linux 基礎學習入門 5 inode 總結 tr tee 等小命令

linux day 5

1、inode是什麼？

理解inode，要從文件儲存提及。

文件儲存在硬盤上，硬盤的最小存儲單位叫作"扇區"（Sector）。每一個扇區儲存512字節（至關於0.5KB）。

 

操做系統讀取硬盤的時候，不會一個個扇區地讀取，這樣效率過低，而是一次性連續讀取多個扇區，即一次性讀取一個"塊"（block）。這種由多個扇區組成的"塊"，是文件存取的最小單位。"塊"的大小，最多見的是4KB，即連續八個 sector組成一個 block。

 

文件數據都儲存在"塊"中，那麼很顯然，咱們還必須找到一個地方儲存文件的元信息，好比文件的建立者、文件的建立日期、文件的大小等等。這種儲存文件元信息的區域就叫作inode，中文譯名爲"索引節點"。

 

2、inode的內容（類×××)

inode包含文件的元信息，具體來講有如下內容：

　　* 文件的字節數

　　* 文件擁有者的User ID

　　* 文件的Group ID

　　* 文件的讀、寫、執行權限

　　* 文件的時間戳，共有三個：ctime指inode上一次變更的時間，mtime指文件內容上一次變更的時間，atime指文件上一次打開的時間。

　　* 連接數，即有多少文件名指向這個inode

　　* 文件數據block的位置

 

能夠用stat命令，查看某個文件的inode信息：

stat example.txt

ls -i 也能夠

總之，除了文件名之外的全部文件信息，都存在inode之中。至於爲何沒有文件名，下文會有詳細解釋。

 

3、inode的大小

inode也會消耗硬盤空間，因此硬盤格式化的時候，操做系統自動將硬盤分紅兩個區域。一個是數據區，存放文件數據；另外一個是inode區（inode table），存放inode所包含的信息。

每一個inode節點的大小，通常是128字節或256字節。inode節點的總數，在格式化時就給定，通常是每1KB或每2KB就設置一個inode。假定在一塊1GB的硬盤中，每一個inode節點的大小爲128字節，每1KB就設置一個inode，那麼inode table的大小就會達到128MB，佔整塊硬盤的12.8%。

 

查看每一個硬盤分區的inode總數和已經使用的數量，可使用df命令。

df -i

• [root@Centos7 ~]# df -i

• Filesystem      Inodes  IUsed   IFree IUse% Mounted on

• /dev/sda2      9764864 116466 9648398    2% /

• devtmpfs        121540    399  121141    1% /dev

• tmpfs           125170      7  125163    1% /dev/shm

• tmpfs           125170    544  124626    1% /run

• tmpfs           125170     13  125157    1% /sys/fs/cgroup

• /dev/sda5      9764864    407 9764457    1% /testdir

• /dev/sda1       194560    330  194230    1% /boot

• tmpfs           125170     20  125150    1% /run/user/0

• /dev/sr0             0      0       0     - /run/media/root/CentOS 7 x86_64

•  

4、inode號碼

每一個inode都有一個號碼，操做系統用inode號碼來識別不一樣的文件。

 

這裏值得重複一遍，Unix/Linux系統內部不使用文件名，而使用inode號碼來識別文件。對於系統來講，文件名只是inode號碼便於識別的別稱或者綽號。表面上，用戶經過文件名，打開文件。實際上，系統內部這個過程分紅三步：首先，系統找到這個文件名對應的inode號碼；其次，經過inode號碼，獲取inode信息；最後，根據inode信息，找到文件數據所在的block，讀出數據。

 

使用ls -i命令，能夠看到文件名對應的inode號碼：

ls -i example.txt

 

5、目錄文件

Unix/Linux系統中，目錄（directory）也是一種文件。打開目錄，實際上就是打開目錄文件。

 

目錄文件的結構很是簡單，就是一系列目錄項（dirent）的列表。每一個目錄項，由兩部分組成：所包含文件的文件名，以及該文件名對應的inode號碼。

 

ls命令只列出目錄文件中的全部文件名：

ls /etc

ls -i命令列出整個目錄文件，即文件名和inode號碼：

ls -i /etc

若是要查看文件的詳細信息，就必須根據inode號碼，訪問inode節點，讀取信息。ls -l命令列出文件的詳細信息。

ls -l /etc

• [root@Centos7 ~]# ls -i1 .

• 55384276 anaconda-ks.cfg

• 54743278 bc

• 37164385 Desktop

• 37164387 Documents

• 54734383 Downloads

• 54743275 file1

• 54743281 -h

• 54733040 initial-setup-ks.cfg

• 54734384 Music

•  2299299 Pictures

• 20056208 Public

•  2299298 Templates

• 54743288 tr

• 20056227 Videos

• 54743273 xx

• 54743273 xx1

• 54743289 xx2

 

6、硬連接

通常狀況下，文件名和inode號碼是"一一對應"關係，每一個inode號碼對應一個文件名。可是，Unix/Linux系統容許，多個文件名指向同一個inode號碼。這意味着，能夠用不一樣的文件名訪問一樣的內容；對文件內容進行修改，會影響到全部文件名；可是，刪除一個文件名，不影響另外一個文件名的訪問。這種狀況就被稱爲"硬連接"（hard link）。

 

ln命令能夠建立硬連接：

ln 源文件 目標文件

運行上面這條命令之後，源文件與目標文件的inode號碼相同，都指向同一個inode。inode信息中有一項叫作"連接數"，記錄指向該inode的文件名總數，這時就會增長1。反過來，刪除一個文件名，就會使得inode節點中的"連接數"減1。當這個值減到0，代表沒有文件名指向這個inode，系統就會回收這個inode號碼，以及其所對應block區域。

 

這裏順便說一下目錄文件的"連接數"。建立目錄時，默認會生成兩個目錄項："."和".."。前者的inode號碼就是當前目錄的inode號碼，等同於當前目錄的"硬連接"；後者的inode號碼就是當前目錄的父目錄的inode號碼，等同於父目錄的"硬連接"。因此，任何一個目錄的"硬連接"總數，老是等於2加上它的子目錄總數（含隱藏目錄）,這裏的2是父目錄對其的「硬連接」和當前目錄下的".硬連接「。

 

7、軟連接

除了硬連接之外，還有一種特殊狀況。文件A和文件B的inode號碼雖然不同，可是文件A的內容是文件B的路徑。讀取文件A時，系統會自動將訪問者導向文件B。所以，不管打開哪個文件，最終讀取的都是文件B。這時，文件A就稱爲文件B的"軟連接"（soft link）或者"符號連接（symbolic link）。

 

這意味着，文件A依賴於文件B而存在，若是刪除了文件B，打開文件A就會報錯："No such file or directory"。這是軟連接與硬連接最大的不一樣：文件A指向文件B的文件名，而不是文件B的inode號碼，文件B的inode"連接數"不會所以發生變化。

 

ln -s命令能夠建立軟連接。

ln -s 源文文件或目錄 目標文件或目錄

ln -s (相對於要軟鏈接的文件的路徑) （軟鏈接所在路徑）

例如

1. [root@Centos7 ~]# ln -s ../root/xx /testdir/f2

2. [root@Centos7 ~]# ls /testdir/f2

3. /testdir/f2

4. [root@Centos7 testdir]# ll

5. total 4

6. -rw-r--r--. 1 root root 141 Jul 29 15:22 dd

7. lrwxrwxrwx. 1 root root  10 Jul 29 10:24 f1 -> ../root/xx

8. lrwxrwxrwx. 1 root root  10 Jul 29 20:45 f2 -> ../root/xx

8、inode的特殊做用

因爲inode號碼與文件名分離，這種機制致使了一些Unix/Linux系統特有的現象。

　　1. 有時，文件名包含特殊字符，沒法正常刪除。這時，直接刪除inode節點，就能起到刪除文件的做用。（此處未學）

　　2. 移動文件或重命名文件，只是改變文件名，不影響inode號碼。

　　3. 打開一個文件之後，系統就以inode號碼來識別這個文件，再也不考慮文件名。所以，一般來講，系統沒法從inode號碼得知文件名。

      第3點使得軟件更新變得簡單，能夠在不關閉軟件的狀況下進行更新，不須要重啓。由於系統經過inode號碼，識別運行中的文件，不經過文件名。更新的時候，新版文件以一樣的文件名，生成一個新的inode，不會影響到運行中的文件。等到下一次運行這個軟件的時候，文件名就自動指向新版文件，舊版文件的inode則被回收。

查看文件類型：

file

-b 列出文件辨識結果時，不顯示文件名稱

-c 詳細顯示指令執行過程，便於排錯或分析程序執行 （略）

-f 列出文件中文件名的文件類型

[root@Centos7 testdir]# file -f hh.txt 

/etc/issue: ASCII text

/dev/zero:  character special

/testdir:   directory

/xxx:       cannot open (No such file or directory)

-F 使用指定分隔符號替換輸出文件名後默認的「：」分隔符

[root@Centos7 testdir]# file -F"****" -f hh.txt 

/etc/issue**** ASCII text

/dev/zero****  character special

/testdir****   directory

/xxx****       cannot open (No such file or directory)

-i 輸出mime類型的字符串  （編碼機制 是用什麼寫的）

-L 產看對應軟鏈接對應文件的文件類型

-z 嘗試去解讀壓縮文件的內容

--help 顯示命令幫助

標準 I/O 和 管道

程序： 指令+數據

讀入數據： Input

輸出數據： Output

linux 給程序提供三種 I/O 設備

標準輸入（ Stdin ） 0 默認接受來自鍵盤的輸入

標準輸出（ Stdout ）1 默認輸出到終端窗口

標準錯誤（ Stderr ）2 默認輸出到終端窗口

I/O 重定向：改變默認位置

把輸出和錯誤從新定向到文件

Stdout 和 Stderr 能夠被重定向到文件：

命令   操做符號  文件名

支持的操做符號包括：

> 把 Stdout 重定向到文件

  2> 把 Stderr 重定向到文件

  &> 把全部輸出重定向到文件

[root@Centos7 testdir]# (ls;pwd) > fi

[root@Centos7 testdir]# cat fi

f1

fi

hh.txt

/testdir

> 文件內容會被覆蓋

# set -C ：禁止將內容覆蓋已有文件，但可最佳強制覆蓋： >|

# set C : 容許覆蓋

>>原有內容基礎上，追加內容 

把輸出和錯誤從新定向到文件

2> : 覆蓋重定向錯誤輸出數據流

2>>: 追加劇定向錯誤輸出數據流

合併 標準輸出 和 錯誤輸出 爲同一個數據流進行重定向：

&> : 覆蓋重定向

&>>: 追加劇定向

command > /path/to/file.out 2>&1

command >> /path/to/file.out 2>>&1

find /etc -name passwd 2> /dev/null

合併命令 stdout

（command ； command） >  all.txt

tr命令

tr - 轉換和刪除字符

tr [option]  set1 [set2]

選項 ：

-c  取字符集的補集

-d  刪除全部屬於第一字符集的字符

-s  把連續重複的字符以單獨一個字符表示

-t  先刪除第一字符集第二字符集多出的字符

使用 < 來重定向標準輸入

某些命令可以接受文件中導入的stdin

$ tr 'a-z' 'A-Z' < /etc/issue

該命令會把 /etc/issue 中的小寫字符都轉換成大寫字符

tr -d abc < /etc/fstab 刪除fstab文件中的全部abc

例如

[root@Centos7 testdir]# echo abc2abc3aabb3bbcc4cba > f1

[root@Centos7 testdir]# cat f1

abc2abc3aabb3bbcc4cba

[root@Centos7 testdir]# tr -d abc < /testdir/f1

2334

# cat > filea

hello

sfaslfkaslfa

sadffs

按ctrl+d離開， 可使用文件來代替鍵盤的輸入

# cat > filea < fileb   把 fileb 的內容 讀到 filea

[root@Centos7 testdir]# echo xxx > 11

[root@Centos7 testdir]# echo yyx > 22

[root@Centos7 testdir]# cat > 11 < 22

[root@Centos7 testdir]# cat 11 22

yyx

yyx

把 多行發給 sstdin

使用 「  <<終止詞  」 命令從鍵盤把多行重導向給 stdin 

這裏的end 是終止詞 隨意設

$ mail -s "Please call" 對方有戶名 << end

>hi 

>·whoami·id -nu

>please give me a call when you get in.

>

>wo

>end

管道

   用來鏈接命令

 命令1 | 命令2 |命令3

 stderr 默認不能經過管道轉發， 可利用 2>&1 或 |& 實現

 ls | tr 'a-z' 'A-Z'

 less : 一頁一頁產看輸入

 

  $ls-l /etc | less

 

 mail : 經過電子郵件發送輸入

  $echo "test email" | mail -s "test" username

 lpr  : 把輸入發送給打印機

  $echo "test print" | lpr -P printer_name

tee 命令 

[root@Centos7 testdir]# ls | tee ii.txt | tr 'a-z' 'A-Z'

F1

II.TXT

K

[root@Centos7 testdir]# ls | tee ii.txt 

f1

ii.txt

k

把 命令 保存到文件中 還能夠查看其內容

練習題

1，將/etc/issue文件中的內容轉換成打邂逅保存到/tmp/issue.out中

[root@Centos7 testdir]# cat /etc/issue | tr 'a-z' 'A-Z'> /testdir/xx

[root@Centos7 testdir]# cat xx

\S

KERNEL \R ON AN \M

THE HOSTNAME IS \N

LOGIN TERMINAL IS \L

THE TIME IS \T

2，將當前系統登陸用戶的信息轉換成大寫後保存到/tmp/who.out

[root@Centos7 testdir]# w | tr 'a-z' 'A-Z'> /testdir/xx.xx

[root@Centos7 testdir]# cat xx.xx 

14:04:47 UP  3:11,  3 USERS,  LOAD AVERAGE: 0.00, 0.01, 0.05

USER     TTY      FROM             LOGIN@   IDLE   JCPU   PCPU WHAT

ROOT     :0       :0               10:54   ?XDM?   1:58   0.40S GDM-SESSION-WORKER [PAM/GDM-AUTOLOGIN]

ROOT     PTS/0    :0               10:55    3:09M  0.06S  0.06S /BIN/BASH

ROOT     PTS/1    10.1.250.42      10:56    7.00S  0.84S  0.06S W

3，一個linux用戶給root發郵件，要求郵件標題爲「help」，郵件內容 HELLo，i am 用戶名 ，the system version is here, please help me to chech it , thanks!

[xhb88@Centos7 ~]$ mail -s "help" root  << eof

hi

i am `whoami`

the system version is here, please help me to chech it , thanks!

eof

4，將/root下文件列表 顯示成一行，並文件名之間用空格隔開

[root@Centos7 testdir]# ls -1 /root | tr '\n' ' '

anaconda-ks.cfg bc Desktop Documents Downloads file1 -h initial-setup-ks.cfg Music Pictures Public Templates tr Videos xx xx1 xx2 

5，file1文件內容爲： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10計算出全部數字的總和

[root@Centos7 testdir]# echo "1 2 3 4 5 6 7 8 9 10" > xx

[root@Centos7 testdir]# cat xx

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

[root@Centos7 testdir]# cat xx | tr ' ' '+' | bc

55

6，處理字符串 xt.l 1 jr#!$mn 2 c*/fe 3 uz 4,只保留其中的數字

       

        [root@Centos7 testdir]# cat kkkk 

xt.l 1 jr#!$mn 2 c*/fe 3 uz 4

[root@Centos7 testdir]# cat kkkk | tr -d [^[:alpha:]] | tr -d [^[:punct:]]

1  2  3  4