EduCoder Linux文件/目录高级管理二

Posted 2021-07-06 Alex Hub

本实训主要讲解Linux中一个文件/目录是如何在磁盘中存放的，Linux将一个磁盘划分为不同的分区，每个分区可以有不同的格式，Linux用的系统格式有ext2、ext3和ext4。

Linux能够识别大多数的文件系统格式，包括Windows的系统格式，但是Windows无法直接识别Linux系统格式。

为解决文件的共享使用，Linux系统引入了两种链接：硬链接（hard link） 与软链接（又称符号链接，即soft link或symbolic link）。使用链接的好处可以提高磁盘使用率和文件的安全。

Linux中为了实现不同格式的文件系统可以同时访问，Linux采用的挂载的方法将不同格式的文件系统组织起来。

本实训主要讲解如何查看系统磁盘的使用率和目录的大小，同时讲解如何创建文件/目录的链接和Linux挂载。

## 第1关：Linux文件/目录相关命令操作(df、du)

• 任务描述
• 相关知识
  • df命令详解
  • du命令详解
• 编程要求
• 测试说明

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任务描述

在Windows系统上查看磁盘的使用情况比较容易，直接打开我的电脑即可看到该磁盘使用情况，而在Linux上没有像Windows那么强大的图像化界面，那么要想查看Linux下磁盘的使用情况该如何操作，通过本关的学习，我们将通过简单的几个命令就可以实现查看Linux磁盘的使用情况。

本关任务：显示磁盘分区上的可使用的磁盘空间和文件/目录使用的空间。

相关知识

通过背景知识的学习，了解了一些简单的磁盘和文件系统的概念后，并且通过前面的实训学习了如何通过ls命令查询文件系统的相关信息后，接下来让我们一起学习如何查询整个磁盘的剩余容量与总容量以及如何查询一个文件/目录所占磁盘的大小。

df命令详解

df命令用于显示磁盘分区上的可使用的磁盘空间。默认显示单位为KB。可以利用该命令来获取硬盘被占用了多少空间，目前还剩下多少空间等信息。

具体命令如下：

df　命令参数　参数

常用参数如下：

• -a或--all：包含全部的文件系统，包括系统特有的/proc等文件系统;
• -k : 以KB为单位显示各文件系统;
• -m : 以MB为单位显示各文件系统;
• -h : 以可读性较高的方式来显示信息;
• -i或--inodes：显示inode的信息。

案例演示一:

查看系统所有磁盘设备，默认是KB为单位，可以使用如下命令：

df

[请在右侧“命令行”里直接体验]

案例演示二:

使用-h选项以KB以上的单位来显示，可读性高，可以使用如下命令：

df -h

[请在右侧“命令行”里直接体验]

案例演示三:

将/etc目录下的可用的磁盘容量以易读的格式显示出来，可以使用如下命令：

df -h /etc

[请在右侧“命令行”里直接体验]

du命令详解

du命令也是查看使用空间的，但是与df命令不同的是Linux du命令是对文件和目录磁盘使用的空间的查看，还是和df命令有一些区别的。

具体命令如下：

du　命令参数　参数

常用参数如下：

• -a : 列出所有的文件与目录容量，因为默认仅统计目录下面的文件量而已;
• -h : 以可读性较高的方式来显示信息;
• -k : 以KB为单位显示容量;
• -m : 以MB为单位显示容量;
• -s : 列出总量，不列出每个目录占用的容量。

案例演示一:

列出当前目录下的所有文件的总容量，可以使用如下命令：

du

[请在右侧“命令行”里直接体验]

注: 直接输入du命令没有加任何参数时，则du会分析当前所在目录的文件与目录所占用的磁盘空间，但是，实际显示时仅会显示目录容量。

案例演示二:

列出当前目录下的所有文件的总容量，同时将每个文件大小也列出来，可以使用如下命令：

du -a

[请在右侧“命令行”里直接体验]

案例演示三:

以可读性较高的方式显示多个文件所占磁盘大小，可以使用如下命令：

du -h c++ g++

[请在右侧“命令行”里直接体验]

编程要求

根据右侧窗口命令行内的提示，在Begin - End区域内进行命令行语句补充，具体任务如下：

• 以可读性较高的方式显示系统已存在文件oldFile的所占磁盘大小；
• 列出系统已存在目录./oldDir下的所有文件的总容量，同时将每个文件大小也列出来；

测试说明

本平台只需将需要的命令写入到对应的命令填写区域(命令间使用换行分隔)即可，平台会自动读入和执行用户写入的命令，并判断用户输入的命令是否符合要求。

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实力的来源不是胜利。唯有奋斗才能增强实力。当你历经苦难而不气馁，那就是实力。

开始你的任务吧，祝你成功！

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#!/bin/bash

#在以下部分写出完成任务的命令
#*********begin*********#
du -h oldFile
du -a oldDir
#********* end *********#

第2关：Linux文件/目录链接

• 任务描述
• 相关知识
  • Linux硬链接
  • Linux软链接
• 编程要求
• 测试说明

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任务描述

通过本关实训，我们将学会如何在Linux系统上创建一个超链接文件，在Windows上创建一个链接文件非常简单，只需要点右键选择创建链接就可以，而在Linux上创建就相对比较麻烦。

本关任务：对已有文件/目录创建链接。

相关知识

Linux中的链接类似于Windows的快捷方式，也就是很多的链接文件（link file）其实都指向同一个源文件(source file)。

Linux中链接文件又分为硬链接和软链接两种。

Linux硬链接

硬链接指通过索引节点来进行链接。在Linux的文件系统中，保存在磁盘分区中的文件不管是什么类型都给它分配一个编号，称为索引节点号(Inode Index)。在Linux中，多个文件名指向同一索引节点是存在的。一般这种链接就是硬链接。

硬链接的作用是允许一个文件拥有多个有效路径名，这样用户就可以建立硬链接到重要文件，以防止误删的功能。其原因如上所述，因为对应该目录的索引节点有一个以上的链接。只删除一个链接并不影响索引节点本身和其它的链接，只有当最后一个链接被删除后，文件的数据块及目录的链接才会被释放。也就是说，文件真正删除的条件是与之相关的所有硬链接文件均被删除。

硬链接特点如下：

• 文件有相同的inode及data block；
• 只能对已存在的文件进行创建；
• 不能交叉文件系统进行硬链接的创建；
• 不能对目录进行创建，只可对文件创建；
• 删除一个硬链接文件并不影响其他有相同inode号的文件。

具体命令如下：

ln　源文件　目标文件

案例演示一:

为当前目录下的文件testFile创建一个硬链接testFileLink，可以使用如下命令：

ln testFile testFileLink

[请在右侧“命令行”里直接体验]

在ls结果的最左边一列，是文件的inode值，你可以简单把它想成C语言中的指针。它指向了物理硬盘的一个区块，事实上文件系统会维护一个引用计数，只要有文件指向这个区块，它就不会从硬盘上消失。可以看到，这两个文件就如同一个文件一样，inode值相同，都指向同一个区块。

Linux软链接

软链接文件有类似于Windows的快捷方式。它实际上是一个特殊的文件。在符号链接中，文件实际上是一个文本文件，其中包含的有另一文件的位置信息。

与硬链接不同的是，符号链接确实是一个新文件，当然它具有不同的I节点号；而硬链接并没有建立新文件。

软链接特点如下：

• 源文件和目标文件有不相同的inode及data block；
• 软链接没有硬链接的限制，可以对目录文件做符号链接；
• 软链接可以在不同文件系统之间做软链接；
• 在目录长列表中，符号链接作为一种特殊的文件类型显示出来，其第一个字母是l；
• 符号链接的大小是其链接文件的路径名中的字节数；

具体命令如下：

ln -s　源文件　目标文件

案例演示一·:

为当前目录下的文件testFile创建一个软链接myLink，可以使用如下命令：

ln -s testFile myLink

[请在右侧“命令行”里直接体验]

使用ls -li查看两个文件的详细信息，可以看到两个文件的inode节点号不同，文件myLink的类型为l，可以看到myLink是指向文件testFile的，同时myLink文件的大小为8，正是文件名testFile的字符个数。

案例演示二:

为当前目录下的目录testDir创建一个软链接myDirLink，可以使用如下命令：

ln -s testDir myDirLink

[请在右侧“命令行”里直接体验]

编程要求

根据右侧窗口命令行内的提示，在Begin - End区域内进行命令行语句补充，具体任务如下：

• 为系统已存在文件oldFile创建硬链接oldFileHardLink；
• 为系统已存在文件oldFile创建软链接oldFileSoftLink；
• 为系统已存在目录oldDir创建软链接oldDirSoftLink。

测试说明

本平台只需将需要的命令写入到对应的命令填写区域(命令间使用换行分隔)即可，平台会自动读入和执行用户写入的命令，并判断用户输入的命令是否符合要求。

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学习是一次独立的行动，需要探索、琢磨、积极应战、顽强应战，艰辛由你独自承担，胜利由你独立争取。

开始你的任务吧，祝你成功！

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#!/bin/bash

#在以下部分写出完成任务的命令
#***********begin*************#
ln oldFile oldFileHardLink
ln -s oldFile oldFileSoftLink
ln -s oldDir oldDirSoftLink
#************end**************#