03 Linux文件管理和IO重定向

文件系统目录结构

03 Linux文件管理和IO重定向

文件系统的目录结构

  • 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
  • 标准Linux文件系统(如:ext4),文件名称大小写敏感,例如:MAIL, Mail, mail, mAiL
  • 以 . 开头的文件为隐藏文件 路径分隔的 /
  • 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
  • 每个文件都有两类相关数据:元数据:metadata,即属性, 数据:data,即文件内容

Linux的文件系统分层结构:FHS Filesystem Hierarchy Standard

  • 参考文档:http://www.pathname.com/fhs/

常见的文件系统目录功能

  • /boot:引导文件存放目录,内核文件(vmlinuz)、引导加载器(bootloader, grub)都存放于此目录
  • /bin:所有用户使用的基本命令;不能关联至独立分区,OS启动即会用到的程序
  • /sbin:管理类的基本命令;不能关联至独立分区,OS启动即会用到的程序
  • /lib:启动时程序依赖的基本共享库文件以及内核模块文件(/lib/modules) /lib64:专用于x86_64系统上的辅助共享库文件存放位置
  • /etc:配置文件目录
  • /home/USERNAME:普通用户家目录
  • /root:管理员的家目录
  • /media:便携式移动设备挂载点
  • /mnt:临时文件系统挂载点
  • /dev:设备文件及特殊文件存储位置
    • b: block device,随机访问
    • c: character device,线性访问
  • /opt:第三方应用程序的安装位置
  • /srv:系统上运行的服务用到的数据
  • /tmp:临时文件存储位置
  • /usr: universal shared, read-only data bin: 保证系统拥有完整功能而提供的应用程序
    • sbin: lib:32位使用
    • lib64:只存在64位系统
    • include: C程序的头文件(header files)
    • share:结构化独立的数据,例如doc, man等
      • local:第三方应用程序的安装位置
        •   bin, sbin, lib, lib64, etc, share
  • /var: variable data files cache: 应用程序缓存数据目录
    • lib: 应用程序状态信息数据
    • local:专用于为/usr/local下的应用程序存储可变数据
    • lock: 锁文件
    • log: 日志目录及文件
    • opt: 专用于为/opt下的应用程序存储可变数据
    • run: 运行中的进程相关数据,通常用于存储进程pid文件
    • spool: 应用程序数据池
    • tmp: 保存系统两次重启之间产生的临时数据
  • /proc: 用于输出内核与进程信息相关的虚拟文件系统
  • /sys:用于输出当前系统上硬件设备相关信息虚拟文件系统
  • /selinux: security enhanced Linux,selinux相关的安全策略等信息的存储位置

应用程序的组成部分

  • 二进制程序:/bin, /sbin, /usr/bin, /usr/sbin, /usr/local/bin, /usr/local/sbin
  • 库文件:/lib, /lib64, /usr/lib, /usr/lib64, /usr/local/lib, /usr/local/lib64
  • 配置文件:/etc, /etc/DIRECTORY, /usr/local/etc
  • 帮助文件:/usr/share/man, /usr/share/doc, /usr/local/share/man, /usr/local/share/doc

CentOS 7 以后版本目录结构变化

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

范例:

[root@centos8 ~]#ls /bin /sbin /lib /lib64 -ld
lrwxrwxrwx. 1 root root 7 May 11  2019 /bin -> usr/bin
lrwxrwxrwx. 1 root root 7 May 11  2019 /lib -> usr/lib
lrwxrwxrwx. 1 root root 9 May 11  2019 /lib64 -> usr/lib64
lrwxrwxrwx. 1 root root 8 May 11  2019 /sbin -> usr/sbin

[root@centos6 ~]#ls /bin /sbin /lib /lib64 -ld
dr-xr-xr-x.  2 root root  4096 Mar 20 09:14 /bin
dr-xr-xr-x. 11 root root  4096 Dec 12  2018 /lib
dr-xr-xr-x.  9 root root 12288 Mar 20 09:13 /lib64
dr-xr-xr-x.  2 root root 12288 Mar 20 09:14 /sbin

[root@ubuntu1804 ~]#ll /bin /usr/bin -d
drwxr-xr-x 2 root root  4096 Jan 12 18:41 /bin/
drwxr-xr-x 2 root root 24576 Jan 12 18:42 /usr/bin/

Linux下的文件类型

  • – 普通文件
  • d 目录文件directory
  • l 符号链接文件link
  • b 块设备block
  • c 字符设备character
  • p 管道文件pipe
  • s 套接字文件socket

范例:

[root@centos7 ~]#ls -l /run/
total 52
drwxr-xr-x  2 root           root            100 Dec  9 20:41 abrt
-rw-------  1 root           root             11 Dec  9 20:41 alsactl.pid
-rw-r--r--  1 root           root              5 Dec  9 20:41 atd.pid
-rw-r--r--  1 root           root              4 Dec  9 20:41 auditd.pid
prw-------  1 root           root              0 Dec  9 20:41 autofs.fifo-misc
prw-------  1 root           root              0 Dec  9 20:41 autofs.fifo-net
drwxr-xr-x  2 avahi         avahi            80 Dec  9 20:41 avahi-daemon
drwxr-xr-x  2 root           root             40 Dec  9 20:41 certmonger
drwxr-x---  2 chrony         chrony           80 Dec  9 20:41 chrony
drwxr-xr-x  2 root           root             40 Dec  9 20:41 console
-rw-r--r--  1 root           root              5 Dec  9 20:41 crond.pid
----------  1 root           root              0 Dec  9 20:41 cron.reboot
drwx------  2 root           root             40 Dec  9 20:41 cryptsetup
drwxr-xr-x  3 root           lp               80 Dec  9 20:41 cups
drwxr-xr-x  2 root           root             60 Dec  9 20:41 dbus
-rw-r--r--  1 root           root              4 Dec  9 20:41 dhclient-eth0.pid
prw-------  1 root           root              0 Dec  9 20:40 dmeventd-client
prw-------  1 root           root              0 Dec  9 20:40 dmeventd-server
drwxr-xr-x  2 root           root             40 Dec  9 20:41 faillock
-rw-------  1 root           root              4 Dec  9 20:41 gssproxy.pid
srw-rw-rw-  1 root           root              0 Dec  9 20:41 gssproxy.sock
drwxr-xr-x  4 root           root            100 Dec  9 20:40 initramfs
-rw-r--r--  1 root           root              4 Dec  9 20:41 ksmtune.pid
drwxr-xr-x  8 root           root            220 Dec  9 20:41 lock
drwxr-xr-x  3 root           root             60 Dec  9 20:40 log
drwxrwxr-x  3 root           libstoragemgmt   60 Dec  9 20:41 lsm
drwx------  2 root           root             80 Dec  9 20:40 lvm
-rw-r--r--  1 root           root              4 Dec  9 20:40 lvmetad.pid
drwx--x---  2 root           root             40 Dec  9 20:41 mdadm
drwxr-xr-x  2 root           root             40 Dec  9 20:40 mount
drwxrwxr-x  2 root           root             40 Dec  9 20:41 netreport
drwxr-xr-x  3 root           root            120 Dec  9 20:41 NetworkManager
drwxr-xr-x  2 root           root             40 Dec  9 20:41 plymouth
drwxr-xr-x  2 root           root             40 Dec  9 20:41 ppp
drwxr-xr-x  2 radvd         radvd            40 Dec  9 20:41 radvd
drwx------  2 rpc           rpc              40 Dec  9 20:41 rpcbind
-r--r--r--  1 root           root              0 Dec  9 20:41 rpcbind.lock
srw-rw-rw-  1 root           root              0 Dec  9 20:41 rpcbind.sock
-rw-r--r--  1 rpcuser       rpcuser           5 Dec  9 20:41 rpc.statd.pid

文件操作命令

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命令: printing working directory

  • -P 显示真实物理路径
  • -L 显示链接路径(默认)

范例:

[root@centos8 ~]#pwd
/root
[root@centos8 ~]#cd /data
[root@centos8 data]#pwd
/data
[14:38:41 root@centos8 sysconfig]#cd /bin
[14:38:52 root@centos8 bin]#pwd
/bin
[14:38:54 root@centos8 bin]#ll /
total 28
lrwxrwxrwx.   1 root root    7 May 11  2019 bin -> usr/bin
dr-xr-xr-x.   6 root root 4096 Dec 11 11:21 boot
drwxr-xr-x.   2 root root  142 Dec 13 14:26 data
drwxr-xr-x.  19 root root 3280 Dec 13 11:21 dev
drwxr-xr-x. 142 root root 8192 Dec 13 14:26 etc
drwxr-xr-x.   3 root root   18 Dec 11 11:19 home
lrwxrwxrwx.   1 root root    7 May 11  2019 lib -> usr/lib
lrwxrwxrwx.   1 root root    9 May 11  2019 lib64 -> usr/lib64
drwxr-xr-x.   2 root root    6 May 11  2019 media
drwxr-xr-x.   3 root root   18 Dec 11 11:15 mnt
drwxr-xr-x.   2 root root    6 May 11  2019 opt
dr-xr-xr-x. 259 root root    0 Dec 13 10:34 proc
dr-xr-x---.  15 root root 4096 Dec 13 14:26 root
drwxr-xr-x.  42 root root 1200 Dec 13 11:03 run
lrwxrwxrwx.   1 root root    8 May 11  2019 sbin -> usr/sbin
drwxr-xr-x.   2 root root    6 May 11  2019 srv
dr-xr-xr-x.  13 root root    0 Dec 13 10:34 sys
drwxrwxrwt.  20 root root 4096 Dec 13 14:14 tmp
drwxr-xr-x.  12 root root  144 Dec 11 11:12 usr
drwxr-xr-x.  22 root root 4096 Dec 11 11:21 var
[14:38:57 root@centos8 bin]#pwd -P
/usr/bin

绝对和相对路径

绝对路径

  • 以正斜杠/ 即根目录开始
  • 完整的文件的位置路径
  • 可用于任何想指定一个文件名的时候

相对路径名

  • 不以斜线开始 一般情况下,是指相对于当前工作目录的路径,特殊场景下,是相对于某目录的位置
  • 可以作为一个简短的形式指定一个文件名

基名:basename,只取文件名而不要路径

目录名:dirname,只取路径,不要文件名

范例:

[root@centos8 bin]#basename /etc/sysconfig/network
network
[root@centos8 bin]#dirname /etc/sysconfig/network
/etc/sysconfig
[root@centos8 ~]#dirname /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
/etc/sysconfig/network-scripts
[root@centos8 ~]#basename /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
ifcfg-eth0

范例:

[root@ubuntu2004 ~]#basename http://nginx.org/download/nginx-1.18.0.tar.gz
nginx-1.18.0.tar.gz
[root@ubuntu2004 ~]#basename http://nginx.org/download/nginx-1.18.0.tar.gz 
.tar.gz
nginx-1.18.0
[root@ubuntu2004 ~]#basename -s .tar.gz http://nginx.org/download/nginx1.18.0.tar.gz
nginx-1.18.0

[root@ubuntu2004 ~]#url=http://nginx.org/download/nginx-1.18.0.tar.gz
[root@ubuntu2004 ~]#echo $url
http://nginx.org/download/nginx-1.18.0.tar.gz
[root@ubuntu2004 ~]#basename $url
nginx-1.18.0.tar.gz

更改目录

命令 cd : change directory 改变目录

选项:-P 切换至物理路径,而非软链接目录

可以使用绝对或相对路径

  • 切换至父目录: cd ..
  • 切换至当前用户主目录: cd
  • 切换至以前的工作目录: cd –

范例:

[root@centos8 ~]#cd /etc/sysconfig
[root@centos8 sysconfig]#pwd
/etc/sysconfig
[root@centos8 sysconfig]#cd ../../data
[root@centos8 data]#pwd
/data
[root@centos8 data]#cd /bin
[root@centos8 bin]#pwd
/bin
[root@centos8 bin]#cd -P /bin 
[root@centos8 bin]#pwd
/usr/bin

相关的环境变量:

  • PWD:当前目录路径
  • OLDPWD:上一次目录路径 范例:

案例:

[root@centos8 ~]#echo $OLDPWD
/etc/sysconfig
[root@centos8 ~]#cd -
/etc/sysconfig
[root@centos8 sysconfig]#pwd
/etc/sysconfig
[root@centos8 sysconfig]#

列出目录内容

ls 命令可以列出当前目录的内容或指定目录
用法:

ls [options] [files_or_dirs]

常见选项

  • -a 包含隐藏文件
  • -l 显示额外的信息
  • -R 目录递归
  • -ld 目录和符号链接信息
  • -1 文件分行显示
  • -S 按从大到小排序
  • -t 按mtime排序
  • -u 配合-t选项,显示并按atime从新到旧排序
  • -U 按目录存放顺序显示
  • -X 按文件后缀排序
  • -F 对不同类型文件显示时附加不同的符号:*/=>@|
  • -C 文件多时,以多列的方式显示文件,默认是一列(标准输出)

说明:

ls 查看不同后缀文件时的颜色由 /etc/DIR_COLORS 和@LS_COLORS变量定义
ls -l 看到文件的大小,不一定是实际文件真正占用空间的大小

范例:

[root@centos8 ~]#vim /etc/DIR_COLORS
.jpg 01;31 #修改此行
[root@centos8 ~]#exit
[root@centos8 ~]#echo $LS_COLORS
rs=0:di=01;34:ln=01;36:mh=00:pi=40;33:so=01;35:do=01;35:bd=40;33;01:cd=40;33;01:
or=40;31;01:mi=01;05;37;41:su=37;41:sg=30;43:ca=30;41:tw=30;42:ow=34;42:st=37;44
:ex=01;32:*.tar=01;31:*.tgz=01;31:*.arc=01;31:*.arj=01;31:*.taz=01;31:*.lha=01;3
1:*.lz4=01;31:*.lzh=01;31:*.lzma=01;31:*.tlz=01;31:*.txz=01;31:*.tzo=01;31:*.t7z
=01;31:*.zip=01;31:*.z=01;31:*.dz=01;31:*.gz=01;31:*.lrz=01;31:*.lz=01;31:*.lzo=
01;31:*.xz=01;31:*.zst=01;31:*.tzst=01;31:*.bz2=01;31:*.bz=01;31:*.tbz=01;31:*.t
bz2=01;31:*.tz=01;31:*.deb=01;31:*.rpm=01;31:*.jar=01;31:*.war=01;31:*.ear=01;31
:*.sar=01;31:*.rar=01;31:*.alz=01;31:*.ace=01;31:*.zoo=01;31:*.cpio=01;31:*.7z=0
1;31:*.rz=01;31:*.cab=01;31:*.wim=01;31:*.swm=01;31:*.dwm=01;31:*.esd=01;31:*.jp
g=01;31:*.jpeg=01;35:*.mjpg=01;35:*.mjpeg=01;35:*.gif=01;35:*.bmp=01;35:*.pbm=01
;35:*.pgm=01;35:*.ppm=01;35:*.tga=01;35:*.xbm=01;35:*.xpm=01;35:*.tif=01;35:*.ti
ff=01;35:*.png=01;35:*.svg=01;35:*.svgz=01;35:*.mng=01;35:*.pcx=01;35:*.mov=01;3
5:*.mpg=01;35:*.mpeg=01;35:*.m2v=01;35:*.mkv=01;35:*.webm=01;35:*.ogm=01;35:*.mp
4=01;35:*.m4v=01;35:*.mp4v=01;35:*.vob=01;35:*.qt=01;35:*.nuv=01;35:*.wmv=01;35:
*.asf=01;35:*.rm=01;35:*.rmvb=01;35:*.flc=01;35:*.avi=01;35:*.fli=01;35:*.flv=01
;35:*.gl=01;35:*.dl=01;35:*.xcf=01;35:*.xwd=01;35:*.yuv=01;35:*.cgm=01;35:*.emf=
01;35:*.ogv=01;35:*.ogx=01;35:*.aac=01;36:*.au=01;36:*.flac=01;36:*.m4a=01;36:*.
mid=01;36:*.midi=01;36:*.mka=01;36:*.mp3=01;36:*.mpc=01;36:*.ogg=01;36:*.ra=01;3
6:*.wav=01;36:*.oga=01;36:*.opus=01;36:*.spx=01;36:*.xspf=01;36:
03 Linux文件管理和IO重定向

范例:别名 ll

[root@centos8 ~]#alias ll
alias ll='ls -l --color=auto'
[root@ubuntu ~]#alias ll
alias ll='ls -alF'

查看文件状态 STAT

文件相关信息:metadata, data
每个文件有三个时间戳:

  • access time 访问时间,atime,读取文件内容
  • modify time 修改时间,mtime,改变文件内容(数据)
  • change time 改变时间,ctime,元数据发生改变
[root@centos8 ~]#stat /etc/passwd
File: /etc/passwd
Size: 1306 Blocks: 8 IO Block: 4096 regular file
Device: 802h/2050d Inode: 134792556 Links: 1
Access: (0644/-rw-r--r--) Uid: ( 0/ root) Gid: ( 0/ root)
Access: 2019-12-09 20:37:12.830991350 +0800
Modify: 2019-12-09 20:37:12.826991351 +0800
Change: 2019-12-09 20:37:12.826991351 +0800
Birth: -

确定文件内容

文件可以包含多种类型的数据,使用file命令检查文件的类型,然后确定适当的打开命令或应用程序使

格式:

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 查看对应软链接对应文件的文件类型
  • –help 显示命令在线帮助

范例:windows的文本格式和Linux的文本格式的区别

[root@centos8 data]#cat linux.txt
a
b
c
[root@centos8 data]#cat win.txt
a
b
c[root@centos8 data]#file win.txt linux.txt
win.txt: ASCII text, with CRLF line terminators
linux.txt: ASCII text
[root@centos8 data]#hexdump -C linux.txt
00000000 61 0a 62 0a 63 0a |a.b.c.|
00000006
[root@centos8 data]#hexdump -C win.txt
00000000 61 0d 0a 62 0d 0a 63 |a..b..c|
00000007
#安装转换工具
[root@centos8 data]#dnf -y install dos2unix
#将Windows的文本格式转换成的Linux文本格式
[root@centos8 data]#dos2unix win.txt
dos2unix: converting file win.txt to Unix format...
[root@centos8 data]#file win.txt
win.txt: ASCII text
#将Linux的文本格式转换成Windows的文本格式
[root@centos8 data]#unix2dos win.txt
unix2dos: converting file win.txt to DOS format...
[root@centos8 data]#file win.txt
win.txt: ASCII text, with CRLF line terminators

范例:转换文件字符集编码

#显示支持字符集编码列表
[root@centos8 ~]#iconv -l
#windows7上文本默认的编码ANSI(GB2312)
[root@centos8 data]#file windows.txt
windows.txt: ISO-8859 text, with no line terminators
[root@centos8 data]#echo $LANG
en_US.UTF-8
#默认在linux无法正常显示文本内容
[root@centos8 data]#cat windows.txt
▒▒▒▒▒▒[root@centos8 data]#
#将windows7上文本默认的编码ANSI(GB2312)转换成UTF-8
[root@centos8 data]#iconv -f gb2312 windows.txt -o windows1.txt
[root@centos8 data]#cat windows1.txt
马哥教育[root@centos8 data]#ll windows1.txt
-rw-r--r-- 1 root root 12 Mar 23 10:13 windows1.txt
[root@centos8 data]#file windows1.txt
windows1.txt: UTF-8 Unicode text, with no line terminators
#将UTF-8转换成windows10上文本默认的编码ANSI(GB2312)
[root@centos8 data]#iconv -f utf8 -t gb2312 windows1.txt -o windows2.txt
[root@centos8 data]#file windows2.txt
windows2.txt: ISO-8859 text, with no line terminators

范例:

[15:34:50 root@centos8 ~]#file linux.txt
linux.txt: ASCII text
[15:34:31 root@centos8 ~]#file windows.txt
windows.txt: ASCII text, with CRLF line terminators
#将windows的文本格式转换成Linux的文本格式
[15:35:26 root@centos8 ~]#dos2unix windows.txt
dos2unix: converting file windows.txt to Unix format...
[15:36:00 root@centos8 ~]#file windows.txt
windows.txt: ASCII text

范例:

[root@centos8 ~]#cat list.txt
/etc/
/bin
/etc/issue
[root@centos8 ~]#file -f list.txt
/etc/: directory
/bin: symbolic link to usr/bin
/etc/issue: ASCII text

文件通配符模式 wildcard pattern

文件通配符可以用来匹配符合条件的多个文件,方便批量管理文件
通配符采有特定的符号,表示特定的含义,此特符号称为元 meta 字符
常见的通配符如下:

  • * 匹配零个或多个字符,但不匹配 “.” 开头的文件,即隐藏文件
  • ? 匹配任何单个字符,一个汉字也算一个字符
  • ~ 当前用户家目录
  • ~ mage 用户mage家目录
  • [0-9] 匹配数字范围
  • [a-z] 一个字母
  • [A-Z] 一个字母
  • [wang] 匹配列表中的任何的一个字符
  • [^wang] 匹配列表中的所有字符以外的字符
  • [^a-z] 匹配列表中的所有字符以外的字符
  • . 和 ~+ 当前工作目录
  • ~- 前一个工作目录

另外还有在Linux系统中预定义的字符类表示法如下:man 7 glob

[:digit:]:任意数字,相当于0-9
[:lower:]:任意小写字母,表示 a-z
[:upper:]: 任意大写字母,表示 A-Z
[:alpha:]: 任意大小写字母
[:alnum:]:任意数字或字母
[:blank:]:水平空白字符
[:space:]:水平或垂直空白字符
[:punct:]:标点符号
[:print:]:可打印字符
[:cntrl:]:控制(非打印)字符
[:graph:]:图形字符
[:xdigit:]:十六进制字符

范例:

[root@centos8 wang]#echo $OLDPWD
/data
[root@centos8 wang]#ll -/linux.txt
ls: invalid option -- '/'
Try 'ls --help' for more information.
[root@centos8 wang]#ll ~-/linux.txt
-rw-r--r-- 1 root root 6 Mar 23 09:48 /data/linux.txt

范例: [ ] 和 { }

[root@centos8 data]#ll f{1..5}
ls: cannot access 'f1': No such file or directory
ls: cannot access 'f2': No such file or directory
-rw-r--r-- 1 root root 0 Nov 7 09:34 f3
-rw-r--r-- 1 root root 0 Nov 7 09:34 f4
-rw-r--r-- 1 root root 0 Nov 7 09:34 f5
[root@centos8 data]#ll f[1-5]
-rw-r--r-- 1 root root 0 Nov 7 09:34 f3
-rw-r--r-- 1 root root 0 Nov 7 09:34 f4
-rw-r--r-- 1 root root 0 Nov 7 09:34 f5

[root@centos8 data]#ll f[a-c]
-rw-r--r-- 1 root root 0 Nov 7 09:46 fa
-rw-r--r-- 1 root root 0 Nov 7 09:46 fA
-rw-r--r-- 1 root root 0 Nov 7 09:46 fb
-rw-r--r-- 1 root root 0 Nov 7 09:46 fB
-rw-r--r-- 1 root root 0 Nov 7 09:46 fc
[root@centos8 data]#ll f{a..c}
-rw-r--r-- 1 root root 0 Nov 7 09:46 fa
-rw-r--r-- 1 root root 0 Nov 7 09:46 fb
-rw-r--r-- 1 root root 0 Nov 7 09:46 fc

范例:

[root@centos8 data]#touch file{a..z}.txt file{A..Z}.txt file{0..9}.txt
[root@centos8 data]#ll file{0..9}.txt
-rw-r--r-- 1 root root 0 Mar 23 10:46 file0.txt
-rw-r--r-- 1 root root 0 Mar 23 10:46 file1.txt
-rw-r--r-- 1 root root 0 Mar 23 10:46 file2.txt
-rw-r--r-- 1 root root 0 Mar 23 10:46 file3.txt
-rw-r--r-- 1 root root 0 Mar 23 10:46 file4.txt
-rw-r--r-- 1 root root 0 Mar 23 10:46 file5.txt
-rw-r--r-- 1 root root 0 Mar 23 10:46 file6.txt
-rw-r--r-- 1 root root 0 Mar 23 10:46 file7.txt
-rw-r--r-- 1 root root 0 Mar 23 10:46 file8.txt
-rw-r--r-- 1 root root 0 Mar 23 10:46 file9.txt
[root@centos8 data]#ll file[0-9].txt
-rw-r--r-- 1 root root 0 Mar 23 10:46 file0.txt
-rw-r--r-- 1 root root 0 Mar 23 10:46 file1.txt
-rw-r--r-- 1 root root 0 Mar 23 10:46 file2.txt
-rw-r--r-- 1 root root 0 Mar 23 10:46 file3.txt
-rw-r--r-- 1 root root 0 Mar 23 10:46 file4.txt
-rw-r--r-- 1 root root 0 Mar 23 10:46 file5.txt
-rw-r--r-- 1 root root 0 Mar 23 10:46 file6.txt
-rw-r--r-- 1 root root 0 Mar 23 10:46 file7.txt
-rw-r--r-- 1 root root 0 Mar 23 10:46 file8.txt
-rw-r--r-- 1 root root 0 Mar 23 10:46 file9.txt
[root@centos8 data]#ls file[a-c].txt
filea.txt fileA.txt fileb.txt fileB.txt filec.txt
[root@centos8 data]#ls file[C-E].txt
fileC.txt filed.txt fileD.txt filee.txt fileE.txt
[root@centos8 data]#ls file[wang].txt
filea.txt fileg.txt filen.txt filew.txt
[root@centos8 data]#ls file[^wang].txt

范例:

[root@centos8 data]#ls file[:lower:].txt
filee.txt filel.txt fileo.txt filer.txt filew.txt
[root@centos8 data]#ls file[[:lower:]].txt
filea.txt filed.txt fileg.txt filej.txt filem.txt filep.txt files.txt
filev.txt filey.txt
fileb.txt filee.txt fileh.txt filek.txt filen.txt fileq.txt filet.txt
filew.txt filez.txt
filec.txt filef.txt filei.txt filel.txt fileo.txt filer.txt fileu.txt
filex.txt

范例:比较有无*的功能区别

[root@centos8 data]#ls -a *
[root@centos8 data]#ls -a

范例:

[root@centos8 ~]#ls -d /etc/*/
[root@centos8 ~]#l.

范例:

[root@centos8 data]#touch file*.log
[root@centos8 data]#touch file1.log
[root@centos8 data]#ls file*.log
file1.log 'file*.log'
[root@centos8 data]#ls 'file*.log'
'file*.log'
[root@centos8 data]#ls 'file*.log'

范例:

  • 1、显示/etc目录下所有以l开头,以一个小写字母结尾,且中间出现至少一位数字的文件或目录列表
  • 2、显示/etc目录下以任意一位数字开头,且以非数字结尾的文件或目录列表
  • 3、显示/etc/目录下以非字母开头,后面跟了一个字母及其它任意长度任意字符的文件或目录列表
  • 4、显示/etc/目录下所有以rc开头,并后面是0-6之间的数字,其它为任意字符的文件或目录列表
  • 5、显示/etc目录下,所有.conf结尾,且以m,n,r,p开头的文件或目录列表
  • 6、只显示/root下的隐藏文件和目录列表
  • 7、只显示/etc下的非隐藏目录列表

创建空文件和刷新时间

touch命令可以用来创建空文件或刷新文件的时间
格式:

touch [OPTION]... FILE...

选项说明:

  • -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,则不予创建

范例:

[root@centos8 data]#touch f1.txt
[root@centos8 data]#ll
total 0
-rw-r--r-- 1 root root 0 Mar 23 11:30 f1.txt
[root@centos8 data]#ll /etc/issue
-rw-r--r--. 1 root root 23 Jan 2 23:21 /etc/issue
[root@centos8 data]#touch /etc/issue
[root@centos8 data]#ll /etc/issue
-rw-r--r--. 1 root root 23 Mar 23 11:31 /etc/issue
[root@centos8 data]#stat /etc/issue
File: /etc/issue
Size: 23 Blocks: 8 IO Block: 4096 regular file
Device: 802h/2050d Inode: 134345998 Links: 1
Access: (0644/-rw-r--r--) Uid: ( 0/ root) Gid: ( 0/ root)
Access: 2020-03-23 11:31:20.030291332 +0800
Modify: 2020-03-23 11:31:20.030291332 +0800
Change: 2020-03-23 11:31:20.030291332 +0800
Birth: -
[root@centos8 data]#date
Fri Dec 13 16:11:55 CST 2019
[root@centos8 data]#touch `date -d "-1 day" +%F_%T`.log
[root@centos8 data]#ls
2019-12-12_16:11:48.log
[root@centos8 data]#touch $(date -d "1 year" +%F_%T).log
[root@centos8 data]#ls
2019-12-12_16:11:48.log 2020-12-13_16:13:11.log

复制文件和目录

03 Linux文件管理和IO重定向

利用 cp(copy)命令可以实现文件或目录的复制
格式:

cp [OPTION]... [-T] SOURCE DEST
cp [OPTION]... SOURCE... DIRECTORY
cp [OPTION]... -t DIRECTORY SOURCE...

常用选项

  • -i 如果目标已存在,覆盖前提示是否覆盖
  • -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 –preserv=all,常用于备份功能
  • -d –no-dereference –preserv=links 不复制原文件,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–preserv=mode,ownership,timestamp
  • -v –verbose
  • -f –force
  • -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,默认形式为 filename~ ,只保留最近的一个备份
  • –backup=numbered 目标存在,覆盖前先备份加数字后缀,形式为filename.~#~ ,可以保留多个版本
源\目 标不存在存在且为文件存在且为目录
一个文件新建DEST,并将SRC中 内容填充至DEST中将SRC中的内容覆盖至
DEST中 注意数据丢失风 险! 建议用 –i 选项
在DEST下新建与原文件同 名的文件,并将SRC中内容 填充至新文件中
多个文件提示错误提示错误在DEST下新建与原文件同 名的文件,并将原文件内容 复制进新文件中
目录须使用 -r 选项创建指定DEST同名目 录,复制SRC目录中所 有文件至DEST下提示错误在DEST下新建与原目录同 名的目录,并将SRC中内容 复制至新目录中

范例:

[16:21:08 root@centos8 ~]#cp ~wang/issue /data/issue_wang.bak
-rw-r--r--. 1 root root 86 Dec 13 16:21 /data/issue_wang.bak
-rw-r--r--. 1 wang wang 86 Dec 13 16:18 /home/wang/issue
[16:21:44 root@centos8 ~]#cp -p ~wang/issue /data/issue_wang2.bak
[16:22:07 root@centos8 ~]#ll ~wang/issue /data/issue_wang2.bak
-rw-r--r--. 1 wang wang 86 Dec 13 16:18 /data/issue_wang2.bak
-rw-r--r--. 1 wang wang 86 Dec 13 16:18 /home/wang/issue
[16:23:19 root@centos8 ~]#cp /etc/sysconfig/ /data/
cp: -r not specified; omitting directory '/etc/sysconfig/'
[16:23:40 root@centos8 ~]#cp -r /etc/sysconfig/ /data/
[16:23:45 root@centos8 ~]#ll /data
total 12
-rw-r--r--. 1 root root    0 Dec 13 16:11 2019-12-12_16:11:48.log
-rw-r--r--. 1 root root    0 Dec 13 16:13 2020-12-13_16:13:11.log
-rw-r--r--. 1 wang wang   86 Dec 13 16:18 issue_wang2.bak
-rw-r--r--. 1 root root   86 Dec 13 16:21 issue_wang.bak
drwxr-xr-x. 7 root root 4096 Dec 13 16:23 sysconfig
[16:24:03 root@centos8 ~]#cp -r /etc/sysconfig/ /data/sysconfig_bak
[16:24:34 root@centos8 ~]#ll /data
total 16
-rw-r--r--. 1 root root    0 Dec 13 16:11 2019-12-12_16:11:48.log
-rw-r--r--. 1 root root    0 Dec 13 16:13 2020-12-13_16:13:11.log
-rw-r--r--. 1 wang wang   86 Dec 13 16:18 issue_wang2.bak
-rw-r--r--. 1 root root   86 Dec 13 16:21 issue_wang.bak
drwxr-xr-x. 7 root root 4096 Dec 13 16:23 sysconfig
drwxr-xr-x. 7 root root 4096 Dec 13 16:24 sysconfig_bak

范例:复制时如果覆盖先备份再覆盖

[16:32:43 root@centos8 ~]#cp -b /etc/motd /data/issue
cp: overwrite '/data/issue'? y 
[16:33:09 root@centos8 ~]#ll /data
total 8
-rw-r--r--. 1 root root    1 Dec 13 16:33 issue
-rw-r--r--. 1 root root 2610 Dec 13 16:32 issue~
[16:33:11 root@centos8 ~]#cp -b /etc/fstab /data/issue
cp: overwrite '/data/issue'? y
[16:33:55 root@centos8 ~]#ll /data
total 8
-rw-r--r--. 1 root root 709 Dec 13 16:33 issue
-rw-r--r--. 1 root root   1 Dec 13 16:33 issue~
[16:33:56 root@centos8 ~]#cp --backup=numbered   /etc/fstab /data/issue
cp: overwrite '/data/issue'? y
[16:34:32 root@centos8 ~]#cp --backup=numbered   /etc/shadow /data/issue
cp: overwrite '/data/issue'? y
[16:34:41 root@centos8 ~]#cp --backup=numbered   /etc/os-release /data/issue
cp: overwrite '/data/issue'? y
[16:34:48 root@centos8 ~]#ll /data
total 20
-rw-r--r--. 1 root root  420 Dec 13 16:34 issue
-rw-r--r--. 1 root root    1 Dec 13 16:33 issue~
-rw-r--r--. 1 root root  709 Dec 13 16:33 issue.~1~
-rw-r--r--. 1 root root  709 Dec 13 16:34 issue.~2~
----------. 1 root root 1349 Dec 13 16:34 issue.~3~

练习

1、每天将/etc/目录下所有文件,备份到/data独立的子目录下,并要求子目录格式为 backupYYYYmm-dd,备份过程可见

[root@centos8 ~]#cp -av /etc/ /data/backup`date +%F`
[root@centos8 ~]#cp -av /etc/ /data/etc-`date +%F_%H-%M-%S`

2、创建/data/rootdir目录,并复制/root下所有文件到该目录内,要求保留原有权限

[root@centos8 ~]#cp -a /root /data/rootdir

移动和重命名文件

mv 命令可以实现文件或目录的移动和改名

同一分区移动数据,速度很快:数据位置没有变化

不同分区移动数据,速度相对慢:数据位置发生了变化

格式:

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

利用 rename 可以批量修改文件名

格式:

rename [options] <expression> <replacement> <file>...
# 为所有的f开头包含conf的文件加上.bak后缀: 
rename  'conf'    'conf.bak'   f* 
# 去掉所有的bak后缀: 
rename  '.bak'  '' *.bak

删除文件

03 Linux文件管理和IO重定向

格式: 常用选项:

rm [OPTION]... FILE...

常用选项:

  • -i 交互式
  • -f 强制删除
  • -r 递归
  • –no-preserve-root 删除/

范例

[root@centos8 ~]#rm -rf /
rm: it is dangerous to operate recursively on '/'
rm: use --no-preserve-root to override this failsafe

#思考删除/ 文件,如何验证
[root@centos8 ~]#rm -rf   /*
[root@centos8 ~]#/2TAB
[r0ot@centos8 ~]#echo *

范例: rm 别名

[root@centos8 ~]#alias rm="echo 请使用mv"

范例:删除特殊文件

# 将名为 “/data/-f” 的文件删除
[root@centos8 data]#rm -f -f #此方式错误
[root@centos8 data]#rm -- -f
[root@centos8 data]#rm ./-f
[root@centos8 data]#rm /data/-f
[root@centos8 data]#touch '~'

[root@centos8 data]#ls
'~'
[root@centos8 data]#rm -f ~
rm: cannot remove '/root': Is a directory
[root@centos8 data]#rm -- ~
rm: cannot remove '/root': Is a directory
[root@centos8 data]#rm -f ./~

m 虽然删除了文件,但是被删除的文件仍然可能被恢复,在安全要求较高的场景下,可以使用shred安 全删除文件。

目录操作

显示目录树 tree

常见选项:

  • -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wild-card pattern匹配到的路径

创建目录 mkdir

常见选项:

  • -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

删除空目录 rmdir

常见选项:

  • -p 递归删除父空目录
  • -v 显示详细信息

注意:rmdir只能删除空目录,如果想删除非空目录,可以使用rm -r 命令,递归删除目录树

范例:

alias rm='DIR=/data/backup`date +%F%T`;mkdir $DIR;mv -t $DIR'

练习

  • (1) 如何创建/testdir/dir1/x, /testdir/dir1/y, /testdir/dir1/x/a, /testdir/dir1/x/b, /testdir/dir1/y/a, /testdir/dir1/y/b
  • (2) 如何创建/testdir/dir2/x, /testdir/dir2/y, /testdir/dir2/x/a, /testdir/dir2/x/b
  • (3) 如何创建/testdir/dir3, /testdir/dir4, /testdir/dir5, /testdir/dir5/dir6, /testdir/dir5/dir7

    文件元数据和节点表结构

    inode 表结构

    每个文件的属性信息,比如:文件的大小,时间,类型等,称为文件的元数据(meta data)。这此元数 据是存放在inode(index node)表中。inode 表中有很多条记录组成,第一条记录对应的存放了一个 文件的元数据信息

    每一个inode表记录对应的保存了以下信息:

    • inode number 节点号
    • 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
    03 Linux文件管理和IO重定向
    03 Linux文件管理和IO重定向

    目录

    目录是个特殊文件,目录文件的内容保存了此目录中文件的列表及inode number对应关系

    • 文件引用一个是 inode号
    • 人是通过文件名来引用一个文件
    • 一个目录是目录下的文件名和文件inode号之间的映射

    inode表和目录

    03 Linux文件管理和IO重定向

    cp和inode

    cp 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
    • 把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

    mv和inode

    • 如果mv命令的目标和源在相同的文件系统,作为mv 命令
      • 用新的文件名创建对应新的目录项
      • 删除旧目录条目对应的旧的文件名
      • 不影响inode表(除时间戳)或磁盘上的数据位置:没有数据被移动!
    • 如果目标和源在一个不同的文件系统, mv相当于cp和rm

    范例:

    [root@centos8 ~]#df -i /boot
    Filesystem     Inodes IUsed IFree IUse% Mounted on
    /dev/sda1       65536   310 65226    1% /boot
    [root@centos8 ~]#mkdir /boot/test
    [root@centos8 ~]#touch /boot/test/file{1..65226}
    [root@centos8 ~]#touch /boot/test/new.txt
    touch: cannot touch 'new.txt': No space left on device
    [root@centos8 ~]#df /boot
    Filesystem     1K-blocks   Used Available Use% Mounted on
    /dev/sda1         999320 133800    796708  15% /boot
    [root@centos8 ~]#df -i /boot
    Filesystem     Inodes IUsed IFree IUse% Mounted on
    /dev/sda1       65536 65536     0  100% /boot

    范例:删除大文件

    [root@centos8 ~]#cat /dev/null > /var/log/huge.log

    硬(hard)链接

    硬链接本质上就给一个文件起一个新的名称,实质是同一个文件

    硬链接特性

    • 创建硬链接会在对应的目录中增加额外的记录项以引用文件
    • 对应于同一文件系统上一个物理文件
    • 每个目录引用相同的inode号
    • 创建时链接数递增
    • 删除文件时:rm命令递减计数的链接,文件要存在,至少有一个链接数,当链接数为零时,该文件被删除
    • 不能跨越驱动器或分区
    • 不支持对目录创建硬链接

    格式:

    ln filename [linkname ]

    符号 symbolic (或软 soft)链接

    一个符号链接指向另一个文件,就像 windows 中快捷方式,软链接文件和原文件本质上不是同一个文件 软链接特点

    • 一个符号链接的内容是它引用文件的名称
    • 可以对目录创建软链接
    • 可以跨分区的文件实现 指向的是另一个文件的路径;其大小为指向的路径字符串的长度;不增加或减少目标文件inode的引用计数
    • 在创建软链接时, 如果源文件使用相对路径,是相对于软链接文件的路径,而非相对于当前工作目 录,但是软链接的路径如果是相对路径,则是相对于当前工作目录 格式:

    格式:

    ln -s filename [linkname]

    范例:查看软链接

    [root@ubuntu1804 ~]#ll /bin/sh
    lrwxrwxrwx 1 root root 4 Nov  1 02:16 /bin/sh -> dash*
    root@ubuntu2004:~# ll /bin/sh
    lrwxrwxrwx 1 root root 4 Apr 23  2020 /bin/sh -> dash*
    [root@centos8 ~]#ll /bin/sh
    
    lrwxrwxrwx. 1 root root 4 Jul 22  2020 /bin/sh -> bash
    [root@centos7 ~]#ll /bin/sh
    lrwxrwxrwx. 1 root root 4 Mar 14 10:46 /bin/sh -> bash

    范例:

    #绝对路径
    ln -s /data/dir /data/dirlink
    #相对路径
    cd /data
    ln -s ../data/dir /root/dirlink
    
    #查看链接文件指向的原文件
    readlink /data/dirlink
    
    [root@centos8 ~]#readlink /proc/$$/exe
    /usr/bin/bash

    范例: 删除软链接时姿势不对造成的生产事故

    rm -rf /data/dirlink    #只删除软链接本身,不会删除源目录内容
    rm -rf /data/dirlink/   #删除源目录的文件,但不会删除链接文件,此方法非常危险
    #注意: 删除此软链接务必不要加-r选项

    硬链接和软链接区别总结

    1. 本质:

    • 硬链接:本质是同一个文件
    • 软链接:本质不是同一个文件

    2. 跨设备

    • 硬链接:不支持
    • 软链接:支持

    3. inode

    • 硬链接:相同
    • 软链接:不同

    4. 链接数

    • 硬链接:创建新的硬链接,链接数会增加,删除硬链接,链接数减少
    • 软链接:创建或删除,链接数不会变化

    5. 文件夹

    • 硬链接:不支持
    • 软链接:支持

    6. 相对路径

    • 硬链接:原始文件相对路径是相对于当前工作目录
    • 软链接:原始文件的相对路径是相对于链接文件的相对路径

    7. 删除源文件

    • 硬链接:只是链接数减一,但链接文件的访问不受影响
    • 软链接:链接文件将无法访问

    8. 文件类型

    • 硬链接:和源文件相同
    • 软链接:链接文件,和源文件无关

    9. 文件大小

    • 硬链接: 和源文件相同
    • 软链接: 源文件的路径的长度

    生产案例

    案例1:提示空间满 No space left on device,但 df 可以看 到空间很多,为什么?

    案例2:提示空间快满,使用 rm 删除了很大的无用文件后,df 仍然看到空间不足,为什么?如何解决?

    03 Linux文件管理和IO重定向
    03 Linux文件管理和IO重定向
    03 Linux文件管理和IO重定向

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