# 基礎 Shell 指令

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## Linux 常用指令概覽

Linux 系統提供了豐富的指令集，用於檔案管理、系統監控、網路操作及使用者權限控制等。以下將這些指令依功能分類整理，並附上詳細說明與範例，以提升您對這些指令的理解與運用。

### 系統資訊與監控

這些指令用於查詢和監控系統的狀態、硬體資訊、開機訊息以及正在執行的程序。

#### `uname` - 顯示 Linux 系統基本資訊
* **簡介**：顯示有關 Linux 系統基本資訊。
* **用法**：
* `uname`：顯示核心名稱。
* `uname -a`：顯示詳細系統資訊，包括核心版本、主機名稱、處理器架構等。

    uname # Linux
    uname -a # Linux leafish 5.15.153.1-microsoft-standard-WSL2 #1 SMP Fri Mar 29 23:14:13 UTC 2024 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux

#### `dmesg` - 顯示 Linux 開機資訊
* **簡介**：顯示 Linux 開機資訊指令，也可用於顯示硬體狀態資訊。
* **用法**：
* `$dmesg`
* `dmesg | grep sda`：顯示硬碟狀態資訊。

#### `top` - 動態觀察程序
* **簡介**：動態觀察系統當前狀態，包括 CPU 使用率、RAM 使用情況、正在運行的程序數量等。預設每 3 秒自動更新。
* **用法**：
* `$top`
* `$top + <1>`：查看多顆 CPU 的使用情況。
* `$top + <shift+m>`：依記憶體用量排序程序。
* **顯示欄位與意義**：
* `up`: uptime，從開機到現在經過多少時間。
* `user`: 目前線上同時有幾個使用者在使用。
* `load average`: 參考值，數字代表有多少個程序在等待 CPU 及 Disk I/O 等資源運算，三個數字分別代表 1, 5, 15 分鐘累積的負載情況。
* `Tasks`: 有多少個背景程序正在執行，包括 `running`、`sleeping`、`zombie`。
* `us`: user space 佔用 CPU 的百分比。健康的系統通常 `us` 較高。
* `sy`: kernel 執行的程序，內核空間佔用 CPU 的百分比。健康的系統通常 `sy` 較低。
* `ni`: nice 值，數字越少，優先權越高，範圍為 -20 到 +19。
* `id`: idle (閒置) 的 CPU 百分比，數字越高越好。
* `wa`: 硬碟讀寫，表示花費在等待 I/O 的時間成本，數值高代表 I/O 繁忙。
* `hi`: hardware interrupts (硬體中斷)，`si`: software interrupts (軟體中斷)。通常都很低。
* `MiB Mem`: 物理記憶體總量 (`total`)、剩餘 (`free`)、已使用 (`used`)、暫存 (`buff/cache`)。
* `MiB Swap`: 置換空間，當記憶體不足時用作延伸記憶體，但速度較慢。建議設定為實體記憶體的 1-2 倍大小，可避免記憶體溢位 (OOM) 導致當機。
* `PID`: 程序 ID。
* `USER`: 程序擁有者。
* `PR`: Priority (優先度)，由核心決定，數字越小優先權越高。
* `VIRT`: 虛擬記憶體總量。
* `RES`: 實體記憶體使用量。
* `SHR`: 共用記憶體大小。
* `S`: 程序狀態，包括 `D`(不可中斷睡眠), `R`(運行), `S`(睡眠), `T`(跟蹤/停止), `Z`(僵屍)。
* `%CPU`: CPU 的使用率，多核心系統可能超過 100%。
* `%MEM`: 記憶體的使用率。
* `TIME+`: CPU 使用時間累加。
* `COMMAND`: 執行指令。

#### `free` - 觀察記憶體與 Swap 使用情況
* **簡介**：顯示目前記憶體使用情況，預設以 KB 顯示。
* **用法**：
* `$free -m`：以 MB 為單位顯示。
* `free -b`：以 bytes 顯示。
* `free -g`：以 GB 顯示。
* **顯示欄位**：`total` (總量), `used` (已使用量), `free` (剩餘可用)。

#### `ps` - 列出程序資訊
* **簡介**：顯示命令執行時的系統狀態（靜態），不會持續更新。
* **用法**：
* `ps aux`：列出所有程序的詳細資訊。
* `ps -ef`：顯示程序的完整格式。
* `ps -u username`：列出特定使用者的程序。
* `ps -p PID`：顯示特定程序的詳細資訊。
* `ps aux | grep {yourname} | wc`：查詢特定使用者的程序數量並計算行數。
* **常用參數**：
* `-A`：列出所有程序，與 `-e` 效用相同。
* `-a`：不與 terminal 有關的所有程序。
* `-u`：有效使用者 (effective user) 相關的程序。
* `-x`：通常與 `-a` 一起使用，可列出比較完整的資訊。

#### `pstree` - 用樹狀圖方式列出程序關係
* **簡介**：以樹狀圖的方式顯示系統中正在執行的程序及其父子關係。
* **用法**：
* `pstree -p | less`：以樹狀圖列出程序關係並顯示 PID，透過 `less` 分頁顯示。
* **常用參數**：
* `-a`：顯示全部程序。
* `-p`：顯示 PID。
* `-np`：用 PID 順序排序列出。

#### `whoami` - 現在是哪個使用者
* **簡介**：顯示目前登入的使用者名稱。
* **用法**：
* `whoami`
* `sudo whoami`：會顯示 `root`。

#### `id` - 查看自己的 UID, GID
* **簡介**：查看目前使用者的 UID (User Identifier) 和所屬群組的 GID (Group Identifier)。
* **用法**：
* `id`。
* `id -u username`：查看特定使用者的 UID。
* `id -g username`：查看特定使用者的 GID。
* `sudo id <others_username>`：以 root 權限查詢其他使用者的 UID、GID。
* **核心概念**：系統是透過 UID 辨識使用者，UID 0 通常是 root。

#### `groups` - 顯示所屬群組
* **簡介**：顯示目前使用者的所屬群組。第一個群組為有效群組，新增檔案的擁有者為有效群組。
* **用法**：
* `groups`。

#### `history` - 顯示用戶執行過的命令歷史
* **簡介**：顯示之前在 Bash 中輸入的命令歷史。
* **用法**：
* `history`。
* **進階用法**：
* `!n`：引用命令歷史中的第 `n` 行。
* `!-n`：引用命令歷史中的倒數第 `n` 行。
* `!!`：引用上一行指令，等同於 `!-1`。
* `!string`：引用最近的以 `string` 開頭的命令。

#### `uptime` - 開機時間
* **簡介**：顯示系統從開機到現在所經過的時間。如果時間很短，可能表示系統有問題導致重開機。
* **用法**：`uptime`。

#### `iotop` - 監控主機 I/O 使用狀態
* **簡介**：監控主機的磁碟 I/O 讀寫狀態，查看哪個程序在大量使用 I/O 資源，以及是否發生 `swap in`/`swap out`。
* **安裝**：`sudo apt install iotop`。
* **用法**：
* `sudo iotop`。
* `sudo iotop -o`：只顯示正在讀寫的程序。
* `sudo iotop -a`：顯示累積的讀寫資料量。

#### `stat` - 顯示檔案的詳細時間戳記與資訊
* **簡介**：顯示檔案的詳細資料，包括檔案大小、區塊、連結數、擁有者、群組，以及三種時間戳記。
* **用法**：`stat <檔名>`。
* **時間參數**：
* `Access` (atime)：檔案被讀取的最後時間。
* `Modify` (mtime)：檔案內容最後的變更時間。
* `Change` (ctime)：檔案狀態 (如權限、屬性) 最後的變更時間。

### 檔案與目錄管理

這些指令用於瀏覽、創建、修改、複製、移動和刪除檔案與目錄。

#### `pwd` - 顯示當前目錄位置
* **簡介**：Print Working Directory，顯示當前工作目錄的完整路徑。
* **用法**：
* `pwd`。
* `pwd -p`：印出此目錄所連結的實體目錄位置。

#### `ls` - 列出目錄內容
* **簡介**：list，列出指定目錄下的檔案和子目錄。
* **用法**：
* `ls`：列出當前目錄下的非隱藏檔案。
* `ls [path]`。
* **常用參數**：
* `-a`：顯示所有檔案，包含開頭為 `.` 的隱藏檔案。
* `-A`：包含隱藏的全部檔案，但不包含 `.` (當前目錄) 和 `..` (上一層目錄)。
* `-l`：顯示詳細資訊，如檔案類型、權限、連結數、擁有者、群組、大小、最後修改時間等。
* `-S`：依照檔案大小排序 (預設降冪)。
* `-r`：以反向排序列出檔案。
* `-R`：遞迴列出目錄下所有檔案，包含子資料夾內的所有檔案。
* `-t`：依照檔案建立時間 (修改時間) 列出。
* `-c`：依照檔案狀態最後變更時間 (ctime) 列出。
* `-u`：依照檔案被讀取的最後時間 (atime) 列出。
1. 檔案類型與權限 (Mode)：第一個字元表示檔案類型 (`-` 一般檔案, `d` 目錄, `l` 符號連結, `b` 區塊設備, `c` 字元設備)。隨後 9 個字元分為 3 組，分別表示檔案擁有者、群組、其他使用者的讀取 (`r`)、寫入 (`w`)、執行 (`x`) 權限。
2. 連結數量 (Links)：顯示這個檔案或目錄的連結數量。
3. 擁有者 (Owner)：檔案的擁有者名稱。
4. 群組 (Group)：檔案所屬的群組名稱。
5. 檔案大小 (Size)：檔案的大小，以位元組 (bytes) 為單位。
6. 最後修改時間 (Timestamp)：檔案最後修改的日期和時間。
7. 檔案名稱 (Name)：檔案或目錄的名稱。
* **相關圖片**：
圖：`ls` 指令範例。
圖：`ls -a` 顯示隱藏檔案的範例。
圖：`ls -l` 顯示詳細資訊的範例。
圖：`ls -la` 顯示詳細資訊和隱藏檔案的範例.

#### `cd` - 切換路徑 (Change Directory)
* **簡介**：Change Directory，用於切換當前工作目錄。
* **用法**：
* `cd [相對路徑]` 或 `cd [絕對路徑]`。
* `cd /`：移至根目錄。
* `cd ~` 或 `cd`：移至當前使用者的家目錄。
* `cd ..`：回到上一層目錄。
* `cd .`：當前目錄。
* `cd -`：回到前一個工作目錄。
* `cd ~ <username>`：指定使用者的家目錄。
* **相關圖片**：
圖：`cd` 指令範例。

#### `mkdir` - 建立資料夾 (Make Directory)
* **簡介**：建立新的目錄 (資料夾)。
* **用法**：
* `mkdir <DIR_name>`。
* `mkdir -p <DIRpath/DIR_name>`：如果後面的路徑不存在，會自動建立所需的路徑。
* **相關圖片**：
圖：`mkdir` 指令範例。

#### `touch` - 新增檔案 / 更新檔案時間
* **簡介**：用於建立一個新的空白檔案。如果檔案已存在，則會更新檔案的修改時間 (mtime)、狀態時間 (ctime) 和讀取時間 (atime)。
* **用法**：
* `touch <檔名>`。
* `touch -a <檔名>`：只更改檔案的 atime。
* **相關圖片**：
圖：`touch` 指令範例。
圖：使用 `nano` 編輯器創建並保存檔案的範例。

#### `cat` - 檢視檔案內容
* **簡介**：concatenate，用於連接檔案內容並印出到標準輸出，常用於檢視檔案內容。
* **用法**：
* `cat <filename>`。
* `cat -b`：印出行號，空白行不標記。
* `cat -n`：印出行號，空白行也標記。
* `cat -T`：會把 TAB 按鍵用 `^I` 顯示出來。
* **相關圖片**：
圖：`cat` 指令顯示檔案內容的範例。

#### `head` - 擷取檔案前幾行
* **簡介**：用於顯示檔案的前面幾行，預設顯示 10 行。
* **用法**：
* `head filename.txt`：顯示前 10 行。
* `head -n 5 filename.txt`：顯示前 5 行。

#### `tail` - 擷取檔案後幾行
* **簡介**：用於顯示檔案的最後幾行，預設顯示 10 行。常用於日誌檔案的即時監控。
* **用法**：
* `tail filename.txt`：顯示最後 10 行。
* `tail -n 20 filename.txt`：顯示最後 20 行。
* `tail -f logfile.log`：實時監控檔案末尾的變動。
* `tail -f /var/log/auth.log | grep "sudo"`：即時更新 `auth.log` 中包含 "sudo" 的行。

#### `more` - 分頁顯示檔案內容
* **簡介**：用於分頁顯示檔案內容，適用於顯示較大的檔案。它會一次顯示一頁的內容，按空格鍵可以繼續往下看，但**不能返回**上一頁。
* **用法**：`more filename.txt`。
* **操作**：按下 `空格鍵` 向下翻一頁；按下 `Enter` 向下翻一行；按下 `q` 退出.

#### `less` - 上下滾動查看檔案內容
* **簡介**：功能與 `more` 相似，但更靈活，可以上下滾動查看檔案內容，並支援搜索功能。它不需要一次將整個檔案加載到記憶體中，因此在查看大檔案時非常有效率。
* **用法**：`less filename.txt`。
* **操作**：使用 `Page Up` 和 `Page Down` 進行翻頁；使用 `q` 退出；按下 `/` 鍵後輸入搜尋字串，並按 `n` 查找下一個.

#### `tac` - 反向印出檔案內容
* **簡介**：與 `cat` 相反，從檔案的最後一行開始反向印出內容。
* **用法**：`tac <檔名>`.

#### `cp` - 複製檔案或目錄
* **簡介**：copy，用於複製檔案或目錄。
* **用法**：
* `cp <source> <destination>`。
* `cp -r <source> <destination>`：遞迴複製整個目錄。
* `cp -p <source> <destination>`：連同檔案的權限、擁有者、時間一起複製，常用於備份。
* `cp -a`：複製檔案的全部特性 (包括權限等)。
* **相關圖片**：
圖：`cp` 指令複製檔案的範例。

#### `mv` - 移動或更名檔案/目錄
* **簡介**：move，用於移動檔案或目錄，也可用於更名。
* **用法**：
* `mv <source> <destination>`：移動檔案或目錄到新的位置。
* `mv <file_or_DIR> <new_name>`：更名檔案或目錄。
* **相關圖片**：
圖：`mv` 指令移動檔案或更名的範例。

#### `rm` - 刪除檔案或目錄
* **簡介**：remove，用於刪除檔案或目錄。
* **用法**：
* `rm <filename_or_DIR>`。
* `rm -r`：遞迴刪除目錄及其內容。
* `rm -f`：強制刪除，不提示確認。
* `rm -rf`：強制遞迴刪除檔案或目錄，**請小心使用**。
* `sudo rm -rf --no-preserve-root /`：**摧毀系統的危險指令，後果自負**。
* **`rmdir` 與 `rm -r` 差異**：
* `rmdir` 只能刪除空目錄。
* `rm -r` 可以刪除包含內容的目錄。
* **相關圖片**：
圖：`rm` 指令刪除檔案的範例。

#### `echo` - 印出字串或變數
* **簡介**：在 terminal 上印出字串或變數的內容。
* **用法**：
* `echo "hello world"`。
* `echo -n "Hello"`：不換行。
* `echo *.副檔名`：印出所有指定副檔名的檔案名稱。
* `echo $PATH`：印出 `PATH` 環境變數的內容。
* `echo $$`：印出當前 shell 的 PID。
* `echo <文字> > <檔名>`：將 `echo` 顯示的內容**覆蓋**寫進另一個檔案內。
* `echo <文字> >> <檔名>`：將 `echo` 顯示的內容**新增**到原有內容後。
* **相關圖片**：
圖：`echo` 指令的基本範例。
圖：`echo $PATH` 指令範例。
圖：`echo $$` 指令範例。

#### `mktemp` - 自動建立暫存檔案/目錄
* **簡介**：自動建立檔名不重複的暫存檔案或目錄，方便程式或指令存放資料。
* **用法**：
* `mktemp`：建立暫存檔案。
* `mktemp -d`：建立暫存目錄。
* **相關圖片**：
圖：`mktemp` 指令範例。

#### `ln` - 建立連結 (Link)
* **簡介**：用於建立檔案之間的連結，分為硬連結 (hardlink) 和符號連結 (symbolic link / softlink)。
* **硬連結 (Hardlink)**：
* 兩個檔案都指向同一個底層資料 (inode)，像是多個入口通往同一個儲存區。
* 無法跨檔案系統。
* 刪除其中一個連結不會影響另一個，除非所有連結都被刪除，資料才會被釋放。
* **建立**：`ln <filepath> <linkname>`。
* **特性**：
* 看起來和一般的檔案一樣。
* 寫入內容到連結，原始檔案和連結的內容會是一樣的。
* inode 編號會一樣 (`ls -i` 可看到)。
* **符號連結 / 軟連結 (Symbolic Link / Softlink)**：
* 一個檔案指向另一個檔案的路徑，類似 Windows 的捷徑。
* 可以跨檔案系統。
* 如果原始檔案被刪除，軟連結就會失效 (因為它指向的路徑已經不存在)。
* **建立**：`ln -s filepath linkname`。
* **特性**：
* 儲存的是一個字串 (原始檔案的路徑)，所以其大小就是路徑字串的大小。
* 建立時即使原始路徑不存在也不會出錯。
* 對軟連結進行的任何操作都會影響到其指向的原始檔案，但不會改變連結本身。
* **inode 概念**：
* 如果兩個檔案的 `inode` 編號相同，它們就是同一個檔案 (指硬連結)。
* **相關圖片**：
圖：`ls -i` 顯示 inode 編號，可見硬連結 (hardlink, linktest) 具有相同的 inode。
圖：`ln -s` 建立軟連結的範例，顯示軟連結指向原始檔案。

### 使用者與群組管理

這些指令用於管理系統上的使用者帳戶、群組，以及切換使用者身份。

#### `sudo` - 以超級使用者權限執行指令
* **簡介**：super user do，允許被授權的使用者以 root (或其他使用者) 的身份執行指令，而不需要知道 root 的密碼。
* **優點**：
* 無需洩漏 root 密碼，使用者只需自己的密碼。
* 可追蹤行為，`sudo` 日誌會記錄每個使用者執行的每條命令。
* 權限控制，透過 `/etc/sudoers` 設定檔，管理員可以為不同使用者設置特定的權限，限制他們只能執行某些命令。
* **用法**：`sudo <command>`。
* **設定**：
* `visudo`：用於編輯 `/etc/sudoers` 檔案的安全編輯器，會先暫存變更並檢查語法錯誤。

#### `su` - 切換使用者
* **簡介**：用於切換使用者身份。
* **用法**：
* `su username`：僅僅是切換使用者身份，保持當前的 shell 和環境變數。如果在普通使用者的目錄中使用 `su`，切換到 root 後，你仍然會停留在普通使用者的目錄，並保持原有的 `PATH`。需要輸入目標使用者的密碼。
* `su -`：不僅切換身份，還會初始化目標使用者的登入環境，進入該使用者的 home 目錄，並使用該使用者的環境變數。
* `sudo su <username>`：以 sudo 權限切換到其他使用者，但環境變數仍維持上一個使用者。
* `sudo su - <username>`：以 sudo 權限切換到其他使用者，並重置環境變數為目標使用者。此時需輸入執行 `sudo` 指令的使用者自己的密碼。
* **注意事項**：
* **不建議直接使用 `su` 切換成 `root` 進行主機管理**：這會增加 root 密碼外洩風險，且無法辨識原始使用者和追蹤行為。
* 切換使用者後，可用 `exit` 指令來退出。

#### `adduser` vs `useradd` - 新增使用者
* **簡介**：兩者都用於新增使用者，但功能有所不同。
* **`adduser`**：
* 功能較多，會自動建立家目錄、設定密碼等，是較推薦的創建使用者方式。
* **用法**：`sudo adduser newuser`。
* **`useradd`**：
* 需要手動設定選項，它不會自動建立家目錄或設定密碼。
* **用法**：`sudo useradd -m newuser` (創建新使用者並自動創建家目錄)，通常會搭配 `passwd` 命令來設定新使用者的密碼：`sudo passwd newuser`。

#### `deluser` - 刪除使用者
* **簡介**：刪除使用者帳號。
* **用法**：
* `sudo deluser <username>`：刪除使用者。只有在沒有使用者將該群組設為初始群組的情況下才能刪除。
* `userdel --remove <username>`：移除使用者及其家目錄。

#### `passwd` - 修改密碼
* **簡介**：用於修改使用者密碼。
* **用法**：`passwd`。

#### `groupadd` - 建立新群組
* **簡介**：用於建立新的群組。
* **用法**：
* `sudo groupadd <群組名稱>`。
* `sudo groupadd -g <group-ID> <group-name>`：自訂 GID。
* `sudo usermod -aG <group_name> <username>`：將指定使用者新增至群組。
* **查看群組**：`cat /etc/group`。
* **相關圖片**：
圖：`cat /etc/group` 指令範例。

#### `groupdel` - 刪除群組
* **簡介**：用於刪除群組。
* **用法**：`sudo groupdel <群組名稱>`：只有在沒有使用者把這個群組當作 initial group 的情況下才能刪除。

#### `gpasswd` - 群組管理相關指令
* **簡介**：用於管理群組，通常由 root 或群組管理員執行。
* **root 可執行指令**：
* `sudo gpasswd <grpname>`：設定群組密碼。
* `sudo gpasswd -A <username> <grpname>`：將指定使用者新增至群組管理員。
* `sudo gpasswd -M <username> <grpname>`：新增使用者進群組。
* `sudo gpasswd -r <grpname>`：刪除該群組的密碼。
* **群組管理員可執行指令**：
* `gpass -a <username> <group_name>`：將指定使用者新增至群組。
* `gpass -d <username> <group_name>`：將指定使用者從群組刪除。

#### `newgrp` - 切換有效群組
* **簡介**：用於切換當前使用者的有效群組。
* **用法**：`newgrp <group_name>`。

#### `exit` - 登出現在的使用者
* **簡介**：登出當前登入的使用者或退出 shell。
* **用法**：`exit`。

#### `last` - 列出使用者登入資訊
* **簡介**：列出使用者的登入資訊，資料來源為 `/var/log/wtmp` (內容編碼過)。
* **用法**：
* `last`。
* `last -n<number>`：指定顯示的列數。

#### `w` - 顯示現在有哪些登入的使用者
* **簡介**：顯示當前登入系統的使用者及其正在執行的程序。
* **用法**：`w`。

### 權限管理

這些指令用於更改檔案和目錄的擁有者、群組和權限設定，以及特殊權限的應用。

#### `chown` - 改變檔案或目錄的擁有者
* **簡介**：change owner，用於更改檔案或目錄的擁有者。
* **用法**：
* `chown <user_name> <dirname/filename>`。
* `chown :<group_name> <dirname/filename>`：僅更改群組。
* `chown <user_name>:<group_name> <dirname/filename>`：同時更改擁有者和群組。
* `chown -R <user_name> <dirname>`：遞迴更改目錄及其底下所有檔案的擁有者。
* **注意**：要成功執行 `chown`，指定的擁有者和群組必須是現有的使用者和群組。
* **為何需要 `sudo`**：通常更改檔案擁有者需要管理員權限。

#### `chgrp` - 改變檔案或目錄的所屬群組
* **簡介**：change group，用於更改檔案或目錄的所屬群組。
* **用法**：
* `chgrp <group name> <dirname/filename>`。
* `chgrp -r <group name> <dirname>`：遞迴更改目錄及其底下的所有檔案的群組。
* **注意**：指定的群組必須在 `/etc/group` 檔案中存在。

#### `chmod` - 更改檔案或目錄權限
* **簡介**：change mode，用於更改檔案或目錄的讀取 (r)、寫入 (w)、執行 (x) 權限。
* **用法**：
* `chmod -R <mode> <file_or_dir>`：遞迴更改目錄及其內容的權限。
* **權限模式**：
* **數字類型 (八進位)**：
* `r` (讀取) = 4，`w` (寫入) = 2，`x` (執行) = 1。
* 將三種權限值相加，形成一個三位數或四位數的八進位數字。
* 第一個數字 (可選) 用於特殊權限 (SUID=4, SGID=2, Sticky Bit=1)。
* 其後的三個數字分別代表：擁有者 (user)、群組 (group)、其他人 (others) 的權限總和。
* **範例**：
* `chmod 755 filename`：擁有者 (7=rwx) 可讀寫執行，群組 (5=rx) 和其他人 (5=rx) 可讀執行。
* `644` 代表 `-rw-r--r--`。
* `chmod 4755 printUid`：設定 SUID，擁有者 (7=rwx)，群組 (5=rx)，其他人 (5=rx)。
* **符號類型 (Symbolic)**：
* `chmod <人 動作 權限設定,...> <file_or_dir>`。
* **人 (Who)**：`u` (user 擁有者), `g` (group 群組), `o` (other 其他人), `a` (all 所有人)。
* **動作 (Operator)**：`+` (加入權限), `-` (移除權限), `=` (設定權限，覆蓋原有)。
* **權限設定 (Permission)**：`r` (讀取), `w` (寫入), `x` (執行)。
* **範例**：
* `chmod u+x a.txt`：給擁有者執行 `a.txt` 的權限。
* `chmod u-x a.txt`：移除擁有者執行 `a.txt` 的權限。
* 將 `-rw-rw-r--` 改為 `-rwxr-xr-x`：`chmod u+x,g-w+x,o+x`。
* `chmod ug+rw mydir`：對目錄的所有者和群組增加讀寫權限。
* `chmod a-w myfile`：對所有使用者刪除寫入權限。
* **權限的意義**：
* **對於檔案**：
* `r`：可讀取檔案內容。
* `w`：可編輯檔案內容，但沒有刪除檔案的權限。
* `x`：可以把檔案內容給系統執行。
* **對於目錄**：
* `r`：可讀取目錄中的檔案清單。
* `w`：可編輯這張清單，等同於可以編輯名稱、新增、刪除、移動該目錄底下的檔案或目錄。
* `x`：可以 `cd` 進入目錄。
* **相關圖片**：
圖：`chmod` 數字權限與對應的 `rwx` 表示。

#### 特殊權限 (Special Permissions)

特殊權限可以讓檔案或目錄在某些條件下，擁有超越一般權限的能力，常與安全相關。

* **SUID (Set User ID)**：
* **簡介**：針對**可執行檔案**設置的特殊權限。任何使用者在執行此檔案時，都會以檔案**擁有者**的身份來運行該程式，而不是以執行者自己的身份。
* **設定**：
* 數字模式：`chmod 4??? <filename>` (在權限數字最前面加上 4)。
* 符號模式：`chmod u+s <filename>`。
* **表示**：在 `ls -l` 的輸出中，如果擁有者的執行權限 (`x`) 位置顯示為 `s` (小寫)，則表示 SUID 已設定且檔案有執行權限。如果顯示為 `S` (大寫)，則表示設定了 SUID 但該檔案沒有執行權限。
* **範例**：`passwd` 指令。普通用戶可以執行 `passwd` 來更改自己的密碼，即使 `/etc/shadow` (儲存密碼的檔案) 只有 root 才能讀寫，這是因為 `passwd` 程式設定了 SUID 權限，執行時會暫時以 root 身份運行。
* **相關圖片**：
圖：`ls -l /usr/bin/passwd` 顯示 SUID 權限 (`-rwsr-xr-x`) 的範例。
圖：`ls -l` 輸出中 SUID (小寫 `s`) 的位置。
* **SGID (Set Group ID)**：
* **簡介**：可設置在**檔案**或**目錄**上的特殊權限。
* **設定**：
* 數字模式：`chmod 2??? <filename>` (在權限數字最前面加上 2)。
* 符號模式：`chmod g+s <filename>`。
* **表示**：在 `ls -l` 的輸出中，如果群組的執行權限 (`x`) 位置顯示為 `s` (小寫)，則表示 SGID 已設定且檔案/目錄有執行權限。如果顯示為 `S` (大寫)，則表示設定了 SGID 但該檔案/目錄沒有執行權限。
* **應用**：
* **設定在檔案上**：任何使用者執行該檔案時，將會以該檔案的**群組身份**執行，而不是以執行者的當前群組身份。
* **設定在目錄上**：這個目錄內新創建的所有檔案和子目錄，將自動繼承該目錄的群組，而不是繼承創建者的主群組。這在群組協同編輯檔案時非常有用。
* **相關圖片**：
圖：`ls -l` 輸出中 SGID (小寫 `s`) 的位置。
* **Sticky Bit (SBIT)**：
* **簡介**：主要設置在**目錄**上，當 Sticky Bit 被設定在一個目錄上時，該目錄內的檔案和子目錄只能由以下幾類使用者刪除或重命名：檔案的所有者、目錄的所有者、root 超級使用者。
* **設定**：
* 數字模式：`chmod 1??? <filename>` (在權限數字最前面加上 1)。
* 符號模式：`chmod o+t <filename>`。
* **表示**：在 `ls -l` 的輸出中，如果其他使用者的執行權限 (`x`) 位置顯示為 `t` (小寫)，則表示 Sticky Bit 已設定且目錄有執行權限。如果顯示為 `T` (大寫)，則表示設定了 Sticky Bit 但該目錄沒有執行權限。
* **範例**：`/tmp` 目錄通常會設定 Sticky Bit (`rwxrwxrwt`)。這可以防止使用者之間相互刪除檔案，即使其他使用者對該目錄有寫入權限，他們也不能刪除或修改他人建立的檔案。
* **相關圖片**：
圖：`ls -ld /tmp` 顯示 Sticky Bit (`t`) 的範例。

#### ACL (Access Control List) - 針對特定用戶設定權限
* **簡介**：ACL 提供了比傳統 `rwx` 權限更細緻的控制，可以針對單一使用者、單一檔案或目錄進行讀寫執行 (r,w,x) 的權限規範。
* **指令**：
* `getfacl <檔名>`：查看檔案的 ACL 權限。
* `setfacl -m u:<使用者名稱>:<給啥權限> <檔名>`：為特定使用者增加權限。
* `setfacl -x u:<使用者名稱> <檔名>`：移除特定使用者的權限。

### 網路工具

這些指令用於查看系統的網路連接、監聽埠、DNS 查詢、測試網路連通性以及監控網路流量。

#### `netstat` - 查看網路連接和統計數據
* **簡介**：查看系統的網路連接和統計數據。
* **安裝**：`sudo apt install net-tools`。
* **用法**：
* `netstat -an`：顯示所有連接並以數字格式顯示 IP 和埠號。
* `netstat -r`：顯示路由表，功能與 `route` 指令相同。
* `netstat -ntupl`：顯示所有 TCP、UDP 監聽埠，以數字格式顯示，並列出相關的程序 ID 和名稱。
* **常用參數**：
* `-n`：不將能變成數字的資訊轉換為主機名稱或服務名稱，直接顯示數字 (如 IP 和埠號)。
* `-t`：顯示 TCP 連線。
* `-u`：顯示 UDP 連線。
* `-p`：顯示與連接相關的程序 PID 和檔名。
* `-l`：顯示正在監聽的埠 (listening sockets)。

#### `ss` - 現代化的 Socket 統計工具
* **簡介**：現代化的 Socket 統計工具，功能類似 `netstat` 但通常速度更快，直接從核心讀取數據。
* **用法**：
* `ss -tuln`：顯示所有 TCP、UDP 監聽埠，以數字格式顯示。
* `ss -p`：顯示與連接相關的程序。
* `ss -t4lp`：顯示系統上所有使用 IPv4 開啟的 TCP 監聽 Socket 及對應的程序。
* **常用參數**：
* `-l`：列出所有開啟的埠號。
* `-pl`：列出開啟 Socket 的程序名稱。
* `-a`：列出所有資訊。
* `-t`：只列出 TCP Sockets。
* `-u`：只列出 UDP Sockets。
* `-x`：只列出 Unix Sockets。
* `-4`：只列出 IPv4 Sockets。
* `-6`：只列出 IPv6 Sockets。

#### `dig` - DNS 查詢工具
* **簡介**：用於獲取網域的 DNS 資訊。
* **用法**：
* `dig example.com`：查詢 `example.com` 的 A 記錄 (IPv4 地址)。
* `dig google.com MX`：查詢 `google.com` 的 MX 記錄 (郵件交換器)。
* `dig @8.8.8.8 example.com`：使用 Google 的 DNS 伺服器 (8.8.8.8) 查詢 `example.com`。
* `dig -x <ip>`：反向查詢 IP 地址對應的網域。

#### `nslookup` - DNS 查詢工具
* **簡介**：看 DNS 伺服器相關資料，類似 `dig`。
* **用法**：`nslookup <domain_name>`。

#### `host` - 網域轉 IP
* **簡介**：將網域解析為 IP 地址。
* **用法**：`host <domain_name>`。

#### `whois` - 查詢網域/IP 註冊資訊
* **簡介**：查詢網域的註冊資訊 (誰註冊、何時到期等) 或 IP 地址的歸屬資訊 (哪個國家、哪個機構管理)。
* **用法**：`whois <domain_name/ip>`。

#### `ping` - 測試網路連通性
* **簡介**：測試網路連通性，檢測主機是否可達並計算延遲時間。
* **用法**：
* `ping example.com`：向 `example.com` 發送 ICMP 數據包，測試連通性。
* `ping -c 4 google.com`：向 `google.com` 發送 4 個 ICMP 數據包。

#### `ifconfig` - 查看網卡資訊
* **簡介**：查看目前已啟動網卡的相關資訊，包括 IP 地址、子網路遮罩、MAC 地址等。
* **安裝**：`sudo apt install net-tools`。
* **用法**：
* `ifconfig`：顯示所有已啟動網卡的資訊。
* `ifconfig -a`：查看所有網卡 (包括未啟動的)。
* `ifconfig <網卡名稱>`：顯示指定網卡的資訊。
* `sudo ifconfig <網卡名稱> down`：關閉網卡。
* `sudo ifconfig <網卡名稱> up`：開啟網卡。

* **概念**：現代 Linux 系統採用「預測性網路介面設備名稱」，例如 `enp0s1`，其中 `en` 代表 Ethernet，`p0` 代表 PCI Bus 0，`s1` 代表 Slot 1。

#### `route` - 查看路由表
* **簡介**：查看系統的路由表。
* **安裝**：`sudo apt install net-tools`。
* **用法**：
* `route`。
* `route -n`：以數字格式顯示 IP 地址，不進行主機名稱解析。

#### `iproute2` - 網路參數綜合指令
* **簡介**：一個綜合性的網路參數指令集，旨在取代舊有的 `ifconfig` 和 `route` 等指令。
* **主要組成**：`ip [option] [動作] [指令]`。
* **動作**：`link` (裝置設定), `addr/address` (IP 協定設定), `route` (路由設定)。
* **指令**：`show` (查閱), `set` (設定), `add` (增加), `del` (刪除)。
* **用法範例**：
* **`ip link` (裝置相關)**：
* `ip link show`：查閱所有網卡資訊。
* `ip link show <網卡卡號>`：查閱指定網卡資訊。
* `ip link set <網卡卡號> up`：開啟網卡。
* `ip link set <網卡卡號> down`：關閉網卡。
* **`ip addr/address` (IP 參數相關)**：
* `ip addr show`：查閱 IP 參數。
* `ip address [add|del] [IP參數] [dev 裝置名] [相關參數]`：增加或刪除 IP 地址。
* **`ip route` (路由相關)**：
* `ip route show/list`：查閱路由表。
* `ip route [add|del] [IP或網域] [via gateway] [dev 裝置]`：增加或刪除路由。

#### `iftop` - 網路即時流量監控
* **簡介**：監控網路介面的即時流量。
* **安裝**：`sudo apt install iftop`。
* **用法**：`sudo iftop -Pp <網卡名稱>`。
* **常用參數**：
* `-p`：顯示埠相關資訊。
* `-P`：顯示主機名稱和埠號。

#### `nmap` - 網路地圖
* **簡介**：網路探測和安全掃描工具，用於發現網路上的主機和服務。
* **用法**：
* `nmap`。
* `nmap -sS -A 10.0.2.0/24`：對指定子網路進行 SYN 掃描並嘗試 OS 偵測和服務版本偵測。

#### `RDP` (Remote Desktop Protocol) - 遠端桌面協定
* **簡介**：一種遠端桌面協定。

#### `Telnet` - 遠端連線協定 (不安全)
* **簡介**：一種遠端連線協定，但由於傳輸資料未加密 (明文傳輸) 且沒有驗證機制，被認為不安全，應盡量避免使用。
* **埠號**：預設使用 23 埠。

#### `SSH` - 安全遠端連線協定
* **簡介**：Secure Shell，一種加密的網路協定，用於在不安全的網路中進行安全的遠端連線。
* **設定檔**：`/etc/ssh/sshd_config` (SSH daemon 設定檔)，`~/.ssh/config` (使用者 SSH 設定檔)。
* **用法**：`ssh [user@]hostname`。
* **加密方式**：支援對稱式和非對稱式加密。
* **對稱式**：接收端與發送端持有相同密鑰用於加密。
* **非對稱式**：使用者擁有公鑰 (可公開) 和私鑰 (自己保留)，利用其中一支加密則必須用另一支解密。
* **服務管理**：
* `sudo service ssh start/stop/restart`：啟動/停止/重啟 SSH 服務。
* `sudo service ssh status`：確認 SSH 服務狀態。

### 軟體與套件管理

這些指令用於在 Linux 系統上安裝、更新、移除和查詢軟體套件。

#### `apt` (Advanced Package Tool) - 軟體管理工具
* **簡介**：Linux 系統中用於管理軟體套件的工具。
* **用法**：
* `sudo apt install <packagename>`：安裝軟體套件。
* `sudo apt update`：檢查軟體源更新，並將軟體列表下載到 `/var/lib/apt/lists/`。
* `sudo apt upgrade`：升級系統已安裝的軟體。
* `sudo apt dist-upgrade`：執行 `upgrade` 並處理軟體套件的相依性升級。
* `sudo apt remove <packagename>`：移除某程式，但會留下一些設定檔。
* `sudo apt purge <packagename>`：徹底移除套件，包括其設定檔。
* `sudo apt autoremove`：自動移除系統中不再需要的套件。
* `sudo apt clean`：清除已下載的套件安裝包，釋放磁碟空間。
* `sudo apt autoclean`：自動清除過期的套件安裝包。
* `sudo apt search <套件>`：搜尋套件。
* `sudo apt show <套件名稱>`：顯示套件的詳細資訊，包括相依性。
* **軟體源**：
* 軟體源位置在 `/etc/apt/sources.list`。
* 可透過修改此檔案來更改下載源，例如將 `tw.archive.ubuntu.com` 改為 `ftp.ubuntu-tw.net` (暨大伺服器) 以加快下載速度。

#### `aptitude` - 互動式套件管理
* **簡介**：一個提供 TUI (terminal user interface) 的套件管理工具，功能比 `apt` 更強大，提供更安全的升級選項。
* **安裝**：`sudo apt install aptitude`。
* **用法**：
* `sudo aptitude hold <packagename>`：鎖定套件版本，使其不再被更新。
* `sudo aptitude unhold <packagename>`：取消鎖定。
* `sudo aptitude save-upgrade`：安全地升級，避免不必要的刪除。
* `sudo aptitude search <套件>`：搜尋套件。

#### `wget` - 從網址下載內容
* **簡介**：用於從指定的網址下載內容。
* **用法**：`sudo wget <網址>`。

#### `dpkg` - 處理 .deb 檔案
* **簡介**：Debian Package 工具，用於安裝、管理 .deb 格式的套件。
* **用法**：
* `sudo dpkg -i <filename.deb>`：安裝指定的 `.deb` 檔案。
* `dpkg -L <package name>`：列出已安裝套件的所有檔案及其位置。
* `dpkg -S <path of a file>`：查詢特定檔案是由哪個套件安裝而來。
* `dpkg -al`：列出所有已安裝的套件。

#### `gcc` - C 語言編譯器
* **簡介**：GNU Compiler Collection，用於編譯 C、C++ 等程式語言。
* **安裝**：`sudo apt install gcc`。
* **用法**：
* 編譯 C 檔案：`gcc <file name> -o <output file name>`。
* 執行編譯後的檔案：`./<output file name>`。

### 磁碟與記憶體管理

這些指令用於檢查磁碟使用量、分割區資訊、格式化硬碟以及監控記憶體使用情況。

#### `df` - 列出檔案系統的整體磁碟用量
* **簡介**：用於顯示檔案系統的整體磁碟使用量和剩餘空間。
* **用法**：
* `df`。
* `df -h`：以人類可讀的格式 (如 MB, GB) 顯示磁碟用量。
* `df -T`：查看各個磁碟分割區的檔案系統類型。
* **顯示欄位**：
* `Filesystem`：磁碟或分區的名稱。
* `Size`：總大小。
* `Used`：已使用空間。
* `Avail`：可用空間。
* `Use%`：使用比例。
* `Mounted on`：該磁碟或分區被掛載到的目錄 (掛載點)。
* **相關圖片**：
圖：`df` 指令顯示磁碟使用量的範例。
圖：`df -h` 顯示 ZFS、NFS 等檔案系統掛載點的範例。

#### `lsblk` - 列出系統的磁碟與磁碟分割資訊
* **簡介**：list block device，顯示系統中的區塊設備 (如磁碟、分區等)，並展示它們的層次結構和掛載點。主要用於查看系統中的磁碟結構，而非磁碟的空間使用情況。
* **用法**：
* `$lsblk -ip /dev/sda`：查看指定硬碟的分割區資訊。
* **常用參數**：
* `-f`：列出磁碟內的檔案系統名稱。
* `-p`：列出完整檔案名稱。
* `-t`：列出磁碟詳細資料。
* **顯示欄位**：
* `NAME`：設備名稱。
* `MAJ:MIN`：核心識別裝置的代碼。
* `RM`：表示設備是否可移除 (Removable)，1 為可移除 (如 USB 隨身碟)，0 為不可移除。
* `SIZE`：該磁碟或分區的大小。
* `RO`：該磁碟是否為唯讀 (Read-Only)，1 為唯讀，0 為可讀寫。
* `TYPE`：設備的類型，包括 `disk` (磁碟)、`part` (分區)。
* `MOUNTPOINTS`：該磁碟或分區掛載到的目錄。
* **相關圖片**：
圖：`lsblk` 指令顯示區塊裝置資訊的範例。

#### `dd` - 資料複製工具
* **簡介**：data duplicator，用於複製檔案、轉換檔案格式，或對設備進行低階操作。
* **用法**：
* `sudo dd if=/dev/zero of=/home/test.txt bs=1m count=1`：將 `/dev/zero` (提供無限的零字節流) 的內容複製到 `test.txt`，區塊大小 1MB，複製 1 個區塊。
* `if`: input file (輸入檔案)。
* `of`: output file (輸出檔案)。
* `bs`: block size (區塊大小，不加單位默認為位元組)。
* `count`: 只處理 N 個區塊。
* `sudo dd if=/dev/zero of=/dev/disk1 bs=1024 count=1024`：將引導扇區清空，方便格式化.

#### `sudo fdisk -l` - 列出磁碟分割資訊
* **簡介**：用於列出磁碟分割區的資訊。
* **用法**：
* `$sudo fdisk -l`：列出所有磁碟分割資訊。
* `$sudo fdisk -l /dev/sda`：列出指定磁碟的分割資訊。

#### `sync` - 將暫存記憶體寫入硬碟
* **簡介**：將所有在記憶體中等待寫入的資料寫入到磁碟，確保資料一致性。
* **用法**：`sync`。

### 文字處理與過濾

這些指令用於在檔案內容中搜尋、過濾、排序、格式化文字，以及進行基本的字串操作。

#### `grep` - 從輸出中找指定的關鍵字
* **簡介**：用於在檔案或標準輸入中搜尋符合指定模式 (關鍵字或正規表達式) 的行。
* **用法**：
* `grep "keywords" <filename>`：從檔案中搜尋關鍵字。
* `cat /etc/fstab | grep -i "swap"`：透過管道符號過濾 `fstab` 中包含 "swap" 的行 (不分大小寫)。
* `grep -irn "swap" /etc`：過濾整個 `/etc` 資料夾，並顯示行號 (不分大小寫，遞迴)。
* **常用參數**：
* `-i`：不分大小寫搜尋。
* `-n`：印出行號。
* `-r`：遞迴搜尋，會進入子目錄。
* `"^keywords"`：以 `keywords` 開頭搜尋。
* `grep -e 'sudo.*ls' -e 'ls.*sudo'`：使用多個 AND 模式進行搜尋。

#### `wc` - 印出行數、字元數、位元組數
* **簡介**：Word Count，用於計算檔案或標準輸入的行數、字元數 (或單詞數) 和位元組數。
* **用法**：`wc <filename>`。
* **常用參數**：
* `-l`：印出行數。
* `-w`：印出字元數 (單詞數)。
* `-c`：印出位元組數。
* `cat /var/log/auth.log | grep sudo | wc`：計算包含 "sudo" 的日誌行數。

#### `awk` - 將輸出變成指定格式
* **簡介**：一種強大的文字處理工具，在讀取檔案或資料流時，以行為單位處理，預設以空白或 Tab (`\t`) 分隔欄位，並可對欄位進行操作。
* **用法**：
* `ls -l | awk '{print $1"\t"$8}'`：過濾 `ls -l` 資料的第一列和第八列並印出。
* **取得欄位值**：`awk '{print $1, $2}' filename`。
* **`BEGIN`, `END` 用法**：在輸出結果的第一行和最後一行加上說明。
* **`if-else` 用法**。
* **正規表示式篩選**。
* **相關圖片**：
圖：`awk` 指令取得欄位值的範例。
圖：`awk` 指令中使用 `BEGIN` 和 `END` 關鍵字的範例。
圖：`awk` 指令中 `if-else` 用法的範例。
圖：`awk` 指令中使用正規表示式篩選的範例。

#### `sort` - 排序
* **簡介**：用於對文字檔案的行進行排序。
* **用法**：`sort <filename>`。
* **常用參數**：
* `-c`：檢查檔案是否已排序。
* `-u`：只顯示唯一 (unique) 的行。
* `-r`：降冪排序。
* `-n`：依照數值排列。
* `-k <第幾個 col>`：依照第幾個欄位排序。

#### `sed` - 文字流編輯器
* **簡介**：Stream EDitor，用於對輸入流 (檔案或標準輸入) 進行文字轉換。
* **用法**：`sed 's/old/new/g' filename` (替換文字)。
* **常用參數**：
* `-i`：直接修改檔案內容，而不是只顯示修改後的結果。

#### `xxd` - 用二進位狀態開啟檔案
* **簡介**：用於將二進位檔案內容以十六進位或其他格式顯示。
* **用法**：
* `xxd zip`。
* `xxd zip | less`。

### 程序管理

這些指令用於監控、管理和終止系統中正在執行的程序。

#### `kill` - 終止程序
* **簡介**：用於向指定程序發送訊號以終止它。
* **用法**：
* `kill <pid>`。
* `kill -9 <pid>`：強制終止程序 (SIGKILL)。
* `ps -aux|awk '{print $2 $3}' | xargs kill`：終止所有使用者程序的範例。

### 其他常用功能與概念

本節涵蓋了其他重要的 Linux 指令、殼層特性和系統概念。

#### 管道符號 (Pipe) `|`
* **簡介**：將前一個指令的標準輸出 (stdout) 作為後一個指令的標準輸入 (stdin)。
* **用法**：
* `cat /etc/fstab | grep -i "swap"`。
* `echo '1234' | base64`。
* `ls | tee -a <檔名>`。

#### 輸入/輸出重導向 (Redirection)
* **簡介**：用於將指令的輸出或輸入導向到檔案或從檔案讀取。
* **符號**：
* `>`：將標準輸出 (stdout，代碼 1) **覆蓋**寫入檔案。
* `>>`：將標準輸出 (stdout，代碼 1) **新增**到檔案內容的後面。
* `2>`：將標準錯誤輸出 (stderr，代碼 2) **覆蓋**寫入檔案。
* `2>&1`：將標準錯誤輸出重導向至標準輸出當前的檔案描述符，使其與標準輸出導向到同一位置。
* `<`：將檔案內容作為標準輸入 (stdin，代碼 0)。
* `<<`：用於 here document，從輸入中讀取多行文字作為標準輸入。
* `cat&>>`：將標準輸出和標準錯誤輸出都新增到檔案。
* **範例**：
* `echo 123 > 123.txt`：將 "123" 覆蓋寫入 `123.txt`。
* `cd /jsdf 2>&1 | less`：將錯誤訊息導到標準輸出再通過管道傳給 `less`。

#### `tee` - 同時輸出到螢幕與檔案
* **簡介**：同時將標準輸入的內容輸出到標準輸出 (螢幕) 和一個或多個檔案。
* **用法**：
* `tee <檔名>`：同時輸出到螢幕與檔案，會覆蓋原檔案。
* `tee -a <檔名>`：同時輸出到螢幕與檔案，會在原有內容後新增。
* `ls | tee -a <檔名>`：將 `ls` 的輸出透過管道傳給 `tee`。

#### `alias` - 將指令簡化
* **簡介**：為常用或複雜的指令設定一個簡短的別名。
* **用法**：
* `alias`：查看已設定的別名。
* `alias <新指令名稱>="<原始指令>"`。
* `unalias <alias名稱>`：刪除別名。
* **設定**：通常將別名設定寫入 `~/.bashrc` 檔案，然後執行 `source ~/.bashrc` 使其生效，這樣每次啟動 `bash` 時都會生效。
* **相關圖片**：
圖：設定 `alias` 前的 `cat` 指令顯示。
圖：設定 `alias` 後的 `cat` 指令顯示。

#### `clear` - 清空 terminal 畫面
* **簡介**：清除當前終端機螢幕上的所有內容。
* **用法**：
* `clear`。
* 快捷鍵：`Ctrl + L`。

#### `man` - 查詢指令說明手冊 (Manual)
* **簡介**：用於查閱系統中每個命令或程式的手冊頁。
* **用法**：`man <指令名稱>`。

#### `info` - 查詢指令詳細說明
* **簡介**：提供了比 `man` 更詳細、更結構化的檔案說明。
* **用法**：`info <指令名稱>`。

#### `whatis` - 查詢簡潔指令說明
* **簡介**：提供更簡潔的指令說明，只會返回一行簡短描述。
* **用法**：`whatis <指令名稱>`。

#### `type` - 查詢指令型態
* **簡介**：查詢某個指令的型態 (例如是內建指令、別名或外部程式)。
* **用法**：`type <指令名稱>`。

#### `file` - 確定檔案型態
* **簡介**：用於確定檔案的類型 (例如是文字檔、執行檔、壓縮檔等)。
* **用法**：`file <檔案路徑>`。

#### `whereis` - 由特定目錄中尋找檔案
* **簡介**：用於在一些特定的目錄中，尋找檔案的檔名、二進位檔、原始碼和說明檔。
* **用法**：`whereis <filename_or_DIR>`。
* **常用參數**：
* `-l`：列出 `whereis` 會查詢的幾個主要目錄。
* `-b`：只找 binary 格式檔案。
* `-m`：只找在說明檔 manual 路徑下的檔案。
* `-s`：只找 source 來源檔案。
* `-u`：搜尋不在上述 3 個項目當中的其他特殊檔案。

#### `which` - 列出執行檔的路徑
* **簡介**：列出第一個在 `PATH` 環境變數所指定的目錄中找到的執行檔路徑。
* **用法**：
* `which <欲尋找的執行黨>`。
* `which -a <欲尋找的執行黨>`：將所有找到的指令路徑均列出。

#### 環境變數
* **簡介**：儲存在系統中，供程式或指令使用的值。
* **常用環境變數**：
* `$HOME`：使用者的家目錄位置。
* `$PWD`：當前工作目錄。
* `$SHELL`：當前所使用的 shell 的名稱。
* `$PATH`：系統尋找執行檔的路徑列表，各路徑之間用冒號 `:` 隔開。當執行指令但沒指定確切目錄時，系統會從 `$PATH` 裡的路徑去找。
* **查看**：`export | less`：顯示所有環境變數，並透過 `less` 進行分頁和搜尋。
* **相關圖片**：
圖：`echo $PATH` 指令範例。

#### `reboot` - 重新開機
* **簡介**：重新啟動系統。**不建議直接使用**，因為可能無法確保所有資料已寫回硬碟。

#### `shutdown` - 關機/重啟
* **簡介**：安全地關閉或重啟系統，可以設定時間和發送訊息。
* **用法**：
* `shutdown now`：現在關機。
* `shutdown -r <時間>`：在某個時間重新開機。
* `shutdown -k <時間>`：印出幫你安排的關機時間訊息給所有登入使用者，但**不實際關機**。
* `shutdown -h <時間>`：在某個時間讓系統暫時停止 (關機)。
* `shutdown -c`：取消安排的關機時間。
* **訊息傳送**：`shutdown -k` 能將訊息印到所有使用者螢幕上，是因為 Linux 中所有東西都是檔案，包括 TTY (終端機)，可以透過 `write <username> pts/<number>` 或 `echo "msg" > /dev/pts/<number>` 發送訊息。

#### `poweroff` - 直接關機
* **簡介**：直接關機，不考慮記憶體的內容是否已全部寫完。**應盡量避免使用**。

#### `login` / `logout`
* **簡介**：用於登入和登出系統。
* **差異**：`logout` 通常用於登出遠端連線或切換使用者後的環境；`exit` 會直接關閉當前的 terminal。

#### `alias` - 客製化指令
* **簡介**：使用者可以自行定義新的指令。
* **步驟**：
1. 建立執行檔：`sudo vim /bin/8jia9` (例如，建立一個名為 `8jia9` 的指令)。
2. 寫入指令：在檔案中寫入 `#!/bin/bash` (Shebang，指定執行這個檔案的 shell)，然後是你想執行的指令，例如 `ls` 和 `pwd`。
3. 賦予執行權限：`sudo chmod +x /bin/8jia9`。
4. 現在就可以直接執行 `8jia9` 這個指令了。

### 壓縮與打包

這些指令用於壓縮和打包檔案，以節省儲存空間或方便傳輸。

#### 壓縮指令 (`gzip`, `bzip2`, `xz`, `zstd`)
* **`gzip`**：
* **副檔名**：`*.gz`，最被大眾接受。
* **壓縮**：`gzip <filename>`，壓縮後檔名為 `filename.gz`。
* **解壓縮**：`gzip -d <filename.gz>`。
* **特性**：適合電腦性能較差的環境。
* **`bzip2`**：
* **副檔名**：`*.bz2`。
* **壓縮**：`bzip2 <filename>`，壓縮後檔名為 `filename.bz2`。
* **解壓縮**：`bzip2 -d <filename.bz2>`。
* **常用參數**：`-k` 保留原始檔案。
* **`xz`**：
* **副檔名**：`*.xz`。
* **壓縮**：`xz <filename>`，壓縮後檔名為 `filename.xz`。
* **解壓縮**：`xz -d <filename.xz>`。
* **常用參數**：`-k` 保留原始檔案。
* **特性**：盡可能壓縮，但需要較好的電腦性能。
* **`zstd`**：
* **副檔名**：`*.zst`。
* **安裝**：`sudo apt-get install zstd`。
* **壓縮**：`zstd <filename>`。
* **解壓縮**：`zstd -d <filename.zst>`。

#### 打包指令 (`tar`)
* **簡介**：用於打包檔案，將多個檔案或目錄組合成一個單一的歸檔檔案，本身不具壓縮功能，但可結合壓縮指令使用。
* **用法**：`tar [-z|-j|-J] [c|x] [v] [-f <filename>] <filename>`。
* **常用參數**：
* `-z`：透過 `gzip` 支援壓縮，檔名建議為 `*.tar.gz`。
* `-j`：透過 `bzip2` 支援壓縮，檔名建議為 `*.tar.bz2`。
* `-J`：透過 `xz` 支援壓縮，檔名建議為 `*.tar.xz`。
* `-c`：建立打包檔案。
* `-x`：解打包/解壓縮。
* `-v`：列出正在處理的檔案名稱 (verbose)。
* `-f`：指定打包/壓縮後的檔案名稱。
* **建立打包壓縮檔**：
* `tar -zcvf <destination.tar.gz> <source_dir>`：建立 `gzip` 壓縮的 `tar` 檔案。
* **解開打包壓縮檔**：
* `tar -zxvf <source.tar.gz>`：解開 `gzip` 壓縮的 `tar` 檔案。

### 檔案系統結構 (FHS)

Linux 遵循檔案系統階層標準 (Filesystem Hierarchy Standard, FHS)，規定了系統中各個目錄的用途和內容。

* `/root`：根使用者的家目錄，不同於一般使用者的家目錄 `/home/{username}`。
* `/home/{username}`：通常用於一般使用者的家目錄。
* `/boot`：包含開機程序所需的檔案，如核心映像檔和引導載入器 (`GRUB`) 設定。
* `/dev`：存放裝置 (device) 檔案，例如硬碟 (`sda1`, `sda2`) 或 SSD (`nvme`)。
* `/run`：存放正在執行中的程序相關的資料。
* `/var`：存放經常變動的資料，如日誌檔 (在 `/var/log` 下)。
* `/tmp`：存放暫時檔案，通常設定了 Sticky Bit，以防止不同使用者之間互相刪除檔案。
* `/etc`：存放系統的設定檔，例如：
* `/etc/passwd`：存放使用者帳號資訊 (使用者名稱、UID、GID、家目錄、shell 等)，**密碼欄位以 `x` 表示，實際密碼存在 `/etc/shadow`**。一般使用者可讀取。
* `/etc/shadow`：存放加密後的使用者密碼，只有 root 才能讀取。包含密碼變更日期、最短/最長使用期限等安全策略。
* `/etc/group`：存放群組資訊。
* `/etc/sudoers`：設定哪些使用者可以使用 `sudo` 以及他們可以執行的指令權限。
* `/etc/apt/sources.list`：定義 `apt` 套件管理器使用的軟體源列表。
* `/etc/ssh/sshd_config`：SSH daemon 的設定檔。
* `/proc`：一個虛擬檔案系統，將每個正在執行的程序表示為檔案，可以在 `/proc/{PID}` 目錄下找到相應的程序資訊，如 `/proc/{PID}/status` 和 `/proc/{PID}/cmdline`。
* `/dev/shm`：用於共享記憶體。
* `/dev/urandom`, `/dev/zero`：亂數產生器和提供零字節流的裝置檔案，常用於安全地覆蓋或格式化磁碟。
* `/var/log/auth.log`：存放認證相關的日誌。
* `/var/log/wtmp`：存放使用者登入/登出資訊 (編碼過，需用 `last` 指令查詢)。
* `/etc/skel`：存放新使用者家目錄的骨架檔案，創建新使用者時會將此目錄下的資料複製到其家目錄。
* `/sbin/`：存放 superuser 專用的指令。
* `/cdrom/`：光碟機的掛載點。
* `/swap/`：通常指 swap 分割區，當記憶體不足時會將較少使用的資料移入此處。

### 系統關機與重啟

* **注意**：`poweroff` 和 `reboot` 等指令應謹慎使用，優先使用 `shutdown` 以確保系統安全關閉。
* **硬碟分割**：規劃硬碟時通常會分割兩個分區：`root` 和 `swap` (建議為記憶體的 1~2 倍大小)。`/boot` 也是一個重要的分區，用於開機程序。
* **LVM (Logical Volume Manager)**：在伺服器上應盡量避免使用 LVM，因為硬碟損壞時救援困難。