第三章 Linxu文件系统及操作

文件系统结构元素

文件系统

• 文件和目录被组织成一个单根倒置树结构
• 文件系统从根目录下开始，用“/”表示
• 根文件系统（rootfs）:root filesystem
• 文件名称区分大小写
• 以 . 开头的文件为隐藏文件
• 路径分割的 /
• 文件有两类数据：
  • 元数据：metadata
  • 数据：data
• 文件系统分层结构：LSB Linux Standard Base
• FHS（Filesystem Hierarchy Standard）
  • http://www.pathname.com/fhs/

文件名规则

• 文件名最长255个字节
• 包括路径在内文件名称最长4095个字节
• 蓝色–>目录；绿色–>可执行文件；红色–>压缩文件；浅蓝色–>链接文件； 灰色–>其他文件
• 除了斜杠和NUL，所有字符都有效，但使用特殊字符的目录名和文件不推荐使用，有些字符需要用引号来引用它们
• 标准Linux文件系统（如ext4），文件名称大小写敏感
  • 例如： MAIL， Mail， mail， mAil

Linux下的文件类型

• - 普通文件
• d 目录文件
• b 块设备
• c 字符设备
• l 符号链接文件
• p 管道文件pipe
• s 套接字文件

CentOS 7目录变化

• /bin 和 /usr/bin
• /sbin 和 /usr/sbin
• /lib 和 /usr/lib
• /lib64 和 /usr/lib64

显示当前工作目录

• 每个shell和系统进程都有一个当前的工作目录
• CWD：current work directory
• 显示当前shell CWD的绝对路径
  • pwd： printing working directory
    • -P 显示真实物理路径
    • -L 显示链接路径（默认）

绝对路径和相对路径

• 绝对路径
  • 以正斜杠（/）开始
  • 完整的文件的路径位置
  • 可用于任何想指定一个文件名的时候
• 相对路径
  • 不以斜线开始
  • 指定相对于当前工作目录或某目录的位置
  • 可以作为一个简短的形式指定一个文件名
• 基名：basename /etc/sysconfig/network : network
• 目录名：dirname /etc/sysconfig/network : /etc/sysconfig

更改目录

• cd 改变目录
  • 使用绝对或相对路径：
    • cd /home/wang/
    • cd home/wang
  • 切换至父目录： cd …
  • 切换至当前用户主目录： cd
  • 切换至wang用户的主目录：cd ~wang
  • 切换至刚离开的工作目录：cd -
• 选项： -P
• 相关的环境变量：
  • PWD：当前目录路径
  • OLDPWD：上一次目录路径

列出目录内容

• 列出当前目录的内容或指定目录

• 用法：ls [options] [files_or_dirs]

• 示例：

  • ls -a 包含隐藏文件
  • ls -l 显示额外的信息
  • ls -R 目录递归
  • ls -ld 目录和符号链接信息
  • ls -l文件分行显示
  • ls -S 按从大到小排序
  • ls -t 按mtime排序
  • ls -u配合-t选项，显示并按atime从新到旧排序
  • ls -U 按目录存放顺序显示
  • ls -X 按文件后缀排序

• Linux文件有三个时间，一个是atime，ctime，mtime

• 查看文件的元数据 stat /etc/motd

  (atime)Access: 2019-12-10 21:17:03.232812137 +0800
  (mtime)Modify: 2019-12-10 21:17:03.232812137 +0800
  (ctime)Change: 2019-12-10 21:17:03.232812137 +0800

文件通配符

• * 匹配零个或多个字符 (不包含隐藏文件)
• ？ 匹配任何单个字符
• ~ 当前用户家目录
• ~mage 用户mage家目录
• ~+ 当前工作目录
• ~- 前一个工作目录
• [0-9] 匹配数字范围
• [a-z] 字母 顺序 a A b B c C… 从a开始
• [A-Z] 字母a A b B c C… 从A开始
• [wang] 匹配列表中的任何一个字符
• [^wang] 匹配列表中的所有字符以外的字符
• 预定义的字符类：man 7 glob(略)

创建和查看文件

创建空文件和刷新时间

• touch命令
• 格式：touch [option] … file …
  • -a 仅改变atime和ctime
  • -m仅改变mtime和ctime
  • -t [[CC]YY]MMDDhhmm[.ss] 指定atime和mtime的时间戳
  • -c 如果文件不存在，不予创建

复制、转移和删除文件

复制文件和目录CP

• cp [OPTION]…[-T] SOURCE DEST
• cp [OPTION]… SOURCE DIRECTORY
• cp [OPTION]…-t DIRECTORY SOURCE…
• cp SRC DEST
  • SRC是文件：
    • 如果目标不存在：新建DEST，并将SRC中内容填充至DEST中
    • 如果目标存在：
      • 如果DEST是文件：将SRC中的内容覆盖至DEST中，基于安全，建议为cp命令使用-i选项
      • 如果DEST是目录：在DEST下新建与原文件同名的文件，并将SRC中内容填充至新文件

CP常用选项

• -i 覆盖前提示
• -n 不覆盖，注意两者顺序
• -r，-R 递归复制目录及内部的所有内容
• -a 归档，相当于-dR --preserc = all
• -d --no-dereference --preserv=links 不复制源文件，只复制链接名
• –preserv[=ATTR_LIST]
  • mode:权限
  • ownership：属主属组
  • timestamp：
  • links
  • xattr
  • context
  • all
• -p等同于 --preserv=mode，ownership，timestamp
• -v --verbose 查看文件过程
• -f --force 强制，删除在创建
• -u --update 只复制源比目标更新文件或目标不存在的文件
• -b 目标存在，覆 盖前先备份，形式为filename~
• –backup=numberd目标存在，覆盖前先备份加数字后缀

移动和重命名文件

• mv [OPTION]… [-T] SOURCE DEST
• mv [OPTION]… SOURCE… DIRECTORY
• mv [OPTION]… -t DIRECTORY SOURCE…
  • 常用选项：
    • -i 交互式
    • -f 强制
    • -b 目标存在，覆盖前先备份

删除

• rm [OPTION]… FILE…
• 常用选项：
  • -i 交互式
  • -f 强制删除
  • -r 递归
  • –no-preserve-root 删除/
  • 示例：rm -rf /*

目录操作

• tree 显示目录树
  • -d：只显示目录
  • -L level：指定显示的层级数目
  • -P pattern：只显示由指定pattern匹配到的路径
• mkdir 创建目录
  • -p：存在于不报错，且可自动创建所需的各目录
  • -v：显示详细信息
  • -m MODE：创建目录时直接指定权限
• rmdir 删除空目录：
  • -p：递归删除父空目录
  • -v：显示详细信息
• rm -r 递归删除目录树
• >: 文件不存在，则创建文件，存在，将文件清零。（释放资源正确方式：> filename,然后在 rm filename）

索引节点

• inode（index node）表中包含文件系统所有文件列表+
• 使用 ll -i查看文件节点编号
• 一个节点（索引节点）是在一个表项，包含有关文件的信息（元数据），包括：
  • 文件类型，权限，UID，GID
  • 链接数（指向这个文件名路径名称个数）
  • 该文件的大小和不同的时间戳
  • 指向磁盘上文件的数据块指针
  • 有关文件的其他数据

cp 和inode

• 在CP的命令：
  • 分配一个空闲的inode号，在inode表中生成新条目
  • 在目录中创建一个目录项，将名称与inode编号关联
  • 拷贝数据生成新的文件

rm和inode

• rm命令：
  • 链接数递减，从而释放的inode号可以被重用
  • 吧数据块放在空闲列表中
  • 删除目录项
  • 数据实际上不会马上被删除，但当另一个文件使用数据块时将被覆盖

软和硬链接

硬链接 link

• 不能跨分区、不能跨设备、不能针对文件夹创建硬链接
• 创建硬链接后，文件链接数加1
• 本质上是同一个文件
• 删除一个文件，不影响另一个文件

符号链接（软连接）

• ln -s f1 f1.linx
• 文件链接数不变
• 相当于Windows 快捷方式
• 删除文件后，原始文件名不存在，链接文件出错，只要原始文件名存在就不会报错。
• 链接文件大小取决于原始文件的路径大小
• 创建软连接时，使用相对路径写原始文件路径时，要写相对于软链接工作空间的路径
• 删除软连接时，如果加上 / ,会把原始文件目录下的问价你删除了
  • 例：

硬链接和软连接区别

• 本质：
  • 硬链接：同一个文件，多个名字
  • 软链接：不同文件
• 跨分区：
  • 硬链接不支持
  • 软连接支持
• 目录：
  • 硬链接不知对目录创建
  • 软连接支持
• 相互关系：
  • 硬链接中原始文件和硬链接文件相互独立，没有依赖关系
  • 软连接：原始文件和软链接由依赖关系
• inode号：
  • 原始文件与硬链接inode号相同
  • 原始文件与软链接inode号不同
• 链接数：
  • 创建一个硬链接，硬链接数加1
  • 软连接，没有
• 路径：
  • 软连接的原始文件的相当于软连接的工作目录的相对路径
• 文件类型不同
• 软连接：使用ln -s 创建

确定文件内容

• 文件可以包含多种类型的数据
• 检查文件的类型，然后确定适当的打开命令或应用程序使用
• file [options] <filename>…
• 常用选项：
  • -b 列出文件辨识结果时，不显示文件名称
  • -f filelist 列出文件filelist中文件名的文件类型
  • -F 使用指定分隔符号替换输出文件名后默认的“：”分隔符
  • -L 查看对应软连接对应文件的文件类型
  • –help 显示命令在线帮助