文件和目录管理
列出目录
Linux 和 UNIX 系统中的所有文件都可以作为一个大型树型文件系统的一部分访问，这个树型文件系统的根为 /。通过挂载 分支可以将它们添加到树中，通过解除挂载 可以移除它们。挂载和解除挂载的内容将在挂载和解除挂载文件系统 一文介绍。（参见 学习 Linux，101：LPIC-1 路线图）。
列出目录条目
在本文中，我们将使用 “学习 Linux，101：文本流和过滤器” 一文中创建的文件来练习命令。如果您完成了上篇文章的练习，那么您应该在您的主目录中创建了一个目录 lpi103-2。如果还没有的话，那么可以使用系统中的另一个目录来练习本文讨论的命令。
文件和目录名可以是绝对 的，这表示名称以 / 开头，也可以相对 于当前工作目录，这表示不是以 / 开头。文件或目录的绝对路径的组成为：在 0 个或多个目录名后附加一个 /，其中每个目录名的后面都有一个 /，然后是一个最终文件名。
至于相对于当前工作目录的文件或目录名，只需要将工作目录的绝对名、/ 和相对名连接在一起。例如，我们在早期文章中在我的主目录 /home/ian 中创建的目录 lpi103-2，它的完整（即绝对）路径为 /home/ian/lpi103-2。
您可以使用 pwd 命令显示当前工作目录的名称。此命令通常也可以用于 PWD 环境变量。清单 1 展示了 pwd 命令的使用，以及通过三种不同的方法使用 ls 命令列出此目录中的文件。
清单 1. 列出目录条目
[ian@echidna lpi103-2]$ pwd /home/ian/lpi103-2 [ian@echidna lpi103-2]$ echo "$PWD" /home/ian/lpi103-2 [ian@echidna lpi103-2]$ ls sedtab text1 text2 text3 text4 text5 text6 xaa xab yaa yab [ian@echidna lpi103-2]$ ls "$PWD" sedtab text1 text2 text3 text4 text5 text6 xaa xab yaa yab [ian@echidna lpi103-2]$ ls /home/ian/lpi103-2 sedtab text1 text2 text3 text4 text5 text6 xaa xab yaa yab
可以看到，您可以将一个相对或绝对目录名作为 ls 目录的参数，它将列出该目录中的内容。
列出详细内容
在一台存储设备中，文件或目录被包含到一个块（block）组合中。有关文件的信息被包含在一个索引节点（inode）中，其中记录如下信息：所有者、最后一次访问文件的时间、文件大小、是否为目录以及谁可以读取或写入数据。inode 编号也被称为文件序列号（file serial number），并且在一个特定文件系统中是唯一的。我们可以使用 -l（或 --format=long）选项来显示存储在 inode 中的某些信息。
默认情况下，ls 命令不会列出特殊文件，这些文件的文件名以点号 (.) 开头。除根目录外的所有目录都至少包含两个特殊条目：目录本身 (.) 和父目录 (..)。根目录没有父目录。
清单 2 使用 -l 和 -a 选项显示所有文件的长格式的列表，包括 . 和 .. 目录条目。
清单 2. 显示一个长目录列表
[ian@echidna lpi103-2]$ ls -al total 52 drwxrwxr-x. 2 ian ian 4096 2009-08-11 21:21 . drwx------. 35 ian ian 4096 2009-08-12 10:55 .. -rw-rw-r--. 1 ian ian 8 2009-08-11 21:17 sedtab -rw-rw-r--. 1 ian ian 24 2009-08-11 14:02 text1 -rw-rw-r--. 1 ian ian 25 2009-08-11 14:27 text2 -rw-rw-r--. 1 ian ian 63 2009-08-11 15:41 text3 -rw-rw-r--. 1 ian ian 26 2009-08-11 15:42 text4 -rw-rw-r--. 1 ian ian 24 2009-08-11 18:47 text5 -rw-rw-r--. 1 ian ian 98 2009-08-11 21:21 text6 -rw-rw-r--. 1 ian ian 15 2009-08-11 14:41 xaa -rw-rw-r--. 1 ian ian 9 2009-08-11 14:41 xab -rw-rw-r--. 1 ian ian 17 2009-08-11 14:41 yaa -rw-rw-r--. 1 ian ian 8 2009-08-11 14:41 yab
在清单 2 中，第一行显示所列文件使用的磁盘块的总数（52）。其余行列出了目录的条目。
第一个字段（本例中为 drwxrwxr-x 或 -rw-rw-r--）告诉我们，文件是一个目录 (d) 还是一个普通文件 (-)。对于特殊文件，还会看到符号链接 (l) 或其他值（例如 /dev 文件系统中的文件）。您将在创建和修改硬链接和符号链接 一文（参见 学习 Linux，101：LPIC-1 路线图）中了解到有关符号链接的更多内容。类型之后是针对所有者、所有者所在组的成员、每一个成员的三组特权。这三个值分别表示用户、组、组成员是否拥有读 (r)、写 (w) 或 (x) 执行权限。诸如 setuid 之类的用户将在管理文件权限和所有权（参见 学习 Linux，101：LPIC-1 路线图）一文中介绍。
下一个字段是一个数字，告诉我们文件的硬链接 的数量。我们已经介绍过，inode 包含有关文件的信息。文件的目录条目包含到文件的 inode 的硬链接（或指针），因此列出的每个条目都应该至少拥有一个硬链接。目录条目对 . 条目和每个子目录条目使用另外的硬链接。因此我们可以从清单 2 中可以看到，使用 .. 表示的主目录有大量子目录，因此包含 35 个硬链接。
接下来两个字段分别为文件的所有者和所有者的主组。某些系统，例如 Red Hat 或 Fedora 系统，在默认情况下为每个用户提供单独的组。在其他系统中，所有用户可能位于一个或多个组中。
下一个字段包含文件的长度，以字节为单位。
倒数第二个字段包含最后一次修改的时间戳。
最后一个字段包含文件或目录的名称。
ls 命令的 -i 选项将显示 inode 号。您将在本文后面以及 创建和修改硬链接和符号链接（参见 学习 Linux，101：LPIC-1 路线图）中再次见到有关 inode 的介绍。
多个文件
您还可以为 ls 命令指定多个参数，其中的每个名称都可能是文件或目录的名称。对于目录名，ls 命令将列出目录的内容，而不是关于目录本身的信息。在我们的示例中，假设当在父目录中列出目录时，我们希望获得有关 lpi103-2 目录条目本身的信息。命令 ls -l ../lpi103-2 将提供类似前例的列表。清单 3 将展示如何添加 -d 选项以列出有关目录条目的信息，而不是目录的内容，以及如何列出多个文件或目录的条目。
清单 3. 使用 ls -d
[ian@echidna lpi103-2]$ ls -ld ../lpi103-2 sedtab xaa drwxrwxr-x. 2 ian ian 4096 2009-08-12 15:31 ../lpi103-2 -rw-rw-r--. 1 ian ian 8 2009-08-11 21:17 sedtab -rw-rw-r--. 1 ian ian 15 2009-08-11 14:41 xaa
注意，lpi103-2 的修改时间不同于前一个列表中的修改时间。同样，和前一个列表相同，它与该目录中的任何文件的时间戳都不同。这是否就是您所期望的？并不是这样。然而，在撰写本文时，我创建了一些额外的的例子并删除了它们，因此目录时间戳反映了这一更改。稍后在 处理多个文件和目录 中，我们将更详细地讨论文件时间。
对输出排序
默认情况下，ls 将按字母顺序列出文件。可以使用多种选项对输出进行排序。例如，ls -t 将按照修改时间排序（从最新到最旧），而 ls -lS 将生成一个按大小排序的长列表（从最大到最小）。添加 -r 将反向排序。例如，使用 ls -lrt 生成一个按从最旧到最新排序的长列表。参考手册页面，了解有关排列文件和目录的其他方式。
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复制、移动和删除文件
我们现在已经了解了一些创建文件的方法，但是假设我们希望复制文件、重命名文件、在文件系统层级结构中移动文件，甚至删除它们。我们使用三个简短的命令来实现这些目的。
-
cp - 用于复制一个或多个文件或目录。您 必须提供一个（或多个） 源 名和一个 目标 名。源名或目标名可能包含一个路径说明。如果目标是一个现有目录，那么所有源将被复制 到目标中。如果目录是一个不存在的目录，那么（单一）源也必须为一个目录，并且源目录的副本及其内容使用目标名作为新名称。如果目标是一个文件，那么（单一）源必须也为文件，而源文件的副本使用目标名作为新名，替换任何现有的具有相同名称的文件。注意，在 DOS 和 Windows 操作系统中，不会做出目标为当前目录的默认假设。
-
mv -
用于
移动 或
重命名 一个或多个文件或目录。一般来说，您使用的名称将遵守与
cp相同的规则；您可以重命名某个文件或将一组文件移动到一个新目录中。由于名称只是一个链接到某个 inode 的目录条目，因此 inode 号 只有在文件被移动到另一个文件系统才会发生更改就不足为怪了，在这种情况下，移动文件看上去就类似于在复制文件之后删除它。 -
rm - 用于 删除 一个或多个文件。我们后面将介绍如何删除目录。
清单 4 演示了 cp 和 mv 的使用，它们对我们的文本文件执行了一些备份复制。我们使用 ls -i 展示其中一些文件的 inode。
我们首先为 text1 文件生成一个副本 text1.bkp。
然后决定使用
mkdir命令创建一个备份子目录我们为文本 1 生成第二个备份副本，这一次是在备份目录中，并显示出所有三个文件都具有不同的 inode。
随后将 text1.bkp 移动到备份目录中，然后将其重命名，使其与第二个备份更加一致。我们本来可以使用一个单个命令完成这些操作，但是为了演示的目的，我们在这里使用了两个命令。
我们再次检查 inode，然后确定 inode 为 934193 的 text1.bkp 不再存在于 lpi103-2 目录，但是该 inode 仍然为备份目录中的 text1.bkp.1 保留下来。
清单 4. 复制和移动文件
[ian@echidna lpi103-2]$ cp text1 text1.bkp [ian@echidna lpi103-2]$ mkdir backup [ian@echidna lpi103-2]$ cp text1 backup/text1.bkp.2 [ian@echidna lpi103-2]$ ls -i text1 text1.bkp backup 933892 text1 934193 text1.bkp backup: 934195 text1.bkp.2 [ian@echidna lpi103-2]$ mv text1.bkp backup [ian@echidna lpi103-2]$ mv backup/text1.bkp backup/text1.bkp.1 [ian@echidna lpi103-2]$ ls -i text1 text1.bkp backup ls: cannot access text1.bkp: No such file or directory 933892 text1 backup: 934193 text1.bkp.1 934195 text1.bkp.2
一般来说，cp 将在现有副本上复制文件，如果现有文件可写的话。另一方面，如果目标存在，mv 不会移动或重命名文件。有一些有用的选项与cp 和 mv 的这种行为有关。
-
-f或--force -
将促使
cp尝试阐释一个现有目标文件，即使它不是可写的 -
-i或--interactive - 将要求在尝试替换某个现有文件之前进行确认
-
-b或--backup - 将为即将被替换的任何文件生成备份
和前面一样，您需要参考手册页来获得这些和其他复制和移动选项的详细内容。
清单 5 演示了备份复制和文件删除。
清单 5. 生成备份副本并删除文件
[ian@echidna lpi103-2]$ cp text2 backup [ian@echidna lpi103-2]$ cp --backup=t text2 backup [ian@echidna lpi103-2]$ ls backup text1.bkp.1 text1.bkp.2 text2 text2.~1~ [ian@echidna lpi103-2]$ rm backup/text2 backup/text2.~1~ [ian@echidna lpi103-2]$ ls backup text1.bkp.1 text1.bkp.2
注意，rm 命令还接受 -i（交互式）和 -f（强制选项）。当您使用 rm 删除文件后，文件系统将不再访问它。某些系统在默认情况下为根用户设置一个别名 alias rm='rm -i'，以防止出现意外的文件删除。如果您担心会不小心删除文件的话，这对于普通用户来说也是一个好主意。
在结束这些内容的讨论之前，应当注意 cp 命令在默认情况下会为新的文件创建一个新的时间戳。所有者和组均被设置为执行复制的用户的所有者和组。-p 选项可能被用于保存选择的属性。注意，根用户可能为可以保留所有权的唯一用户。参考手册页获得详情。
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创建和删除目录
我们已经了解了如何使用 mkdir 创建目录。现在我们将进一步查看 mkdir 并介绍 rmdir，后者用于删除目录。
Mkdir
假设我们希望在 lpi103-2 目录中创建子目录 dir1 和 dir2。和前面介绍过的其他命令一样，mkdir 可以一次处理多个目录创建请求，如清单 6 所示。
清单 6. 创建多个目录
[ian@echidna lpi103-2]$ mkdir dir1 dir2
注意，在成功完成后不会产生输出，但是您可以使用 echo $? 来确认退出代码确实为 0。
相反，如果您希望创建一个嵌入式的子目录，比如 d1/d2/d3，那么命令将会失败，因为 d1 和 d2 目录并不存在。幸运的是，mkdir 具有一个 -p选项，它允许创建任何所需的父目录，如清单 7 所示。
清单 7. 创建父目录
[ian@echidna lpi103-2]$ mkdir d1/d2/d3 mkdir: cannot create directory `d1/d2/d3': No such file or directory [ian@echidna lpi103-2]$ echo $? 1 [ian@echidna lpi103-2]$ mkdir -p d1/d2/d3 [ian@echidna lpi103-2]$ echo $? 0
Rmdir
使用 rmdir 命令删除目录正好与创建过程相反。同样，可以用 -p 选项来删除父目录。只有在目录为空的情况下才可以使用 rmdir 删除目录，因为不存在可以强制删除的选项。我们将在讨论 递归操作 时查看另一种可以完成这一特殊任务的方法。了解了这种方法后，您将很少会在命令行中使用 rmdir，但是了解该命令仍然是有用的。
为了解释目录删除，我们将 text1 文件复制到目录 d1/d2 中，这样它就不会成为空目录。我们随后使用 rmdir 来删除刚刚用 mkdir 创建的所有目录。可以看到，d1 和 d2 没有被删除，因为 d2 不为空。另一个目录则被删除，当我们从 d2 删除 text1 的副本时，我们只需要调用 rmdir -p即可删除 d1 和 d2。
清单 8. 删除目录
[ian@echidna lpi103-2]$ cp text1 d1/d2 [ian@echidna lpi103-2]$ rmdir -p d1/d2/d3 dir1 dir2 rmdir: failed to remove directory `d1/d2': Directory not empty [ian@echidna lpi103-2]$ ls . d1/d2 .: backup sedtab text2 text4 text6 xab yab d1 text1 text3 text5 xaa yaa d1/d2: text1 [ian@echidna lpi103-2]$ rm d1/d2/text1 [ian@echidna lpi103-2]$ rmdir -p d1/d2
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处理多个文件和目录
到目前为止，我们使用的命令已经处理了一个单个文件，或者一些个别命名的文件。在本文的其余部分中，我们将查看处理多个文件的各种操作，递归式处理文件树的某一部分，保存或恢复多个文件或目录。
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递归式操作
递归式列表
ls 命令有一个 -R（注意为大写 “R”）选项，可以列出一个目录及其所有子目录。递归式操作只能应用于目录名；它不会在目录树中查找名为 ‘text1’ 之类的文件。您可以将 -R 与已经介绍过的其他选项结合使用。lpi103-2 目录的递归式列表包括 inode 号，如清单 9 所示。
清单 9. 递归式显示目录列表
[ian@echidna lpi103-2]$ ls -iR .: 934194 backup 933892 text1 933898 text3 933900 text5 933894 xaa 933896 yaa 933901 sedtab 933893 text2 933899 text4 933902 text6 933895 xab 933897 yab ./backup: 934193 text1.bkp.1 934195 text1.bkp.2
递归式复制
可以使用 -r（或 -R 或 --recursive）选项来使 cp 命令进入到源目录并以递归的方式复制目录。为了防止出现无穷递归，源目录本身可能不会被复制。清单 10 展示了如何将 lpi103-2 目录中的所有内容复制到 copy1 子目录。我们使用 ls -R 展示生成的目录树。
清单 10. 递归复制
[ian@echidna lpi103-2]$ cp -pR . copy1 cp: cannot copy a directory, `.', into itself, `copy1' [ian@echidna lpi103-2]$ ls -R .: backup copy1 sedtab text1 text2 text3 text4 text5 text6 xaa xab yaa yab ./backup: text1.bkp.1 text1.bkp.2 ./copy1: text2 text3 text5 xaa yaa yab
递归删除
我们前面提到，rmdir 只能删除空目录。我们可以使用 -r（或 -R 或 --recursive）选项来使 rm 命令同时删除文件和目录，如清单 11 所示，我们将删除刚刚创建的 copy1 目录和它包含的内容，包括备份子目录及其内容。
清单 11. 递归式删除
[ian@echidna lpi103-2]$ rm -r copy1 [ian@echidna lpi103-2]$ ls -R .: backup sedtab text1 text2 text3 text4 text5 text6 xaa xab yaa yab ./backup: text1.bkp.1 text1.bkp.2
如果您具有不可写的文件，那么可能需要添加 -f 选项来强制删除。这通常由根用户在清理系统时执行，但是会发出警告，因为您有可能会不小心删除重要的数据。
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通配符和 globbing
通常，您需要对多个文件系统对象执行单一操作，而不需要像前面的递归操作一样对整个树进行操作。例如，您可能想要找出在 lpi103-2 中创建的所有文本文件的修改时间，而不需要列出分散的文件。尽管这很容易在小目录中实现，但是对于大型文件系统则非常困难。
要解决这个问题，可以使用 bash shell 中内置的通配符支持。这种支持也称为 “globbing”（因为它最初被实现为一个名为 /etc/glob 的程序），让您能够使用通配符模式指定多个文件。
包含任何 '?'、'*' 或 '[' 字符的字符串就是一个通配符模式。Globbing 是指 shell（或另一个程序）将这些模式扩展为一组匹配该模式的参数的过程。这种匹配按照如下方式完成：
- ?
- 匹配任何单个字读。
- *
- 匹配任何字符串，包括空字符串。
- [
-
引入了一个
字符类（character class）。字符类是一个非空字符串，以 ']' 结尾。匹配意味着需要与方括号中包括的任何单个字符相一致。这里需要考虑一些特殊的事项。
'*' 和 '?' 字符与它们自身匹配。如果在文件名中使用这些字符，那么需要注意适当的引用或转义。
由于字符串必须是非空的并以 ']' 终止，如果您需要匹配字符串的话，您必须将 ']' 放到字符串的首位。
两个字符之间的 '-' 字符表示一个范围，包括这两个字符和排序序列中介于这两个字符之间的所有字符。例如，[0-9a-fA-F] 表示任何大写或小写十六进制数位。您可以通过将 '-' 放到一个范围的首位或末位来匹配它。
如果范围的首个字符为 '!' 字符，那么它将对范围求余，即它将匹配剩余字符以外的所有字符。例如，[!0-9] 表示除 0 到 9 之间数字的任何字符。将 '!' 放在首位以外的任意位置都可以匹配它本身。注意 '!' 也可以用于 shell history 函数，因此需要小心地对它进行适当的转义。
注意：通配符模式和常规表达式模式具有一些共同点，但是它们是不同的。需要仔细留意。
Globbing 被单独应用到路径名的每个组成中。您无法匹配 '/'，也不能把它包含在一个范围中。您可以在指定多个文件或目录名时使用它，例如在 ls、cp、mv 或 rm 命令中。在清单 12 中，我们首先创建一对名字奇怪的文件，然后对通配符模式使用 ls 和 rm 命令。
清单 12. 通配符模式示例
[ian@echidna lpi103-2]$ echo odd1>'text[*?!1]' [ian@echidna lpi103-2]$ echo odd2>'text[2*?!]' [ian@echidna lpi103-2]$ ls backup text1 text2 text3 text5 xaa yaa sedtab text[*?!1] text[2*?!] text4 text6 xab yab [ian@echidna lpi103-2]$ ls text[2-4] text2 text3 text4 [ian@echidna lpi103-2]$ ls text[!2-4] text1 text5 text6 [ian@echidna lpi103-2]$ ls text*[2-4]* text2 text[2*?!] text3 text4 [ian@echidna lpi103-2]$ ls text*[!2-4]* # Surprise! text1 text[*?!1] text[2*?!] text5 text6 [ian@echidna lpi103-2]$ ls text*[!2-4] # Another surprise! text1 text[*?!1] text[2*?!] text5 text6 [ian@echidna lpi103-2]$ echo text*>text10 [ian@echidna lpi103-2]$ ls *\!* text[*?!1] text[2*?!] [ian@echidna lpi103-2]$ ls *[x\!]* text1 text[*?!1] text10 text2 text[2*?!] text3 text4 text5 text6 xaa xab [ian@echidna lpi103-2]$ ls *[y\!]* text[*?!1] text[2*?!] yaa yab [ian@echidna lpi103-2]$ ls tex?[[]* text[*?!1] text[2*?!] [ian@echidna lpi103-2]$ rm tex?[[]* [ian@echidna lpi103-2]$ ls *b* sedtab xab yab backup: text1.bkp.1 text1.bkp.2 [ian@echidna lpi103-2]$ ls backup/*2 backup/text1.bkp.2 [ian@echidna lpi103-2]$ ls -d .* . ..
注意：
结合使用 '*' 会出现一些意外。模式 '*[!2-4]' 匹配名称中不包含 2、3 或 4 的最长的一部分，这部分可以同时被 text[*?!1] 和 text[2*?!] 匹配。现在所有这些意外都应该清楚了。
和前面的
ls示例一样，如果模式扩展导致一个目录名，并且没有指定-d选项，那么该目录的内容将被列出（和前例中的模式 '*b*' 一样）。如果一个文件名以句点 (.) 开头，那么该字符必须被明确匹配。注意，只有最后一个
ls命令列出两个特殊的目录条目（. 和 ..）。
请注意，命令中的任何通配符都可以被 shell 扩展，这将导致意外的结果。并且，如果您指定一个不匹配任何文件系统对象的模式，那么 POSIX 要求原始模式字符串被传递给命令。一些早期的实现将一个 null 列表传递给命令，因此您可能会遇到一些表现出异常行为的老脚本。我们将在清单 13 中解释这些内容。