3.Linux文件系统和目录管理

3.1. Linux目录结构与文件类型

3.1.1 Linux目录结构

根目录结构

bin   dev  home  lib64       media  opt   root  sbin  sys  usr
boot  etc  lib   lost+found  mnt    proc  run   srv   tmp  var

根目录说明

/boot：存放启动引导文件，如内核文件vmlinuz、启动引导程序/boot/grub2和bootloader
/dev：存放设备文件及特殊文件，如/dev/null、/dev/zero、/dev/loop*、/dev/sd*
/etc：存放配置文件
/mnt：临时设备挂载点
/opt：第三方软件安装目录
/proc：虚拟文件系统，存放位于内存中的数据，如系统内核、进程、网络状态、外接设备状态
/srv：运行中的网络服务需要的数据，存放在该目录中
/sys：虚拟文件系统，存放位于内存中的数据，如内核、文件系统信息(硬件设备)
/var：存放缓存和日志的目录，如/var/log、/var/cache

/usr目录结构

bin  etc   include  lib  lib64   local  sbin  share  src  tmp

/usr目录说明

/usr/bin、/usr/sbin：用户可执行命令的存放目录（普通用户、root用户）
/usr/lib、/usr/lib64：系统函数库存放目录（32位、64位）
/usr/include：C/C++的头文件存放目录
/usr/share：主要是只读文件和共享文件，如帮助文档man、软件说明文档doc
/usr/src：源代码存放目录
/usr/local：第三方软件安装目录

centos7之后的链接文件

lrwxrwxrwx.  1 root root     7 Jul  8 01:12 bin -> usr/bin
lrwxrwxrwx.  1 root root     7 Jul  8 01:12 lib -> usr/lib
lrwxrwxrwx.  1 root root     9 Jul  8 01:12 lib64 -> usr/lib64
lrwxrwxrwx.  1 root root     8 Jul  8 01:12 sbin -> usr/sbin

3.1.2 Linux文件类型

普通文件、目录、链接文件

# - 普通文件
$ ll /etc/passwd
-rw-r--r--. 1 root root 798 Jul  8 01:20 /etc/passwd

# d 目录文件
$ ll -d /home
drwxr-xr-x. 3 root root 4096 Nov  5  2016 /home

# l 链接文件
$ ll -d /usr/tmp
lrwxrwxrwx. 1 root root 10 Jul  8 01:12 /usr/tmp -> ../var/tmp

其他文件

# b 块设备
$ ll /dev/sda
brw-rw---- 1 root disk 8, 0 Jul 10 10:12 /dev/sda

# c 字符设备
$ ll /dev/zero
crw-rw-rw- 1 root root 1, 5 Jul 10 10:12 /dev/zero

# p 管道文件

# s 套接字文件

3.2 Linux文件与目录常用指令

3.2.1 查看与切换路径

pwd 查看当前路径

# 查看当前路径
[demo@localhost network-scripts]$ pwd
/etc/sysconfig/network-scripts

# 查看文件的 dirname
[demo@localhost network-scripts]$ dirname /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-enp0s8
/etc/sysconfig/network-scripts

# 查看文件的 basename
[demo@localhost network-scripts]$ basename /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-enp0s8
ifcfg-enp0s8

cd DIR 切换路径

# 切换到家目录
[demo@localhost network-scripts]$ cd

# 切换到之前所在路径
[demo@localhost ~]$ cd -
/etc/sysconfig/network-scripts
# - 所表示的路径是存放在OLDPWD变量中的
[demo@localhost network-scripts]$ echo $OLDPWD
/home/demo

3.2.2 查看文件或目录 `ls`

命令格式

# 支持多个参数，多个文件
ls [OPTION]... [FILE]...

常用

# -1  每行仅打印一列
$ ls -1 /home/demo
a.txt
a.zip
b.txt


# -a  显示隐藏目录
[demo@localhost network-scripts]$ ls -a /home/demo
.  ..  a.txt  a.zip  .bash_history  .bash_logout  .bash_profile  .bashrc  b.txt 

# -l  显示详细信息
[demo@localhost network-scripts]$ ll /home/demo
-rwxrwxrwx 1 demo demogroup    0 Jul 11 22:56 a.txt
-rw-r--r-- 1 demo demogroup    0 Jul 11 22:57 a.zip
-rw-r--r-- 1 demo demogroup    0 Jul 11 22:56 b.txt

# -d  列举目录本身，而不是目录下的文件
[demo@localhost network-scripts]$ ll -d /home/demo
drwx------ 3 demo demogroup 4096 Jul 11 23:00 /home/demo

排序

# -S 按照文件大小排序
[demo@localhost network-scripts]$ ll -S
-rw-r--r--. 1 root root 31027 May  3  2017 network-functions-ipv6
-rw-r--r--. 1 root root 18919 May  3  2017 network-functions

# -r 倒序
[demo@localhost network-scripts]$ ll -S -r
-rw-r--r--. 1 root root 18919 May  3  2017 network-functions
-rw-r--r--. 1 root root 31027 May  3  2017 network-functions-ipv6

# -t 按照时间排序
[demo@localhost network-scripts]$ ll -t
-rw-r--r--  1 root root   327 Jul  9 12:24 ifcfg-enp0s8
-rw-r--r--. 1 root root   282 Jul  8 09:35 ifcfg-enp0s3

# -r 倒序
[demo@localhost network-scripts]$ ll -rt
-rw-r--r--. 1 root root   282 Jul  8 09:35 ifcfg-enp0s3
-rw-r--r--  1 root root   327 Jul  9 12:24 ifcfg-enp0s8

类型

# -X 按照后缀类型排序
[demo@localhost ~]$ ll -X /home/demo
drwxr-xr-x 2 demo demogroup 4096 Jul 11 22:56 tmp
-rwxrwxrwx 1 demo demogroup    0 Jul 11 22:56 a.txt
-rw-r--r-- 1 demo demogroup    0 Jul 11 22:56 b.txt
-rw-r--r-- 1 demo demogroup    0 Jul 11 22:57 a.zip

# -F 按照文件类型添加后缀
[demo@localhost ~]$ ll -F /home/demo
-rwxrwxrwx 1 demo demogroup    0 Jul 11 22:56 a.txt*
-rw-r--r-- 1 demo demogroup    0 Jul 11 22:57 a.zip
-rw-r--r-- 1 demo demogroup    0 Jul 11 22:56 b.txt
drwxr-xr-x 2 demo demogroup 4096 Jul 11 22:56 tmp/

3.2.3 Linux文件信息

linux文件元数据信息

linux文件可分为两部分，属性信息（元数据，meta data）和文本内容（data），用stat FILENAME 查看

# 查看文件元数据
$ stat ifcfg-enp0s8
  File: ‘ifcfg-enp0s8’
  Size: 327        Blocks: 8          IO Block: 4096   regular file
Device: fd00h/64768d Inode: 397582      Links: 1
Access: (0644/-rw-r--r--)  Uid: (    0/    root)   Gid: (    0/    root)
Access: 2023-07-12 00:31:46.378000000 +0800
Modify: 2023-07-09 12:24:48.229000000 +0800
Change: 2023-07-09 12:24:48.234000000 +0800
Birth: -

# 说明：
atime：access time，访问时间
mtime：modify time，修改时间
ctime：change time，元数据修改时间

文件类型

# 文本类型
[demo@localhost network-scripts]$ file ifcfg-enp0s8
ifcfg-enp0s8: ASCII text

# 文件夹
[demo@localhost ~]$ file /home/demo
/home/demo: directory

# 链接文件
[demo@localhost bin]$ file /bin
/bin: symbolic link to 'usr/bin'

# 块设备
[demo@localhost ~]$ file /dev/sda
/dev/sda: block special

3.2.4 文件通配符

通配符是指采用特定的符号（元字符）来匹配特定的含义，用于过滤

# * 表示任意个所有字符
[demo@localhost ~]$ ls *.txt
aa.txt  a.txt  bb.txt  b.txt  c.txt

# ? 表示任意单个字符
[demo@localhost ~]$ ls ?.txt
a.txt  b.txt  c.txt

# [] 表示列举出的任意一个字符
[demo@localhost ~]$ ls [ac].txt
a.txt  c.txt

# [m-n] 表示给定范围的内的任意一个字符
[demo@localhost ~]$ ls [a-c].txt
a.txt  b.txt  c.txt

# [^] 表示排除列举出字符的任意一个字符
[demo@localhost ~]$ ls [^ac].txt
b.txt

[demo@localhost ~]$ ls [^ac][a-c].txt
bb.txt

3.2.5 创建空文件与刷新时间

命令格式

touch [OPTION]... FILE...

# [OPTION]
  -a                     change only the access time
  -c, --no-create        do not create any files
  -m                     change only the modification time

touch FILENAME：创建空文件或刷新时间

# 查看文件
[demo@localhost tmp]$ ll
-rw-r--r-- 1 demo demogroup 65 Jul 12 23:30 exist.txt

# 当文件不存在时，创建空文件
[demo@localhost tmp]$ touch demo.txt
[demo@localhost tmp]$ ll
-rw-r--r-- 1 demo demogroup  0 Jul 12 23:49 demo.txt
-rw-r--r-- 1 demo demogroup 65 Jul 12 23:30 exist.txt

# 当文件存在时，刷新文件时间，不改变文件内容（大小65未改变）
[demo@localhost tmp]$ touch exist.txt 
[demo@localhost tmp]$ ll
-rw-r--r-- 1 demo demogroup  0 Jul 12 23:49 demo.txt
-rw-r--r-- 1 demo demogroup 65 Jul 12 23:57 exist.txt

# 说明：touch FILE 创建文件比 > FILE更安全，当FILE存在时，不会改变文件内容

touch常配合date生成日期空文件

# 生成当天文件
$ touch demo_`date +'%F'`.txt

# 生成去年今天文件
$ touch $(date -d "-1 year" +%F_%T).log

# 结果
$ ls
2022-07-13_00:05:17.log  
demo_2023-07-13.txt

3.2.6 复制文件和目录

cp：命令格式

Usage: cp [OPTION]... [-T] SOURCE DEST
        # 复制文件FILE，并重命名为DESTFILE
        cp FILE DESTFILE
        # 复制文件夹DIR，并重命名为DESTDIR，复制时需要加上-r递归选项
        cp -r /DIR /DEST/DESTDIR

  or:  cp [OPTION]... SOURCE... DIRECTORY
        # 复制文件FILE FILE2 到指定目录DIR下
        cp FILE FILE2 /DIR/
        # 复制目录下的所有文件，到指定目录DIR下，复制时需要加上-r递归选项
        cp -r /OLD/* /DIR/

  or:  cp [OPTION]... -t DIRECTORY SOURCE...
        # 基本不用

-a：保留元数据信息复制，等同于-dR --preserve=all

-rw-r--r-- 1 demo demogroup 0 Jul 14 01:45 source

# 默认复制会更改文件元数据信息
$ cp source dest
-rw-r--r-- 1 demo demogroup 0 Jul 14 01:45 source
-rw-r--r-- 1 root root      0 Jul 14 01:46 dest

# -a 保留元数据信息复制(-a 等同于 -dR --preserve=all)
$ cp -a source target
-rw-r--r-- 1 demo demogroup 0 Jul 14 01:45 source
-rw-r--r-- 1 demo demogroup 0 Jul 14 01:45 target

-v：显示执行过程

# -v 显示具体执行过程，多用于批量移动时
[demo@localhost ~]$ cp -v DIR/* DEST/
‘DIR/a.txt’ -> ‘DEST/a.txt’
‘DIR/b.txt’ -> ‘DEST/b.txt’

# -av 常用组合，保留所有元数据属性，批量显示执行过程复制
$ cp -av DIR/* DEST/

-d：保留链接属性

# 源文件
$ ll  /etc/grub2.cfg
lrwxrwxrwx. 1 root root 22 Jul  8 01:15 /etc/grub2.cfg -> ../boot/grub2/grub.cfg
$ ll /boot/grub2/grub.cfg
-rw-r--r--. 1 root root 4255 Jul  8 01:20 /boot/grub2/grub.cfg

# -d 保留链接属性
$ cp -d /etc/grub2.cfg ./grub2.cfg
# 不加该参数时会把链接文件所指向的目标文件复制一份
$ cp /etc/grub2.cfg ./grub1.cfg

# 复制结果
-rw-r--r-- 1 root root      4255 Jul 14 01:55 grub1.cfg
lrwxrwxrwx 1 root root 22 Jul 14 01:55 grub2.cfg -> ../boot/grub2/grub.cfg

-r 或 -R：递归复制

[root@localhost demo]# ls
DIR

# 不加参数，复制文件夹不成功
[root@localhost demo]# cp ./DIR ./
[root@localhost demo]# cp ./DIR ./NEW-DIR
cp: omitting directory ‘DIR’

# -r 递归复制文件夹及其子文件，并重新命名
[root@localhost demo]# cp -r ./DIR ./NEW-DIR

# -r 递归复制文件夹及其子文件，到指定目录下（注意结尾有/）
[root@localhost demo]# cp -r ./DIR ./NEW-DIR/
[root@localhost demo]# ls
DIR  NEW-DIR

# -r 递归复制文件夹下的所以文件到指定目录
[root@localhost demo]# cp -r ./DIR/* ./NEW-DIR/

其他选项

-i   覆盖前提示，cnetos中cp定义了别名(alias cp='cp -i')，默认就有该参数
-b   目标文件存在时，备份后进行覆盖
-u   保留最新版本覆盖，复制时如果目标文件存在且版本较新不覆盖，否则覆盖

用法举例

$ echo hello{,.zip}
hello hello.zip

# 备份时常用-a选项
$ cp -a source{,.bak}

# 每天生成日志
$ cp -a source{,.`date +%F`.log}

# 显示结果
source  source.bak  source.2023-07-14.log

3.2.7 移动和重命名文件

mv：命令格式

mv [OPTION]... [-T] SOURCE DEST
    # 重命名文件：将FILE重命名为DESTFILE
    mv FILE DESTFILE
    # 重命名文件夹：将DIR移动到DEST目录下并重命名为DESTDIR  
    mv DIR/ DEST/DESTDIR

mv [OPTION]... SOURCE... DIRECTORY
    # 移动文件FILE FILE2 到指定目录DIR下
    mv FILE FILE2 /DIR/
    # 移动目录下的所有文件，到指定目录DIR下
    mv  /OLD/* /DIR/

mv [OPTION]... -t DIRECTORY SOURCE...
    # 基本不用

rename：命令格式

rename [options] expression replacement file...
    # 将所有 TXT 后缀文件改为 LOG 后缀
    rename -v .TXT .LOG /home/demo/*.TXT

mv 和 rename的区别

# -v 显示具体执行过程，两个都有该参数

# mv 移动（支持批量），重命名（不支持批量）
# rename 重命名（支持批量），但不能移动


# 批量移动 mv ，将DIR下的所有文件移动到DEST目录下
[demo@localhost ~]$ mv -v DIR/* DEST/
‘DIR/a.TXT’ -> ‘DEST/a.TXT’
‘DIR/b.TXT’ -> ‘DEST/b.TXT’

# 批量重命名 rename ，将所有 TXT 后缀文件改为 LOG 后缀
[demo@localhost ~]$ rename -v .TXT .LOG DEST/*.TXT
`DEST/a.TXT' -> `DEST/a.LOG'
`DEST/b.TXT' -> `DEST/b.LOG'

3.2.8 删除文件

rm：命令格式

rm [OPTION]... FILE...
# 删除FILE2 和 FILE3
rm -i FILE2 FILE3

-i：每次删除前提示

# -i 选项最好设为别名，每次删除前都提示
alias rm='rm -i'

# 删除FILE开头，且每次删除前提示
rm -i FILE*

-f：删除前不提示（忽略不存在的文件和参数，从不提示）

-r：递归删除目录及其子文件

# -f 不能删除目录
[demo@localhost ~]$ rm -f filedir/
rm: cannot remove ‘filedir/’: Is a directory

# -r 删除目录及其子文件，配合-i更安全，但是麻烦
[demo@localhost ~]$ rm -ir filedir/
rm: descend into directory ‘filedir/’? y
rm: remove regular empty file ‘filedir/c.txt’? n
rm: remove regular empty file ‘filedir/a.txt’? n
rm: remove regular empty file ‘filedir/b.txt’? n
rm: remove directory ‘filedir/’? n

# -rf 危险操作，不提示 递归删除

含有特殊字符的文件删除

# 创建含有特殊字符文件
[demo@localhost ~]$ touch ./-foo
[demo@localhost ~]$ touch -- -foo2
-foo -foo2

# 错误的删除
rm -foo
rm -foo2

# 正确的删除，通过加路径的方式 或 通过--方式
rm ./-foo 
rm -- -foo2

大文件删除方式一（建议）

# 模拟大文件：通过cp持续往文件中写入/dev/zero，假设结果文件bigfile.img为1G
cp /dev/zero /boot/bigfile.img
# 模拟大文件被占用：其他用户通过vim打开bigfile.img且尚未关闭
vim /boot/bigfile.img

# 通过cat将/dev/null替换写入大文件(注意不是追加)，达到清空该大文件的效果
cat /dev/null > /boot/bigfile.img

# 然后再删除该大文件
rm /boot/bigfile.img

# 此时空间被释放

大文件删除方式二（建议使用方式一）

# 模拟大文件：通过cp持续往文件中写入/dev/zero，假设结果文件bigfile.img为1G
cp /dev/zero /boot/bigfile.img
# 模拟大文件被占用：其他用户通过vim打开bigfile.img且尚未关闭
vim /boot/bigfile.img

# 先使用rm删除，此时存储空间并不会释放，但文件已经不存在了
rm /boot/bigfile.img

# 通过lsof命令找到被删除的文件
lsof | grep deleted 
lsof | grep 'bigfile.img'
# 配合w查看那个用户在执行什么进程
w | grep 'vim /boot/bigfile.img'

# 查看占用该文件的进程(假设进程号为1888)，是服务看能否重启，普通进程看能否杀掉
kill -9 1888

# 此时空间被释放

3.2.9 目录的创建和删除

mkdir：命令格式

mkdir [OPTION]... DIRECTORY...
    # 创建文件夹
    mkdir DIR1 DIR2

    # -v 创建文件夹的时候显示执行过程
    # -p 递归创建目标文件夹 及其 父目录(不存在时)
    mkdir -pv DIR/PARENT/DESTDIR

    # -m 创建时直接指定权限

    # 批量创建
    mkdir /data/mysql/{data,log,etc}

tree:显示文件及文件夹

# tree 非自带默认软件，有时需要手动安装

# 显示目录下的所有文件及其文件夹
tree /home/demo

# -d 仅显示指定目录下的文件夹
tree -d /home/demo

rmdir：删除空文件夹

# rmdir 只能删除空目录
rmdir emptyDIR


[demo@localhost ~]$ mkdir -pv a/b/c
mkdir: created directory ‘a’
mkdir: created directory ‘a/b’
mkdir: created directory ‘a/b/c’

# -p 递归删除空目录（先删除最内层，依次往外删除），遇到非空时终止
[demo@localhost ~]$ rmdir -pv a/b/c
rmdir: removing directory, ‘a/b/c’
rmdir: removing directory, ‘a/b’
rmdir: removing directory, ‘a’

# 若b目录下存在b.txt则会删除失败终止，不再往外侧删除u
rmdir: removing directory, ‘a/b’
rmdir: failed to remove directory ‘a/b’: Directory not empty

3.3. Linux索引节点和链接

3.3.1 Linux索引节点

什么是inode

Linux中的文件分为数据部分和元信息部分，其中储存文件元信息部分的区域就叫做索引节点(inode)。

储存数据部分的区域叫做数据块(block)，每个块大小为4K，由8个连续的扇区组成，而扇区(Sector)是存储文件的最小单位，每个扇区大小为512字节

inode的内容

# 可以通过stat命令查看文件的inode内容，即元数据信息
$ stat FILENAME

inode由以下部分组成
  文件大小  
  文件类型
  inode节点号
  链接数 
  文件权限 
  文件属主  
  文件属组  
  文件时间： Access Modify Change  
  文件数据块位置

inode节点号

linux中每个分区管理各自的节点编号，各个分区互不影响。同一分区中节点编号相同，则必然指向同一数据块

# 查看各个分区的节点编号使用情况
[demo@localhost ~]$ df -i
Filesystem              Inodes IUsed  IFree IUse% Mounted on
/dev/mapper/centos-root 655360 30150 625210    5% /
/dev/sda1                76912   335  76577    1% /boot
/dev/mapper/centos-home 504928    26 504902    1% /home

# 查看具体文件的节点号
[demo@localhost ~]$ ll -i file.txt 
260623 -rw-r--r-- 1 demo demogroup 21 Jul 18 23:36 file.txt

# 查看具体文件的节点号
[demo@localhost ~]$ stat file.txt 
File: ‘file.txt’
Size: 21         Blocks: 8          IO Block: 4096   regular file
Device: fd02h/64770d Inode: 260623      Links: 1
Access: (0644/-rw-r--r--)  Uid: ( 1001/    demo)   Gid: ( 1001/demogroup)
Access: 2023-07-18 23:36:17.725000000 +0800
Modify: 2023-07-18 23:36:17.725000000 +0800
Change: 2023-07-18 23:36:17.725000000 +0800
Birth: -

磁盘空间问题

# 新建文件时，提示磁盘空间不足，No space left on device

# 排查磁盘存储空间是否已满
$ df -h

# 排除inode节点编号是否已用完
$ df -i

3.3.2 硬链接

文件访问的过程

Linux中以节点号来区分文件，用户通过文件名访问文件时，Linux操作系统会根据文件名获取节点编号，再由inode找到其对应的数据块，从而访问文件内容。
文件名称只是便于用户访问文件的途径，节点编号才是文件的唯一标识。
硬链接的含义

硬链接的本质就是同一个inode编号（同一个文件）拥有不同的文件名，文件名的个数就是该文件的链接数

硬链接的创建

# 命令格式
ln TARGET LINK_NAME

# TARGET文件指向inode编号为260623的数据块，此时链接数为1
$ ll -i /home/demo/TARGET 
260623 -rw-r--r-- 1 demo demogroup 21 Jul 18 23:36 TARGET

# 创建硬链接文件
$ ln /home/demo/TARGET /home/demo/hardlink/LINK_NAME

# LINK_NAME文件也指向inode编号为260623的数据块，此次链接数为2
$ ll -i /home/demo/TARGET hardlink/LINK_NAME 
260623 -rw-r--r-- 2 demo demogroup 21 Jul 18 23:36 hardlink/LINK_NAME
260623 -rw-r--r-- 2 demo demogroup 21 Jul 18 23:36 TARGET
# 文件大小，权限，内容都一样，就是同一份文件，无论使用哪个文件名去修改该数据块，另一个文件名查看也随之发生改变

# 删除文件，无论是TARGET还是LINK_NAME都会导致链接数减少，但是相互之间不影响，删除一个通过另一个文件名仍可以访问该数据块。（都删了呢）
$ rm /home/demo/TARGET
$ rm /home/demo/hardlink/LINK_NAME

硬连接的局限性

# 不能跨分区创建硬链接，因为硬连接本质是指向同一inode编号的数据块，而inode是以分区管理的(/和/home不在一个分区)
[demo@localhost ~]$ ln /home/demo/TARGET /LINK_NAME
ln: failed to create hard link ‘/LINK_NAME’ => ‘/home/demo/TARGET’: Invalid cross-device link

# 不能为文件夹创建硬链接
[demo@localhost ~]$ ln /home/demo/hardlink /home/link
ln: ‘/home/demo/hardlink’: hard link not allowed for directory

3.3.3 软链接

软链接的含义

软链接是指向源文件的链接类型文件，与源文件是两个不同的文件（inode编号与源文件不同），需要通过源文件才能访问数据块

软链接的命令格式

# 命令格式
$ ln -s TARGET LINK_NAME
$ ln -s SOURCE_DIR LINK_DIR

# 软链接支持跨分区创建，(/和/home不在一个分区)
ln -s /home/demo/TARGET /LINK_NAME

# 支持为文件夹创建软链接
ln -s /home/demo/source_dir /linkdir

软链接的创建

# TARGET的inode编号：260623，链接数为1
$ ll -i /home/demo/TARGET 
260623 -rw-r--r-- 1 demo demogroup 21 Jul 18 23:36 TARGET

# 创建软链接文件
[demo@localhost ~]$ ln -s /home/demo/TARGET /home/demo/softlink/LINK_NAME

# LINK_NAME的inode编号：260624，链接数为1，文件类型为链接文件
[demo@localhost ~]$ ll -i /home/demo/TARGET /home/demo/softlink/LINK_NAME
260624 lrwxrwxrwx 1 demo demogroup 17 Jul 19 23:02 /home/demo/softlink/LINK_NAME -> /home/demo/TARGET
260623 -rw-r--r-- 1 demo demogroup 21 Jul 18 23:36 /home/demo/TARGET

# 链接文件需要通过源文件才能访问，当源文件删除时，链接文件存在但是不能访问
[demo@localhost ~]$ rm /home/demo/TARGET
[demo@localhost ~]$ ll -i /home/demo/TARGET /home/demo/softlink/LINK_NAME
260624 lrwxrwxrwx 1 demo demogroup 17 Jul 19 23:02 /home/demo/softlink/LINK_NAME -> /home/demo/TARGET
[demo@localhost ~]$ cat /home/demo/softlink/LINK_NAME
cat: /home/demo/softlink/LINK_NAME: No such file or directory

软链接的适用场景

# 模拟应用不同版本
[demo@localhost ~]$ mkdir app-v{1..3}.0

# 创建1.0版本的软链接（不建议使用相对路径）
[demo@localhost ~]$ ln -s app-v1.0 app
lrwxrwxrwx 1 demo demogroup    8 Jul 19 23:20 app -> app-v1.0
drwxr-xr-x 2 demo demogroup 4096 Jul 19 23:18 app-v1.0
drwxr-xr-x 2 demo demogroup 4096 Jul 19 23:18 app-v2.0
drwxr-xr-x 2 demo demogroup 4096 Jul 19 23:18 app-v3.0

# 改为3.0版本的软链接，创建软链接建议使用绝对路径
[demo@localhost ~]$ rm app
[demo@localhost ~]$ ln -s /home/demo/app-v3.0 /home/demo/app
lrwxrwxrwx 1 demo demogroup   19 Jul 19 23:20 app -> /home/demo/app-v3.0
drwxr-xr-x 2 demo demogroup 4096 Jul 19 23:18 app-v1.0
drwxr-xr-x 2 demo demogroup 4096 Jul 19 23:18 app-v2.0
drwxr-xr-x 2 demo demogroup 4096 Jul 19 23:18 app-v3.0

[demo@localhost ~]$ ll -id /home/demo/app-v3.0 /home/demo/app
260617 lrwxrwxrwx 1 demo demogroup   19 Jul 19 23:20 /home/demo/app -> /home/demo/app-v3.0
260616 drwxr-xr-x 2 demo demogroup 4096 Jul 19 23:18 /home/demo/app-v3.0

3.4. 标准I/O重定向和管道

3.4.1 文件描述符与标准I/O

文件描述符

Linux系统中一切皆为文件，这其中就包括键盘、显示器这些设备文件。为了表示已经打开的文件，Linux会为每个文件分配一个编号（从0开始），这个编号就被称为文件描述符（File Descriptor）
可参考该链接Linux文件描述符到底是什么进行深入了解

标准I/O

Linux中会为每个进程默认打开3个文件(占用3个文件描述符)，分别对应0:STDIN 标准输入、1:STDOUT 标准输出、2:STDERR 标准错误

# 标准I/O及其对应的文件描述符
[demo@localhost ~]$ ll /dev/std*
lrwxrwxrwx 1 root root 15 Jul 20 22:56 /dev/stderr -> /proc/self/fd/2
lrwxrwxrwx 1 root root 15 Jul 20 22:56 /dev/stdin -> /proc/self/fd/0
lrwxrwxrwx 1 root root 15 Jul 20 22:56 /dev/stdout -> /proc/self/fd/1

# 查看文件描述符所属进程
[demo@localhost ~]$ ll /proc/self/fd/[0-2]
lrwx------ 1 demo demogroup 64 Jul 20 22:58 /proc/self/fd/0 -> /dev/pts/0
lrwx------ 1 demo demogroup 64 Jul 20 22:58 /proc/self/fd/1 -> /dev/pts/0
lrwx------ 1 demo demogroup 64 Jul 20 22:58 /proc/self/fd/2 -> /dev/pts/0

# pts/0就是当前登录终端
[demo@localhost ~]$ tty
/dev/pts/0

3.4.2 I/O重定向

I/O重定向的含义

stdin默认接收当前终端的输入，stdout与stderr默认输出到当前终端，
重定向就是读取其他设备/文件的输入、输出到其他设备/文件（不使用当前终端的默认的输入输出）。
包括stdin重定向、stdout重定向、stderr重定向

stdout/stderr重定向到不同文件

#  >  stdout(输出)重定向
$ tty > tty.out
[demo@localhost ~]$ cat tty.out 
/dev/pts/0

# 1>  stdout(输出)重定向
$ hostname 1> hostname.out
[demo@localhost ~]$ cat tty.out
localhost.localdomain

# 2> stderr(错误)重定向
$ rmdir tty.out 2> rmdir.err
[demo@localhost ~]$ cat rmdir.err 
rmdir: failed to remove ‘tty.out’: Not a directory

# 输出和错误重定向不同文件
$ ls /home/out /home/err > out.txt 2> err.txt

stdout/stderr重定向到同一文件

# 推荐使用
$ ls /home/out /home/err &> /home/all.log 

$ ls /home/out /home/err > /home/all.log 2>&1

$ ls /home/out /home/err 2> /home/all.log 1>&2

重定向的覆盖和追加

# > 是覆盖重定向，>>是追加重定向

# 利用/dev/null和 > 隐藏输出结果
$ yum -y install vim &> /dev/null

# 利用/dev/null和 > 覆盖大文件
$ cat /dev/null > /data/bigfile.log

stdin重定向

输入重定向，将原本从终端读取键盘输入改为读取其他文件输入
```
# 命令格式
$ CMD < FILENAME
```

多行重定向

$ cat > wait.txt
# 该命令cat会等待键盘输入
# 然后重定向到wait.txt文件
# 注意，一次回车就写入一次

# <<EOF表示多行输入开始，EOF表示结束，且必须位于行首
[demo@localhost ~]$ cat > file.txt <<EOF
> this is a stdout redirect.
> fisrt,cat commond wait stand input <<KEYWORD means muli line input begin,end of KEYWORD
> then,cat should show in terminal,but > redirect to file.txt
> so,this is stdout redirect.
> hahaha,zhong shi ying yu yyds
> EOF

3.4.3 标准输入字符的转换和删除

tr 转换或删除输入字符

# 命令格式
tr source_str dest_str STDIN

# tr将数字转换为字母
[demo@localhost ~]$ tr '123' 'abc'
1234567
abc4567

# 源字段没有对应的转换字符时，默认使用目标字段的最后一个字符
[demo@localhost ~]$ tr '12345' 'abc'
1234567
abccc67

# 字符小写转换为大写
[demo@localhost ~]$ tr 'a-z' 'A-Z'
adjsigs
ADJSIGS

# -d 删除指定字符
[demo@localhost ~]$ tr -d 'ad'
abcdef
bcef

# -s 将指定连续重复字符去重
[demo@localhost ~]$ tr -s 'a'
aaaaabbbcddaaaaae
abbbcddae

tr 实际应用

[demo@localhost ~]$ df
Filesystem              1K-blocks    Used Available Use% Mounted on
/dev/mapper/centos-root  10190100 1408972   8240456  15% /
/dev/sda1                  289285   95772    174057  36% /boot
/dev/mapper/centos-home   7815344   35532   7359768   1% /home
# 将多余空格转换为一个空格
[demo@localhost ~]$ df | tr -s ' '
Filesystem 1K-blocks Used Available Use% Mounted on
/dev/mapper/centos-root 10190100 1408972 8240456 15% /
/dev/sda1 289285 95772 174057 36% /boot
/dev/mapper/centos-home 7815344 35532 7359768 1% /home

3.4.4 管道

| 的使用

# 命令格式
STDOUT CMD | STDIN CMD

# 将前一个命令的标准输出 作为 后一个命令的标准输入
[demo@localhost home]$ hostname | tr 'a-z' 'A-Z'
LOCALHOST.LOCALDOMAIN

# 前一个命令必须有标准输出，cd命令没有，执行结果无意义
[demo@localhost home]$ cd demo | tr 'a-z' 'A-Z'

# 后一个命令必须能接收标准输入(不能是参数),echo和pwd都不能接受标准输入
[demo@localhost home]$ hostname | echo

[demo@localhost home]$ hostname | pwd
/home

tee 将标准输入，同时重定向到终端和文本

# 命令格式
tee [OPTION]... [FILE]... STDIN

# 将stdin.file的内容作为tee的输入，重定向到终端和out.txt中
[demo@localhost ~]$ tee out.file < stdin.file 
this is stdin.file content
as stdin of tee command

# tee -a 以追加的方式重定向至文本，并在屏幕上打印
[demo@localhost ~]$ hostname | tee -a out.file 
localhost.localdomain

[demo@localhost ~]$ cat out.file 
this is stdin.file content
as stdin of tee command
localhost.localdomain

posted @ 2022-05-29 20:35 人间丶迷走阅读(41) 评论(0) 编辑收藏举报

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