04. Linux文件與目錄管理

1. 幾個特殊目錄

. ：此層目錄

.. ：上一層目錄

-：前一個工作目錄

~：當前用戶的家目錄

~account：account用戶的家目錄

說明：每個目錄下都有. 和..目錄，即使是根目錄/ 下也有，只不過他們代表同一個目錄（可以發現根目錄下的. 和.. 目錄的inode編號相同，爲同一個目錄）

一般文件系統的頂層目錄（如本例中的/、/boot、/home）的inode編號從2開始，幾個編號爲1的目錄都是虛擬文件系統的頂層目錄

所謂的頂層目錄，實際上就是文件系統在目錄樹中的掛載點

2. PATH環境變量

1）在任何地方都可以執行PATH環境變量中所包含目錄中的命令

2）不同用戶的PATH環境變量值是不同的，所以能隨意執行的命令也不同。

3）假設2個ls命令在不同的目錄中，如/usr/local/bin/ls和/bin/ls，那麼執行ls時，PATH中哪個目錄先被搜索就執行哪個。

4）PATH環境變量可以修改

① shell中使用export PATH=$PATH:要加入的目錄，實現臨時修改

② 在腳本中修改（~/.bashrc等），實現永久修改

注意：出於安全因素考慮，最好不要將當前目錄（ . ）加入PATH變量

3. 目錄與文件相關命令

1）cd命令

命令名稱：cd

命令英文原意：change directory

命令所在路徑：shell內建命令

執行權限：所有用戶

功能描述：切換工作目錄

語法：cd [目錄]

注：cd後不加任何內容是進入當前用戶的家目錄

2）pwd命令

命令名稱：pwd

命令英文原意：print working directory

命令所在路徑：/bin/pwd

執行權限：所有用戶

功能描述：顯示當前目錄

語法：pwd [-P]

-P：如果當前目錄是軟連接，則顯示其指向的目錄（avoid all symlinks）

示例：

3）mkdir命令

命令名稱：mkdir

命令英文原意：make directories

命令所在路徑：/bin/mkdir

執行權限：所有用戶

功能描述：創建新目錄

語法：mkdir [-pm] 目錄名

-p：遞歸創建，一併創建路徑中尚未創建的目錄，如果目錄已存在不報錯

-m：創建目錄的同時指定權限，無視默認權限（umask）

4）rmdir命令

命令名稱：rmdir

命令英文原意：remove empty directories

命令所在路徑：/bin/rmdir

執行權限：所有用戶

功能描述：刪除空目錄

語法：rmdir [-p] 目錄名

-p：連同上層的 空目錄 一併刪除

5）ls命令

命令名稱：ls

命令所在路徑：/bin/ls

執行權限：所有用戶

功能描述：顯示目錄文件

語法：ls [-aldhiR] [文件或目錄]

-a：顯示所有文件，包括隱藏文件

-l：詳細信息顯示

-d：查看目錄屬性

-h：人性化顯示

-i：顯示inode編號

-R：連同子目錄內容一併顯示，即顯示目錄下的所有文件

說明：-d 選項作用

6）cp命令

命令名稱：cp

命令英文原意：copy

命令所在路徑：/bin/cp

執行權限：所有用戶

功能描述：複製文件或目錄

語法：cp [-rpdu] 源文件或目錄 目標目錄

-r：遞歸，複製目錄時必須使用

-p：複製時保留文件屬性（常用於備份）

-d：若源文件爲軟鏈接文件，則複製鏈接文件屬性而非文件本身

-u：只有目標比源舊時才複製（update）

-a：相當於-pdr

注意：理解cp命令的關鍵是cp的目標文件是 新建一個文件 ，因此會使用新的inode和block，自然也就有了拷貝中的權限屬性問題。

所謂權限屬性問題，即如果在拷貝中不加限制，目標文件的屬性將會是用戶新建文件的默認屬性（這些屬性包括文件所有者、所屬組、權限、時間等）。

說明1：-p 選項的作用

可見，當沒有使用-p 選項時，由於複製文件相當於在目標目錄中新建文件，所以文件的最後修改時間就改變了。

在默認條件下，cp的源文件與目的文件的權限不同，目的文件的所有者通常是命令操作者本身（即新建文件時的默認所有者和所屬組），此時也可以使用-p選項保留原用戶和原用戶組

可見使用-p選項後保留了原先的用戶組信息，但是 只有root用戶有此功能，普通用戶即使使用-p 選項也無法保留文件所有者和所屬組

普通用戶使用-p 選項可以保持時間不變，但用戶和用戶組均改爲cp命令執行者及其缺省組

爲什麼會這樣呢？其實從root環境的例子中就可以找到答案，我們觀察複製後文件的inode編號

一定要注意，複製後的文件是一個獨立的文件，root用戶使用-p的做法相當於給utmp用戶組增加了一個文件，但普通用戶是沒有這個權利的

說明2：-d選項的作用

假設hello_soft是hello的軟鏈接文件

下面測試-d 選項的作用

說明3：使用cp複製文件需要有文件的讀權限（當然僅是針對普通用戶而言）

說明4：cp 命令還可以進行硬鏈接[-l]和軟鏈接[-s]，但我個人強烈反對這種非主流的用法

7）rm命令

命令名稱：rm

命令英文原意：remove

命令所在路徑：/bin/rm

執行權限：所有用戶

功能描述：刪除文件或目錄

語法：rm [-rf] 文件或目錄

-r：遞歸，刪除目錄時必須使用

-f：強制執行

注意：root用戶使用的rm實際上是rm -i的別名，所以刪除文件時默認會有提示

8）mv命令

命令名稱：mv

命令英文原意：move

命令所在路徑：/bin/mv

執行權限：所有用戶

功能描述：剪切文件、改名

語法：mv 源文件或目錄 目標目錄

注：也可以使用rename命令給文件更名，而且可以實現批量更改

注意1：剪切並不會新建文件，只是修改目錄文件block中文件名與inode的對應關係

注意2：root用戶的mv命令也是別名

9）touch命令

命令名稱：touch

命令所在路徑：/bin/touch

執行權限：所有用戶

功能描述：創建空文件，更新文件的時間戳

語法：touch 文件名

說明：關於更新文件時間戳

只有文件是所有者和root可以修改文件的時間戳

經上機驗證，普通用戶如果是文件所有者，即使沒有r、w、x權限依然可以使用touch修改時間戳。這是因爲時間戳記錄在文件對應的inode中而不是文件本身的內容，而所謂文件的權限是針對文件內容的。

Linux中文件的三個時間：

① modification time（mtime）

當文件的「內容數據」更改時（block被修改），就會更新這個時間，ls默認顯示的時間就是mtime。

② status time（ctime, change time）

當文件的「狀態」改變時（inode被修改），就會更新這個時間，比如 權限 與 屬性 被更改。

③ access time（atime）

當「該文件的內容被取用」時，就會更新這個時間，比如使用cat去顯示文件的內容

touch命令更新的是atime和mtime（update the access and modification times of each file to the current time）

10）取得文件名與目錄名

basename：取得文件名

dirname：取得目錄名

11）file命令

命令名稱：file

命令所在路徑：/usr/bin/file

執行權限：所有用戶

功能描述：查看文件類型

語法：file 文件名

4. 文件內容查閱命令

1）cat命令

命令名稱：cat

命令所在路徑：/bin/cat

執行權限：所有用戶

功能描述：顯示文件內容；連接文件並顯示在標準輸出上

語法：cat [-n] 文件名

-n：顯示行號，連空白行也有行號

2）tac命令

命令名稱：tac

命令所在路徑：/usr/bin/tac

執行權限：所有用戶

功能描述：反向顯示文件內容

語法：tac 文件名

注意：tac是沒有-n選項的~~

3）more命令

命令名稱：more

命令所在路徑：/bin/more

執行權限：所有用戶

功能描述： 分頁 顯示文件內容

語法：more 文件名

相關操作：

[空格]或[f]：向下翻頁

[Enter]：換行

[b]：向上翻頁 //原來只有less可以

q或Q：退出

但more中不能查找（準確說是不能標亮）

4）less命令

命令名稱：less

命令所在路徑：/usr/bin/less

執行權限：所有用戶

功能描述：分頁顯示內容，可向上翻頁（可以使用PgUp、PgDn和上下箭頭），也可以查找

語法：less 文件名

5）head命令

命令名稱：head

命令所在路徑：/usr/bin/head

執行權限：所有用戶

功能描述：顯示文件前面幾行

語法：head [-n] 文件名 //head -n 5 filename

-n：指定顯示的行數，默認爲10行

說明：head -n -100 filename

-n 後的參數爲負數：除了最後的100行不顯示，其餘均顯示出來

6）tail命令

命令名稱：tail

命令所在路徑：/usr/bin/tail

執行權限：所有用戶

功能描述：顯示文件後面幾行

語法：tail [-nf] 文件名

-n：指定顯示的行數，默認爲10行

-f：動態顯示文件末尾內容

說明1：tail -n +100 filename

從100行開始，顯示到最後（-n +K，to output lines starting with the Kth）

說明2：-f 選項的作用

以日誌文件/var/log/message爲例

可見顯示後並沒有退出，而是掛起等待，下面用SecureCRT遠程登錄，然後設置一下虛擬IP

這些操作就會反應到日誌文件中。該功能一般用於動態監視日誌文件。

7）od命令

命令名稱：od

命令所在路徑：/usr/bin/od

執行權限：所有用戶

功能描述：使用八\十六進制或其他格式顯示文件，一般用於顯示非文本文件

語法：od [-t TYPE] [文件名] //此處可以省略文件名，此時從stdin得到輸入內容

-t c：以ASCII字符輸出

-t d[size]：利用十進制輸出，每個整數佔用size個字節

-t o[size]：利用八進制輸出，每個整數佔用size個字節

-t x[size]：利用十六進制輸出，每個整數佔用size個字節

注意：size只能是2的n次冪

注：如果不用-t 選擇指定，默認是以-t o2顯示文件內容

5. 文件特殊權限：SUID、SGID、SBIT

1）概述

這三種特殊權限都是針對文件的執行（x）權限，通過替換user、group和other的x權限位實現不同的功能

說明：s 與t 這兩個權限的意義與系統的賬號及系統的進程有關

2）SUID（Set UID）

定義：s 出現在文件所有者的x 權限上

功能：

① 只有 可執行的二進制程序才能設定SUID權限

② 命令的執行者要對該程序有x 權限

③ 命令執行者在執行該程序時獲得該程序文件屬主的身份

④ SUID權限只在該程序執行過程中有效，也就是說身份改變只在程序執行過程中有效。

示例：passwd命令

普通用戶可以通過passwd命令修改自己的密碼，而對密碼的修改就體現在對/etc/shadow文件的修改，我們來看一下這個文件的權限

也就是說，只有root用戶可以讀寫這個文件（因爲rwx權限是不能限制root用戶的）

下面再看一下passwd命令的權限

可見passwd命令設置了SUID，所以普通用戶在執行passwd命令時獲得了passwd命令屬主，即root用戶的身份，因而可以修改/etc/passwd文件

特別注意 ：SUID的設置是非常危險的，假設vim被設置了SUID，那麼所有能運行vim的用戶都可以藉由vim這個軟件修改系統文件。因此在Linux中將這類文件標爲紅色，以示危險。

3）SGID（Set GID）

定義：s 出現在文件所屬組的x 權限上

SGID 對文件 的作用：

① 只有可執行的二進制程序能設置SGID權限

② 命令執行者要對該程序擁有x權限

③ 命令執行者在執行程序時，組身份提升爲該程序文件的屬組

④ SGID權限同樣只在該程序執行過程中有效，也就是說組身份的改變只在程序執行過程中有效

SGID對文件作用示例：locate命令

locate命令在執行過程中要查詢/var/lib/mlocate/mlocate.db，我們來看看這個數據庫的權限

注意：這個數據庫原先沒有，在執行了 updatedb 後纔有

可見普通用戶並不能訪問這個數據庫文件，下面再來看看locate命令的權限

可見該命令設置的SGID，所以普通用戶在運行locate命令時，組身份變爲slocate，因此可以讀取mlocate.db數據庫

SGID對目錄的作用：

① 普通用戶必須對此目錄擁有r 和x 權限，才能進入此目錄

② 普通用戶在此目錄中的 有效組 會變成此目錄的屬組

③ 若普通用戶對此目錄擁有w 權限，新建文件的默認屬組是這個目錄的屬組

注意：如果沒有SGID，新建文件的屬組應該是命令執行者的缺省組

說明：有效組的查看

可以使用id命令查看當前有效組

id：print real and effective user and group IDs

但是根據實驗，在設置SGID的目錄中，使用id打印出的有效組依然爲500。但創建文件的所屬組確實更改爲該目錄的所屬組

4）SBIT（Sticky Bit）

定義：t 出現在文件其他用戶的x 權限上

功能：

① SBIT目前只對目錄有效

② 普通用戶對該目錄擁有w 和x 權限，即普通用戶可以在此目錄擁有寫入權限

③ 如果沒有SBIT，因爲普通用戶擁有w 權限，所以可以刪除此目錄下的所有文件，包括其他用戶建立的文件。一旦賦予了SBIT，除了root可以刪除所有文件，普通用戶就算擁有w 權限，也只能刪除自己建立的文件，但是不能刪除其他用戶建立的文件

示例：/tmp目錄

所以任何人都可以在/tmp內添加、修改文件，但僅有該文件/目錄的屬主和root能刪除。

5）如何設置特殊權限位

chmod xugo 文件/目錄

其中ugo即通常的rwx權限位，x 爲特殊權限位

4：SUID

2：SGID

1：SBIT

注意：由於這三種特殊權限都是針對x 權限的，如果文件本身不具備x 權限，設置後將是S、T，表示空，即沒有相應權限

6. 文件隱藏屬性

1）chattr命令

命令名稱：chattr

命令所在路徑：/nur/bin/chattr

執行權限：所有用戶

功能描述：修改文件/目錄的隱藏屬性

語法：chattr [+-=] [隱藏屬性選項] 文件或目錄名

+：增加權限

-：刪除權限

=：等於某權限

常使用的2種隱藏屬性：

i 屬性：

對文件：不允許對文件進行刪除、改名，也不能添加和修改數據。

對目錄：首先該目錄本身不能刪除、改名。由於目錄文件中記錄的是文件名與inode編號的對應關係，所謂添加、修改目錄文件的數據就是修改目錄下的目錄項。所以添加了i 屬性後，只能修改目錄下文件的數據，但不能建立和刪除目錄下的內容。

a 屬性：

對文件：只能在文件中添加數據，但不能刪除、修改數據。

對目錄：只允許在目錄中建立項目，但不允許刪除項目。

說明：

A. 與一般rwx權限相比， chattr設置的隱藏權限對root用戶也生效 ，但rwx不能。

B. chattr設置的隱藏權限僅對ext2/ext3文件系統有效

C. i 屬性和a 屬性只能由root設置 （已上機驗證）

D. 文件設置a 屬性後，是不能用文本編輯器（如vim）來編輯的，即使我們只是添加內容，因爲系統無法判斷你只是追加內容。可以使用echo xxx >> 文件的方式來追加內容。（從應用編程的角度說，只能以追加的方式打開文件）

E. 這2種隱藏屬性都是保護系統重要文件免遭誤刪除，是實現系統安全的一種手段。

2）lsattr命令

命令名稱：lsattr

命令所在路徑：/usr/bin/ln

執行權限：所有用戶

功能描述：查看文件/目錄的隱藏屬性

語法：lsattr [-adR] 文件/目錄名

-a：顯示所有文件和目錄，包括隱藏文件

-d：若目標是目錄，僅列出目錄本身的屬性，而不是目錄中文件的屬性

-R：連同子目錄的內容全顯示出來

7. 文件查找類命令

1）命令搜索類

A. which命令

命令名稱：which

命令所在路徑：/usr/bin/lwhich

執行權限：所有用戶

功能描述：搜索命令所在路徑及別名信息（show the full path of (shell) command）

語法：which [-a] 命令

-a：列出PATH路徑中所有匹配項，而不只是第一個

說明1：which命令是 根據PATH環境變量 中的路徑去查找 可執行文件 。

說明2：which後面必須跟 完整的文件名，不能用通配符 。

說明3：which命令自然查找不到shell內置的命令

B. whereis命令

命令名稱：whereis

命令所在路徑：/usr/bin/whereis

執行權限：所有用戶

功能描述：搜索命令所在目錄及幫助文檔路徑（locate the binary, source, and manual page file for a command）

語法：whereis [-bms] 命令名稱

-b：只查找二進制文件

-m：只查找manual路徑下的文件

-s：只查找源文件

說明1：whereis是搜索文件數據庫，不是搜索硬盤

說明2：wheris也需要 完整的文件名，不能使用通配符 。

2）文件搜索類

A. locate命令

命令名稱：locate

命令所在路徑：/usr/bin/locate

執行權限：所有用戶

功能描述：在文件資料庫中查找文件

語法：locate [-i] 文件名

-i：忽略大小寫

注意：locate PATTERN的行爲相當於查找文件名爲*PATTERN*的文件，所以加入通配符反而有問題

說明1：locate命令是在/var/lib/mlocate數據庫中搜索文件。

使用數據庫的優點：搜索速度快

使用數據庫的缺點：

① 由於數據庫 不是實時更新 ，所以會找到已刪除的文件，或新創建的文件找不到

② 文件數據庫有 搜索範圍 ，所以有些目錄（比如/tmp目錄）中的文件不會被搜索到

如何更新mlocate數據庫：使用 updatedb 命令，該命令會根據/etc/updatedb.conf的設置去查找系統硬盤內的文件名並更新/var/lib/mlocate數據庫

說明2：locate命令不能使用通配符，但關鍵字可以是要查找文件名的一部分（上文已有解釋）

B. find命令

命令名稱：find

命令所在路徑：/bin/find

執行權限：所有用戶

功能描述：文件搜索（搜索硬盤、最強大、最複雜）

語法：find [搜索範圍（可以接多個目錄）] [匹配條件]

說明：find命令可以使用通配符

下面是對匹配條件的說明：

① 匹配條件

a. 文件名

find /etc -name init //可以使用*init* init*等等

find /etc -iname init //不區分大小寫

b. 文件大小

find / -size +204800

+n：大於n

-n：小於n

n： 等於n

注意：find按文件大小搜索時，以數據塊爲單位，即以512B（0.5KB）爲單位。所以+204800就是搜索大於100MB的文件

也可以使用c（代表byte）或k（代表1024 byte）來指定文件大小（e.g. -size +50k）

c. 文件所有者或所屬組

find / -user chencheng

find / -group chencheng

說明1：也可以使用 -uid 和 -gid 查找

說明2：-nouser和-nogroup分別用於查找文件所有者不在/etc/passwd文件中或文件所屬組不在/etc/group文件中的文件

d. 時間

-amin -cmin -mmin ：以分鐘爲單位

-atime -ctime -mtime ：以天（24小時）爲單位

下圖顯示的就是使用-mtime +4 -mtime -4 -mtime 4的效果

e. 文件權限

-perm mode：文件權限 = mode

-perm -mode：文件權限 至少 = mode（必須全部包含mode的權限）

-perm +mode：文件權限包含任一mode權限

f. 文件類型

-type f 文件

-type d 目錄

-type l 軟鏈接

g. inode節點編號

-inum

說明：-inum查找的2個應用場景

· 刪除文件名詭異的文件，此時可以根據inode號刪除

find ./ -inum xxx -exec rm {} \;

· 查看一個文件是否有硬鏈接，在文件所在分區按inode編號搜索即可（因爲硬鏈接不能跨分區）

find ./ -inum xxx

② 連接選項

a. 邏輯連接

-a ：2個匹配條件同時滿足

-o ：2個匹配條件滿足任一即可

比如查找80~100MB的文件

find /etc -size +163840 -a -size -204800

b. find後執行命令

find / -name inittab -exec ls -l {} \; //{}和\;之間的空格必須有

說明：

-exec到\; 標識了額外命令的開始和結束

{}表示find命令的執行結果

可以使用-ok代替-exec，區別在於-ok執行額外命令時，每次都要詢問是否執行

注意：使用-exec執行額外命令不支持命令別名，所以只能用ls -l 而不能使用ll

3）文件內容搜索類

命令名稱：grep

命令所在路徑：/bin/grep

執行權限：所有用戶

功能描述：在文件中搜索與給定字符串匹配的行並輸出

語法：grep [-ivnr] 指定字符串 文件

-i：不區分大小寫

-v：排除指定字符串，輸出剩餘內容

注意：使用-exec執行額外命令不支持命令別名，所以只能用ls -l 而不能使用ll

3）文件內容搜索類

命令名稱：grep

命令所在路徑：/bin/grep

執行權限：所有用戶

功能描述：在文件中搜索與給定字符串匹配的行並輸出

語法：grep [-ivnr] 指定字符串 文件

-i：不區分大小寫

-v：排除指定字符串，輸出剩餘內容

-n：輸出匹配行的行號

-r： 遞歸查找給定目錄下的所有文件，此時命令對象可以是目錄

示例1：grep -n mysql /root/install.log

示例2：不顯示腳本中的註釋（此處指去掉以#開頭的行）

grep -v ^# /etc/inittab

此處的^# 就是指開頭的井號

8. 權限與命令執行的關係

1）讓用戶可以進入某目錄成爲工作目錄的基本權限

可使用的命令：cd