Linux之文件类指令(1)

Linux之文件类指令

Author：Onceday date:2022年7月29日

Linux基础知识整理系列，不积跬步无以至千里。

1.引言

在Linux里，每个硬件都被当成一个文件来看待。

常见硬件的设备名(持续更新)：

2.MBR和GPT分区格式

MBR(Master Boot Record)，主引导记录。

这种分区格式， 通常把启动引导程序记录区和分区表放在磁盘的第一个扇区。

该扇区通常是512字节，其中446字节用来存放启动引导程序。

剩余的64字节用来存放分区表，最多有四组记录。每组记录了该区段的起始和结束的柱面号码。

这四个分区记录，被称为主要分区(Primary)，其固定分配/dev/sda1-4四个名字。

可以拿主要分区的空间来存放扩展分区(Extended)，其指向分区存放有额外的分区表。

扩展分区的分配号码从/dev/sda[5, xx]开始，最低序号为5。

由扩展分区划分出来的多个新分区，称为逻辑分区(logical partition)。

其具有以下两个较大的缺陷：

• 操作系统无法使用2.2TB以上的磁盘容量

• MBR仅有一个区块，若被破坏后，经常无法或很难恢复。

GPT(GUID partition table)磁盘分区表

使用逻辑区块地址LBA(Logical Block Address)来替代扇区概念，其大小默认为512字节。

GPT使用开头的34个LBA区块来记录分区信息，此外还使用磁盘最后的34个LBA拿来做另外一个备份。

LBA0区块用来兼容MBR分区格式：

该分区的格式和MBR一样，但放入了一个特殊标识符，可以表明此磁盘是GPT格式之意。

LBA1(GPT表头记录)：

记录了分区表本身的位置和大小，同时记录了备份用的GPT分区放置的位置，以及分区表的校验码（CRC-32），

LBA2-33(实际记录分区记录)：

从LBA2区块开始，每个LBA都可以记录4组分区记录，所以在默认的情况下，总共可以有4x32=128 组分区记录，每组LBA有512字节，每组记录用到128字节的空间，GPT在每组记录中分别提供64位来记录开始/结束的扇区号码。因此单个最大空间高达1ZB。

3.启动流程中的BIOS和UEFI启动检测程序

流程如下：

1. BIOS(Basic Input Output System)，基本输入输出系统：启动主动执行的固件，会认识到第一个可启动的设备。

2. MBR(Master Boot Record)，主分区记录：第一个可启动设备的第一个扇区内的主引导记录块，内含启动引导代码。

3. 启动引导程序(boot loader)：一个可读取内核文件来执行的软件

4. 内核文件：开始启动操作系统

注意： 如果分区表为GPT格式，BIOS可以从LBA0的MBR兼容区块读取第一阶段的启动引导程序代码，如果启动引导程序能够支持GPT，那么BIOS同样可以读取到正确的操作系统内核。如果启动代码不懂GPT，那么无法读取内核文件，也就无法启动。

Boot loader的主要任务有以下部分：

• 提供选项：用户可以选择不同的启动选项，这也是多重引导的重要功能。

• 加载内核文件：直接指向可使用的程序区段来启动操作系统。

• 转交其他启动引导程序：将启动管理功能转交给其他启动引导程序负责。

启动引导程序除了可以安装在MBR之外，还可以安装到每个分区的启动扇区(boot sector)。

UEFI(Unified extensible Firmware interface)，统一可扩展固件接口。

以下是UEFI和传统BIOS的差异：

一般而言，BIOS boot需要一个额外的分区，一般2MB大小，存放实际的启动程序。

UEFI则需要一个FAT格式的文件系统分区(/boot)，大约500MB到1GB大小。

因此现在前两个分区一般都是他们占用了，实际磁盘分区都会从/dev/sda3开始了。

4.X windows与命令行切换

LInux默认有六个终端存在，X Windows启动在tty1。

使用[Ctrl]+[Alt]+[F1-F6]指令便可以进行切换。

使用su 用户名可以切换用户。

使用exit可以注销登入。

使用locale可查看使用的语系。

使用以下两个指令可切换到英文(中文下，终端会有乱码)

LANG=en_US.utf8
export LC_ALL=en_US.utf8
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5.Linux的基础命令

5.1 日期时间

date #按默认格式直接输出日期时间
date --help #获取帮助文档
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显示日历：

cal #默认显示当月时间
cal 2022 #显示这一年的日历
cal 10 2022 #显示此年该月的日历
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5.2 man page 查看详细的命令操作说明

man date
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查询的date(1)的数字含义如下：

man page常用按键：

在linux上可以使用info xxx来代替，可提供超链接能力，操作与man类似。

更多额外的文档帮助可以在：/usr/share/doc下面查一查。

5.3 简单的文本编辑器Nano

直接使用即可，比较简单，有中文介绍。

5.4 正确关机方法

首先需要内存数据同步写回磁盘。

sync     #同步所有缓存文件
sync [-f] 文件 #同步该文件及他所包含的文件系统
sync [-d] 文件 #仅同步文件数据，不处理无需同步的元数据
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然后可以使用以下的命令进行不同的操作：

shutdown  #1分钟后关机
shutdown -h #立即关机
shutdown -c #取消关机
shutdown -k #假装要关机
shutdown -r #重新启动
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以下三个命令也很常用：

reboot  #重新启动
halt    #系统停止
poweroff #系统关机
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6.Linux的文件权限与目录配置

6.1 引言

用户账号信息保存在/etc/passwd。

个人密码信息保存在/etc/shadow。

所有组名信息记录在/etc/group

使用命令ls -al查看所有文件和属性：

[[-][rwxrwx---]][1][root][root][1456][May 4 18:25][xxxx.xxx]

其输出行形式如图所示：

• 第一个斜杠字符代表了文件类型：

  [l]表示链接，

  [-]表示文件，

  [d]表示目录，

  [b]表示设备文件里面可供存储的周边设备，

  [c]表示为设备文件里面的串行端口设备，例如键盘、鼠标。

  [s]数据接口文件，如sockets。

  [p]数据输送文件(FIFO,pipe)

• [1]这个表示链接数。

• 后面依次是文件拥有者、文件所属用户组、大小、修改时间、文件名。

6.2 修改文件属性与权限

修改文件所属用户组：

chgrp 用户组 [-R]  目录/文件   #-R用于文件目录下的递归修改
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修改文件拥有者：

chown [-R] 账号名[:用户组名] 文件/目录 #-R用于文件目录下的递归修改
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修改文件权限：

对于标准的9位权限：rwxrwxrwx。

将每一位看成2进制，则可以看成三个数字[xyz]：[rwx][rwx][rwx]=[0-7][0-7][0-7]

常用指令如下：

chmod [-R] xyz 文件/目录 #-R用于文件目录下的递归修改
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可以使用以下组合进行细节修改：

示例如下：

chmod u=rwx,go=rx  .bashrc
chmod a+w .bashrc
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6.3 目录和权限的具体含义

rwx对文件来说，意义如下：

• r(read)：可以读取此文件的实际内容，如读取文本文件的文字内容。

• w(write)：可以编辑、新增或是修改该文件的内容(但不含删除该文件)。

• x(execute)：该文件具有可以被系统执行的权限。

rwx对于目录来说，意义如下：

• r(read contents in directory)读取目录结构列表的权限，如使用ls命令浏览文件。

• w(modify contents of directory)具有改动该目录结构列表的权限。

  1.建立新的文件和目录

  2.删除已经存在的文件和目录

  3.将已存在的文件和目录进行更名

  4.移动该目录内的文件、目录位置

• x(access directory)，是否可以把当前目录变成工作目录

6.4 文件配置标准FHS(Filesystem Hierarchy Standard)

常见的三层目录架构：

• /（root，根目录)，与启动系统有关。

• /usr（unix software resource)，与软件安装/执行有关。

• /var (variable)，与系统运行过程有关。

FHS定义的根目录下面的目录：