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8 文件與目錄、AWK

#计算机#操作系统#Linux#海贼班64
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AI 生成的摘要
這篇文章主要介紹了文件與目錄的管理，包括切換工作目錄、查看目錄、創建目錄、拷貝文件、刪除文件、移動文件等操作。同時還介紹了文件的查閱、修改時間、文件的隱藏屬性以及特殊權限等相關知識。此外，還介紹了一些命令和文件的查詢方法，如which、whereis、locate和find等。

文件讀取、權限控制、AWK 文本處理

課程內容#

目錄#

  • cd：切換工作目錄
    • 參數缺省：回到自己的家，[PS] C 語言不支持缺省參數，可通過宏實現
    • 參數～：回到自己的家，可使用 [~ 用戶名] 的方式指定該用戶名的家
    • 參數 -：回到上次目錄，適合兩個長路徑的相互切換
  • pwd
    • -L 邏輯工作目錄
    • -P 物理工作目錄【真實】
    • 主要體現在軟連接上
      • ln -s [要連接的文件] [軟連接的位置 / 或 软连接的位置 / 软连接名]
      • 兩者在同一片物理空間，物理目錄一致
      • 【刪除】對於軟連接 test 指向一個文件夾
        • [rm test] 只刪除這個連接文件
        • [rm -r test/] 會刪除連接的文件夾裡的所有內容，危險！
          • 雖然該操作會提示 test / 不是一個目錄，但 test / 下已經乾乾淨淨
          • 如果連接的是文件不是文件夾，不影響原內容
      • [PS] 硬連接不能用在目錄上
  • mkdir
    • -p 自動創建父目錄，當想創建多級目錄時
    • -m 設置權限
    • 示例：mkdir -p -m 700 ./test/abc/x
  • rmdir：可用 rm 替代
  • 絕對路徑：從根目錄 / 開始
  • 相對路徑：從當前目錄。或上層目錄.. 開始

文件與目錄的管理#

  • ls：顯示文件及目錄信息
  • cp：拷貝
    • -i 若文件存在，詢問
    • -r 遞歸
    • -a = -pdr
      • p 拷貝時連同文件屬性
      • d 拷貝連接文件而不是其指向
      • r 遞歸
    • -u 源文件比目標文件新才拷貝，適合大容量備份
    • -s 拷貝為軟連接；-l 拷貝為硬連接
    • cp/mv 多個文件時，最後一個必須是目錄
    • ⭐cp 的實現邏輯
      • 打開文件 → 讀文件 → 寫文件
      • 【如果 cp 的是一個管道】
        • 那需要從另一端傳入數據，才能讀取數據再寫
        • cp 完後，拷貝結果為存儲管道數據的普通文件
  • rm：刪除
    • -i 互動模式，會詢問
    • -r 遞歸
    • -f 強制
  • mv：移動
    • 本質就是 cp + rm
    • -i、-f、-u，類似 cp
  • basename：取文件名；dirname：取目錄名
    • 不會判斷有沒有文件
    • basename /home/xxx/abc → abc
    • dirname /home/xxx/abc → /home/xxx
    • 一般在 shell 腳本中用
  • rename：可以被 cp、mv 取代

文件內容的查閱#

  • cat：正向連續讀 [反向：tac]
    • -A = -vET
      • -v 顯示一般看不到的符號
      • -E 顯示斷行符為 $ [同 vim 下 list、 nolist]
      • -T 顯示 TAB 為 ^I
      • [PS] 如果有 \0...stray 錯誤（拷貝別人代碼時），可以用 - A 看看特殊字符
    • -b 列出行號；-n 連同空行列出行號
  • nl：輸出行號顯示文件
    • 選項 [選項參數]👈它倆有順序講究
    • -b [a/t] 行號指定的方式 → 對應 [cat -n/cat -b]
    • -n [ln/rn/rz] 列出行號的表示方法
    • -w [num] 行號所占位數
    • 一般用於特殊文本
  • more、less、head、tail
    • more 和 less 的區別
      • more 只能往下翻，搜索沒有高亮
      • less 更靈活，可以上下翻，搜索有高亮
    • 取 21 - 40 行：man ls | head -n 40 | tail -n -20 【去尾、掐頭，sed 也能實現】
  • od 以二進制方式查看文件內容，暫時用不到，具體操作見課程速記

修改文件時間與新建文件#

  • 三個時間
    • mtime [modify]：修改時間【默認顯示】
    • ctime [change]：權限修改時間
    • atime [access]：訪問時間（記錄成本很高）
    • [PS] Mac 下有更多的時間類型，與 Linux 不兼容
  • touch 文件
    • 主要用來修改時間
    • 如果不存在，會自動創建
    • 特殊用法用的少，詳見課程速記
    • [PS] 可以把文件的時間改回去，不讓人感知

文件隱藏屬性#

可通過 chattr [+/- 選項] 更改

  • A：不修改 atime [可提高效率、磁碟壽命]
  • S：同步寫入
    • 指 IO 同步，避免斷電沒保存 [斷電後內存裡的數據直接消失]
  • a：只能增加數據 [日誌]
    • 不能修改，不能刪除，即使是 sudo
    • 在 vim 下不能修改，但修改 [不用 sudo] 會產生沒有 a 屬性的備份文件
  • i：不能刪除、修改、建立連接 [默認為硬連接]，相當於【固化】
  • s：文件刪除時，直接從磁碟刪除
    • 正常情況下，刪除文件，只是把文件與對應磁碟位置的關係解除，內容其實還在磁碟裡，有點像 C 語言的 free ()
    • 加了 s 屬性後，刪除文件會將磁碟裡的數據全部置 0，真正的重寫清空
    • 這裡一般指機械硬碟，固態硬碟又另說
  • 【lsattr】查看文件隱藏屬性
    • [PS] 軟連接似乎沒有隱藏屬性

文件的特殊權限#

| 權限 | 權限占位符 | 作用對象 | 效果 |
|:----:|:----:|:----:|:----|:----:|:----|:----:|:----|
|set_uid|s | 二進制程序文件，非腳本 | 執行該程序時獲得程序所有者權限 |
|set_gid|s | 二進制程序文件，目錄 | 在該目錄下，有效組變為目錄所屬組 |
|sticky bit|t | 目錄 | 在該目錄下，用戶只能刪除自己創建的內容 |

可通過 chmod [u/g/ 空 |+/-|s/t] 更改

  • set_uid
    • ⭐chmod u+s，針對所屬用戶權限
    • 占所屬用戶權限的 x 的位置：如果存在 x，則變為 s；不存在，則變為 S
    • 舉例：其他用戶通過 passwd 命令修改密碼
      • 圖片
      • 其他用戶對存放密碼的文件 /etc/shadow 沒有任何權限
      • 但 passwd 命令有 s 權限，所以其他有執行權限的用戶在執行時獲得程序所有者權限，從而可以修改密碼文件 /etc/shadow
  • set_gid
    • ⭐chmod g+s，針對所屬組權限
    • 占所屬組權限的 x 的位置：如果存在 x，則變為 s；不存在，則變為 S
    • 在這個目錄裡做的事情都是以【目錄所屬組】的身份做的
    • 一般作用於目錄
      • 而對於二進制程序文件，有點類似 set_uid，但獲得的是【所屬組】的權限
    • 方便協同辦公，以組為單位管理目錄下的所有用戶
  • sticky bit 黏著位
    • ⭐chmod +t，可參考粘滯位—— 維基百科
    • 占其他用戶權限的 x 的位置：如果存在 x，則變為 t；不存在，則變為 T
    • 舉例：/tmp 目錄及目錄下的一些目錄

命令與文件的查詢#

  • which：尋找可執行文件
    • 在 PATH 路徑下查找
    • 在 zsh 下 ls 是 ls --color=tty 的別名，它會被第二條命令的 ls 誤認為是多個路徑
      • 圖片
      • 查看 which 的選項，可以通過 which -p ls 對 ls 只做【路徑搜索】
        • 圖片
        • 圖片
        • 學會使用命令替換符
  • whereis：尋找更多類型的文件，可指定特定類型
    • -b 只查找二進制文件
    • -m 只查找 man 手冊中的文件
    • -s 只查找源文件
    • -u 查找其他文件
  • locate：模糊定位
    • -i 忽略大小寫
    • 基於數據庫，不是實時更新的，可使用 [sudo] updatedb 馬上更新

find：高級查找⭐#

【時間】

  • -mtime、-ctime、-atime [單位為天]
    • <--__+n___|__n__|__-n__|：n天之前 [不包含n] | n天前的一天內 | n天內 [包含n]
    • image-20201216223627330
    • 分鐘為單位可查看 man 手冊：-mmin、-cmin、-amin
  • ⭐創建一個文件，文件及當前目錄的 mtime 都會被修改
    • 因為每個目錄有一張文件表，裡面記錄文件名和 inode
    • 當目錄裡增加了一個文件，該文件表也就多了一個文件名及 inode
    • 所以當前目錄的 mtime 也會變
    • ❗ 但如果只是修改一個文件，很好理解，當前目錄的 mtime 不會改變
  • -newer file 以文件時間作為時間節點

【用戶、用戶組】

  • -user 指定 user 名
    • 查找用戶 hz 在 10 分鐘內活躍的進程 ID 【PID】
    • 圖片
    • 進程文件在 /proc 下，都是虛擬的，文件 [目錄] 大小為 0
    • 應用：殺死進程
    • [PS] 進程 ID 和 inode 不是一回事，不能殺 inode
  • -uid、-gid、-group、nouser、nogroup 的使用同 - user

【文件、文件權限】

  • -name 匹配文件名
    • 圖片
    • (... -o ...) 邏輯或，注意括號用 \ 轉義，兩端裡面有空格
    • xargs—— 參數代換，不需要再移到前面用命令替換符
  • -size [+ 大於 - 小於]
    • 可以查找空文件，用來做清理，但要注意一些特殊文件 [.py 等]
  • -type
    • 7 種文件類型：f b c d l s p
  • -perm 775/-775
    • 後者包含前者，即 - 775 包括 775、776、777
  • -exec find 自帶的執行工具
    • 圖片
    • 統計已編寫的 c、cpp、sh 代碼行數
    • -exec— 命令的開始
    • {} —— find 的結果
    • ; —— 命令的結束

➕AWK 文本數據處理#

awk [-Ffv] 'BEGIN { commands } pattern { commands } END { commands } file'

  • 常用選項

    • -F fs：指定分隔符 fs，可以是字符或正則表達式，默認為空格
    • -v var=value：傳遞外部變量 var 給 awk
    • -f scriptfile：從腳本文件 scriptfile 讀取 awk 命令

  • BEGIN {}：開始執行一次

  • pattern {}：重點⭐

    • awk 讀取的每一行都會執行一次
    • 如果沒有提供 pattern 語句塊，則默認執行 {print}

  • END {}：最後執行一次

  • [PS]

    • 可以從文件 file 讀取數據，也可以用管道 "|" 傳遞數據
    • commands 支持各種語言的 print 函數，如 C 語言的 printf ()

  • 示例：統計最近登錄的總時長

    • 圖片
    • 先預處理數據
    • 圖片
    • 使用 awk 取到需要的時長數據
    • 圖片
    • 使用 awk 做計算
    • 常用內建變量：$n、NF、NR
  • 圖片

  • [PS]

    • 參考文檔 ——AWK 程序設計語言
    • 不用強背，知道它的功能即可
    • 其偏向於專業性；其實是一門語言，有自己的語法結構
    • 有很多變種
  • 圖片

附加知識點#

  • 對於 /var 下的 run 目錄：ls -al run/，ls -ald run/，ls -ald run
    • 三者的結果都不一樣，ls -ald run 也可以用 ls -al run
    • 注意斜杠 / 的存在
  • PATH 變量是在進程裡，斷開 SSH 後重連，PATH 變量會恢復原樣
    • 嚴格說是在內存裡
  • 管道文件 [mkfifo 創建的] 和管道 [命令中的 | ] 的區別
    • 本質上沒有區別：一進一出，沒輸入就會產生阻塞
    • 但是，| 隱含創建了一個進程，處理了數據後再返回給原進程
  • ⭐Linux 中，文本處理的基本單位：行
    • cat、tac、scanf、printf
  • 【硬連接】
    • 相當於一個文件多了一個別名，刪除一個別名不影響文件
    • 對於存在硬連接的 a、b 文件
      • 通過 ls -i 查看 inode [文件結點號]
      • 會發現 a、b 兩個文件的 inode 相同，且文件連接數為 2
  • chmod -R ...：遞歸，修改目錄及下面所有文件的權限
  • 解壓壓縮：gzip/gunzip、tar -c 壓縮 /-x 解壓 /-v 顯示冗餘信息 /-z 通過 gzip 操作
    • tar 不能解壓.gz 文件，使用 gunzip 即可
  • ⭐創建的目錄默認大小為 4096 Byte = 4K
    • 對應磁碟的一個 block，存儲的是一個文件表
    • ❗目錄大小不會為 0，/proc 下的大小為 0 的目錄，屬於虛擬文件系統，不是真的目錄

思考點#

  • C 的源文件被編譯後的 a.out，使用./a.out 執行，這裡的./ 是什麼意思
    • 沒有特殊含義，就是【當前路徑】，用的是相對路徑執行
    • 也可以使用絕對路徑執行
    • ❓直接 a.out 呢？
      • a.out 會被認為是命令，從而報錯 command not found
      • 對於默認的字符，系統默認為是執行命令，會找內置命令或去 PATH 路徑下找
        • 默認為命令而不是文件，因為命令更常用
  • 輸出重定向的細節
    • 圖片
    • 方式①：會排隊，按順序輸出
    • 方式②：同時傳，數據會亂序
    • &1 = 1 號文件
    • 此外，方式①還有順序要求
      • 圖片
      • 這樣，2 號文件沒有輸出到 1 號文件裡
      • 這裡順序有講究，得先打開 xxx.log 文件！
  • find 找不到文件時，再 ls 容易讓人產生錯覺
    • 圖片
    • 相當於 ls 空，即 ls 當前目錄

Tips#

  • 【避免 rm 危險操作】
    • 寫腳本定時 [contab] 將代碼上傳到 Github、碼雲
    • 把 rm 封裝改成 mv，給自己定義的回收站，寫腳本定時清理超過 3 天的文件
  • 【小技巧】shell 下，輸入一小部分代碼，按上下鍵可以匹配曾輸過的匹配的代碼
    • [其它] 使用驚嘆號！開頭
      • !mk 直接輸入在歷史記錄裡最近的匹配命令
      • !9812 直接輸入 history 裡第 9812 行
  • 一般 - r、-R 表示遞歸，可自己嘗試，小寫被佔用了就會用大寫
  • 聊到 link 默認指硬連接
  • man 手冊搜索參數時，使用 "/-z,"，在後面加一個逗號，匹配數更少
  • $() 可以充當命令替換符 ``

課程速記#

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