檔案管理及相關命令

阿新 • • 發佈：2018-11-13

一、檔案相關的命令

1.rz和sz命令

rz 將檔案從Windows複製至Linux中
sz 將檔案從Linux複製至Windows中
安裝這個工具：
①lsblk 檢視光碟掛載的路徑
②rpm -ivh /media/CentOS_6.9_Final/Packages/lrzsz-0.12.20-27.1.el6.x86_64.rpm
注意：無需輸入完整路徑檔名，多利用tab鍵

2.stat Display file or file system status.展示檔案或檔案系統的狀態屬性

stat [OPTION]... FILE...

==access time:訪問時間,atime,讀取檔案內容
modify time:修改時間,mtime,改變檔案內容（資料）
change time:改變時間, ctime,元資料發生改變==

3.touch 建立檔案

-a 僅改變atime和ctime
-m 僅改變mtime和ctime
-t [[CC]YY]MMDDhhmm[.ss] 指定atime和mtime的時間戳
-c 如果檔案不存在，則不予建立

4.cp 複製檔案

cp [OPTION]... [-T] SOURCE DEST
cp [OPTION]... SOURCE... DIRECTORY
cp [OPTION]... -t DIRECTORY SOURCE...

cp -a    same as -dR --preserve=all     全部複製，可用於備份檔案
cp -d    same as --no-dereference --preserve=links    不復制原始檔，只複製連結
cp -i    複製若有覆蓋別的檔案，會在覆蓋前提示（注意：$普通使用者預設不帶-i）
cp -n   do not overwrite an existing file
cp -p    等同--preserv=mode,ownership,timestamp  保留許可權、所有者、時間戳
cp -f   --force，if an existing destination file cannot be opened, remove it and try again (this option is ignored when the -n option is also used)
cp -v  顯示覆制過程
cp -u   copy only when the SOURCE file is newer than the destination file or when the destination file is missing
cp -r （-R） --recursive，copy directories recursively

在這裡插入圖片描述

==注意：==

cp /etc/hosts  /data/test/      表示將hosts檔案複製至/data/test/目錄下，前提是test目錄存在，如果不存在將會報錯！
cp /etc/hosts  /data/test       表示將hosts檔案複製至/data目錄下，並重命名為test（所以cp命令也帶改名功能），如果test檔案存在則直接覆蓋

練習：

定義別名命令baketc，每天將/etc/目錄下所有檔案，備份到/testdir獨立的子目錄下，並要求子目錄格式為backupYYYY-mm-dd，備份過程可見

alias backup='cp -av /etc  /data/testdir/backup`date +%F`'
要想永久生效儲存至 .bashrc檔案

建立/testdir/rootdir目錄，並複製/root下所有檔案到該目錄內，要求保留原有許可權

cp -a  /root  /data/rootdir

5. mv 移動、重新命名檔案（move (rename) files）

mv [OPTION]... [-T] SOURCE DEST
mv [OPTION]... SOURCE... DIRECTORY
mv [OPTION]... -t DIRECTORY SOURCE...

6.rm 刪除檔案（remove files or directories）

==小技巧：
將rm 別名為mv至 /data目錄，即再執行rm命令時，自動將要刪除的檔案mv至/data檔案下==
alias rm='mv -t /data' 更保險的操作
rm -rf 強制遞迴刪除目錄樹

7.tree 顯示目錄樹

tree -d  只顯示目錄
tree -L level ：只顯示指定的層級數目
tree -P pattern：只顯示由指定patter匹配到的路徑

8.mkdir 建立目錄

mkdir -p: 存在於不報錯，且可自動建立所需的各目錄
mkdir -v: 顯示詳細資訊
mkdir -m MODE: 建立目錄時直接指定許可權

9.rename 批量改名

rename [options] expression replacement file...

rename   "conf"   "conf.bak"   file*       表示對所有file開都的檔案，其檔名中的conf全部重新命名為conf.bak

10.file 確定檔案型別

file -b 列出檔案辨識結果時，不顯示檔名稱
file -f filelist列出檔案filelist中檔名的檔案型別
file -F 使用指定分隔符號替換輸出檔名後預設的”:”分隔符
file -L 檢視對應軟連結對應檔案的檔案型別

11.神奇的小技巧

普通使用者掛載光碟：1、cd /msic/cd 2、pwd
光碟已掛載

二、檔案系統

檔案系統結構圖

1.檔案系統的一些特點

檔案和目錄形成一個倒掛的樹樁結構
檔案從跟“/”下開始
檔名稱區分大小寫
（注意：區分大小寫非Linux系統的原因，而是檔案系統採用ext4和xfs格式的原因。從Windows複製一個fat32的檔案就不區分大小寫）
以“.”開頭的檔案時隱藏檔案，用萬用字元可以表示為.*
Linux一切皆檔案，皆以檔案的形式體現
檔案有兩類資料：

元資料（metadata）：為描述資料的資料，主要描述資料的屬性資訊，如大小、檔名、檔案許可權、建立時間、修改時間等資訊。
資料（data）：

Linux目錄配置的依據：FHS（Filesystem Hierarchy Standard）
有時間可詳看：http://www.pathname.com/fhs/
檔名最長255個位元組
一般，藍色——目錄、綠色——可執行檔案，紅色——壓縮檔案、淺藍色——連結檔案，等等

2.一些主要資料夾說明

/boot ：引導檔案存放目錄，核心檔案(vmlinuz)、引導載入器(bootloader, grub)都存放於此目錄
/bin ：供所有使用者使用的基本命令；不能關聯至獨立分割槽，OS啟動即會用到的程式
/sbin：管理類的基本命令；不能關聯至獨立分割槽，OS啟動即會用到的程式，root許可權下才可以使用
/lib，/lib64：庫檔案，啟動時程式依賴的基本共享庫檔案以及核心模組檔案
/etc：配置檔案
/root：管理員的家目錄
/home：普通使用者的家目錄
/media：行動式移動裝置掛載點
/dev：裝置檔案及特殊檔案
- b，block device：隨機訪問
- c， character device：線性訪問
/tmp：臨時儲存檔案
/usr：擁有第二層的FHS檔案設定，universal shared, read-only data
- /usr/bin：所有一般使用者能夠使用的指令都放在這裡！CentOS 7 已經將全部的使用者指令放置於此，而使用連結檔案的方式將 /bin 連結至此！也就是說， /usr/bin 與 /bin 是一模一樣了！
- /usr/share：主要放置只讀架構的資料檔案，當然也包括共享檔案。在這個目錄下放置的資料幾乎是不分硬體架構均可讀取的資料。在此目錄下常見的還有這些：/usr/share/man；線上說明文件 /usr/share/doc：軟體雜項的檔案/usr/share/zoneinfo；與時區有關的時區檔案
- /usr/local：第三方應用程式的安裝位置，其下也有bin、lib、etc、share等檔案
/var：variable data files，擁有第二層FHS目錄結構
- cache: 應用程式快取資料目錄
- lib: 應用程式狀態資訊資料
- local：專用於為/usr/local下的應用程式儲存可變資料；
- lock: 鎖檔案
- log: 日誌目錄及檔案
- opt: 專用於為/opt下的應用程式儲存可變資料；
- run: 執行中的程序相關資料,通常用於儲存程序pid檔案
- spool: 應用程式資料池
- tmp: 儲存系統兩次重啟之間產生的臨時資料
/proc: 用於輸出核心與程序資訊相關的虛擬檔案系統

3.Linux下的檔案型別：

-：普通檔案
d: 目錄檔案
b: 塊裝置
c: 字元裝置. 如 ll /dev/zero. 該類檔案可以迅速在磁碟中填充一個指定容量的檔案或建立大檔案.

==dd if=/dev/zero of=/data/bigfile bs=1M count=1024== 表示在data目錄中建立一個bigfile的1G大的檔案
其中，dd為命令，if為input file，of為output file，bs為 block size
由於此檔案問二進位制檔案，cat命令無法看，需要用hexdump命令檢視二進位制檔案
hexdump -c /data/bigfile

l: 符號連結檔案
p: 管道檔案pipe
s: 套接字檔案socket

三、iNode（index node）索引節點

以下內容轉自阮一峰理解iNode

1.iNode是什麼

檔案儲存在硬碟上，硬碟的最小儲存單位叫做"扇區"（Sector）。每個扇區儲存512位元組（相當於0.5KB）。

作業系統讀取硬碟的時候，不會一個個扇區地讀取，這樣效率太低，而是一次性連續讀取多個扇區，即一次性讀取一個"塊"（block）。這種由多個扇區組成的"塊"，是檔案存取的最小單位。"塊"的大小，最常見的是4KB，即連續八個 sector組成一個 block。

檔案資料都儲存在"塊"中，那麼很顯然，我們還必須找到一個地方儲存檔案的元資訊，比如檔案的建立者、檔案的建立日期、檔案的大小等等。這種儲存檔案元資訊的區域就叫做inode，中文譯名為"索引節點"。

每一個檔案都有對應的inode，裡面包含了與該檔案有關的一些資訊。

2.iNode的內容

node包含檔案的元資訊，具體來說有以下內容：

檔案的位元組數
檔案擁有者的User ID
檔案的Group ID
檔案的讀、寫、執行許可權
檔案的時間戳，共有三個：
- ctime指inode上一次變動的時間，
- mtime指檔案內容上一次變動的時間，
- atime指檔案上一次開啟的時間。
連結數，即有多少檔名指向這個inode
檔案資料block的位置

可以用stat命令，檢視某個檔案的inode資訊：
在這裡插入圖片描述

3.iNode大小

inode也會消耗硬碟空間，所以硬碟格式化的時候，作業系統自動將硬碟分成兩個區域。一個是資料區，存放檔案資料；另一個是inode區（inode table），存放inode所包含的資訊。

每個inode節點的大小，一般是128位元組或256位元組。inode節點的總數，在格式化時就給定，一般是每1KB或每2KB就設定一個inode。假定在一塊1GB的硬碟中，每個inode節點的大小為128位元組，每1KB就設定一個inode，那麼inode table的大小就會達到128MB，佔整塊硬碟的12.8%。
（128M是這麼來的，1k/1G=128B/128M）

df -i   檢視硬碟分割槽可用的iNode總數和已經使用的數量
sudo dumpe2fs -h /dev/hda | grep "Inode size"    檢視每一個節點的大小

==注意：由於每個檔案都必須有一個inode，因此有可能發生inode已經用光，但是硬碟還未存滿的情況。這時，就無法在硬碟上建立新檔案。實驗如下：==

echo file{1..524288} | xargs touch  表示在當前資料夾下建立file1，file2....file524288個檔案，將iNode全部用光
echo file*|xargs rm  刪除當前資料夾內file開頭的檔案

在這裡插入圖片描述
可見，當iNode號碼用光後無法再建立新的檔案

4.inode號碼及系統開啟檔案的過程

每個inode都有一個號碼，作業系統用inode號碼來識別不同的檔案。

這裡值得重複一遍，Unix/Linux系統內部不使用檔名，而使用inode號碼來識別檔案。對於系統來說，檔名只是inode號碼便於識別的別稱或者綽號。

表面上，使用者通過檔名，開啟檔案。實際上，系統內部這個過程分成三步：首先，系統找到這個檔名對應的inode號碼；其次，通過inode號碼，獲取inode資訊；最後，根據inode資訊，找到檔案資料所在的block，讀出資料。

ls -i     #檢視當前資料夾下各個檔案的inode號碼
ls -i /data/file1   #檢視/data/file1檔案的inode號碼

5.目錄檔案

Unix/Linux系統中，目錄（directory）也是一種檔案。開啟目錄，實際上就是開啟目錄檔案。

==目錄檔案的結構非常簡單，就是一系列目錄項（dirent）的列表。每個目錄項，由兩部分組成：所包含檔案的檔名，以及該檔名對應的inode號碼。==
/etc目錄下各檔案的inode號碼
在這裡插入圖片描述
/etc這個目錄檔案本身的inode號碼

目錄檔案的讀許可權（r）和寫許可權（w），都是針對目錄檔案本身。由於目錄檔案內只有檔名和inode號碼，所以如果只有讀許可權，只能獲取檔名，無法獲取其他資訊，因為其他資訊都儲存在inode節點中，而讀取inode節點內的資訊需要目錄檔案的執行許可權（x）。

6.硬連結（hard link）

一般情況下，檔名和inode號碼是"一一對應"關係，每個inode號碼對應一個檔名。但是，Unix/Linux系統允許，多個檔名指向同一個inode號碼。

這意味著，可以用不同的檔名訪問同樣的內容；對檔案內容進行修改，會影響到所有檔名；但是，刪除一個檔名，不影響另一個檔名的訪問。這種情況就被稱為"硬連結"（hard link）。
ln 原始檔目標檔案

ln a b    
ln a c   a b c三個檔案完成了硬連結

實驗，a，b，c三個檔案完成了硬連結，現在修改b檔案內容，結果如何？
在這裡插入圖片描述
可見，對硬連結的檔案，修改任何一個三個檔案的大小均有變動，但inode號碼保持相同且不變

==注意：由於inode號碼在各分割槽之間互相獨立，多以硬連結不可以跨分割槽建立==
這裡順便說一下目錄檔案的"連結數"。建立目錄時，預設會生成兩個目錄項："."和".."。前者的inode號碼就是當前目錄的inode號碼，等同於當前目錄的"硬連結"；後者的inode號碼就是當前目錄的父目錄的inode號碼，等同於父目錄的"硬連結"。所以，任何一個目錄的"硬連結"總數，總是等於2加上它的子目錄總數（含隱藏目錄）。

7.軟連結（可以理解成windows的快捷方式）

檔案A和檔案B的inode號碼雖然不一樣，但是檔案A的內容是檔案B的路徑。讀取檔案A時，系統會自動將訪問者導向檔案B。因此，無論開啟哪一個檔案，最終讀取的都是檔案B。這時，檔案A就稱為檔案B的"軟連結"（soft link）或符號連結（symbolic link）。

這意味著，檔案A依賴於檔案B而存在，如果刪除了檔案B，開啟檔案A就會報錯："No such file or directory"。這是軟連結與硬連結最大的不同：==檔案A指向檔案B的檔名，而不是檔案B的inode號碼，檔案B的inode"連結數"不會因此發生變化。==
ln -s命令可以建立軟連結。
在這裡插入圖片描述
注意：建立軟連結時，注意絕對路徑與相對路徑的區分

==8.inode的特殊作用==

由於inode號碼與檔名分離，這種機制導致了一些Unix/Linux系統特有的現象。

　　1. 有時，檔名包含特殊字元，無法正常刪除。這時，直接刪除inode節點，就能起到刪除檔案的作用。

　　2. 移動檔案或重新命名檔案，只是改變檔名，不影響inode號碼。

　　3. 開啟一個檔案以後，系統就以inode號碼來識別這個檔案，不再考慮檔名。因此，通常來說，系統無法從inode號碼得知檔名。

第3點使得軟體更新變得簡單，可以在不關閉軟體的情況下進行更新，不需要重啟。因為系統通過inode號碼，識別執行中的檔案，不通過檔名。更新的時候，新版檔案以同樣的檔名，生成一個新的inode，不會影響到執行中的檔案。等到下一次執行這個軟體的時候，檔名就自動指向新版檔案，舊版檔案的inode則被回收。

三、練習

如何建立/testdir/dir1/x, /testdir/dir1/y, /testdir/dir1/x/a, /testdir/dir1/x/b, /testdir/dir1/y/a, /testdir/dir1/y/b

mkdir -p /testdir/dir1/{x,y}/{a,b}
tree

└── testdir
    └── dir1
        ├── x
        │   ├── a
        │   └── b
        └── y
            ├── a
            └── b

如何建立/testdir/dir2/x,/testdir/dir2/y,/testdir/dir2/x/a,/testdir/dir2/x/b

mkdir -p  /testdir/dir2/{x/{a,b},y}

└── testdir
    └── dir2
        ├── x
        │   ├── a
        │   └── b
        └── y

如何建立/testdir/dir3, /testdir/dir4, /testdir/dir5, /testdir/dir5/dir6, /testdir/dir5/dir7

mkdir  -p  /testdir/{dir3,dir4,dir5/{dir6,dir7}}
mkdir -p  /testdir/dir{3,4,5/{6,7}}