文件系统；inode；软硬连接；文件通配符；文件管理命令：mkdir cprmmvtouch

Posted 2021-02-13

1、文件系统、索引节点inode、软硬连接

1、linux文件系统

Linux系统中除进程之外的一切皆是文件，为了便于文件的管理，Linux 还引入了目录（有时亦被称为文件夹）这一概念。目录使文件可被分类管理，且目录的引用使 Linux 的文件系统形成一个层级结构的目录树。下图所示的是普通 Linux 系统的顶层目录结构，其中 /dev 是存放了设备相关文件的目录。

[[email protected] data]#tree -L 1 /
/                                   根目录
├── bin -> usr/bin      存放用户二进制文件
├── boot                        存放内核引导配置文件
├── data                        存放数据文件
├── dev                     存放设备文件
├── etc                     存放系统配置文件
├── home                        用户的家目录
├── lib -> usr/lib      动态共享库
├── lib64 -> usr/lib64  专用于x86_64系统上的辅助共享库文件存放位置 
├── media                   可卸载存储介质挂载点
├── mnt                     文件系统临时挂载点
├── opt                     附加的应用程序包
├── proc                        系统内存的映射文件，提供内核与进程信息
├── root                        root用户的家目录                  
├── sbin -> usr/sbin        存放系统二进制文件
├── srv                     存放服务相关数据
├── sys                     sys 虚拟文件系统挂载点
├── tmp                     存放临时文件
├── usr                     存放用户应用程序
└── var                     存放邮件、系统日志等变化文件

2、索引节点inode

Inode:文件都有文件名与数据，在 Linux 上被分成两个部分：用户数据 (user data) 与元数据 (metadata)。用户数据，即文件数据块 (data block)，数据块是记录文件真实内容的地方；而元数据则是文件的附加属性，如文件大小、创建时间、所有者等信息。在 Linux 中，元数据中的 inode 号（inode 是文件元数据的一部分但其并不包含文件名，inode 号即索引节点号）才是文件的唯一标识而非文件名。文件名仅是为了方便人们的记忆和使用，系统或程序通过 inode 号寻找正确的文件数据块。下图展示了程序通过文件名获取文件内容的过程。

                     filename ===> metadata  ===> userdata

3、硬链接和软连接：

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）。链接为 Linux 系统解决了文件的共享使用，还带来了隐藏文件路径、增加权限安全及节省存储等好处。若一个 inode 号对应多个文件名，则称这些文件为硬链接。
由于硬链接是有着相同 inode 号仅文件名不同的文件，因此硬链接存在以下几点特性：
?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

创建硬链接：ln filename linkname 

软链接与硬链接不同，若文件用户数据块中存放的内容是另一文件的路径名的指向，则该文件就是软连接。软链接就是一个普通文件，只是数据块内容有点特殊。软链接有着自己的 inode 号以及用户数据块。因此软链接的创建与使用没有类似硬链接的诸多限制：
?软链接有自己的文件属性及权限等；
?可对不存在的文件或目录创建软链接；
?软链接可交叉文件系统；
?软链接可对文件或目录创建；
?创建软链接时，链接计数 i_nlink 不会增加；
?删除软链接并不影响被指向的文件，但若被指向的原文件被删除，则相关软连接被称为死链接（即 dangling link，若被指向路径文件被重新创建，死链接可恢复为正常的软链接）。

创建软连接：ln -s filename linkname 

2、Linux系统上的文件类型

-：常规文件；即f；
d: directory，目录文件；
b: block device，块设备文件，支持以“block”为单位进行随机访问
c：character device，字符设备文件，支持以“character”为单位进行线性访问
major number：主设备号，用于标识设备类型，进而确定要加载的驱动程序
minor number：次设备号，用于标识同一类型中的不同的设备；
l：symbolic link，符号链接文件；
p: pipe，命名管道；
s: socket，套接字文件；

3、基名bashname 目录名dirname

[[email protected] ~]#path=/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33
[[email protected] ~]#basename $path 
ifcfg-ens33
[[email protected] ~]#dirname $path 
/etc/sysconfig/network-scripts

4、查看文件状态stat

[[email protected] ~]#stat /etc/passwd
  File: ‘/etc/passwd’
  Size: 2259        Blocks: 8          IO Block: 4096   regular file
Device: 802h/2050d  Inode: 135106383   Links: 1
Access: (0644/-rw-r--r--)  Uid: (    0/    root)   Gid: (    0/    root)
Context: system_u:object_r:passwd_file_t:s0
Access: 2019-03-15 20:10:04.192015011 +0800
Modify: 2019-03-11 17:01:29.151074420 +0800
Change: 2019-03-11 17:01:29.151074420 +0800
 Birth: -

5、创建空文件和刷新时间touch

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，则不予创建

6、文件通配符globbing

?* 匹配任意长度的任意字符
?？ 匹配任意单个字符
?[] 匹配指定范围的任意单个字符
有以下几种常用特殊格式：
?[a-z], [A-Z], [0-9], [a-z0-9]，[a-zA-Z]
?[[:upper:]]：所有大写字母
?[[:lower:]]：所有小写字母
?[[:alpha:]]：所有字母
?[[:digit:]]：所有数字
?[[:alnum:]]：所有的字母和数字
?[[:space:]]：所有空白字符
?[[:punct:]]：所有标点符号
?[^] 匹配指定范围外的任意单个字符
例: [^0-9], [^a-z]
实例：
显示/var目录下所有以l开头，以一个小写字母结尾，且中间出现一位任意字符的文件或目录；

[[email protected] ~]#ls -ld /var/l?[[:lower:]]
[[email protected] ~]#ls -ld /var/l?[a-z]

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；

[[email protected] ~]#ls -ld /etc/[0-9]*[^0-9]

显示/etc目录下，以非字母开头，后面跟一个字母及其它任意长度任意字符的文件或目录；

[[email protected] ~]#ls -ld /etc/[^[:alpha:]][[:alpha:]]*

复制/etc目录下，所有以m开头，以非数字结尾的文件或目录至/data/testdir目录；

[[email protected] data]#cp -rv /etc/m*[^0-9] /data/testdir

复制/usr/share/man目录下，所有以man开头，后跟一个数字结尾的文件或目录至/data/man/目录下；

[[email protected] data]#cp -rv /usr/share/man/man[0-9] /data/man

复制/etc目录下，所有以.conf结尾，且以m,n,r,p开头的文件或目录至/data/conf.d/目录下；

[[email protected] data]#cp -rv /etc/[mnrp]*.conf /data/conf.d

显示root目录下的隐藏文件或目录

[[email protected] ~]#ls -ad /root/.[^.]*

显示/etc目录下的非隐藏目录

[[email protected] ~]#ls -d /etc/[^.]*/

7、复制命令cp：copy

语法格式：cp [OPTION]... 源文件 目标文件
-v：显示复制过程；
-i：交互式复制，即覆盖之前提醒用户确认；
-f：强制覆盖目标文件；
-r, -R：递归复制目录；
-d：复制符号链接文件本身，而非其指向的源文件；
-a：-dR --preserve=all, archive，用于实现归档；
--preserv=
mode：权限
ownership：属主和属组
timestamps: 时间戳
context：安全标签
xattr：扩展属性
links：符号链接
all：上述所有属性
实例：
1、定义别名命令baketc，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 backupYYYY-mm-dd，备份过程可见

[[email protected] ~]#alias baketc="cp -av /etc/ /data/backup`date +%F`"

2、创建/dat/app/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(-p)

[[email protected] ~]#cp -rvp /root/* /data/app/rootdir/

8、移动或重命名mv

语法格式：mv [option]... filename
i: 交互式
f: 强制
实例：将目录/data/testdir改名为/data/dir1

 [[email protected] data]#mv /data/testdir/ /data/dir1

将文件/data/a.txt 移动至用户gong的家目录

[[email protected] data]#mv /data/a.txt /home/gong 

9、删除文件rm

语法格式：rm [OPTION]... FILE...
i: 交互式
f: 强制
r: 递归删除
实例：删除目录/data/app/rootdir下的所有文件

[[email protected] app]#rm -rf /data/app/rootdir/

10、目录操作命令mkdir、rmdir、tree

创建目录：mkdir
语法格式：mkdir [OPTION]... dir
-p: 自动按需创建父目录
-v: verbose,显示详细过程
-m: MODE 创建时直接给定权限
注意：路径基名方为命令的作用对象；基名之前的路径必须得存在；
删除空目录：rmdir
语法格式：rmdir [OPTION]... dir
-p：删除某目录后，如果其父目录为空，则一并删除之；
-v: 显示过程；
查看目录树：tree (需要提前安装tree程序包)
语法格式：tree [OPTION]...
-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
实例：
如何创建/data/x/y1, /data/x/y2, /data/x/y1/a, /data/x/y1/b？

[[email protected] data]#mkdir -pv /data/x/{y1/{a,b},y2}/
[email protected] data]#tree 
.
└── x
    ├── y1
    │?? ├── a
    │?? └── b
    └── y2

5 directories, 0 files

如何创建a_c, a_d, b_c, b_d；

[[email protected] data]#mkdir -v {a,b}_{c,d}      //交叉创建目录
mkdir: created directory ‘a_c’
mkdir: created directory ‘a_d’
mkdir: created directory ‘b_c’
mkdir: created directory ‘b_d’
[[email protected] data]#tree
.
├── a_c
├── a_d
├── b_c
└── b_d

4 directories, 0 files
[[email protected] data]#rmdir -pv {a,b}_{c,d}     //交叉删除
rmdir: removing directory, ‘a_c’
rmdir: removing directory, ‘a_d’
rmdir: removing directory, ‘b_c’
rmdir: removing directory, ‘b_d’