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　　用户的数据和程序大多以文件的形式保存。用户使用Linux系统的过程中，需要经常对文件和目录进行操作。本章讲述了文件与目录的基本概念，有关文件和目录操作的命令以及如何在Linux环境下运行DOS命令。

　　文件与目录的基本概念

　　文件与文件名

　　在多数操作系统中都有文件的概念。文件是Linux用来存储信息的基本结构，它是被命名（称为文件名）的存储在某种介质（如磁盘、光盘和磁带等）上的一组信息的集合。Linux文件均为无结构的字符流形式。文件名是文件的标识，它由字母、数字、下划线和圆点组成的字符串来构成。用户应该选择有意义的文件名。Linux要求文件名的长度限制在255个字符以内。

　　为了便于管理和识别，用户可以把扩展名作为文件名的一部分。圆点用于区分文件名和扩展名。扩展名对于将文件分类是十分有用的。用户可能对某些大众已接纳的标准扩展名比较熟悉，例如，C语言编写的源代码文件总是具有C的扩展名。用户可以根据自己的需要，随意加入自己的文件扩展名。

　　以下例子都是有效的Linux文件名。

　　preface

　　chapter1.txt

　　xu.c

　　xu.bak

　　文件的类型

　　Linux系统中有三种基本的文件类型：普通文件、目录文件和设备文件。

　　1. 普通文件 普通文件是用户最经常面对的文件。它又分为文本文件和二进制文件。

　　1)文本文件：这类文件以文本的ASCII码形式存储在计算机中。它是以"行"为基本结构的一种信息组织和存储方式。

　　2)二进制文件：这类文件以文本的二进制形式存储在计算机中，用户一般不能直接读懂它们，只有通过相应的软件才能将其显示出来。二进制文件一般是可执行程序、图形、图像、声音等等。

　　2. 目录文件 设计目录文件的主要目的是用于管理和组织系统中的大量文件。它存储一组相关文件的位置、大小等与文件有关的信息。目录文件往往简称为目录。

　　3. 设备文件 设备文件是Linux系统很重要的一个特色。Linux系统把每一个I/O设备都看成一个文件，与普通文件一样处理，这样可以使文件与设备的操作尽可能统一。从用户的角度来看，对I/O设备的使用和一般文件的使用一样，不必了解I/O设备的细节。设备文件可以细分为块设备文件和字符设备文件。前者的存取是以一个个字符块为单位的，后者则是以单个字符为单位的。

　　目录

　　树型目录结构

　　在计算机系统中存有大量的文件，如何有效的组织与管理它们，并为用户提供一个使用方便的接口是文件系统的一大任务。Linux系统以文件目录的方式来组织和管理系统中的所有文件。所谓文件目录就是将所有文件的说明信息采用树型结构组织起来--即我们常说的目录。也就是说，整个文件系统有一个"根"（root），然后在根上分"杈"（directory），任何一个分杈上都可以再分杈，杈上也可以长出"叶子"。"根"和"杈"在Linux中被称为是"目录"或"文件夹"。而"叶子"则是一个个的文件。实践证明，此种结构的文件系统效率比较高。

　　如前所述，目录也是一种类型的文件。Linux系统通过目录将系统中所有的文件分级、分层组织在一起，形成了Linux文件系统的树型层次结构。以根目录为起点，所有其他的目录都由根目录派生而来。一个典型的Linux系统的树型目录结构如图3.1所示。用户可以浏览整个系统，可以进入任何一个已授权进入的目录，访问那里的文件。

　　上图中，我们只给出了目录结点名称，而没有给出各个目录"之下"的每一个文件。实际上，各个目录结点"之下"都会有一些文件和子目录。并且，系统在建立每一个目录时，都会自动为它设定两个目录文件，一个是"."，代表该目录自己，另一个是".."，代表该目录的父目录，对于根目录，"."和".."都代表其自己。

　　Linux目录提供了管理文件的一个方便途径。每个目录里面都包含文件。用户可以为自己的文件创建自己的目录，也可以把一个目录下的文件移动或复制到另一目录下，而且能移动整个目录，并且和系统中的其他用户共享目录和文件。也就是说。我们能够方便地从一个目录切换到另一个目录，而且可以设置目录和文件的管理权限，以便允许或拒绝其他人对其进行访问。同时文件目录结构的相互关联性使分享数据变得十分容易，几个用户可以访问同一个文件。因此允许用户设置文件的共享程度。

　　需要说明的是，根目录是Linux系统中的特殊目录。Linux是一个多用户系统，操作系统本身的驻留程序存放在以根目录开始的专用目录中，有时被指定为系统目录。在图3.1中那些根目录下的目录就是系统目录。

　　工作目录、用户主目录与路径

　　如前所述，目录是Linux系统组织文件的一种特殊文件。为使用户更好地使用目录，我们介绍有关目录的一些基本概念。

　　I. 工作目录与用户主目录

　　从逻辑上讲，用户在登录到Linux系统中之后，每时每刻都"处在"某个目录之中，此目录被称作工作目录或当前目录（Working Directory）。工作目录是可以随时改变的。用户初始登录到系统中时，其主目录（Home Directory）就成为其工作目录。工作目录用"."表示，其父目录用".."表示。

　　用户主目录是系统管理员增加用户时建立起来的（以后也可以改变），每个用户都有自己的主目录，不同用户的主目录一般互不相同。

　　用户刚登录到系统中时，其工作目录便是该用户主目录，通常与用户的登录名相同。

　　用户可以通过一个"~"字符来引用自己的主目录。

　　例如命令

　　/home/WANG$ cat ~/class/software_1

　　和下面的命令

　　/home/WANG$ cat /home/WANG/class/software_1 意义相同。shell将用用户主目录名来替换"~"字符。 目录层次建立好之后，用户就可以把有关的文件放到相应的目录中，从而实现对文件的组织。

　　对文件进行访问时，需要用到 "路径"（Path）的概念。

　　II. 路径

　　顾名思义，路径是指从树型目录中的某个目录层次到某个文件的一条道路。此路径的主要构成是目录名称，中间用"/"分开。任一文件在文件系统中的位置都是由相应的路径决定的。

　　用户在对文件进行访问时，要给出文件所在的路径。 路径又分相对路径和绝对路径。 绝对路径是指从"根"开始的路径，也称为完全路径；相对路径是从用户工作目录开始的路径。

　　应该注意到，在树型目录结构中到某一确定文件的绝对路径和相对路径均只有一条。绝对路径是确定不变的，而相对路径则随着用户工作目录的变化而不断变化。这一点对于我们以后使用某些命令如cp和tar等大有好处。

　　用户要访问一个文件时，可以通过路径名来引用。并且可以根据要访问的文件与用户工作目录的相对位置来引用它，而不需要列出这个文件的完整的路径名。例如，用户WANG有一个名为class的目录，该目录中有两个文件：software_1和hardware_1。若用户WANG想显示出其class目录中的名为software_1的文件，可以使用下列命令： 　　　　 /home/WANG$ cat /home/WANG/class/software_1

　　用户也可以根据文件software_1与当前工作目录的相对位置来引用该文件。这时命令为：

　　/home/WANG$ cat class/software_1

　　grep、fgrep和egrep命令

　　这组命令以指定模式搜索文件，并通知用户在什么文件中搜索到与指定的模式匹配的字符串，并打印出所有包含该字符串的文本行，在该文本行的最前面是该行所在的文件名。grep命令一次只能搜索一个指定的模式；egrep命令检索扩展的正则表达式（包括表达式组和可选项）；fgrep命令检索固定字符串，它不识别正则表达式，是快速搜索命令。

　　这组命令在搜索与定位文件中特定的主题方面非常有用。要搜索的模式可以被认为是一些关键词，您可以用它们来搜索文件中包含的这些关键词。编写程序时，可以用它来寻找某一个函数，或是相关的词组。grep命令的搜索功能比fgrep强大，因为grep命令的搜索模式可以是正则表达式，而fgrep却不能。有关正则表达式请参见shell一章。

　　该组命令中的每一个命令都有一组选项，利用这些选项可以改变其输出方式。例如，可以在搜索到的文本行上加入行号，或者只输出文本行的行号，或者输出所有与搜索模式不匹配的文本行，或只简单地输出已搜索到指定模式的文件名，并且可以指定在查找模式时忽略大小写。

　　这组命令在指定的输入文件中查找与模式匹配的行。如果没有指定文件，则从标准输入中读取。正常情况下，每个匹配的行被显示到标准输出。如果要查找的文件是多个，则在每一行输出之前加上文件名。

　　语法：

　　grep [选项] [查找模式] [文件名1，文件名2，……]

　　egrep [选项] [查找模式] [文件名1，文件名2，……]

　　fgrep [选项] [查找模式] [文件名1，文件名2，……]

　　这组命令各选项的含义为：

　　- E 每个模式作为一个扩展的正则表达式对待。

　　- F 每个模式作为一组固定字符串对待（以新行分隔），而不作为正则表达式。

　　- b在输出的每一行前显示包含匹配字符串的行在文件中的字节偏移量。

　　- c 只显示匹配行的数量。

　　- i 比较时不区分大小写。

　　- h 在查找多个文件时，指示grep不要将文件名加入到输出之前。

　　- l 显示首次匹配串所在的文件名并用换行符将其隔开。当在某文件中多次出现匹配串时，不重复显示此文件名。

　　- n 在输出前加上匹配串所在行的行号（文件首行行号为1）。

　　- v 只显示不包含匹配串的行。

　　- x 只显示整行严格匹配的行。

　　- e expression 指定检索使用的模式。用于防止以“-”开头的模式被解释为命令选项。

　　- f expfile 从expfile文件中获取要搜索的模式，一个模式占一行。

　　对该组命令的使用还需注意以下方面：

　　在命令后键入搜索的模式，再键入要搜索的文件。其中，文件名列表中也可以使用特殊字符，如“*”等，用来生成文件名列表。如果想在搜索的模式中包含有空格的字符串，可以用单引号把要搜索的模式括起来，用来表明搜索的模式是由包含空格的字符串组成。否则，Shell将把空格认为是命令行参数的定界符，而grep命令将把搜索模式中的单词解释为文件名列表中的一部分。在下面的例子中，grep命令在文件example中搜索模式“text file”。

　　$ grep ’text file’ example

　　用户可以在命令行上用Shell特殊字符来生成将要搜索的文件名列表。在下面的例子中，特殊字符“*”用来生成一个文件名列表，该列表包含当前目录下所有的文件。该命令将搜索出当前目录下所有文件中与模式匹配的行。

　　$ grep data *

　　特殊字符在搜索一组指定的文件时非常有用。例如，如果想搜索所有的C程序源文件中特定的模式，您可以用“*.c”来指定文件名列表。假设用户的 C程序中包含一些不必要的转向语句（goto语句），想要找到这些语句，可以用如下的命令来搜索并显示所有包含goto语句的代码行：

　　$ grep goto *.c

　　用户可以在命令行上键入搜索模式，也可以使用-f选项从指定文件中读取要搜索的模式。在文件中，每个搜索模式占一行。如果经常要搜索一组常见字符串时，这个功能非常有用。在下面的例子中，用户要在文件exam中搜索字符串“editor”和“create”，就把要搜索的模式放置在文件mypats中，然后，grep命令从文件mypats中读取要搜索的模式。

　　$ cat mypats

　　editor

　　create

　　$ grep -f mypats exam

　　文件查找命令

　　find命令

　　功能：在目录结构中搜索文件，并执行指定的操作。此命令提供了相当多的查找条件，功能很强大。

　　语法：find 起始目录 寻找条件 操作

　　说明：find命令从指定的起始目录开始，递归地搜索其各个子目录，查找满足寻找条件的文件并对之采取相关的操作。

　　该命令提供的寻找条件可以是一个用逻辑运算符not、and、or组成的复合条件。逻辑运算符and、or、not的含义为：

　　（1）and：逻辑与，在命令中用“-a”表示，是系统缺省的选项，表示只有当所给的条件都满足时，寻找条件才算满足。例如：

　　$ find –name ’tmp’ –xtype c -user ’inin’

　　该命令寻找三个给定条件都满足的所有文件。

　　（2）or：逻辑或，在命令中用“-o”表示。该运算符表示只要所给的条件中有一个满足时，寻找条件就算满足。

　　例如：

　　$ find –name ’tmp’ –o –name ’mina*’

　　该命令查询文件名为’tmp’或是匹配’mina*’的所有文件。

　　（3）not：逻辑非，在命令中用“！”表示。该运算符表示查找不满足所给条件的文件。

　　例如：

　　$ find ! –name ’tmp’

　　该命令查询文件名不是’tmp’的所有文件。

　　需要说明的是：当使用很多的逻辑选项时，可以用括号把这些选项括起来。为了避免Shell本身对括号引起误解，在话号前需要加转义字符“\\”来去除括号的意义。

　　例：$ find \\（–name ’tmp’ –xtype c -user ’inin’ \\） 寻找条件有以下选项：

　　首先，下列各个选项中的n值可以有三种输入方式，假设n为20，则：

　　+20 表示20以后（21，22，23等）

　　-20 表示20以前（19，18，17等）

　　20 表示正好是20

　　1. 以名称和文件属性查找。

　　- name ’字串’ 查找文件名匹配所给字串的所有文件，字串内可用通配符*、?、[ ]。

　　- lname ’字串’ 查找文件名匹配所给字串的所有符号链接文件，字串内可用通配符*、?、[ ]。

　　-gid n 查找属于ID号为n的用户组的所有文件。

　　-uid n 查找属于ID号为n的用户的所有文件。

　　-group ’字串’ 查找属于用户组名为所给字串的所有的文件。

　　-user ’字串’ 查找属于用户名为所给字串的所有的文件。

　　-empty 查找大小为0的目录或文件。

　　-path ’字串’ 查找路径名匹配所给字串的所有文件，字串内可用通配符*、?、[ ]。

　　-perm 权限 查找具有指定权限的文件和目录，权限的表示可以如711，644。

　　-size n[bckw] 查找指定文件大小的文件，n后面的字符表示单位，缺省为b，代表512字节的块。

　　-type x 查找类型为x的文件，x为下列字符之一：

　　b 块设备文件

　　c 字符设备文件

　　d 目录文件

　　p 命名管道（FIFO）

　　f 普通文件

　　l 符号链接文件（symbolic links）

　　s socket文件

　　-xtype x 与-type基本相同，但只查找符号链接文件。

　　2. 以时间为条件查找

　　- amin n 查找n分钟以前被访问过的所有文件。

　　- atime n 查找n天以前被访问过的所有文件。

　　- cmin n 查找n分钟以前文件状态被修改过的所有文件。

　　- ctime n 查找n天以前文件状态被修改过的所有文件。

　　- mmin n 查找n分钟以前文件内容被修改过的所有文件。

　　- mtime n 查找n天以前文件内容被修改过的所有文件。

　　3. 可执行的操作

　　- exec 命令名称 {} 对符合条件的文件执行所给的Linux 命令，而不询问用户是否需要执行该命令。{}表示命令的参数即为所找到的文件；命令的末尾必须以“ \\；”结束。

　　- ok 命令名称 { } 对符合条件的文件执行所给的Linux 命令，与exec不同的是，它会询问用户是否需要执行该命令。

　　- ls 详细列出所找到的所有文件。

　　- fprintf 文件名 将找到的文件名写入指定文件。

　　- print 在标准输出设备上显示查找出的文件名。

　　- printf 格式 格式的写法请参考有关C语言的书。

　　例1：查找当前目录中所有以main开头的文件，并显示这些文件的内容。

　　$ find . - name ‘main*’ - exec more {} \\;

　　例2：删除当前目录下所有一周之内没有被访问过的a .out或*.o文件。

　　$ find . \\（- name a.out - o - name ‘*.o’\\）\\

　　> - atime +7 - exec rm {} \\;

　　说明如下： 命令中的“.”表示当前目录，此时find将从当前目录开始，逐个在其子目录中查找满足后面指定条件的文件。\\（和\\）表示括号（），其中的“\\”称为转义符。之所以这样写是由于对Shell而言，（和）另有不同的含义，而不是这里的用于组合条件的用途。“- name a.out”是指要查找名为a.out的文件；“- name ‘*.o’”是指要查找所有名字以 .o结尾的文件。这两个- name之间的- o表示逻辑或（or），即查找名字为a.out或名字以 .o结尾的文件，find在当前目录及其子目录下找到这佯的文件之后，再进行判断，看其最后访问时间是否在7天以前（条件－atime +7），若是，则对该文件执行命令rm（- exec rm{ }\\;）。其中{ }代表当前查到的符合条件的文件名，\\；则是语法所要求的。上述命令中第一行的最后一个\\是续行符。当命令太长而在一行写不下时，可输入一个\\，之后系统将显示一个>，指示用户继续输入命令。

　　locate命令

　　locate命令用于查找文件，它比find命令的搜索速度快，它需要一个数据库，这个数据库由每天的例行工作（crontab）程序来建立。当我们建立好这个数据库后，就可以方便地来搜寻所需文件了。

　　该命令的一般形式为：

　　locate 相关字

　　例如：查找相关字issue

　　$ locate issue

　　/etc/issue

　　/etc/issue.net

　　/usr/man/man5/issue.5

　　/usr/man/man5/issue.net.5 。