文件系统和文本操作【Linux操作系统教程2】

计算机中最重要的数据都存在我们的文件中，所以计算机的指令大部分也都是和文件打交道，比如创建新文件，删除文件，更新文件或者移动文件等等。这章我们就来聊聊如何在Ubuntu中使用指令来操作文件。

Linux文件系统

在了解如何操作文件之前，我们先要了解一下文件在 Linux 操作系统中是如何被储存的。Linux文件系统类似树状结构，所有的文件和目录都被组织成以一个根节点开始的倒置的结构：

文件系统的最顶层是由根目录开始的，系统使用 / 来表示根目录。在根目录之下的既可以是目录，也可以是文件，而每一个目录中又可以包含子目录文件。如此反复就可以构成一个庞大的文件系统。

默认情况下，我们如果使用pwd，会发现我们所在的位置是/home/enoch/，那如果我是使用 ls /，则会发现根目录的内容：

在Linux文件系统中有两个特殊的目录，一个用户所在的工作目录，也叫当前目录，可以使用一个点 . 来表示；另一个是当前目录的上一级目录，也叫父目录，可以使用两个点 .. 来表示，这个在我们后面操作文件夹的时候会具体介绍。

具体文件夹解析

这些文件都有什么用呢？我们来简单了解一下每个文件夹的基础作用

系统启动必须

• /boot：存放的启动Linux 时使用的内核文件，包括连接文件以及镜像文件。
• /etc：存放所有的系统需要的配置文件和子目录列表，更改目录下的文件可能会导致系统不能启动。
• /lib：存放基本代码库（比如c++库），其作用类似于Windows里的DLL文件。几乎所有的应用程序都需要用到这些共享库。
• /sys： 这是linux2.6内核的一个很大的变化。该目录下安装了2.6内核中新出现的一个文件系统 sysfs 。sysfs文件系统集成了下面3种文件系统的信息：针对进程信息的proc文件系统、针对设备的devfs文件系统以及针对伪终端的devpts文件系统。该文件系统是内核设备树的一个直观反映。当一个内核对象被创建的时候，对应的文件和目录也在内核对象子系统中

指令集合

• /bin：存放着最常用的程序和指令
• /sbin：只有系统管理员能使用的程序和指令。

外部文件管理

• /dev ：Device(设备)的缩写, 存放的是Linux的外部设备。(注意：在Linux中访问设备和访问文件的方式是相同的。)
• /media：类windows的其他设备，例如U盘、光驱等等，识别后linux会把设备放到这个目录下。
• /mnt：临时挂载别的文件系统的，我们可以将光驱挂载在/mnt/上，然后进入该目录就可以查看光驱里的内容了。

临时文件

• /run：是一个临时文件系统，存储系统启动以来的信息。当系统重启时，这个目录下的文件应该被删掉或清除。如果你的系统上有 /var/run 目录，应该让它指向 run。
• /lost+found：一般情况下为空的，系统非法关机后，这里就存放一些文件。
• /tmp：这个目录是用来存放一些临时文件的。

账户

• /root：系统管理员的用户主目录。
• /home：用户的主目录，以用户的账号命名的。
• /usr：用户的很多应用程序和文件都放在这个目录下，类似于windows下的program files目录。
• /usr/bin：系统用户使用的应用程序与指令。
• /usr/sbin：超级用户使用的比较高级的管理程序和系统守护程序。
• /usr/src：内核源代码默认的放置目录。

运行过程中要用：

• /var：存放经常修改的数据，比如程序运行的日志文件（/var/log 目录下）。
• /proc：管理内存空间！虚拟的目录，是系统内存的映射，我们可以直接访问这个目录来，获取系统信息。这个目录的内容不在硬盘上而是在内存里，我们也可以直接修改里面的某些文件来做修改。

扩展用的：

• /opt：默认是空的，我们安装额外软件可以放在这个里面。
• /srv：存放服务启动后需要提取的数据（不用服务器就是空）

改变当前目录位置（cd）

了解完文件系统，我们就来学习如何移动我们所在文件夹的位置。在前往其他文件夹之前，我们首先得知道我们当前所处的位置。命令行中 $ 符号前的字符显示的就是我们当前的位置，我们也可以使用pwd这个指令输出我们当前所在的文件夹：

~$ pwd
/home/enoch

不知道大家有没有注意的，默认情况下我们的 $ 符号前有一个 ~，这表明我们当前在系统指定的默认目录 /home/ecnoh 中，也就是下图图形界面中的位置：

有意思的是，你会发现原来Desktop桌面也只是一个文件夹，只不过里面的内容会显示在桌面而已。

当我们知道自己的位置后，我们可以使用 cd（change directory）指令切换到不同的文件夹中，如果想去Desktop文件夹，直接输入下面的指令即可。

~$ cd Desktop/

这时候，不仅仅 $ 符号前的内容变成了 ~/Desktop，说明我们已经在Desktop这个文件夹中了，之后所有的操作也都会在此文件夹中生效。如果此时再用pwd指令，也会发现我们的位置发生了改变

~/Desktop$ pwd
/home/enoch/Desktop

以下列举的就是常用的cd指令：

1. 返回上一级目录

~/Desktop$ cd ..
~$ 

3. 进入子文件夹

陌生情况下大家的桌面是没有这个 new_folder 文件夹的，大家可以手动创建，或者使用后面教的创建指令 $ mkdir ~/Desktop/new_folder 先创建一个子文件夹，然后运行下面的指令：

~$ cd Desktop/new_folder/
~/Desktop/new_folder$

3. 返回上级目录两次

~/Desktop/new_folder$ cd ../../
~$

4. 返回你刚才所在的目录

~$ cd -
/home/enoch/Desktop/new_folder
~/Desktop/new_folder$ 

5. 前往 Home

~/Desktop/new_folder$ cd ~
~$

6. 输入绝对路径，前往电脑的任何地方

~$ cd /home/enoch/Desktop/new_folder
~/Desktop/new_folder$

文本操作

查看文件夹内容

如果光能移动当前位置，可是无法查看文件夹中的内容就没有意义了。所以我们需要 ls（list）这个指令来查看每个文件夹中的内容，如果我们移动到Desktop这个目录，然后使用 ls，那么桌面中的new_folder这个子文件夹就会被显示出来：

~/Desktop$ ls 
new_folder

查看的方式有很多种，我们可以在 ls 后面添加不同的参数，来获得更多与文件相关的信息。

如果想要查看文件的详细信息我们可以添加 -l（long的简写）参数，这个指令会打印出文件的权限 drwxr-x-x（我们之后的章节再探讨这个），用户名，文件大小，修改日期和文件名：

~/Desktop$ ls -l
total 4
drwxr-x-x 2 enoch enoch 4096 Nov  6   08:49 new_folder

如果使用 -a（all的简写），所有的文件则会被显示出来，此时就能看到以 . 开头的隐藏文件：

~/Desktop$ ls -a
.  ..  new_folder

我们也可以将多个参数结合起来，来查看更加详细的信息，比如我们既想查看所有的隐藏文件和文件的具体信息，我们就可以添加 -al 这个参数：

每个指令的用法有很多，大家可以使用 man（manual）这个命令，来查看指令的具体内容：

$ man ls 

下面为了帮助大家的重点能放在指令上，我就不输出 $ 前面的路径提示了。

创建和删除

查了查看文件外，最重要的操作便是创建、删除、移动和复制文件，下面我们就来看看哪些指令可以实现这些操作。

如果想要创建文件夹，我们可以使用 mkdir（make directory）指令加上新文件夹的名字即可：

$ mkdir folder1

我们也可以直接用 mkdir 直接创建子文件夹：

$ mkdir folder1/folder2

这样folder2就会被创建在folder1中了

要删除文件夹的话，我们可以使用 rmdir（remove directory）命令。rmdir的前提条件就是被删除的文件夹必须得是空的，不然命令就会失败。所以fodler1是无法用 rmdir 删除的，因为其中有一个folder2文件夹。但是我们直接删除folder2是可以的：

$ rmdir folder1/folder2

如果想要把文件夹中的内容全部删除，不管里面是否有其他文件，那么可以使用 rm 加参数 -r 或 -R（recursively）来删除文件夹中的全部内容（此操作很危险，请谨慎使用）

$ rm -r folder1

如果要创建文件，使用touch指令加上文件名即可：

$ touch new_file

删除文件可以使用 rm 指令

$ rm new_file

如果要删除多个文件，可以直接在指令后加上所有的文件名

$ rm file1 file2 file3

移动和复制

mv（move）指令可以将一个文件或者文件夹移动到其他的位置

$ mv file1 folder1 # 将file1移动到文件夹folder1中

mv也有重命名的功能

$ mv file1.txt file2.txt # 将file1.txt重命名为file2.txt

cp（copy）指令可以复制文件和文件夹，要注意的是，如果一个文件夹不为空，那么需要加上 -r 或 -R 参数才能复制：

$ cp file1 folder1 # 将file1复制到folder1中
$ cp -R folder1 folder2 # 将folder1全部复制到folder2中

编辑文件

Linux自带文本编辑器nano，我们在nano后加上想要编辑的文件就可以了

$ nano file1.txt

之后我们就可以自己在nano中直接编辑文件内容

然后按 “Ctrl + s” 保存，再按 “Ctrl + x” 退出。

如果要查看文件内容，可以使用 cat（catenate） 命令

$ cat file1.txt
Hello World!

我们也可以使用在 cat <file_name> 之后加上 > 用一个文件中的内容覆盖掉另一文件的内容

$ cat file1.txt > file2.txt # file2.txt的内容会被file1.txt完全覆盖
$ cat file2.txt
Hello World!

如果不想要完全覆盖文件的内容，我们可以使用 >> 将文件的内容添加到新文件的末尾：

$ cat file1.txt >> file2.txt
$ cat file2.txt 
Hello World!
Hello World!

重点命令总结

$ man ls # 显示指令ls的具体信息
$ pwd # 显示当前路径
$ cd Desktop # 进入Desktop文件夹中
$ ls # 显示当前目录中含有的文件和文件夹
$ mkdir new_folder # 创建文件夹new_folder
$ rmdir new_folder # 删除文件夹new_folder
$ touch new_file # 创建new_file文件
$ rm new_file # 删除new_file
$ mv new_file new_folder # 加new_file移到new_folder中
$ cp new_file new_folder # 将new_file复制到new_folder中
$ nano file1 # 用nano文本编辑器编辑文件
$ cat file1 # 在终端查看file1内容
$ cat file1 > file2 # 用file1的内容覆盖掉file2的内容
$ cat file1 >> file2 # 在file2文件的末尾加上file1的内容

实践练习

使用本章学到的命令创建一个新的文件夹 folder1，然后在 folder1 中创建新的文件 file1.txt，并用nano给 file1.txt 编辑任意内容。最后创建一个 folder2，将 folder1 完全复制到 folder2 中，最后删除整个 folder1 文件夹。