Linux 目录和文件操作

Linux 系统的目录结构

Linux 系统的目录结构如下：

• /：根目录，所有目录和文件的根目录，类似于 Windows 的 C:\。
• /bin：二进制文件，包括许多基本命令和系统管理工具。
• /boot：包含 Linux 内核和启动加载程序。
• /dev：设备文件，包含计算机上的所有设备。
• /etc：系统配置文件，包括用户和组配置、网络配置、系统服务配置等。
• /home：用户的主目录，每个用户在这个目录下拥有一个自己的子目录。
• /lib：共享库文件，这些库文件被系统和应用程序调用。
• /media：可移动媒体设备，如 USB 驱动器和 CD-ROM。
• /mnt：挂载目录，用于临时挂载文件系统。
• /opt：可选软件包，第三方软件的安装目录。
• /proc：虚拟文件系统，提供内核和进程信息。
• /root：超级用户的主目录，与普通用户的主目录类似。
• /run：运行时数据，包括系统和进程运行时数据。
• /sbin：系统二进制文件，包括系统管理工具，只有超级用户才能访问。
• /srv：服务数据，包括 HTTP、FTP 等服务的数据。
• /sys：虚拟文件系统，提供与设备和驱动程序相关的信息。
• /tmp：临时文件，存放临时文件和目录，重启后会被清空。
• /usr：用户程序和文件，包括系统安装的大多数应用程序和文件。
• /var：可变数据，包括日志、数据库、缓存文件等。

注意：Linux 系统中的目录结构是根据 Filesystem Hierarchy Standard (FHS) 标准定义的，不同的 Linux 发行版可能会有细微的差别。

Linux 系统中的文件类型

Linux 系统中的文件类型主要包括以下几种：

1. 普通文件（Regular file）：包括文本文件、二进制文件、图像文件等等。使用 ls 命令查看文件列表时，普通文件会以短横线（-）开头。
2. 目录（Directory）：包含其他文件或目录的文件。使用 ls 命令查看文件列表时，目录会以 d 字母开头。
3. 符号链接文件（Symbolic link）：也称软链接，是一个指向另一个文件或目录的文件。使用 ls 命令查看文件列表时，符号链接文件会以 l 字母开头。
4. 块设备文件（Block device）：用于与系统中的块设备进行交互，例如硬盘、闪存等。使用 ls 命令查看文件列表时，块设备文件会以 b 字母开头。
5. 字符设备文件（Character device）：用于与系统中的字符设备进行交互，例如串口、鼠标等。使用 ls 命令查看文件列表时，字符设备文件会以 c 字母开头。
6. 套接字文件（Socket）：用于进程之间进行通信的文件。使用 ls 命令查看文件列表时，套接字文件会以 s 字母开头。
7. 管道文件（FIFO）：用于进程之间进行通信的文件。使用 ls 命令查看文件列表时，管道文件会以 p 字母开头。

在 Linux 系统中，使用命令 ls -l 可以列出文件的详细信息，包括文件类型、权限、所有者、大小、修改时间等等。

下面是使用 ls -l 命令来查看文件类型的示例：

假设当前目录下有以下几个文件：

-rw-r--r-- 1 user user  123 May 6 14:30 myfile.txt
drwxr-xr-x 2 user user 4096 May 6 14:31 mydir
lrwxrwxrwx 1 user user   10 May 6 14:32 mylink -> target.txt
crw-rw-rw- 1 root root   1, 3 May 6 14:33 mychardev
brw-rw-r-- 1 root disk   8, 0 May 6 14:34 myblockdev
prw-rw-r-- 1 user user    0 May 6 14:35 myfifo
srwxr-xr-x 1 user user    0 May 6 14:36 mysocket

通过使用 ls -l 命令，我们可以查看文件类型和权限信息。以下是每个文件的解释：

1. myfile.txt：普通文件

-rw-r--r-- 1 user user  123 May 6 14:30 myfile.txt

在第一个字符中，横杠 - 表示这是一个普通文件。

1. mydir：目录

drwxr-xr-x 2 user user 4096 May 6 14:31 mydir

在第一个字符中，字母 d 表示这是一个目录。

1. mylink：符号链接

lrwxrwxrwx 1 user user   10 May 6 14:32 mylink -> target.txt

在第一个字符中，字母 l 表示这是一个符号链接，指向目标文件target.txt。

1. mychardev：字符设备文件

crw-rw-rw- 1 root root   1, 3 May 6 14:33 mychardev

在第一个字符中，字母 c 表示这是一个字符设备文件。

1. myblockdev：块设备文件

brw-rw-r-- 1 root disk   8, 0 May 6 14:34 myblockdev

在第一个字符中，字母 b 表示这是一个块设备文件。

1. myfifo：管道文件

prw-rw-r-- 1 user user    0 May 6 14:35 myfifo

在第一个字符中，字母 p 表示这是一个管道文件。

1. mysocket：套接字文件

srwxr-xr-x 1 user user    0 May 6 14:36 mysocket

在第一个字符中，字母 s 表示这是一个套接字文件。

通过 ls -l 命令，我们可以轻松地查看文件类型和权限信息。

Linux权限

在 Linux 中，每个文件或目录都有一组权限，包括读（r）、写（w）和执行（x），这些权限可以分别针对文件所有者、群组以及其他用户进行设置。以下是一些权限示例：

1. 文件权限示例：

-rw-rw-r-- 1 user user 1024 May 6 14:30 myfile.txt

这是一个普通文件，其权限为 -rw-rw-r--。该权限字符串可以分为四部分：

• - 表示这是一个普通文件；
• 前三个字符 rw- 表示所有者（user）拥有读和写的权限；
• 接下来三个字符 rw- 表示群组（user）拥有读和写的权限；
• 最后三个字符 r-- 表示其他用户只拥有读的权限。

2. 目录权限示例：

drwxr-xr-x 2 user user 4096 May 6 14:31 mydir

这是一个目录，其权限为 drwxr-xr-x。该权限字符串可以分为四部分：

• d 表示这是一个目录；
• 前三个字符 rwx 表示所有者（user）拥有读、写和执行的权限；
• 接下来三个字符 r-x 表示群组（user）拥有读和执行的权限；
• 最后三个字符 r-x 表示其他用户只拥有读和执行的权限。

通过使用 chmod 命令可以修改文件或目录的权限。例如，使用以下命令将 myfile.txt 的所有者权限设置为只读：

chmod u-w myfile.txt

这里 u-w 表示将用户（user）的写权限去掉。可以通过类似的方式设置群组和其他用户的权限，如 g+r 表示给群组添加读权限，o+x 表示给其他用户添加执行权限。

硬链接和软连接

硬链接： 在 Linux 文件系统中，每个文件都有一个唯一的 inode 号码，该 inode 包含有关文件的元数据，如文件权限、所有者、文件大小、创建日期等。在使用硬链接时，多个文件可以共享同一个 inode 号，这些文件实际上都是指向同一个数据块，只不过在文件系统中有不同的文件名。

因此，硬链接的特点如下：

• 每个硬链接都是一个完全相同的文件，它们共享相同的 inode 号和数据块，对一个硬链接所做的更改会在所有硬链接上反映出来。
• 可以使用 ln 命令创建硬链接，例如：ln file1 link1，将会在当前目录下创建一个名为 link1 的硬链接，指向名为 file1 的文件。
• 硬链接不能跨越文件系统，因为 inode 号码仅在特定文件系统内是唯一的。
• 硬链接不能指向目录，因为在某些情况下会导致循环引用（类似于死循环）。
• 硬链接不能对不存在的文件进行链接。
• 硬链接不能跨文件系统进行链接，因为不同的文件系统具有不同的 inode 号码。
• 重命名硬链接将不会影响原始文件，因为它们具有相同的 inode 号码。

软链接： 软链接，也称为符号链接，是一个指向另一个文件或目录的特殊文件。软链接类似于 Windows 中的快捷方式，它实际上是一个文件，其中包含指向目标文件或目录的路径。软链接可以创建在任何文件系统上，而且可以跨越文件系统边界。

软链接的特点如下：

• 软链接是独立的文件，它们具有自己的 inode 号码和数据块，它们的内容是指向目标文件的路径名。
• 软链接可以通过 ln -s 命令创建，例如：ln -s file1 link1，将会在当前目录下创建一个名为 link1 的软链接，指向名为 file1 的文件。
• 软链接可以指向目录，这使得可以创建符号链接树（symbolic link tree）。
• 软链接可以指向不存在的文件或目录，这是由于它们仅包含路径名而不是 inode 号码。
• 软链接可以在任何时候进行重定向，因为它们只是一个包含路径名的特殊文件。
• 删除原始文件时，软链接将不再起作用，因为它们仅仅是指向原始文件的路径名。

需要注意的是，在使用链接时，应该小心，以避免对同一个文件进行多次链接。这可能会导致混淆和不必要的重复数据。另外，当使用链接时，也需要了解硬链接和软链接的使用场景，以便正确地使用它们。

硬链接的使用场景：

• 在某些情况下，需要将同一文件同时链接到多个目录中，以便在不同位置方便地访问它。在这种情况下，可以使用硬链接来避免创建多个副本并节省磁盘空间。
• 硬链接可以在文件重命名时保留链接关系，这对于维护系统稳定性和数据完整性非常重要。

软链接的使用场景：

• 在使用软链接时，可以轻松地将文件或目录链接到另一个位置，而不必担心在不同文件系统之间移动文件时导致的麻烦。
• 软链接也可以用于链接到其他用户的文件或目录，而不必改变文件或目录的所有权或权限设置。
• 软链接可以用于在系统上创建别名，以便更方便地访问长路径名或命令。例如，可以创建一个指向常用命令的软链接，以便在任何位置快速访问它们。

总之，硬链接和软链接都是非常有用的工具，可以帮助管理文件系统，并提高文件和目录的访问效率。了解它们的区别和使用场景，可以让我们更好地管理文件和目录。

Linux下文件的查找

find

find 命令是 Linux 系统中最常用的查找工具之一，它可以在指定目录下查找符合条件的文件，并支持多种条件过滤和操作。下面分别介绍 find 命令的基本用法、常用选项和实例操作。

基本用法

find 命令的基本语法如下：

find [path] [expression]

其中，path 表示要查找的目录路径，可以是绝对路径或相对路径；expression 表示查找条件，可以是多个表达式组合。

下面是一些常用的 expression 表达式：

• -name pattern：按照文件名模式匹配查找文件，pattern 表示文件名的通配符模式；
• -type type：按照文件类型查找文件，type 可以是 f（普通文件）、d（目录文件）、l（符号链接文件）等；
• -mtime n：按照修改时间查找文件，n 表示距今的天数；
• -size n：按照文件大小查找文件，n 表示文件大小，可以使用 +n 表示大于等于 n，-n 表示小于等于 n，n 表示等于 n；
• -exec command {} \;：对查找到的文件执行指定命令，command 表示命令，{} 表示查找到的文件名。

常用选项

find 命令支持的选项非常多，下面介绍一些常用的选项：

• -maxdepth n：限制查找深度，n 表示深度；
• -mindepth n：限制查找深度，n 表示深度；
• -user name：按照文件所属用户查找文件，name 表示用户名；
• -group name：按照文件所属组查找文件，name 表示组名；
• -iname pattern：按照文件名模式匹配查找文件，不区分大小写；
• -not expr：排除符合条件的文件；
• -print：打印查找到的文件名。

实例操作

下面是一些 find 命令的实例操作。

查找当前目录下的所有文件

find .

查找 /var/log 目录下修改时间在一周以内的所有文件

find /var/log -mtime -7

查找 /etc 目录下大小大于 1M且小于 5M 的所有文件

find /etc -size +1M -size -5M

查找 /home 目录下文件名包含 foo 字符串的所有文件

find /home -name "*foo*"

查找 /usr/bin 目录下所有可执行文件

find /usr/bin -type f -executable

查找 /etc 目录下属于用户 root 的所有文件

find /etc -user root

查找 /var/log 目录下属于组 adm 的所有文件

find /var/log -group adm

查找 /usr/bin 目录下所有以 .sh 结尾的文件，并执行 ls -l 命令

find /usr/bin -name "*.sh" -exec ls -l {} \;

查找 /var/log 目录下属于用户 root，但不是 syslog 文件的所有文件

find /var/log -user root -not -name "*syslog*"

上述实例仅仅是 find 命令的冰山一角，find 命令还支持更多的选项和操作，可以根据需要进行自由组合。需要注意的是，由于 find 命令会递归地遍历指定目录下的所有文件和子目录，因此在进行查找操作时，应谨慎操作以免误删文件。

grep

grep 是 Linux 下常用的文本搜索工具，它可以用来在文件或标准输入中查找某个模式（字符串），并输出匹配的行。

grep 命令的语法如下：

grep [options] pattern [file...]

其中，pattern 是要查找的模式，可以是普通字符串、正则表达式等，file... 则是要搜索的文件名，可以指定多个文件。

以下是常用的 grep 选项：

• -i：忽略大小写
• -v：输出不匹配的行
• -n：输出行号
• -l：仅输出包含匹配模式的文件名
• -c：输出匹配模式的行数
• -r：递归搜索指定目录下的所有文件
• -E：使用扩展正则表达式
• -F：不使用正则表达式，而是按照字符串字面意义进行匹配

以下是一些常见的 grep 命令的实例：

在文件中查找匹配模式

grep "hello" file.txt

上述命令将在 file.txt 文件中查找字符串 "hello"，并输出包含该字符串的行。

忽略大小写查找

grep -i "hello" file.txt

上述命令将在 file.txt 文件中查找字符串 "hello"，忽略大小写。

输出不匹配的行

grep -v "hello" file.txt

上述命令将在 file.txt 文件中查找不包含字符串 "hello" 的行，并输出这些行。

输出行号

grep -n "hello" file.txt

上述命令将在 file.txt 文件中查找字符串 "hello"，并输出包含该字符串的行号。

仅输出包含匹配模式的文件名

grep -l "hello" *.txt

上述命令将在当前目录下所有以 .txt 结尾的文件中查找字符串 "hello"，并仅输出包含该字符串的文件名。

输出匹配模式的行数

grep -c "hello" file.txt

上述命令将在 file.txt 文件中查找字符串 "hello"，并输出包含该字符串的行数。

递归搜索指定目录下的所有文件

grep -r "hello" /path/to/directory

上述命令将在 /path/to/directory 目录及其子目录下所有文件中查找字符串 "hello"。

使用扩展正则表达式

grep -E "hello|world" file.txt

上述命令将在 file.txt 文件中查找字符串 "hello" 或字符串 "world"。

按照字符串字面意义进行匹配

grep -F "hello" file.txt

上述命令将在 file.txt 文件中查找字符串

查找指定类型的文件

grep -r --include=*.txt "hello" /path/to/directory

上述命令将在 /path/to/directory 目录及其子目录下所有以 .txt 结尾的文件中查找字符串 "hello"。

排除指定类型的文件

grep -r --exclude=*.txt "hello" /path/to/directory

上述命令将在 /path/to/directory 目录及其子目录下所有非以 .txt 结尾的文件中查找字符串 "hello"。

使用管道符号结合其他命令

ls | grep "file"

上述命令将列出当前目录下所有文件，然后在这些文件中查找包含字符串 "file" 的行。

以上是一些常见的 grep 命令的实例。需要注意的是，grep 命令的性能在处理大量文件时可能会受到影响，因此可以考虑使用其他更高效的工具，比如 find 命令结合 xargs 命令来处理文件搜索。