linux学习文件管理3.1

发表于： 2024-10-17 分类于： linux

Linux下的文件类型

七种文件类型

-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

文件操作命令

显示当前工作目录

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

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
../ 从上一级开始
./ 当前路径

工具

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/nginx-
1.18.0.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

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

ls -a 显示隐藏
ls -Sa -l 显示隐藏并大小排序
ls -Sa -lr 同上，从小到大排序

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）

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用
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 tex

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 glo

[: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

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

-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@ubuntu2004 snap]#stat 123.txt
  File: 123.txt
  Size: 0               Blocks: 0          IO Block: 4096   regular empty file
Device: fd00h/64768d    Inode: 2490387     Links: 1
Access: (0644/-rw-r--r--)  Uid: (    0/    root)   Gid: (    0/    root)
Access: 2020-08-09 10:10:55.000000000 +0800
Modify: 2020-08-09 10:10:55.000000000 +0800
Change: 2024-10-22 22:35:29.388924351 +0800
 Birth: -
[root@ubuntu2004 snap]#touch -a 123.txt
[root@ubuntu2004 snap]#stat 123.txt
  File: 123.txt
  Size: 0               Blocks: 0          IO Block: 4096   regular empty file
Device: fd00h/64768d    Inode: 2490387     Links: 1
Access: (0644/-rw-r--r--)  Uid: (    0/    root)   Gid: (    0/    root)
Access: 2024-10-22 22:36:11.765514662 +0800
Modify: 2020-08-09 10:10:55.000000000 +0800
Change: 2024-10-22 22:36:11.765514662 +0800
 Birth: -
[root@ubuntu2004 snap]#touch -m 123.txt
[root@ubuntu2004 snap]#stat 123.txt
  File: 123.txt
  Size: 0               Blocks: 0          IO Block: 4096   regular empty file
Device: fd00h/64768d    Inode: 2490387     Links: 1
Access: (0644/-rw-r--r--)  Uid: (    0/    root)   Gid: (    0/    root)
Access: 2024-10-22 22:36:11.765514662 +0800
Modify: 2024-10-22 22:37:07.050290872 +0800
Change: 2024-10-22 22:37:07.050290872 +0800
 Birth: -
[root@ubuntu2004 snap]#touch -t 202109010800.00 --time=atime --time=mtime 123.txt
[root@ubuntu2004 snap]#stat 123.txt
  File: 123.txt
  Size: 0               Blocks: 0          IO Block: 4096   regular empty file
Device: fd00h/64768d    Inode: 2490387     Links: 1
Access: (0644/-rw-r--r--)  Uid: (    0/    root)   Gid: (    0/    root)
Access: 2021-09-01 08:00:00.000000000 +0800
Modify: 2021-09-01 08:00:00.000000000 +0800
Change: 2024-10-22 22:38:59.847893212 +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

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.

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 backupYYYY- mm-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

[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>...

范例：

#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
# 所有.txt后缀更改为txt.orig
rename txt txt.orig *.txt
#还原
rename txt.orig.txt *.txt.orig

删除文件

使用 rm 命令可以删除文件和目录
注意：此命令非常危险，慎重使用，建议使用 mv 代替 rm
格式：

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
[root@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 ./~

rm 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

(1)前12个直接指针，直接指向存储的数据区域kBlocks大小为4096，则前12个直接指针就可以保存48KB文件。
(2)一级指针可存储文件大小计算假设每个指针占用4个字节，则一经指针指向的Block可保存40964个指针。可指两1024个Block5。一级指针可存储文件数据大小为10244096 4MB.
(3)二级指针可存储文件大小计算同样按照Blocks大小为4096，则二级指针可保存的Block指针数量为(4096/4)(409614)=10241024；则二级指行可保存的文件数量大小为(10241024)“4096=4GB.
(4)三级指针可存储文件大小计算以一级、二级指针计算方法类推，三根指针可存储的文伴数据大小为(102410241024)*4096 =4TB.

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% /boo

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：

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

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
跨设备
硬链接：不支持
软链接：支持
inode
硬链接：相同
软链接：不同
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
文件夹
硬链接：不支持
软链接：支持
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
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
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
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

补充：Linux文件类型颜色详解

Linux下七种文件类型、文件属性及其查看方法

浅蓝色	[l]	软链接
白色		[-]	普通文件/硬链接
蓝色		[d] 目录
红色 	[l]	某文件被删除后，链接到该文件的软链接的颜色
红色闪烁  无  表示该文件已被删除，但还存在该文件的软链接
红色 	[-] 压缩包
黄色 	[c] 字符设备文件，如键盘鼠标
绿色 	[-] 可执行文件，可执行的程序 
桃红色	[s] 套接字文件
土黄色   [p] 管道文件
灰色文件		表示其它文件