Linux 文件与目录管理 – Pingk的小世界

1. Linux 文件种类与扩展名

在 Linux 系统中文件后缀名（扩展名，例如：.txt、.mp4、.jpg等）没有意义，通常加上后缀名只是为了方便识别。

在 Linux 命令行输入 ls -l file_name 可以查看一个文件的详细信息，其中第一个字符标识文件种类。

以下是对 Linux 文件种类的详细介绍：

“-” 普通文件（Regular File）
- 文本文件（Text File）：包含人类可读的文本字符，例如 .txt、.html 等。
- 二进制文件（Binary File）：以二进制格式存储的数据，例如可执行程序（.exe 、.bin ）、图像文件（.jpg 、.png ）、压缩文件（.zip 、.tar.gz ）等。
“d” 目录文件（Directory）
- 用于组织和分类文件，包含其他文件和子目录的信息。目录类似于 Windows 中的文件夹。
链接文件（Link File）
- “l” 软链接（Symbolic Link）：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。如果目标文件被删除或移动，软链接将失效。
- 硬链接（Hard Link）：硬链接与原始文件共享相同的 inode（索引节点），对硬链接的修改会反映在原始文件上，反之亦然。删除原始文件不会影响硬链接的可用性，直到所有硬链接都被删除。硬链接文件的文件类型与原始文件相同，例如，如果原始文件是普通文件，那么其硬链接的文件类型也是普通文件。
设备文件（Device File）
- “c” 字符设备文件（Character Device File）：以字符为单位进行输入/输出操作，例如键盘、鼠标、串口等，通常位于 /dev 目录下，例如 /dev/tty1 。
- “b” 块设备文件（Block Device File）：以数据块为单位进行输入/输出操作，例如硬盘、光盘等，通常位于 /dev 目录下，例如 /dev/sda 。
“p” 管道文件（Pipe）
- 分为命名管道（Named Pipe）和匿名管道（Anonymous Pipe）。用于进程间通信，数据在管道中按照先进先出的原则流动。
“s” 套接字文件（Socket）
- 用于网络通信，进程可以通过套接字进行数据交换。

2. Linux 常见目录结构与作用

/bin：存放常用的二进制命令，如 ls、cat、mkdir 等。
/sbin：存放系统管理员使用的系统管理程序。
/boot：包含了系统启动所需的文件，如内核、引导加载程序等。
/dev：设备文件目录，包含了系统中的硬件设备对应的文件。
- /dev/cdrom 和 /dev/sr0，系统光盘镜像设备
- /dev/null，黑洞设备，只进不出
- /dev/random，生成随机数的设备
- /dev/zero，能源源不断地产生数据
- /dev/pts/0，虚拟的Bash Shell终端,提供给远程用户使用 0 代表第一个终端 1 代表第 2 个终端以此类推
- /dev/stderr，错误输出
- /dev/stdin，标准输入
- /dev/stdout，标准输出
/etc：存放系统的配置文件，如用户账号、服务启动配置等。
- /etc/sysconfig/network-script/，网络配置文件目录
- /etc/hostname，系统主机名配置文件
- /etc/resolv.conf，dns 客户端配置文件
- /etc/hosts，本地域名解析配置文件
- /etc/fstab 系统挂载目录开机自启动挂载列表
- /etc/passwd 系统用户文件
/root：超级用户（root）的主目录。
/home：普通用户的主目录，每个用户在该目录下有一个以用户名命名的子目录。
/lib：系统库文件，包含了系统运行所需的共享库。
/lib64：64 位系统的库文件。
/media：用于挂载可移动设备，如 U 盘、光盘等。
/mnt：临时挂载文件系统的挂载点。
/opt：可选的应用程序安装目录。
/proc：虚拟文件系统，提供了系统运行时的内核和进程信息。
- /proc/meminfo 内存信息
- /proc/cpuinfo cpu信息
/run：存放系统运行时的数据，如进程 ID、锁文件等。
/srv：服务特定的数据目录。
/sys：类似于 /proc，也是一个虚拟文件系统，提供了内核设备、驱动等的信息。
/tmp：临时文件目录，系统重启时会清空。
/usr：包含了用户程序和文件，如应用程序、库文件、文档等。
/var：经常变化的数据，如日志文件、邮件队列等。

3. 绝对路径与相对路径概念

在文件系统中，绝对路径和相对路径是用于指定文件或目录位置的两种方式。相对路径更简洁，适用于在同一目录层次结构内进行操作；绝对路径则无论在任何位置都能准确无误地定位到目标。

绝对路径：是指从根目录开始的完整路径，它准确地指定了文件或目录在文件系统中的位置。
- 示例：在 Linux 系统中，/home/user/documents/file.txt 就是一个绝对路径，在 Windows 系统中，C:\Users\Username\Documents\file.txt 是绝对路径。
相对路径：是指相对于当前工作目录的路径。如果当前工作目录是 /home/user ，那么对于同一系统中的 documents/file.txt 就是一个相对路径。相对路径不以根目录开头，而是基于当前所在的位置来描述如何到达目标文件或目录。

4. 文件与目录管理常用命令

4.1. 查看文件与目录

pwd

显示当前工作目录的绝对路径。

-L：若当前的工作目录是个符号链接，它会显示符号链接路径，此为pwd命令默认参数。
-P：若当前的工作目录是个符号链接，它会显示符号链接所指向的实际路径。

cd

更改当前工作目录。

切换到指定目录
- cd /path/to/directory ，其中 /path/to/directory 是要切换到的目录的完整路径。
切换到上一级目录
- 使用 cd.. 可以切换到当前目录的父目录。
切换到用户主目录
- 输入 cd 或 cd ~ 都可以切换到当前用户的主目录。
切换到指定用户的主目录
- cd ~username ，其中 username 是指定用户的用户名，将切换到该用户的主目录。
切换到最近访问的目录
- 如果之前从一个目录切换到另一个目录，然后想快速返回之前访问过的目录，可以使用 cd – 。

ls

基本用法
- 直接输入 ls 命令，将列出当前工作目录中的文件和子目录。
列出指定目录
- ls /path/to/directory ，其中 /path/to/directory 是要列出内容的目录路径。
列出所有文件（包括隐藏文件）
- 使用 -a 选项：ls -a ，隐藏文·1件通常是以 . 开头的文件。
以长格式列出
- 使用 -l 选项：ls -l ，会显示文件的详细信息，如权限、所有者、大小、修改时间等。
按文件大小排序
- 使用 -S 选项：ls -S ，将按照文件大小从大到小排序。
按时间排序
- -t 选项按修改时间排序，最新修改的文件排在前面。
- ls -lt 按修改时间升序排列（从旧到新）。
- ls -ltr 按修改时间降序排列（从新到旧）。
显示 inode 号
- 使用 -i 选项：ls -i ，会显示文件的 inode 号。
递归列出子目录内容
- 使用 -R 选项：ls -R ，会递归地列出当前目录及其子目录中的内容。
结合多个选项
- 例如，ls -al 同时列出所有文件（包括隐藏文件）并以长格式显示。

find

用于在指定目录下查找文件和目录。语法：find [路径] [表达式]

路径：是要查找的目录路径，可以是一个目录或文件名，也可以是多个路径，多个路径之间用空格分隔。如果未指定路径，则默认为当前目录。
表达式：指定搜索的条件和操作。
常见的表达式选项
- -name ：按照文件名查找。
  - 示例：find /home -name "*.txt" 在 /home 目录及其子目录中查找所有扩展名为 .txt 的文件。
- -type ：按照文件类型查找。常见的文件类型有 f（普通文件）、d（目录）、l（符号链接）等。
  - 示例：find / -type d 在根目录及其子目录中查找所有目录。
- -size ：按照文件大小查找，可以使用 + 和 - 来指定大于或小于某个大小，单位可以是c（字节）、k（千字节）、M（兆字节）等。
  - 示例：find /var -size +10M 在 /var 目录及其子目录中查找大于 10MB 的文件。
- -mtime ：按照文件修改时间查找，可以使用 + 和 - 来指定在某个时间之前或之后的文件，单位可以是-n（n天前）或+n（n天后）。
  - 示例：find /etc -mtime -7 在 /etc 目录及其子目录中查找 7 天内修改过的文件。
- -exec ：对找到的文件执行指定的命令。
  - 示例：find /tmp -name "*.log" -exec rm {} \; 在 /tmp 目录中删除所有扩展名为 .log 的文件。
- -user ：按照文件所有者查找。
  - 示例：find /home -user username 在 /home 目录及其子目录中查找属于指定用户 username 的文件。

which

返回第一个在 $PATH 环境变量中匹配到的可执行文件路径。

用法示例：which ip，添加 -a 选项显示所有匹配的路径（而不仅是第一个）

cat

用于查看、创建、连接文件。

显示文件内容
- 直接指定文件名作为参数，cat file.txt 将会显示 file.txt 的全部内容。
合并多个文件
- 可以同时指定多个文件名，cat file1.txt file2.txt 会依次显示 file1.txt 和 file2.txt 的内容。
从标准输入读取内容
- 当不指定文件名时，cat 会从标准输入（通常是键盘）读取数据，直到用户按下 Ctrl + D 组合键结束输入，并将输入内容显示出来。
配合重定向操作
- 如 cat file.txt > new_file.txt ，将 file.txt 的内容重定向输出到新文件 new_file.txt 中，如果 new_file.txt 已存在，会覆盖其原有内容。
- cat file.txt >> new_file.txt ，将 file.txt 的内容追加到 new_file.txt 的末尾。
显示行号
- 使用 -n 选项显示文件内容并在每一行的前面加上行号，cat -n file.txt 。
- 使用 -b 选项显示文件内容并为非空白行添加行号，cat -b file.txt 。
- 使用 -s 选项压缩连续的空白行为一行，cat -s file.txt 。
显示非打印字符
- 使用 -v 或 -T 选项可以显示不可打印的字符。-v 选项会以可见的方式显示控制字符和其他非打印字符，-T 选项会将制表符显示为 ^I 。
结合其他命令使用
- 可以将 cat 的输出作为其他命令的输入，通过管道 | 进行连接。

less

用于分页查看文件内容的命令行工具。

基本用法
- less filename ，其中 filename 是要查看的文件的名称。
浏览文件
- 按空格键：向下翻一页。
- 按回车键：向下滚动一行。
- b 键：向上翻一页。
- y 键：向上滚动一行。
搜索
- 输入 /pattern ，然后按回车键，查找文件中匹配 pattern 的内容。
- 按 n 键查找下一个匹配项，按 N 键查找上一个匹配项。
退出
- 按 q 键退出 less 。
显示行号
- 输入 :num ，其中 num 是要显示的行号，将直接跳转到指定行。
其他操作
- h 键：显示帮助信息。
- G 键：跳转到文件末尾。
- g 键：跳转到文件开头。
结合管道使用
- 可以与其他命令结合使用，例如 cat large_file.txt | less ，用于查看大型文件的内容。

head

用于查看文件的开头部分内容。

基本用法
- head filename ，其中 filename 是要查看的文件名称。默认情况下，它会显示文件的前 10 行内容。
指定行数
- head -n num filename ，其中 -n 表示指定行数，num 是要显示的行数。例如，head -n 20 filename 会显示文件的前 20 行。
多个文件
- 可以同时指定多个文件，例如 head file1.txt file2.txt ，将分别显示每个文件的前 10 行内容。
结合管道使用
- 可以与其他命令结合使用，通过管道将输出传递给 head 。例如，command | head ，其中 command 是产生输出的命令。

tail

用于查看文件的末尾部分内容。

基本用法
- tail filename，其中filename是要查看的文件名称。默认情况下，它会显示文件的最后10行内容。
指定行数
- tail -n num filename，其中-n表示指定行数，num是要显示的行数。例如，tail -n 20 filename会显示文件的最后20行。
实时查看文件更新
- tail -f filename，其中-f表示实时查看文件更新。它会一直监视文件的末尾内容，并在文件有更新时实时显示。
结合管道使用
- 可以与其他命令结合使用，通过管道将输出传递给tail。例如，command | tail，其中command是产生输出的命令。

4.2. 创建、复制、移动、删除文件与目录

touch

用于创建新的空文件，如果文件已存在，则会更新文件的访问时间和修改时间。

创建一个新的空文件：touch filename
- 例如：touch newfile.txt 将会在当前目录创建一个名为 newfile.txt 的空文件。
同时创建多个文件：touch file1 file2 file3
更新文件的时间戳：如果指定的文件已经存在，touch 命令会更新其访问时间和修改时间为当前系统时间。
指定特定的时间来更新时间戳：
touch -t [[CC]YY]MMDDhhmm[.ss] filename 其中，CC 表示年份的前两位，YY 表示年份的后两位，MM 表示月份（01 – 12），DD 表示日期（01 – 31），hh 表示小时（00 – 23），mm 表示分钟（00 – 59），ss 表示秒（00 – 60）。
- 例如：touch -t 202307131230 file.txt 会将 file.txt 的时间戳设置为 2023 年 7 月 13 日 12 点 30 分。

mkdir

用于在 Linux 和其他类 Unix 操作系统中创建新的目录。

基本语法：mkdir directory_name 其中 directory_name 是要创建的目录的名称。
- 示例：mkdir new_directory 这将在当前工作目录下创建一个名为 new_directory 的新目录。
常用选项：
- -p ：可以创建多级目录。如果中间目录不存在，会一并创建。
  - 示例：mkdir -p parent/child/subchild 这将创建 parent 目录、parent/child 目录和 parent/child/subchild 目录。
- -v ：显示创建目录的详细信息。
  - 示例：mkdir -v new_dir 执行时会显示创建目录的过程信息。
- -m ：创建目录并设置权限。
  - 示例：mkdir -m 755 new_dir

cp

用于在 Linux 和其他类 Unix 操作系统中复制文件和目录。

基本语法：cp source destination 其中，source 是要复制的源文件或目录，destination 是复制的目标位置。
常用选项：
- -r 或 -R ：递归复制目录及其内容，包括子目录和文件。
- -i ：在覆盖目标文件之前提示确认。
- -v ：显示详细的复制过程。
- -f ：强制覆盖目标文件，不提示。
示例：
- 复制文件：cp file.txt new_file.txt
- 复制目录（包括其内容）：cp -r directory new_directory
- 复制多个文件到一个目录：cp file1.txt file2.txt destination_directory
- 强制复制并显示详细信息：cp -fv file.txt destination.txt

mv

用于在 Linux 和其他类 Unix 操作系统中用于移动或重命名文件和目录。

基本语法：mv source destination 其中，source 是要移动或重命名的源文件或目录，destination 是移动的目标位置或新的文件名。如果 destination 是一个已存在的目录，source 会被移动到该目录下。
常用选项：
- -i ：如果目标文件已存在，会提示用户是否覆盖。
- -f ：强制覆盖目标文件，不提示。
- -v ：显示详细的移动过程。
示例：
- 移动文件：mv file.txt /new/location/file.txt
- 移动目录：mv directory /new/location/directory
- 重命名文件：mv old_file.txt new_file.txt
- 重命名目录：mv old_directory new_directory
- 强制移动并显示详细信息：mv -fv file.txt destination.txt

rm

用于在 Linux 和其他类 Unix 操作系统中用于删除文件或目录。

基本语法：rm file_or_directory
常用选项：
- -r 或 -R ：递归删除目录及其内容。
- -f ：强制删除，不提示确认。
- -i ：在删除前提示确认。
- -v ：显示详细的删除过程。
示例：
- 删除文件：rm file.txt
- 删除空目录：rmdir directory # 或者使用 rm 命令加上 -d 选项：rm -d directory
- 删除非空目录及其内容：rm -r directory
- 强制删除文件，不提示：rm -f file.txt
- 递归强制删除目录及其内容，不提示：rm -rf directory

4.3. 修改文件内容

4.3.1. vi 与 vim 编辑器

vi 编辑器是 Linux 系统的一款默认编辑器，它可以执行输出、删除、查找、替换、块操作等众多文本操作，而且用户可以根据自己的需要对其进行定制。
vim 编辑器是 vi 编辑器的升级版，vi 不显示高亮颜色语法，vim显示高亮颜色语法。
默认vi 是安装的 , vim 需要通过 yum install vim -y 安装。

常用命令

基本操作
- vim 文件名 打开文件
- :q 退出
- :q! 强制退出（不保存）
- :w 保存
- :wq 或 :x 保存并退出
- :w 新文件名 另存为
- ZZ 保存并退出（普通模式下）
移动光标（普通模式）
- h j k l 左、下、上、右
- 0 跳到行首
- $ 跳到行尾
- gg 跳到文件第一行
- G 跳到文件最后一行
- :n 跳到第 n 行（如 :10）
- Ctrl + f 向下翻页（Page Down）
- Ctrl + b 向上翻页（Page Up）
编辑文本
- 删除与复制
  - dd 删除当前行
  - dw 删除当前单词
  - yy 复制当前行
  - yw 复制当前单词
- 撤销与重做
  - u 撤销
  - Ctrl + r 重做
查找与替换
- /关键词 向前搜索（按 n 下一个，N 上一个）
- :%s/旧/新/g 全局替换（所有匹配）
- :s/旧/新/g 当前行替换
- :n1,n2s/旧/新/g 替换第 n1 到 n2 行的内容
可视化模式
- Ctrl + v 进入块选择模式（列编辑）
- 示例：多行行首添加注释（如 #）
  - Ctrl + v + 上下键 选中多行的第一列。
  - 按 I，输入 #，按 Esc

4.3.2. sed、awk、grep

详细介绍见 shell 篇

4.4. 文件上传与下载

wget

# 基本下载
wget https://example.com/file.zip  # 文件会保存到当前目录，文件名与远程一致。

# 指定保存路径和文件名
wget -O /tmp/archive.tar.gz https://example.com/file.tar.gz

# 断点续传
wget -c https://example.com/large-file.iso  # 如果下载中断，重新运行此命令会从中断处继续。

# 后台下载
wget -b https://example.com/file.zip  # 日志会写入当前目录的 wget-log 文件。

# 递归下载（整站或目录）
## 常用选项：
## -np：不追溯至父目录。
## -l [深度]：限制递归深度。
## -A [扩展名]：仅下载指定类型文件（如 -A "*.pdf"）。
## -R [扩展名]：排除指定类型文件（如 -R "*.jpg"）。
wget -r -l 2 -A "*.pdf" https://example.com  # 下载网站内所有 PDF，深度为 2

# ps：如果 wget下载提示无法建立 SSL 连接，则加上选项 --no-check-certificate
wget --no-check-certificate [URL]

Bash

curl

# curl 命令是一个利用URL规则在命令行下工作的文件传输工具。它支持文件的上传和下载，所以是综合传输工具，但按传统，习惯称curl为下载工具。
curl -o 123.png https://www.xxx.com/img/hello.png
 
# ps: 如果遇到下载提示无法简历 SSL 链接，使用 -k 选项或者 --insecure
curl -k -o 123.png https://www.xxx.com/img/hello.png
 
# 下载远程脚本并直接在本地执行
curl -s http://example.com/test.sh | bash  # -s 代表静默模式，会屏蔽掉 curl 命令本身的输出

Bash

sz 与 rz

# 系统默认没有该命令，需要下载:yum install lrzsz -y
# 将服务器上选定的文件下载到本地
sz bak.tar.gz

# 从本地选择文件上传到服务器。
rz
# 如果文件已经存，则上传失败，可以用 -E 选项解决
rz -E  # -E 如果目标文件名已经存在，则重命名传入文件。新文件名将添加一个点和一个数字(0..999）
# 如果上传文件出现乱码可以添加 -be 选项
rz -be
# -b 二进制模式（避免转义字符处理），-e 转义控制字符（防止特殊符号被解析）。

Bash

4.5. 文件压缩与解压

zip 与 unzip

zip -rq etc.zip /etc
# zip 后的第一个参数是压缩包路径及文件名，后面的为被压缩的文件
# 选项：-r 递归压缩，-q 静默输出。

# 选项：-l 显示压缩包的列表信息，-q 静默输出，-d 解压到指定的目录。
unzip -q xxx.zip -d /opt

Bash

tar

# 打包
tar cvf etc_bak.tar /etc/  # c 创建归档，v 显示详细过程，f 指定归档文件名和路径

# 压缩
gzip etc_bak.tar  # 文件体积变小，并且加上后缀.gz
# gzip -> gunzip
# bzip2-> bunzip2
 
# 上述两步可以合二为一
tar czvf etc1_bak.tar.gz /etc/  # 选项 z 代表 gzip 压缩算法
tar cjvf etc1_bak.tar.bz2 /etc/  # 选项 j 代表 bzip2 压缩算法

# xxx.tar.gz 或者 xxx.tar.bz2 解压命令相同
tar xvf 压缩包 -C 解压到的目录  # 无需指定解压算法，tar会自动判断

Bash