1、第1讲 Linux系统文件操作本章概述 本章的学习目标主要内容本章概述 本章主要介绍Linux系统基本知识，包括Linux系统简介、文件系统目录结构、文件类型、文件权限、Linux命令格式，以及文件目录的基本操作，为在Linux环境下进行编程设计打下基础。本章的学习目标n了解UNIX与Linux系统的基本特点和发展历程n理解Linux系统目录结构n掌握Linux系统安装、启动、登录方法n掌握Linux文件属性和权限n掌握Linux文件路径概念和通配符含义n掌握常用Linux文件与目录的操作命令使用n掌握Linux文件打包解包方法n理解I/O重定向和管道功能和基本概念主要内容nLinux/Uni
2、x系统简介nLinux目录结构nLinux系统用户界面、命令格式nLinux文件与命令操作n输入输出重定向和管道1.1 UNIX/Linux系统简介(一）UNIX系统简介1.什么是UNIX系统n是一种多用户、多任务、多层次的操作系统，广泛用于金融、教育、科研、军事领域，用于运行核心业务，管理企业关键数据资料、信息n与Windows系列系统相比，具有安全性高、可靠性强、性能高优点，可以一年365天、724小时不停机运行nUNIX系统凝聚了一大批天才计算机科学家和程序员的智慧，结构清晰、功能强大、技术先进，是大学师生研究、学习操作系统原理、计算机系统工作原理首选的实例系统2.UNIX系统诞生n19
3、69年,由Bell Labs(贝尔实验室)Ken Thompson和Dennis Ritchie处于兴趣开发而成，1971年完成版本1n1973年，Dennis Ritchie 创造了C语言，与Ken Thompson一起用C语重写了Unix的第三版内核，使维护和移植变得便利n同时授权给科研机构与企业进一步发展，逐渐形成两个版本线：u加州大学Berkeley分校，1978年发展了研究版本BSD UNIXuAT&T,1983年开发商业版本System V版本4（SVR4），在此基础上早就了IBM AIX和HP UX两个发现版本3.UNIX主要版本nAIX：是IBM基于SVR4开发的一套UNIX操
4、作系统，性能高、安全、可靠性高，广泛用于金融领域。nSolaris：Sun Microsystems1982年推出基于BSD Unix的Sun OS，以后在接口上向SVR4靠拢，新版本称为Solaris，性能高、处理能力强，在高校、科研院所用得多nHP-UX：是惠普公司以SVR4为基础所研发成的类UNIX操作系统。nIRIX：是SGI公司以SVR4与BSD延伸程序为基础所发展成的UNIX操作系统，具有很强的图形处理功能，在游戏设计中广泛使用的三维图形库编程openGL从此而来。4.UNIX系统存在的问题nUnix的不同版本间不兼容，给应用开发带来极大负担n搭建Unix系统的费用非常昂贵。主机、
5、UNIX系统、开发工具、应用软件需分别购买nUnix系统源码不开放，购买要钱，给学习、研究带来不便(二)Linux系统概述1.什么是Linux？n Linux是一种类UNIX操作系统，继承了Unix系统强大的功能和性能，采用与Unix系统兼容的操作命令，学会操作Linux一般就会操作UNIX系统，学会在Linux下开发应用，就会在UNIX下开发应用nLinux系统运行于廉价的PC和大多数计算机系统硬件，开放源码，各种开发软件丰富齐全、免费下载使用，如gcc、java、apache、hadoop、MLLIBnLinux是广大学生学习操作系统原理、计算机系统原理的优秀实例系统nLinux系统由芬兰
6、学生林纳斯1991年开发第1版，经过20多年发展，已经成为一种成熟、优秀的操作系统，已成为今天世界上使用最多的一种UNIX 类操作系统：nLinux可安装在各种计算机硬件设备中，比如个人计算机、大型机、超级计算机、Android手机、平板电脑、路由器，世界上运算最快的10台超级计算机全部运行Linux操作系统2.Linux内核版本nLinux内核是指由林纳斯亲自维护的Linux操作系统核心代码n2001年，Linux 2.4版本内核发布，2003年Linux2.6版本内核发布，使Linux逐渐成为一个成熟的操作系统n常见的Linux内核版本有Linux2.4.20，Linux2.6、Linux
7、3.2、Linux4.6.4等，其中r.x.y：r-主版本号，x-偶数稳定奇数开发，y-错误修补次数3.Linux发行版本nLinux发现版本是厂商将Linux内核与外围实用程序和文档包装，提供安装界面和系统配置、管理工具等，形成发行系统n目前主要发现版本有：uRed Hat Enterprise Linux(RHEL)：主要用作服务器uFedora Ubuntu：界面美观、功能强大uCentOS：是Linux服务器最有名最常用的发行版u.中标麒麟（NeoKylin）：u普华Linux（i-soft）由于采用相同内核，Linux应用程序在不同版本间可做到二进制代码级兼容练习1.2 Linux系
8、统目录结构一、目录树结构nLinux与所有Unix系统具有大体一致的目录结构n是一颗以”/”为根目录的树，无盘符概念，所有分区的文件挂载在某个目录下n各个目录的取名和文件内容有统一规定，是一种规范n可根据目录名和文件名推断其大概功能/binbinary(二进制)C:WINDOWSsystem32/bootboot/devdevice/etcetcetera(等等)注册表/home C:Documents and Settings/include、/usr/include /lib/usr/liblibrary(库)C:WINDOWSsystem32/lost+found /mntmount/o
9、ptoption/procprocess注册表/root /sbin/usr/sbinsystem binary/selinux secure linux/srv server/tmptemporaryC:WindowsTemp/usrUnix System(User Software)ResourcesC:Program Files/varvariable 二、主要目录说明：三、Linux目录结构设计的好处用户创建的文件、档案全部放在/home目录下，规范、方便管理、可靠性好；可创建专用系统分区，保存Linux系统文件，以只读方式挂载在/usr目录下，安全性好；可创建一个专用分区，保存动态增
10、长的文件档案，以读写方式挂载到/var目录下，不影响其他文件；所有的UNIX和Linux目录结构与上述规范大体相似，同时也方便了人们的学习。练习：1.3 Linux系统安装、启动、登录、用户界面与命令格式一、安装、启动、登录看视频二、三种系统操作界面1.图形界面 2.命令界面 3.编程接口open、read、write、close等，本课程基本上就是学习Linux编程接口三、Linux命令格式1.Linux命令格式$命令名 选项 参数1 参数2 命令名：由小写英文字母构成的字符串，命令功能为英文单词含义，如date、cp、mv、who、ls命令选项：是对命令的特别定义，以“-”开始，指示命令按
11、特定模式执行，产生输出，如 ls-l、ls-an若同时使用多个选项，多个选项可用一个“-”连起来，如ls lan命令选项出现顺序一般没有要求，如ls-l-a 与ls-a l功能相同 gcc hello.c -o hello与gcc -o hello.c hello功能相同功能相同命令参数：提供命令运行的信息，或者是命令执行过程中所使用的文件名，从哪里可以得到输入，以及把输出送到什么地方 如：cp file1 file2 、mv file1 dir1、mkdir dir2练习：2.命令说明（1）命令输出，命令执行成功与否判定n执行成功：输出期望信息，或无任何输出，直接显示命令提示符$n失败：显示
12、出错信息，格式：”命令名:出错描述”n示例：$cd$pwd/home/can$LS bash:LS:command not found$ls -P ls:invalid option-P$ls -l PPls:cannot access PP:No such file or directory（2）命令联机帮助n百度百科nInfo命令，如$info pwdnMan命令，如$man passwd(3)本课命令输入描述说明1.4 Linux文件、目录操作及文件属性、权限n通常普通用户的主要工作是文件档案处理，输入命令文件名运行程序，通过命令从文件读入输入数据，处理后，保存到另一文件。本课程所有实验
13、任务都属于这类工作nLinux系统为每个普通用户在/home目录下创建了一个用户名为目录名的“家”，如用户can的“家”是/home/can，用户guest的“家”是/home/guest；但根用户root的“家”在目录/rootn普通用户通常在其“家”目录下进行文档处理，创建、修改、删除文件档案，不能增删“家”之外其他目录中的文件档案（安全起见）1.4.1 目录路径与目录操作一、绝对路径、工作目录、相对路径每个文件在某个目录之下，要操作或访问某个文件，应在命令或程序中通过路径方式给出文件所在位置。给出文件路径方法有两种：1.绝对路径：给出从根目录开始一直到所要操作文件名、中间以“/”隔开的完
14、整路径。示例：$cat/etc/passwd、$more/home/can/NachOS-4.1/code/test fd=open(/home/can/work/f1/home/can/work/f1,O_RDONLY);fp=fopen(/home/can/work/f1home/can/work/f1,r+);2.工作目录相对路径：为缩短文件路径字符串长度，Linux系统为每个命令窗口（Terminal）和应用进程设置一个工作目录，n工作目录初始设置为用户的“家”，可用命令cd改变n当用户操作工作目录中文件时，仅需在命令中给出文件名，如touch f1n若操作非工作目录下文件，只需给出绝
15、对路径中除工作目录之外的部分。n示例：若当前工作目录为“/home/can”，则文件/home/can/NachOS-4.1/code/test/add.c可用相对路径表示为NachOS-4.1/code/test/add.c，相应命令检视命令简化为catcat NachOS-4.1/code/test/add.c二、几个特殊目录(“.”、”.”、”、“-”)Linux系统定义几个符号来表示一些常用的特殊目录，给命令输入带来方便n“.”：当前工作目录，若工作目录为/home/can，则在文件路径中，“.”等同于/home/cann“.”：上一层目录，若当前目录为/home/can，则“.”表示
16、/homen“-”：前一个工作目录，如当前工作目录为/home/can，执行cd/etc后，“.”表示/etc，而“-”表示/home/can；n“”：表”目前用户”所在的家目录，若但其用户为can，则“”表示/home/can；guest代表 guest家目录“/home/guest”。练习：三、Linux目录操作命令(cd,pwd,mkdir,rmdir,rm)1.cd(变换工作目录)、pwd(显示当前工作目录）ncd(change directory)命令改变当前工作目录，使用pwd(print work directory)命令显示当前工作目录的绝对路径n通常人们喜欢将两个命令联合使用
17、，用cd切换到目标目录，用pwd验证切换到哪里去了。n范例：$pwd/home/can$cd guest$pwd /home/guest$cd$pwd/home/can$cd$cd .$pwd/home$cd -$cd /var/spool/mail$cd ./mqueue思考题2.mkdir(创建目录)、rmdir(删除空目录）、ls(检视目录),rm(删除非空目录）n一般在某个mkdir、rmdir、rm命令后接一个ls(list)命令，列出文件目录，以验证目录创建、目录删除操作是否成功n范例$cd /tmp$pwd /tmp$rm -rf *$ls$mkdir test$ls test$
18、mkdir test1 test/sub test2$ls .test test1 test2 test:Sub$rmdir test1$rmdir test rmdir:failed to remove test1:Directory not empty$rm -rf test$ls test2 3.ls(文件目录检视命令)格式：$ls -aAdfFhilRS 目录名 常用选项：n-a：列出全部的档案（或称文件），连同文件名以“.”开头的隐藏档案(文件)n-A：列出全部的档案，连同隐藏档，但不包括.与.这两个目录，这个选项用得多；n-F：根据档案、目录等信息，给予附加数据结构，例如：*：代表
19、可执行档；/：代表目录；=：代表 socket档案；|：代表 FIFO档案；n-i：列出 inode 位置，而非列出档案属性；n-l：以长格式列出目录内容，包含档案的属性等等数据,这个选项用得多；n-R：连同子目录内容一起列出来；n-i：列出 inode 位置，而非列出档案属性；范例：$cd$ls Desktop Nachos-3.4-for-ubuntu.tar.gz Public$ls -A .bash_history .lesshst Pictures$ls /etc$ls -F Desktop/nachos-3.4/Pictures/fifo1|a.out*test/f1$ls -l
20、total 24708 drwxr-xr-x 2 root root 4096 2012-08-21 17:31 Desktop drwxr-xr-x 2 root root 4096 2012-08-18 23:27 Documents drwxr-xr-x 2 root root 4096 2012-08-18 23:27 Downloads-rw-r-r-1 root root 0 2015-02-01 11:41 f1 prw-r-r-1 root root 0 2015-02-01 11:38 fifo1$ls -i 686757 Desktop 686812 nachos-4.0.
21、tar 807026 Documents 807159 NachOS-4.1.bak$ls -ial683678-rw-1 root root 7428 2014-04-05 15:44.bash_history 686917-rw-r-r-1 root root 3135 2012-08-19 15:07.bashrc 925835 drwx-5 root root 4096 2015-02-01 08:07.cache 678320 drwx-9 root root 4096 2012-10-24 17:55.config1.4.2 文件属性与权限一、一、文件属性文件属性描述描述有9种，可
22、用命令ls l列出文件类型和访问权限位结构二、文件访问权限1.操作权限含义n 对于普通文件、管道和设备等文件来写来说，r权限：该用户能读这个文件的内容，w权限：表示能更改文件内容x权限：能执行这个文件代表的程序或命令n 对于目录文件来说r权限：能列该目录内容，w权限：在该目录中增加或删除文件，x权限：能用cd命令进入该目录n 示例：-rwxr-xr-x 1 can users 1234567 2015-02-01 11:41 hellodrwxr-xr-2 alice users 4096 2015-02-01 12:41 sub三、用文件目录和索引节点(index node)管理文件属性Li
23、nux文件属性分为两部分管理：n文件名保存在文件目录中，n文件的其他属性（文件大小、访问权限、）保存在索引节点(I节点)中，所有文件的I节点放到磁盘分区的特定区域，称为I I节点节点表表n索引节点与文件具有一一对应，若两个文件的索引节点号相同，他们就是同一个文件n创建文件必然创建新的索引节点，为已存在文件创建新名字方法为：”ln 文件名 硬链接文件名”或”cp l文件名 硬链接文件名”练习1.4.3 Linux文件操作命令一、复制、移动与删除文件（cp,rm,mv,ln）nln(link)用于建立硬链接与符号链接，硬连接指向同一索引节点的另一文件名；nmv(move)用于移动文件或目录到一个新
24、的目录位置，也可以用于更名(rename)文件；nrm(remove)用于移除文件，不但可删除文件，还可删除目录。1.复制文件（cp）n命令格式：cp-adfilprsu 源文件(source)目的文件(destination)cp options source1 source2 source3.Directory n常用选项：-f：为强制(force)的意思，若有重复或其它疑问时，不会询问使用者，而强制复制；-i：若目的文件(destination)已经存在时，在覆盖时会先询问确认-l：创建文件的硬连结(hard link)，而非复制档案本身；-r：递归持续复制，用于目录复制；-s：复制成为
25、符号连结文件(symbolic link)，亦即“快捷方式”文件；n范例1(复制单个文件)：将家目录下的.bashrc 复制到/tmp 下，文件名改为bashrc$cd /tmp$cp /.bashrc bashrc$lsn范例2（复制单个文件）：将/var/log/wtmp复制到/tmp底下，文件名不变$cd /tmp$cp /var/log/wtmp .$ls -l /var/log/wtmp wtmp -rw-rw-r-1 root utmp 71808 Jul 18 12:46/var/log/wtmp-rw-r-r-1 root root 71808 Jul 18 21:58 wtm
26、pn范例3：（复制整个目录）：复制/etc/这个目录下的所有内容到/tmp 底下$cd /tmp$cp /etc/tmpn范例4（建立硬连接、符号链接）：将范例一复制的bashrc建立一个硬链接和一个快捷方式$ls -l bashrc$cp -s bashrc bashrc_slink 或ln-s bashrc bashrc_slink$cp -l bashrc bashrc_hlink或ln bashrc bashrc_hlink$ls -l bashrc*n范例5（同时复制多个文件）：将家目录的.bashrc 及.bash_history 复制到/tmp底下$cp /.bashrc /.b
27、ash_history /tmp 2.rm(移除档案或目录)n命令格式：#rm-fir 档案或目录n常用选项：-f：就是 force 的意思，强制移除；-i：互动模式，在删除前会询问使用者是否动作-r：递归删除啊！见文件删文件，见目录删目录n范例1：复制一个文件然后删除之$cd /tmp$cp /.bashrc bashrc$rm bashrc n范例2：删除一个不为空的目录$mkdir test$cp /.bashrc test/$rmdir testrmdir:test:Directory not empty$rm -rf test 3.mv(移动档案与目录，或更名)n常用格式：mv-fi
28、u source destination (档案或目录更名)mv options source1 source2 source3.Directory (档案或目录移动)n 常用选项：-f：force 强制的意思，强制直接移动而不询问；-i：若目标档案(destination)已经存在时，就会询问是否覆盖！-u：若目标档案已经存在，且 source 比较新，才会更新(update)n范例1（单个文件移动）：复制一档案，建立一目录，将档案移动到目录中$cd /tmp$cp /.bashrc bashrc$mv bashrc mvtest$cd /tmp$cp /.bashrc bashrc$mkd
29、ir mvtest$mv bashrc mvtest n范例2：（目录更名）：将刚刚建立的目录mvtest称更名为 mvtest2$mv mvtest mvtest2n范例3：（多文件移动）：再建立两个档案，再全部移动到/tmp/mvtest2 中$cp /.bashrc bashrc1$cp /.bashrc bashrc2$mv bashrc1 bashrc2 mvtest2练习二、文件内容查阅(cat,tac,head,tail,more,less,od)1.检视文本文件内容：cat,tac,head,tail,more,less（范例）$cat /etc/passwdroot:x:0:
30、0:root:/root:/bin/bash daemon:x:1:1:daemon:/usr/sbin:/bin/sh$more /etc/passwdavahi-autoipd:x:103:108:Avahi autoip daemon,:/var/lib/avahi-autoipd:/bin/falseavahi:x:104:109:Avahi mDNS daemon,:/var/run/avahi-daemon:/bin/false-More-(51%)$less /etc/passwdavahi-autoipd:x:103:108:Avahi autoip daemon,:/var/
31、lib/avahi-autoipd:/bin/falseavahi:x:104:109:Avahi mDNS daemon,:/var/run/avahi-daemon:/bin/false2.创建与编辑文件(gedit,touch,dd)gedit:创建和编辑文本文件（如源程序）touch:创建空文件，更新文件修改时间dd:创建指定大小，内容初始化为0的文件(1)gedit$gedit&或$gedit p1.c(2)在/tmp目录下新建一个空文件testtouch$cd /tmp$touch testtouch(3)在/tmp目录下创建一个大小为10MB的文件testdd：$cd /tmp$
32、dd if=/dev/zero of=testdd count=10240 bs=1024$ls -l testdd-rw-r-r-1 root root 0 Jul 19 20:49 testtouch1.4.4 档案属性修改(touch,chmod)n文件其他属性在文件编辑过程中自动修改，文件权限信息通过chmod命令修改，文件所属用户、所属用户组用命令chown和chgrp修改nchmod命令基本格式为：n范例：创建文件f52、f521、f522，将f52权限更改为777，为所有用户添加对f521读写权限，去掉所有用户对f522的写权限练习：思考题1.161)一个Linux文件的八进制数
33、访问权限为755，用ls-l命令显示的文件权限是什么？用ls-l命令显示的文件权限是rw-r-r-，用八进制数表示的权限值是多少？2)写出命令，在当前目录下创建文件f54，将其访问权限设置为664.3)当前目录下某个文件test.sh的权限是rw-r-r-，成功执行命令chmod +x test.sh后，test.sh的权限变成_，用八进制数表示为_。1.4.5使用通配符(*，-，？)一次操作多个文件（目录）*:匹配任何字符串?：匹配任何一个字符1.4.6 档案的压缩与打包（tar命令)一、文件打包和解包n常用格式：$tar 压缩文件 n常用选项：-cvf 打包 -xvf 解包 -czvf 打包后压缩成.gz格式恩及 -zxvf先对.gz文件解压缩，再解包 -cjvf打包并压缩成.bz2格式文件 -xjvf先对.bz2文件节压缩，再解包n范例：在当前目录下创建目录dir5，在其中创建四个文件f1、f2、f3、f4，对该目录打包并压缩成文件dir5.tar.gz，删除该目录，然后解包dir5.gz：2.在Windows主机与Linux虚拟机之间进行档案互传（1）文本复制（2）文件拖放：看视频练习：总结：n即兴总结课后作业：1.命令练习2.实验
