「Linux 操作系统」文件、目录与磁盘格式

文件权限

Linux 一般将文件可读写的身份分为三个类型：拥有者（owner）、所属群组（group）和其他人（others），且三种身份各有读写执行权限。在 Windows 下可执行文件有扩展名来判断，如 .exe、.bat、。com 等，而 Linux 下的客户自行文件由文件权限判断。

ls 命令用于查看文件，执行 ls -al 就能看到文件的权限以及拥有者和所属用户组等信息：

umask 命令用于查看文件默认权限

修改文件权限

文件的权限可以用 chmod 修改，但权限的设置方法有两种，分别可以使用数字或符号来进行权限修改。此外，可以使用命令 chown 修改文件拥有者，使用命令 chgrp 修改文件所属用户组。

1. 数字类型修改文件权限

Linux 文件的基本权限有 9 个，分别为 owner、group 和 others 三种身份各自的读写执行权限。各权限的数字对照表：

r: 4
w: 2
x: 1

例如权限 [-rwxrwx---] 的数字为：

owner = rwx = 4 + 2 + 1 = 7
group = rwx = 4 + 2 + 1 = 7
others = --- = 0 + 0 + 0 = 0

所以该文件的权限数字为 770，修改文件权限的命令 chmod 语法：chmod [-R] xyz 文件或目录

将 test 文件的权限更改为 [-rwxr-xr-x]，使用命令 chmod 755 test：

2. 符号类型修改文件权限

使用 u、g、o、a 分别代表 user、group、others 以及全部身份。

文件类型与扩展名

使用 ls -l 命令第一栏中的文件权限第一个字符为文件的类型，Linux 下的文件类型有：

• 常规文件：包括纯文本文件、二进制文件和数据文件，其中数据文件如 Linux 用户登录时将登录数据记录在 /varlog/wtmp 文件中，该文件是数据文件，可以通过 last 命令读出来，如果使用 cat 会出现乱码。文件属性中用 [-] 表示。
• 目录文件：第一个属性为 [d]，如 drwxrwxrwx。
• 链接文件：类似于 Windows 系统下的快捷方式，第一属性为 [l]。
• 设备与设备文件：通常集中在 /dev 目录下，分为区块设备文件（存储数据如硬盘等，第一属性为 [b]）和字符设备文件（串行端口的接口设备如鼠标等，第一属性为 [c]）
• 套接字文件（sockets）：数据接口文件，用于网络通信的数据交换，第一属性为 [s]。
• 管道文件（FIFO， pipe）：数据传输文件，用于进程间通信的一种方式。

文件目录

文件目录配置

Linux 采用目录树（directory tree）结构，最上层是根目录，其他所有目录都是从根目录出发而生成的。

• 目录树起始点为根目录（/，root）;
• 每一目录不止使用本地分区的文件系统，也可使用网络的文件系统，如使用 NFS 服务器挂在某特定目录；
• 每一文件在目录树中文件名（包括完整路径）都是独一无二的。

Centos 根目录下的文件：

• /bin 系统存放执行文件的目录，如 cat、chmod、date、mv、mkdir 等常用的命令
• /boot 主要放置系统内核引导文件
• /dev Linux 下任何设备都是以文件形式存放在这个目录中，通过读写这些文件就相当于读写某个设备
• /etc 存放系统的配置文件，如账号密码文件、服务的启动文件等
• /lib 放置启动时会用到的库函数文件
• /mnt 临时挂载点
• /srv 网络服务所需的数据目录
• /tmp 临时文件，所有用户均可访问
• /usr 系统运行过程中不常改变的文件
• /var 系统运行过程中经常改变的文件

注意：Centos 7.x 版本将 /sbin、/bin、/lib 移动到 /usr 下面。

目录相关操作

两种路径表示方法：

• 绝对路径：从根目录开始写起
• 相对路径：从当前目录开始，如返回上一层目录 cd ../

几个常用的处理目录的命令：

• cd：切换目录
• pwd：显示当前目录的绝对路径
• mkdir：建立一个新目录
• rmdir：删除一个空目录

1. cd

格式：cd [目录路径]
目录路径可以是相对路径，也可以是绝对路径。其中 . 和 .. 分别代表此层目录和上层目录，~ 表示家目录，/ 表示根目录。

2. mkdir

格式：mkdir [选项] 目录名称
选项：

• -m ：设置文件权限，如 mkdir -m 740 firname
• -p：递归创建文件，如 mkdir -p firname1/firname2

3. rmdir

格式：rmdir [-p] 目录名称
删除目录或如果删除后上层目录为空，也删除上层目录

执行文件路径的变量：$PATH

设置环境变量 PATH 可以让命令在其他路径也能执行。可以添加 /root 目录到变量中，使用自己在该目录编写的 who3 命令。

# echo $PATH
{PATH}:/root:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin
# PATH="{PATH}=:/root:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin"
# who3
root     pts/0    Jun  1 20:12 (***.***.***.***)

文件相关操作

• ls：查看文件与目录
• cp、rm、mv：复制、删除和移动
• cat、tac、nl：直接查看文件内容
• more、less：分页查看文件内容
• head、tail：数据截取文件内容
• od：查看非纯文本文件内容
• touch：修改文件时间或创建新文件

1. ls

格式：ls [ 选项 ] [ 目录或文件 ]
功能：对于目录，列出该目录下的所有子目录与文件；对于文件，列出文件名以及其他信息。
常用选项：

-a：列出目录下的所有文件，包括以 . 开头的隐含文件。 每个目录中都有一个 . 和 … 两个文件
-d：将目录像文件一样显示，而不是显示其他文件。
-i：输出文件的i节点的索引信息。
-k：以k字节的形式表示文件的大小。
-l：列出文件的详细信息。
-n：用数字的UID,GID代替名称。
-F: 在每个文件名后面附上一个字符以说明该文件的类型，“ * ” 表示可执行的普通文件；“/” 表示目录；“@”表示符号链接；“l”表示FIFOS；“=”表示套接字。

2. rm

格式：rm [选项] 文件列表
功能：rm命令删除文件或目录
常用选项：

• -f –force 忽略不存在的文件，并且不给出提示信息。
• -r -R，–recursive 递归地删除指定目录及其下属的各级子目录和相应的文件。
• -i 交互式删除文件。

3. head、tail

格式：head [-n number] 文件、rail [-n number] 文件
功能：从头开始显示 number 行或从尾开始显示 number 行，默认为 10 行。

如果要显示文件 /root/test 的第 11 到第 20 行？
可以使用管道（|），即前面的命令所输出的信息，通过管道交由后续命令继续使用。
head -n 20 /root/test | tail -n 10 即先取前 20 行内容，然后在此基础上取后 10 行内容

文件查找

1. 脚本文件查找

which：查找执行文件
格式：which [-a] command
根据 PATH 目录中查找命令的位置，参数 -a 表示将所有找到的位置都列出来，而不止第一个找的的命令名称。

2. whereis

格式：whereis [-bmsu] 文件或目录名

相比 find 命令在直接在硬盘中查找，whereis 命令只需要在特定的目录中查找，因此速度比 find 快。

3. locate

格式：locate [-ir] keyword

locate 寻找的数据是由已建立的数据库 /var/lib/mlocate 里面的数据查找的，用 updatedb 可以根据 /etc/updatedb.conf 的设置取查找系统硬盘内的文件，并跟新数据库文件。

4. find

格式：find [PATH] [option] [action]

Linux 文件系统

文件系统是对一个存储设备上的数据和源数据进行组织的机制。Linux 可以在许多种存储设备上支持许多种文件系统，最原始的磁盘文件系统使用的是 ext2。

Linux 文件系统接口实现为分层的体系结构，从而将用户接口层、文件系统实现和操作存储设备的驱动程序分隔开。

文件系统特性

Windows2000 以后的版本使用 NTFS 文件系统，而 Linux 的正统文件系统为 ext2。Linux 文件系统通常将文件内容与文件属性分别存放在不同的区块，权限（rwx）和属性（拥有者、用户组、时间参数等）放置在 inode 中，实际文件数据放置到数据区块中。

• 超级区块：超级块结构表示一个文件系统，即一个文件系统只有一个超级区块。包含管理文件所需的信息，包括文件系统名称（如ext2）、文件系统大小和状态、块设备的引用和元数据信息（如空闲列表等）。
• inode：表示文件系统中的一个对象，具有唯一标识符，一个文件占用一个 inode。用于记录文件的属性，同时记录文件数据所在区块号码。
• 数据区块：实际记录文件的内容，如果文件太大，会占用多个区块。每个区块最多只能放置一个文件的数据，如果文件过大会占用多个区块数量。

文件系统一开始就将 inode 和数据区块规划好。ext2 文件系统基本区分为多个区块群组，每个区块群组有独立的 inode、数据区块、超级区块系统。最前端有一个启动扇区，用于安装启动引导文件。

挂载点

每个文件系统有独立的 inode、区块、超级区块等信息，这个文件系统要能够链接到目录树才能被我们使用，挂载就是将文件系统与目录树结合的操作。

• 挂载：将一个文件系统的顶层目录链接到另一个文件系统的子目录上，使他们成为一个整体。
• 挂载点：一定是一个目录，该目录为进入该文件系统的入口。

作为挂载点的目录，理论上应该是空目录才行，如果非空，那么挂载了文件系统后，原目录下的东西就会暂时隐藏，等新分区被卸载后才能显示。

挂载文件系统使用命令 mount，格式为 mount [-参数] [设备] [挂载点]

鸟哥推荐使用下面的方式进行挂载：

mount [-t 文件系统] UUID='' 挂载点

VFS

Linux 通过 Virtual Filesystem Switch 的内核功能去读取文件系统，即整个 Linux 识别的文件系统都是 VFS 进行管理。

硬链接与符号连接

• 硬链接：在某个目录下增加一条文件名链接到某 inode 号码的关联记录，目录不可以使用硬链接，硬链接不能跨文件系统。使用 ln 命令可以建立硬链接。
• 符号链接：类似 Windows 下的快捷方式，符号链接就是建立一个独立的文件，而这个文件让数据的读取指向它链接的文件的文件名。使用 ln -s命令建立文件的符号链接。

注意：如果对源文件删除，会导致符号链接不可用，而硬链接其他文件不会受影响，因此硬链接是安全的。