Linux filesystem hierarchy and file manager

命令总结:
本章节包含如下命令：
touch, mkdir, cp, install, mv, rm, mktemp，more, less, head, tail, man, stat，setfacl, getfacl, set, wc, cut, sort, uniq, diff, path

一、File system hierarchy standard

**Linux设计哲学一切皆文件，包括所有的设备、总线都定义为文件，FHS协会将linux文件定义为各个不同的层级，每个从根到根下的二级目录，表示的意义都不一样。Linux操作系统包含了kernel和application。Linux系统又将各类库划分为两大类，其中包含了静态库和动态库。静态库是直接编译进同内核，即initrd中，随系统启动时启动。动态库是将所包含的功能编译为单个库文件，放至系统指定的目录中，再程序应用启动时，按需调用。Linux将系统所需要用到的库文件都包含进了glibc库中，故glibc是linux系统必不可少的库文件。FHS定义的linux文件系统也被称作为Filesystem Hierarchy Standard,其也被众多的linux分行版本所引用，只是其极少的部分未统一。

Filesystem Hierarchy standard：

1. /bin Essential user command binaries,所有用户的基本命令文件存放路径
2. /sbin System binaries,系统管理二进制程序存放路径
3. /boot Static file of the boot loader,系统引导加载器必须用到的各静态文件，如：kerenl,initrd,initramfs
4. /dev device file ,特殊文件及设备文件
5. /etc Host-specific system configuration,系统及程序的配置文件，只能为静态文件，不能为二进制文件
6. /home User-home directory(optional),普通用户的家目录
7. /lib Essential shares binaries and kernel moudles,为系统及程序提供共享库（/bin,/sbin等），以及为kernel提供内核模块
   1. lib.so.* ：启动链接的C库
   2. ld* : 运行时链接器/加载器
   3. modules : 用于存储内核模块的目录
8. /lib64 64位操作系统特有存储64位库的路径
9. /media Mount point for removable media
10. /mnt Mount point for temp
11. /opt And-on application software packages,第三方软件安装位置
12. /root root home directory (optional)
13. /srv Date for service provided by system,为当前主机服务提供的数据
14. /tmp Temporary files.为所有用户提供临时存放文件的路径，所有用户有写权限，这处有特殊权限
15. /usr User Hierarhcy,全局共享只读数据路径
    bin/ sbin/ lib/ lib64/ include/ share/ local/ src/
16. /usr/local local hierarchy.让管理员安装本地程序，能通常安装三方程序
17. /var variables,var hierarchy,存储学发生变化的数据目录
    1. cache/ application cache date
    2. lib/ variables state information
    3. local/ variables date for /usr/local
    4. lock/ lock file
    5. log/ log file and directory
    6. opt/ variable date for opt
    7. run/ date relevnat to runing processes
    8. spool/ application spool date
    9. tmp/ temporary files
18. /proc Kernel and processes information virtual filesystem,基于内存的虚拟文件系统，存储内核和进程的相关信息，多为内核参数
19. /sys sysfs虚拟文件系统，提供了比proc更为理想的访问内核数据的途径，主要用来管理硬件
    1. /sys/devices 这是内核对系统中所有设备的分层次表达模型
    2. /sys/dev 维护了一个按字符设备和块设备的主次设备号连接到真实设备，在2.6.26引用
    3. /sys/bus 按总线类型分层旋转的目录结构，devices中的所有设备都工作在某种总线下
    4. /sys/class 按设备功能分类的设备模型，如所有输入设备/sys/class/input之下
    5. /sys/block 系统中所有的块设备
    6. /sys/firmware 系统加载固件机制对用户空间的接口
    7. /sys/fs 描述系统中所有文件系统
    8. /sys/kernel 内核所有可调整能数的位置
    9. /sys/module 系统中所有的模块信息，不论是静态编译或动态编译的模块KO文件，都可能会出现在这里

Linux system file type

1. - : 普通文件
2. d : 目录文件，directory
3. b : block device,块设备文件，以block为单位进行随机访问
4. c : character device，字符设备，支持以charactor为单位，进行线性访问，有时序
5. l : symbolic link,符号连接文件
6. p : pipe,命名管道
7. s : socket，套接字文件，IP:PORT = Socket

二、文件的复制、移动及删除

创建文件

touch

`touch` - touch - change file timestamps
    synopsis:touch [OPTION]... FILE...
    options:
        `-c` : 只是修改时间，不创建文件
        `-a` : 修改文件的access时间，即访问时间
        `-m` : 修改文件的mtime时间，却数据的修改时间，元数据的修改时间是changetime,Ctime时间
        `-t` : STAMP,改到的指定时间
    例：touch -m -t 200212012001.08  # 修改mtime 并指定详细时间

文件分两类：
    文件元数据（meta date）
    文件数据

 时间戳：
            Access time : 最近访问时间
            Modify time :  数据改变的时间
            Change time : 元数据改变的时间
            注：只要数据改变了， 元数据也会变的
 故：使用touch修改timestamps，是修改文件的元数据部分

创建目录

`mkdir` - mkdir - make directories
    synopsis: mkdir [OPTION]... DIRECTORY...
    options:
        `-p` : --perents,按照创建父目录
        `-v` ：--verbose,查看创建进度信息
        `-m` : --mode=MODE,设置权限
             mkdir -m u=x,go=w DIR
             mkdir -m 600 DIR
    例：如何创建/tmp/x/y1,/tmpx/y2 ,/tmp/x/y1/a,/tmp/x/y1/b?
        mkdir -p ‘/tmp/x/{y1/{a,b},y2}
    例：如何创建a_c,a_d b_c,b_d
        mkdir {a,b}_{c,d}

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复制文件

文件及目录的复制 ，linux是将底层的数据流从一个位置导到另一个位置，再进行重命名操作

CP命令：

`cp` - copy file and directory
    synopsis: cp [OPTION]... [-T] SOURCE DEST
              cp [OPTION]... SOURCE... DIRECTORY
              cp [OPTION]... -t DIRECTORY SOURCE...
    options:
        `-i` : --interactive,交互模式，即覆盖之前提示用户
        `-f` : force,强制模式
        `-r` `-R` : 递归复制文件，用于复制目录
        `-d` : 复制连接，如果复制的是一个连接文件，加`-d`只会复制连接文件，不会复制连接文件所指向的文件及内容
        `--preserve` : 复制其扩展属性，=mode,=ownership,=timestamps（文件属性时间）,=xattr（扩展属性）,=context（安全标签）,=links,=all(表示以上都包含)
        `-a` : -dR --preserve=all,用于实现归档（archive）
        
        注意：如果在不加`-d`参数时复制links，将把连接指向的文件内容复制一份到指定位置并以连接文件名命名

单源复制注意内容：

    如果DEST不存在：则事先创建此文件，并复制源文件的数据流至DEST中
    如果DEST存在：
        如果DEST是非目录文件：则覆盖目标文件
        如果DEST是目录文件：则先在DEST目录下创建一个与源文件同名的文件并复制数据流至目标文件**

多源复制注意内容：

    如果DEST不存在：错误
    如果DEST存在：
        如果DEST是非目录文件，错误
        如果DEST是目录文件：分别复制每个文件至DEST目录中， 并保持原名

install命令：

`install` - copy files and set attributes
    synopsis: install [OPTION]... [-T] SOURCE DEST
              install [OPTION]... SOURCE... DIRECTORY
              install [OPTION]... -t DIRECTORY SOURCE...
              install [OPTION]... -d DIRECTORY...
    options:
        `-m` : --mode=MODE,设定目标文件权限
                install -m o=x,ug=rw /etc/issue .
                nstall -m 755 /etc/issue ./issue
        `-o` : --owner=OWNER,设定属主
        `-g` : --group=GROUP,设定属组
        `-d` : 创建目录

移动文件

mv

`mv` - move (rename) files
    sinopsis: mv [OPTION]... [-T] SOURCE DEST
          mv [OPTION]... SOURCE... DIRECTORY
          mv [OPTION]... -t DIRECTORY SOURCE...
    options: 
        `-f` : 强制
        `-i` : 交互

删除文件

rm

`rm` - remove files or directories
    sinopsis: rm [OPTION]... FILE...
    options:
        `-f` : 强制
        `-i` : 交互
        `-r`,`-R` : 递归操作
    注：所有文件不建议直接删除，建议使用MV将文件移动到一个固定位置，后期确定不使用的时候再清理

创建临时文件和目录

mktemp

`mktemp` - mktemp - create a temporary file or directory
    synopsis: mktemp [OPTION]... [TEMPLATE]
    options:
        `-d` : 创建临时目录
        ·-u` : 测试创建
mktemp /tmp/mytmp.XXXX
mktemp -d /tmp/mytmp.XXXX   

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三、文件查看类工具

分屏工具

more

`more` - more - file perusal filter for crt viewing
    synopssis: more [-dlfpcsu] [-num] [+/pattern] [+linenum] [file ...

less

`less` - less - opposite of more
    synopsis: less File
    options:
        `space` - 向下翻页
        `b` - 向上翻页
        `u` - 向上翻半页
        `d` - 向下翻半页
        `j` - 向下翻一行
        `k` - 向上翻一行
        `q` - 退出

head

`head` - head - output the first part of files
    synopsis: head [OPTION]... [FILE]...
    options:
        `-n` : 显示要查看的前几行
        注：一般可以使用`-6` 代替 `-n 6`

tail

`tail` - tail - output the last part of files
    synopsis: tail - output the last part of files
    options:
        `-n` : 显示要查看的后几行
        注：一般可以使用`-6` 代替 `-n 6`
        `-f` : --follow,监控最后行的变化，并显示出来

man

`man` - man - format and display the on-line manual pages
    synopsis: format and display the on-line manual pages
    options:
        注：同less工具， man工具就是调用了Less的查看功能

stat

`stat` - stat - display file or file system status
    synopsis: stat [OPTION]... FILE...
    查看文件的元数据信息

wc

`wc` - wc - print newline, word, and byte counts for each file
    synopsis : wc [OPTION]... [FILE]...
    options:
        -l : 统计行数
        -c : byte conuts 
        -w : 统计单词总数
        -m : 字符
   使用`wc file`: 格式为：行数 单词 字符

cut

`cut` - remove sections from each line of file
    synopsis: cut OPTION... [FILE]...
    options:
        -d CHAR: 指定分隔符，默认为空格
        -f #|#,#|#,#-#: fields,保留那些字段

• 例：
  • cut -d: -f7 /etc/passwd
  • cut -d: -f1,3,5-7 /etc/passwd

sort

`sort` - sort - sort lines of text files
    synopsis: sort [OPTION]... [FILE]...
    options:
        -t CHAR : 指定分隔符
        -n : 基于数据大小排序
        -k # : 以#字段列进行排序
        -r :逆序进行排序（reverse）
        -f : 忽略字符大小写
        -u : 重复的行只保留一份（重复相同且连续的行）

• 例：
  • sort -r -n -t: -k3 /etc/passwd
  • cut -d: -f7 /etc/passwd | sort -u（统计系统用户用了哪几种shell）

uniq

`uniq` - report or omit repeated lines
    synopsis: uniq [OPTION]... [INPUT [OUTPUT]]
    options:
        -c : 每行重复出现的次数
        -u : 只显示没有重复的行
        -d : 只显示重复的行，至少2次或2次以上

• 例：
  • cut -d: -f7 /etc/passwd | sort | uniq -c （统计系统同一shell使用的次数）

diff

`diff` - diff - compare files line by line
    synosis: diff [OPTION]... FILES
    options:
        -u ： 不同风格显示文件差别，使用unified机制，显示要修改行的上下文，默认为3行

• 例：diff fstab fstab.bak > fstab.path （应用两个文件成生fstab.path补丁文件）

path

synopsis: path [option] -i /path/to/patch_file /path/to oldfile (打补丁）
          path /path/to/oldfile < /path/to/patch_file (同上)

• 例
  • path -i fstab.path fstab : 打补丁
  • path -R -i fstab.patch fstab

• diff用于生成补要，path用于打补丁

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IO重定向及管道

什么是管道及其作用：

将一个命令的执行结果作为另一个命令的输入，即是管道

计算机对文件的识别方式：

• 标准输入，0表示
• 标准输出，1表示
• 错误输出，2表示

程序的数据流有三种：

输入的数据流 <---- 标准输入(stdin),即键盘
输出的数据流 ----> 标准输出(stdout),即显示器
错误的输出流 ----> 错误输出(stderr),显示器

IO重定向

• > : 覆盖输出重定向
• >> : 追加输出重定向
• < : 输入重定向
• 2> : 错误覆盖输出重定向
• 2>> : 错误追加输出重定向
• &> : 合并覆盖重定向（即把标准输出和错误输出合在一起）
• &>> : 合并追加重定向（即把标准输出和错误输出合在一起）
• >| : 强行覆盖（即使用命令set -c 关闭覆盖重定向时，可以使用这个强行覆盖）

setw命令：

options:
    -C : 开启禁用覆盖重定向
    +C : 关闭禁用覆盖重定向