马哥博客作业第二周

                                                                                                                                                        文件管理

1.文件的系统目录结构

• 文件和目录被组织成一个单根倒置树结构
• 文件系统从根目录下开始，用“/”表示
• 根文件系统(rootfs)：root filesystem
• 标准Linux文件系统（如ext4），文件名称大小写敏感，例如：MAIL, Mail, mail, mAiL
• 以.开头的文件为隐藏文件
• 路径分隔的 /文件名最长255个字节包括路径在内文件名称最长4095个字节
  蓝色-->目录 绿色-->可执行文件 红色-->压缩文件 浅蓝色-->链接文件 灰色-->其他文件
  除了斜杠和NUL,所有字符都有效.但使用特殊字符的目录名和文件不推荐使用，有些字符需要用引
  号来引用
  每个文件都有两类相关数据：
  元数据：metadata
  数据：data
  Linux的文件系统分层结构：FHS Filesystem Hierarchy Standard
  参考文档：http://www.pathname.com/fhs/
  
  

• 1.1常见文件系统目录功能
• /boot：引导文件存放目录，内核文件(vmlinuz)、引导加载器(bootloader, grub)都存放于此目录
• /bin：所有用户使用的基本命令；不能关联至独立分区，OS启动即会用到的程序
• /sbin：管理类的基本命令；不能关联至独立分区，OS启动即会用到的程序
• /lib：启动时程序依赖的基本共享库文件以及内核模块文件(/lib/modules)
• /lib64：专用于x86_64系统上的辅助共享库文件存放位置
• /etc：配置文件目录
• /home/USERNAME：普通用户家目录
• /root：管理员的家目录
• /media：便携式移动设备挂载点
• /mnt：临时文件系统挂载点
• /dev：设备文件及特殊文件存储位置
• b: block device，随机访问
• c: character device，线性访问
• /opt：第三方应用程序的安装位置
• /srv：系统上运行的服务用到的数据
• /tmp：临时文件存储位置
• /usr: universal shared, read-only data
• bin: 保证系统拥有完整功能而提供的应用程序
• sbin:
• lib：32位使用
• lib64：只存在64位系统
• include: C程序的头文件(header files)
• share：结构化独立的数据，例如doc, man等
• local：第三方应用程序的安装位置
• bin, sbin, lib, lib64, etc, share
• /var: variable data files
• cache: 应用程序缓存数据目录
• lib: 应用程序状态信息数据
• local：专用于为/usr/local下的应用程序存储可变数据
• lock: 锁文件
• log: 日志目录及文件
• opt: 专用于为/opt下的应用程序存储可变数据
• run: 运行中的进程相关数据,通常用于存储进程pid文件
• spool: 应用程序数据池
• tmp: 保存系统两次重启之间产生的临时数据
• /proc: 用于输出内核与进程信息相关的虚拟文件系统
• /sys：用于输出当前系统上硬件设备相关信息虚拟文件系统
• /selinux: security enhanced Linux，selinux相关的安全策略等信息的存储位置
• 1.2 CentOS7 以后版本目录结构变化
• /bin 和 /usr/bin
• /sbin 和 /usr/sbin
• /lib 和/usr/lib
• /lib64 和 /usr/lib64
• 1.3 应用程序组成部分
•  二进制程序：/bin, /sbin, /usr/bin, /usr/sbin, /usr/local/bin, /usr/local/sbin
• 库文件：/lib, /lib64, /usr/lib, /usr/lib64, /usr/local/lib, /usr/local/lib64
• 配置文件：/etc, /etc/DIRECTORY, /usr/local/etc帮助文档
• /usr/share/man, /usr/share/doc, /usr/local/share/man, /usr/local/share/doc
• 1.4Linux下的文件类型
• -：普通文件
• d: 目录文件
• b: 块设备
• c: 字符设备
• l: 符号链接文件
• p: 管道文件pipe
• s: 套接字文件socket

2.文件的操作命令

2.1显示当前名作目录

 ♦每个shell和进程都有一个当前的工作目录

 ♦CWD：current work directory

 ♦显示当前shell CWD的绝对路径

 ♦pwd命令: printing working directory

 ♦-P 显示真实物理路径

 ♦-L 显示链接路径（默认）

2.2 绝对路径和相对路径

  ♦绝对路径   

ο以正斜杠开始

ο完成的文件的位置路径

ο想用于任何想指定一个文件名的时候

 

  ♦相对路径

ο不以斜线开始

ο指定相对于当前工作目录或某目录的位置

ο可以作为一个简短的形式指定一个文件名

 

  ♦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

 2.3相关命令

 cd  change directory 改变目录

♦选项： -p 切换至物理路径，而非软连接目录

♦ 可以使用绝对或相对路径

 ο 切换至父目录： cd...

 ο 切换至当前用户主目录  cd

 ο 切换至以前的工作目录 cd -

♦ 相关的环境变量

ο PWD : 当前目录路径

ο OLDPWD : 上一次目录路径

 

  PWD  printing working directory 

 ο -P 现实真实物理路径

 ο -L  显示软连接路径

 

   ls 

 ♦ 列出当前目录的内容或指定目录

 ♦ 用法 ls [options] [files_or_dirs]

 

♦ ls -a 包含隐藏文件
♦ ls -l 显示额外的信息
♦ ls -R 目录递归
♦ ls -ld 目录和符号链接信息
♦ ls -1 文件分行显示
♦ ls -S 按从大到小排序
♦ ls -t 按mtime排序
♦ ls -u 配合-t选项，显示并按atime从新到旧排序
♦ ls -U 按目录存放顺序显示
♦ ls -X 按文件后缀排序

 

  stat  查看文件状态

♦文件相关信息 ：metadata data

♦每个文件有三个时间戳

οaccess time 访问时间，atime，读取文件内容
οmodify time 修改时间，mtime，改变文件内容（数据）
οchange time 改变时间，ctime，元数据发生改变

 

  touch 创建新文件或刷新文件的时间

♦ touch [OPTION]... FILE...

ο -a 仅改变atime和ctime

ο -m 仅改变mtime和ctime

ο -t [[CC]YY]MMDDhhmm[.ss] 指定atime和mtime的时间戳

ο -c 如果文件不存在，则不予创建

 

  CP 实现文件或目录的复制

♦ cp [OPTION]... [-T] SOURCE DEST

♦ cp [OPTION]... SOURCE... DIRECTORY

♦ cp [OPTION]... -t DIRECTORY SOURCE...

♦  常用选项

  -i 覆盖前提示
  -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
  -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，形式为 filename~
  --backup=numbered 目标存在，覆盖前先备份加数字后缀

 

   MV  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

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

  ♦  常用选项

   ο  -i 交互式
   ο  -f 强制
   ο  -b 目标存在，覆盖前先备份

 

     RM   可以删除文件   （慎用）

    ♦  格式

  ο  rm [OPTION]... FILE...

  ♦  常用选项

  ο  -i 交互式
  ο  -f 强制删除
  ο  -r 递归
  ο  --no-preserve-root 删除/

 

    tree   显示目录树
     ♦  常见选项：
  ο  -d: 只显示目录
  ο  -L level：指定显示的层级数目
  ο  -P pattern: 只显示由指定wild-card pattern匹配到的路径

 

    mkdir 创建目录
    ♦  常见选项：
  ο  -p: 存在于不报错，且可自动创建所需的各目录
  ο  -v: 显示详细信息
  ο  -m MODE: 创建目录时直接指定权限

 

    rmdir   删除空目录
  ♦  常见选项：
  ο  -p 递归删除父空目录
  ο  -v 显示详细信息
  ο  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

 

 

 

 

 

  3.文件元数据和节点表结构

3.1  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node（index node）表中。node 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
♦  第一个node表记录对应的保存了以下信息：
 ο  inode number 节点号
 ο  文件类型
 ο  权限
 ο  UID
 ο  GID
 ο  链接数（指向这个文件名路径名称个数）
 ο  该文件的大小和不同的时间戳
 ο  指向磁盘上文件的数据块指针
 ο  有关文件的其他数据

♦ 示图 1

 

 

 ♦ 示图 2

 

 ♦  目录与indoe的关系

 ο 文件引用的是 inode号

 ο人是通过文件名来引用一个文件

 ο 一个目录是目录下的文件名和文件inode号之间的眏射

♦ 示图

 

 

  ♦    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

 

 

 

  3.2  硬链接 ln
♦ 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

 

  3.3  符号（或软）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
♦ 软链接如果使用相对路径，是相对于原文件的路径，而非相对于当前目录

 

 

  3.4 硬链接和软链接区别总结
1. 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
2. 跨设备
♦ 硬链接：不支持
♦ 软链接：支持
3. inode
♦ 硬链接：相同
♦ 软链接：不同
4. 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
5. 文件夹
♦ 硬链接：不支持
♦ 软链接：支持
6. 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：原始文件相对路径是相对于链接文件的相对路径
7. 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
8. 文件类型
♦ ln -s filename [linkname]
♦ #绝对路径
♦ ln -s /data/dir /data/dirlink
♦ #相对路径
♦ cd /data
♦ ln -s ../data/dir /root/dirlink
♦ rm -rf /data/dirlink #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,不会删除链接文件
♦ 硬链接：和源文件相同
♦ 软链接：链接文件,和源文件无关