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Linux文件系统
Linux文件系统结构是从Unix文件结构演进过来的。在Linux文件系统中，通用的目录名用于
表示一些常见的功能。下表列出了一些较常见的Linux顶层虚拟目录名及其内容。
| 目录 | 用途 |
|---|---|
| / | 虚拟目录的根目录。通常不会在这里存储文件 |
| /bin | 二进制目录，存放许多用户级的GNU工具 |
| /boot | 启动目录，存放启动文件 |
| /dev | 设备目录，Linux在这里创建设备节点 |
| /etc | 系统配置文件目录 |
| /home | 主目录，Linux在这里创建用户目录 |
| /lib | 库目录，存放系统和应用程序的库文件 |
| /media | 媒体目录，可移动媒体设备的常用挂载点 |
| /mnt | 挂载目录，另一个可移动媒体设备的常用挂载点 |
| /opt | 可选目录，常用于存放第三方软件包和数据文件 |
| /proc | 进程目录，存放现有硬件及当前进程的相关信息 |
| /root | root用户的主目录 |
| /sbin | 系统二进制目录，存放许多GNU管理员级工具 |
| /run | 运行目录，存放系统运作时的运行时数据 |
| /srv | 服务目录，存放本地服务的相关文件 |
| /sys | 系统目录，存放系统硬件信息的相关文件 |
| /tmp | 临时目录，可以在该目录中创建和删除临时工作文件 |
| /usr | 用户二进制目录，大量用户级的GNU工具和数据文件都存储在这里 |
| /var | 可变目录，用以存放经常变化的文件，比如日志文件 |
遍历目录
在Linux文件系统上，可以使用切换目录命令cd将shell会话切换到另一个目录。cd命令的格式非常简单：
cd destination
cd命令可接受单个参数destination，用以指定想切换到的目录名。如果没有为cd命令指定目标路径，它将切换到用户主目录。
destination参数可以用两种方式表示：一种是使用绝对文件路径，另一种是使用相对文件路径。
绝对文件路径
用户可在虚拟目录中采用绝对文件路径引用目录名。绝对文件路径定义了在虚拟目录结构中该目录的确切位置，以虚拟目录的根目录开始，相当于目录的全名。
绝对文件路径总是以正斜线（/）作为起始，指明虚拟文件系统的根目录。因此，如果要指向usr目录所包含的bin目录下的用户二进制文件，可以使用如下绝对文件路径：
/usr/bin如果没有配置好提示符来显示当前shell会话的绝对文件路径，也可以使用shell命令来显示所处的位置。pwd命令可以显示出shell会话的当前目录，这个目录被称为当前工作目录。pwd命令
的用法如下：
christine@server01:/usr/bin$ pwd /usr/bin christine@server01:/usr/bin$可以使用绝对文件路径切换到Linux虚拟目录结构中的任何一级：
christine@server01:/usr/bin$ cd /var/log christine@server01:/var/log$ christine@server01:/var/log$ pwd /var/log christine@server01:/var/log$还可以从Linux虚拟目录中的任何一级跳回主目录：
christine@server01:/var/log$ cd christine@server01:~$ christine@server01:~$ pwd /home/christine christine@server01:~$相对文件路径
相对文件路径允许用户指定一个基于当前位置的目标文件路径。相对文件路径不以代表根目录的正斜线（/）开头，而是以目录名（如果用户准备切换到当前工作目录下的一个目录）或是一个特殊字符开始。假如你位于home目录中，并希望切换到Documents子目录，那你可以使用cd命令加上一个相对文件路径：
christine@server01:~$ pwd
/home/christine
christine@server01:~$
christine@server01:~$ cd Documents
christine@server01:~/Documents$ pwd
/home/christine/Documents
christine@server01:~/Documents$
可以在任何包含子目录的目录中使用带有相对文件路径的cd命令。也可以使用一个特殊字符来表示相对目录位置。
有两个特殊字符可用于相对文件路径中：
单点符（.），表示当前目录；
双点符（..），表示当前目录的父目录。
文件和目录列表
基本列表功能
ls命令最基本的形式会显示当前目录下的文件和目录：
$ ls
Desktop Downloads Music Pictures Templates Videos
Documents examples.desktop my_script Public test_file
$
-F参数在目录名后加了正斜线（/），以方便用户在输出中分辨它们。类似地，它会在可执行文件的后面加个星号，以便用户找出可在系统上运行的文件。
$ ls -F
Desktop/ Downloads/ Music/ Pictures/ Templates/ Videos/
Documents/ examples.desktop my_script* Public/ test_file
$
要把隐藏文件和普通文件及目录一起显示出来，就得用到-a参数。下面是一个带有-a参数
的ls命令的例子：
$ ls -a
. .compiz examples.desktop Music test_file
.. .config .gconf my_script Videos
.bash_history Desktop .gstreamer-0.10 Pictures .Xauthority
.bash_logout .dmrc .ICEauthority .profile .xsession-errors
.bashrc Documents .local Public .xsession-errors.old
.cache Downloads .mozilla Templates
$
-R参数是ls命令可用的另一个参数，叫作递归选项。它列出了当前目录下包含的子目录中
的文件。如果目录很多，这个输出就会很长。以下是-R参数输出的简单例子：
$ ls -F -R
.:
Desktop/ Downloads/ Music/ Pictures/ Templates/ Videos/
Documents/ examples.desktop my_script* Public/ test_file
./Desktop:
./Documents:
./Downloads:
./Music:
ILoveLinux.mp3*
./Pictures:
./Public:
./Templates:
./Videos:
显示长列表
在基本的输出列表中，ls命令并未输出太多每个文件的相关信息。要显示附加信息，另一个
常用的参数是-l。-l参数会产生长列表格式的输出，包含了目录中每个文件的更多相关信息。
$ ls -l
total 48
drwxr-xr-x 2 christine christine 4096 Apr 22 20:37 Desktop
drwxr-xr-x 2 christine christine 4096 Apr 22 20:37 Documents
drwxr-xr-x 2 christine christine 4096 Apr 22 20:37 Downloads
-rw-r--r-- 1 christine christine 8980 Apr 22 13:36 examples.desktop
-rw-rw-r-- 1 christine christine 0 May 21 13:44 fall
-rw-rw-r-- 1 christine christine 0 May 21 13:44 fell
-rw-rw-r-- 1 christine christine 0 May 21 13:44 fill
-rw-rw-r-- 1 christine christine 0 May 21 13:44 full
drwxr-xr-x 2 christine christine 4096 May 21 11:39 Music
-rw-rw-r-- 1 christine christine 0 May 21 13:25 my_file
-rw-rw-r-- 1 christine christine 0 May 21 13:25 my_scrapt
-rwxrw-r-- 1 christine christine 54 May 21 11:26 my_script
-rw-rw-r-- 1 christine christine 0 May 21 13:42 new_file
drwxr-xr-x 2 christine christine 4096 Apr 22 20:37 Pictures
drwxr-xr-x 2 christine christine 4096 Apr 22 20:37 Public
drwxr-xr-x 2 christine christine 4096 Apr 22 20:37 Templates
-rw-rw-r-- 1 christine christine 0 May 21 11:28 test_file
drwxr-xr-x 2 christine christine 4096 Apr 22 20:37 Videos
$
这种长列表格式的输出在每一行中列出了单个文件或目录。除了文件名，输出中还有其他有用信息。输出的第一行显示了在目录中包含的总块数。在此之后，每一行都包含了关于文件（或目录）的下述信息：
文件类型，比如目录（d）、文件（-）、字符型文件（c）或块设备（b）
文件的权限
文件的硬链接总数
文件属主的用户名
文件属组的组名
文件的大小（以字节为单位）
文件的上次修改时间
文件名或目录名
过滤输出列表
由前面的例子可知，默认情况下，ls命令会输出目录下的所有非隐藏文件。有时这个输出会显得过多，当你只需要查看单个少数文件信息时更是如此。
幸而ls命令还支持在命令行中定义过滤器。它会用过滤器来决定应该在输出中显示哪些文件或目录。
这个过滤器就是一个进行简单文本匹配的字符串。可以在要用的命令行参数之后添加这个过滤器：
$ ls -l my_script
-rwxrw-r-- 1 christine christine 54 May 21 11:26 my_script
$
当用户指定特定文件的名称作为过滤器时，ls命令只会显示该文件的信息。有时你可能不知道要找的那个文件的确切名称。ls命令能够识别标准通配符，并在过滤器中用它们进行模式匹配：
问号（?）代表一个字符；
星号（*）代表零个或多个字符
问号可用于过滤器字符串中替代任意位置的单个字符。例如：
$ ls -l my_scr?pt
-rw-rw-r-- 1 christine christine 0 May 21 13:25 my_scrapt
-rwxrw-r-- 1 christine christine 54 May 21 11:26 my_script
$
其中，过滤器my_scr?pt与目录中的两个文件匹配。类似地，星号可匹配零个或多个字符。
$ ls -l my*
-rw-rw-r-- 1 christine christine 0 May 21 13:25 my_file
-rw-rw-r-- 1 christine christine 0 May 21 13:25 my_scrapt
-rwxrw-r-- 1 christine christine 54 May 21 11:26 my_script
$
在过滤器中使用星号和问号被称为文件扩展匹配（file globbing），指的是使用通配符进行模式匹配的过程。通配符正式的名称叫作元字符通配符（metacharacter wildcards）。除了星号和问号之外，还有更多的元字符通配符可用于文件扩展匹配。可以使用中括号。
$ ls -l my_scr[ai]pt
-rw-rw-r-- 1 christine christine 0 May 21 13:25 my_scrapt
-rwxrw-r-- 1 christine christine 54 May 21 11:26 my_script
$
在这个例子中，我们使用了中括号以及在特定位置上可能出现的两种字符：a或i。中括号表示一个字符位置并给出多个可能的选择。可以像上面的例子那样将待选的字符列出来，也可以指定字符范围，例如字母范围[a – i]。
$ ls -l f[a-i]ll
-rw-rw-r-- 1 christine christine 0 May 21 13:44 fall
-rw-rw-r-- 1 christine christine 0 May 21 13:44 fell
-rw-rw-r-- 1 christine christine 0 May 21 13:44 fill
$
另外，可以使用感叹号（!）将不需要的内容排除在外。
$ ls -l f[!a]ll
-rw-rw-r-- 1 christine christine 0 May 21 13:44 fell
-rw-rw-r-- 1 christine christine 0 May 21 13:44 fill
-rw-rw-r-- 1 christine christine 0 May 21 13:44 full
$
处理文件
创建文件
你总会时不时地遇到要创建空文件的情况。例如，有时应用程序希望在它们写入数据之前，某个日志文件已经存在。这时，可用touch命令轻松创建空文件。
$ touch test_one
$ ls -l test_one
-rw-rw-r-- 1 christine christine 0 May 21 14:17 test_one
$
touch命令创建了你指定的新文件，并将你的用户名作为文件的属主。注意，文件的大小是零，因为touch命令只创建了一个空文件。
touch命令还可用来改变文件的修改时间。这个操作并不需要改变文件的内容。
$ ls -l test_one
-rw-rw-r-- 1 christine christine 0 May 21 14:17 test_one
$ touch test_one
$ ls -l test_one
-rw-rw-r-- 1 christine christine 0 May 21 14:35 test_one
$
test_one文件的修改时间现在已经从最初的时间14:17更新到了14:35。如果只想改变访问时间，可用-a参数。
$ ls -l test_one
-rw-rw-r-- 1 christine christine 0 May 21 14:35 test_one
$ touch -a test_one
$ ls -l test_one
-rw-rw-r-- 1 christine christine 0 May 21 14:35 test_one
$ ls -l --time=atime test_one
-rw-rw-r-- 1 christine christine 0 May 21 14:55 test_one
$
在上面的例子中，要注意的是，如果只使用ls –l命令，并不会显示访问时间。这是因为默认显示的是修改时间。要想查看文件的访问时间，需要加入另外一个参数：--time=atime。有了这个参数，就能够显示出已经更改过的文件访问时间。
复制文件
在最基本的用法里，cp命令需要两个参数——源对象和目标对象：
cp source destination
cp命令的-R参数威力强大。可以用它在一条命令中递归地复制整个目录的内容。
$ ls -Fd *Scripts
Scripts/
$ ls -l Scripts/
total 25
-rwxrw-r-- 1 christine christine 929 Apr 2 08:23 file_mod.sh
-rwxrw-r-- 1 christine christine 254 Jan 2 14:18 SGID_search.sh
-rwxrw-r-- 1 christine christine 243 Jan 2 13:42 SUID_search.sh
$
$ cp -R Scripts/ Mod_Scripts
$ ls -Fd *Scripts
Mod_Scripts/ Scripts/
$ ls -l Mod_Scripts
total 25
-rwxrw-r-- 1 christine christine 929 May 21 16:16 file_mod.sh
-rwxrw-r-- 1 christine christine 254 May 21 16:16 SGID_search.sh
-rwxrw-r-- 1 christine christine 243 May 21 16:16 SUID_search.sh
$
链接文件
链接文件是Linux文件系统的一个优势。如需要在系统上维护同一文件的两份或多份副本，除了保存多份单独的物理文件副本之外，还可以采用保存一份物理文件副本和多个虚拟副本的方
法。这种虚拟的副本就称为链接。链接是目录中指向文件真实位置的占位符。在Linux中有两种不同类型的文件链接：
符号链接
硬链接
符号链接就是一个实实在在的文件，它指向存放在虚拟目录结构中某个地方的另一个文件。这两个通过符号链接在一起的文件，彼此的内容并不相同。
可以使用ln命令以及-s选项来创建符号链接。
$ ls -l data_file
-rw-rw-r-- 1 christine christine 1092 May 21 17:27 data_file
$
$ ln -s data_file sl_data_file
$
$ ls -l *data_file
-rw-rw-r-- 1 christine christine 1092 May 21 17:27 data_file
lrwxrwxrwx 1 christine christine 9 May 21 17:29 sl_data_file -> data_file
$
在上面的例子中，注意符号链接的名字sl_data_file位于ln命令中的第二个参数位置上。显示在长列表中符号文件名后的->符号表明该文件是链接到文件data_file上的一个符号链接。
另外还要注意的是，符号链接的文件大小与数据文件的文件大小。符号链接sl_data_file只有9个字节，而data_file有1092个字节。这是因为sl_data_file仅仅只是指向data_file而已。它们的内容并不相同，是两个完全不同的文件。
另一种证明链接文件是独立文件的方法是查看inode编号。文件或目录的inode编号是一个用于标识的唯一数字，这个数字由内核分配给文件系统中的每一个对象。要查看文件或目录的inode编号，可以给ls命令加入-i参数。
$ ls -i *data_file
296890 data_file 296891 sl_data_file
$
硬链接会创建独立的虚拟文件，其中包含了原始文件的信息及位置。但是它们从根本上而言是同一个文件。引用硬链接文件等同于引用了源文件。要创建硬链接，原始文件也必须事先存在，只不过这次使用ln命令时不再需要加入额外的参数了。
$ ls -l code_file
-rw-rw-r-- 1 christine christine 189 May 21 17:56 code_file
$
$ ln code_file hl_code_file
$
$ ls -li *code_file
296892 -rw-rw-r-- 2 christine christine 189 May 21 17:56
code_file
296892 -rw-rw-r-- 2 christine christine 189 May 21 17:56
hl_code_file
$
在上面的例子中，我们使用ls -li命令显示了*code_files的inode编号以及长列表。注意，带有硬链接的文件共享inode编号。这是因为它们终归是同一个文件。还要注意的是，链接计数（列表中第三项）显示这两个文件都有两个链接。另外，它们的文件大小也一模一样。
重命名文件
在Linux中，重命名文件称为移动（moving）。mv命令可以将文件和目录移动到另一个位置或重新命名。
$ ls -li f?ll
296730 -rw-rw-r-- 1 christine christine 0 May 21 13:44 fall
296717 -rw-rw-r-- 1 christine christine 0 May 21 13:44 fell
294561 -rw-rw-r-- 1 christine christine 0 May 21 13:44 fill
296742 -rw-rw-r-- 1 christine christine 0 May 21 13:44 full
$
$ mv fall fzll
$
$ ls -li f?ll
296717 -rw-rw-r-- 1 christine christine 0 May 21 13:44 fell
294561 -rw-rw-r-- 1 christine christine 0 May 21 13:44 fill
296742 -rw-rw-r-- 1 christine christine 0 May 21 13:44 full
296730 -rw-rw-r-- 1 christine christine 0 May 21 13:44 fzll
$
注意，移动文件会将文件名从fall更改为fzll，但inode编号和时间戳保持不变。这是因为mv只影响文件名。
也可以使用mv来移动文件的位置。
$ ls -li /home/christine/fzll
296730 -rw-rw-r-- 1 christine christine 0 May 21 13:44
/home/christine/fzll
$
$ ls -li /home/christine/Pictures/
total 0
$ mv fzll Pictures/
$
$ ls -li /home/christine/Pictures/
total 0
296730 -rw-rw-r-- 1 christine christine 0 May 21 13:44 fzll
$
$ ls -li /home/christine/fzll
ls: cannot access /home/christine/fzll: No such file or directory
$
删除文件
bash shell中删除文件的命令是rm。
$ rm -i fall
rm: remove regular empty file 'fall'? y
$
$ ls -l fall
ls: cannot access fall: No such file or directory
$
注意，-i命令参数提示你是不是要真的删除该文件。bash shell中没有回收站或垃圾箱，文件一旦删除，就无法再找回。因此，在使用rm命令时，要养成总是加入-i参数的好习惯。
也可以使用通配符删除成组的文件。
$ rm -i f?ll
rm: remove regular empty file 'fell'? y
rm: remove regular empty file 'fill'? y
rm: remove regular empty file 'full'? y
$
$ ls -l f?ll
ls: cannot access f?ll: No such file or directory
$
rm命令的另外一个特性是，如果要删除很多文件且不受提示符的打扰，可以用-f参数强制删除。
处理目录
创建目录
在Linux中创建目录很简单，用mkdir命令即可：
$ mkdir New_Dir
$ ls -ld New_Dir
drwxrwxr-x 2 christine christine 4096 May 22 09:48 New_Dir
$
要想同时创建多个目录和子目录，需要加入-p参数：
$ mkdir -p New_Dir/Sub_Dir/Under_Dir
$
$ ls -R New_Dir
New_Dir:
Sub_Dir
New_Dir/Sub_Dir:
Under_Dir
New_Dir/Sub_Dir/Under_Dir:
$
删除目录
删除目录的基本命令是rmdir。
$ touch New_Dir/my_file
$ ls -li New_Dir/
total 0
294561 -rw-rw-r-- 1 christine christine 0 May 22 09:52 my_file
$
$ rmdir New_Dir
rmdir: failed to remove 'New_Dir': Directory not empty
$
默认情况下，rmdir命令只删除空目录。因为我们在New_Dir目录下创建了一个文件my_file，所以rmdir命令拒绝删除目录。
要解决这一问题，得先把目录中的文件删掉，然后才能在空目录上使用rmdir命令。
也可以在整个非空目录上使用rm命令。使用-r选项使得命令可以向下进入目录，删除其中的文件，然后再删除目录本身。
$ ls -l My_Dir
total 0
-rw-rw-r-- 1 christine christine 0 May 22 10:02 another_file
$
$ rm -ri My_Dir
rm: descend into directory 'My_Dir'? y
rm: remove regular empty file 'My_Dir/another_file'? y
rm: remove directory 'My_Dir'? y
$
$ ls -l My_Dir
ls: cannot access My_Dir: No such file or directory
$
一口气删除目录及其所有内容的终极大法就是使用带有-r参数和-f参数的rm命令。
$ tree Small_Dir
Small_Dir
├─ a_file
├─ b_file
├─ c_file
├─ Teeny_Dir
│ └─ e_file
└─ Tiny_Dir
└─ d_file
2 directories, 5 files
$
$ rm -rf Small_Dir
$
$ tree Small_Dir
Small_Dir [error opening dir]
0 directories, 0 files
$
查看文件内容
查看文件类型
在显示文件内容之前，应该先了解一下文件的类型。如果打开了一个二进制文件，你会在屏幕上看到各种乱码，甚至会把你的终端仿真器挂起。
file命令是一个随手可得的便捷工具。它能够探测文件的内部，并决定文件是什么类型的：
$ file my_file
my_file: ASCII text
$
上面例子中的文件是一个text（文本）文件。file命令不仅能确定文件中包含的文本信息，还能确定该文本文件的字符编码，ASCII。
下面例子中的文件就是一个目录。因此，以后可以使用file命令作为另一种区分目录的方法：
$ file New_Dir
New_Dir: directory
$
第三个file命令的例子中展示了一个类型为符号链接的文件。注意，file命令甚至能够告诉你它链接到了哪个文件上：
$ file sl_data_file
sl_data_file: symbolic link to 'data_file'
$
下面的例子展示了file命令对脚本文件的返回结果。尽管这个文件是ASCII text，但因为它是一个脚本文件，所以可以在系统上执行（运行）：
$ file my_script
my_script: Bourne-Again shell script, ASCII text executable
$
最后一个例子是二进制可执行程序。file命令能够确定该程序编译时所面向的平台以及需要何种类型的库。如果你有从未知源处获得的二进制文件，这会是个非常有用的特性：
$ file /bin/ls
/bin/ls: ELF 64-bit LSB executable, x86-64, version 1 (SYSV),
dynamically linked (uses shared libs), for GNU/Linux 2.6.24,
[...]
$
查看整个文件
1.cat命令
cat命令是显示文本文件中所有数据的得力工具。
$ cat test1
hello
This is a test file.
That we'll use to test the cat command.
$
-n参数会给所有的行加上行号。
$ cat -n test1
1 hello
2
3 This is a test file.
4
5
6 That we'll use to test the cat command.
$
这个功能在检查脚本时很有用。如果只想给有文本的行加上行号，可以用-b参数。
$ cat -b test1
1 hello
2 This is a test file.
3 That we'll use to test the cat command.
$
最后，如果不想让制表符出现，可以用-T参数。
$ cat -T test1
hello
This is a test file.
That we'll use to^Itest the cat command.
$
-T参数会用^I字符组合去替换文中的所有制表符。
2. more命令
cat命令的主要缺陷是：一旦运行，你就无法控制后面的操作。为了解决这个问题，开发人员编写了more命令。more命令会显示文本文件的内容，但会在显示每页数据之后停下来。
more命令是分页工具。在本章前面的内容里，当使用man命令时，分页工具会显示所选的bash手册页面。和在手册页中前后移动一样，你可以通过按空格键或回车键以逐行向前的方式浏览文本文件。浏览完之后，按q键退出。
3. less命令
从名字上看，它并不像more命令那样高级。但是，less命令的命名实际上是个文字游戏（从俗语“less is more”得来），它实为more命令的升级版。它提供了一些极为实用的特性，能够实现在文本文件中前后翻动，而且还有一些高级搜索功能。
less命令的操作和more命令基本一样，一次显示一屏的文件文本。除了支持和more命令相同的命令集，它还包括更多的选项。
其中一组特性就是less命令能够识别上下键以及上下翻页键（假设你的终端配置正确）。在查看文件内容时，这给了你全面的控制权。
查看部分文件
1. tail命令
tail命令会显示文件最后几行的内容（文件的“尾部”）。默认情况下，它会显示文件的末尾10行。
可以向tail命令中加入-n参数来修改所显示的行数。在下面的例子中，通过加入-n 2使tail命令只显示文件的最后两行：
$ tail -n 2 log_file
line19
Last line - line20
$
-f参数是tail命令的一个突出特性。它允许你在其他进程使用该文件时查看文件的内容。tail命令会保持活动状态，并不断显示添加到文件中的内容。这是实时监测系统日志的绝妙方式。
head命令
head命令，顾名思义，会显示文件开头那些行的内容。默认情况下，它会显示文件前10行的文本。
类似于tail命令，它也支持-n参数，这样就可以指定想要显示的内容了。这两个命令都允许你在破折号后面输入想要显示的行数。
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