	行前插入内容	sed '1i header' test.txt

8.4 综合实操（联动正则、用户配置文件）

实操目标：批量清理系统配置文件注释行、空行，优化配置文件（面试高频场景）

# 1.打印第1行，-n不输出缓存区默认的其他信息
[root@rocky ~ ]# sed -n "1p" /etc/passwd
root:x:0:0:Super User:/root:/bin/bash
​
# 2. 批量替换文件中所有root为admin（全局替换）
[root@rocky ~ ]# sed -i "s/root/admin/g" passwd
​
# 3. 在文件末尾追加配置内容
[root@rocky ~ ]# sed -i '$a user config end ' passwd
here： ~
[root@rocky ~ ]# tail passwd
sssd:x:997:996:User for sssd:/run/sssd:/sbin/nologin
libstoragemgmt:x:995:995:daemon account for libstoragemgmt:/:/usr/sbin/nologin
systemd-coredump:x:994:994:systemd Core Dumper:/:/usr/sbin/nologin
setroubleshoot:x:993:993:SELinux troubleshoot server:/var/lib/setroubleshoot:/usr/sbin/nologin
sshd:x:74:74:Privilege-separated SSH:/usr/share/empty.sshd:/usr/sbin/nologin
chrony:x:992:992:chrony system user:/var/lib/chrony:/sbin/nologin
tcpdump:x:72:72:tcpdump:/:/usr/sbin/nologin
mz:x:1000:1000:mz:/home/mz:/bin/bash
ops01:x:1001:1001::/home/ops01:/bin/bash
user config end
​
# 4. 仅打印匹配ops用户的行（正则地址定界）
[root@rocky ~ ]# sed -n '/ops/p' /etc/passwd
ops01:x:1001:1001::/home/ops01:/bin/bash
​

九、文本格式化工具awk（语法+变量+实战+面试）

awk是Linux最强文本分析工具，擅长格式化输出、列处理、数据统计、日志分析，支持编程逻辑，是三剑客中功能最强大的工具，运维面试必考，全程复用前文所有知识点。

9.1 awk基本语法结构

语法：awk [选项] '条件{执行动作}' 文件名

执行流程：逐行读取文件 → 匹配条件 → 执行指定动作，默认以空格/制表符分隔列。

核心选项：-F 指定分隔符（自定义列分隔符）

9.2 awk核心内建变量（必备）

• $0：整行文本内容

• $1-$n：第1列到第n列内容

• NR：当前行号（全局行数）

• NF：当前行的列数

• FS：自定义输入分隔符

• OFS：自定义输出分隔符

9.3 高频实战技巧（联动全模块知识点）

# 1. 解析用户配置文件（:分隔符），提取用户名和UID
[root@rocky ~ ]# awk -F: '{print $1,$3}' /etc/passwd
root 0
bin 1
daemon 2
adm 3
lp 4
sync 5
​
​
# 2. 筛选UID≥1000的普通用户（条件判断）
[root@rocky ~ ]# awk -F: '$3>=1000 {print "普通用户：" $1,"UID:"$3 }' /etc/passwd
普通用户：nobody UID:65534
普通用户：mz UID:1000
普通用户：ops01 UID:1001
​
​
# 3. 筛选可登录用户（Shell为/bin/bash）
[root@rocky ~ ]# awk -F: '$7=="/bin/bash" {print $1}' /etc/passwd
root
mz
ops01
​
​
# 5. 结合find+awk：统计指定目录文件权限信息
[root@rocky ~ ]# find /data/ -ls |awk '{print $3,$5,$6,$11}'
drwxr-xr-x ops01 ops /data/
drwxr-xr-x ops01 ops /data/ops
-rwxr-xr-x ops01 ops /data/ops/log.txt
-rwxr--r-- root root /data/ops/run.sh
drwxr-xr-x root root /data/var
drwxr-xr-x root root /data/var/log

9.4 面试压轴真题：日志流量统计

面试题：统计访问日志中各IP的访问次数，输出Top2访问IP（运维/后端高频面试题）

# 提取日志IP、统计次数、排序取Top10
[root@rocky ~ ]# awk '{print $1}' access.log |sort |uniq -c|sort -nr | head -2
     22 192.168.1.100
     13 10.0.0.55
awk '{print $1}'  输出第一行
sort 排序
uniq -c 聚合统计
sort -nr  -n 安装数字大小排序  -r降序
head 显示头部