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Linux 文件管理	Linux 文件管理	Linux 文件管理	FormalSciences/ComputerScience OperatingSystem/Linux	7Wate	2023-03-30

概述

Linux 文件系统是指在 Linux 操作系统上，对磁盘空间进行组织、管理和访问的一种机制。Linux 文件系统使用了树形结构的文件目录结构，每个文件都被组织在文件夹中，并按照一定的权限进行管理。

常见的 Linux 文件系统包括 ext2、ext3、ext4、XFS、Btrfs 等。其中，ext 系列是最常用的 Linux 文件系统，它使用索引节点（inode）来管理文件，支持文件系统日志（journal），能够更好地防止数据丢失和损坏。

在 Linux 中，文件和目录被组织在一个单一的目录树中，以根目录“/”为起点。用户可以通过终端命令或者图形化界面访问和管理文件和目录。Linux 文件系统支持权限和访问控制，可以对文件和目录设置用户和组的权限，以控制对文件的访问和操作。

Linux 文件系统还支持链接，包括硬链接和符号链接。硬链接是指将一个文件名指向另一个文件的实际内容，从而实现文件名的共享和链接；符号链接则是指将一个文件名指向另一个文件名，从而实现文件名的共享和链接。

Linux 文件系统还支持磁盘配额，可以对用户或者组的磁盘空间使用量进行限制。此外，Linux 文件系统还支持快照和备份等高级特性，以便在文件丢失或损坏时进行数据恢复。

Linux 文件系统是 Linux 操作系统中重要的组成部分，它提供了一种方便、安全和高效的数据存储和管理机制。

管理维护

目录操作

操作	命令	描述	示例
查看	ls	列出目录内容	ls -l /home
	pwd	显示当前工作目录	pwd
	tree	以树形结构显示目录和文件	tree /home/user
创建	mkdir	创建新目录	mkdir /home/new_directory
复制	cp	复制目录或文件	cp -R /source /destination
移动	cd	更改当前工作目录	cd /home/user
	pushd	将当前目录压入栈，并切换到新目录	pushd /home/new_directory
	popd	从栈中弹出目录并切换回去	popd
删除	rmdir	删除空目录	rmdir /home/empty_directory

文件操作

操作	命令	描述	示例
查看	file	确定文件类型	file file.txt
	cat	显示文件内容	cat file.txt
	more	分页显示文件内容	more file.txt
	less	可以向前和向后翻页显示文件内容	less file.txt
	head	显示文件的开头部分	head -n 5 file.txt
	tail	显示文件的末尾部分	tail -n 5 file.txt
查找	whereis	查找可执行文件、源码和手册页	whereis python3
	which	显示可执行文件的位置	which python3
	find	搜索文件和目录	find /home -name "file.txt"
创建	touch	创建空文件或更新文件时间戳	touch new_file.txt
	ln	创建硬链接和符号链接	ln -s source_file.txt link.txt
复制	cp	复制文件	cp source_file.txt destination.txt
移动	mv	移动文件或目录	mv source_file.txt destination.txt
删除	rm	删除文件或目录	rm file.txt

文件处理

基础

命令	描述	示例
grep	在文件中搜索字符串或正则表达式	grep "pattern" file.txt
sed	流编辑器，用于对文本文件进行基于行的编辑	sed 's/foo/bar/g' input.txt > output.txt
diff	比较文件差异	diff file1.txt file2.txt
diff3	比较三个文件差异	diff3 file1.txt file2.txt file3.txt
md5sum	计算文件的 MD5 校验和	md5sum file.txt
awk	文本处理工具，用于对文本进行模式扫描和处理	awk '{ print $1 }' file.txt
sort	对文件中的行进行排序	sort file.txt
uniq	去除文件中的重复行	uniq file.txt
tr	翻译或删除字符	tr 'a-z' 'A-Z' < input.txt > output.txt
wc	计算字节数、字符数、行数	wc file.txt
cut	从文件中移除一部分	cut -f 1,3 -d ',' file.txt
paste	横向连接文件	paste file1.txt file2.txt

Nano

Nano 是一款基于命令行的文本编辑器，它是 Linux 中最常用的编辑器之一。以下是 Nano 的常用命令：

命令	功能
Ctrl + G	显示帮助文档
Ctrl + O	保存文件
Ctrl + X	退出 Nano
Ctrl + K	剪切当前行
Ctrl + U	粘贴剪切的行
Ctrl + W	查找文本
Ctrl + \	替换文本
Ctrl + ↑	移动到文本的上一屏
Ctrl + ↓	移动到文本的下一屏
Ctrl + →	移动到文本的下一单词
Ctrl + ←	移动到文本的上一单词

下面是一些 Nano 编辑器的使用示例：

1. 打开文件：

   Copy code
   nano filename.txt
   

   这将打开一个名为 “filename.txt” 的文件，并将其用 Nano 编辑器打开。

2. 查找文本：

   您可以使用 Ctrl + W 来查找文本。输入您想要查找的文本，然后按 Enter 键。Nano 将跳转到文本中找到的第一个匹配项。

3. 替换文本：

   您可以使用 Ctrl + \ 来替换文本。输入您想要替换的文本和替换文本，然后按 Enter 键。Nano 将替换文本中找到的第一个匹配项。

4. 剪切和粘贴行：

   使用 Ctrl + K 剪切当前行，使用 Ctrl + U 粘贴剪切的行。

5. 移动光标：

   使用 Ctrl + ↑ 和 Ctrl + ↓ 移动到文本的上一屏或下一屏；使用 Ctrl + → 和 Ctrl + ← 移动到文本的下一单词或上一单词。

6. 保存和退出：

   使用 Ctrl + O 保存文件，使用 Ctrl + X 退出 Nano 编辑器。

Vim

Vim 是一款文本编辑器，也是 Linux 中最常用的编辑器之一。Vim 支持多种编辑模式，包括命令模式、插入模式和可视模式。以下是 Vim 的常用命令：

命令	功能
:w	保存文件
:q	退出 Vim
:wq	保存文件并退出 Vim
i	进入插入模式
Esc	退出插入模式并返回命令模式
v	进入可视模式
V	进入行选择模式
y	复制选中文本
p	粘贴文本
/	查找文本
:	进入命令模式

下面是一些 Vim 编辑器的使用示例：

1. 打开文件：

   Copy code
   vim filename.txt
   

   这将打开一个名为 “filename.txt” 的文件，并将其用 Vim 编辑器打开。

2. 保存文件：

   在命令模式下输入 :w，然后按 Enter 键即可保存文件。

3. 退出 Vim：

   在命令模式下输入 :q，然后按 Enter 键即可退出 Vim。

4. 保存文件并退出 Vim：

   在命令模式下输入 :wq，然后按 Enter 键即可保存文件并退出 Vim。

5. 插入文本：

   在命令模式下按下 i 进入插入模式，然后开始编辑文本。

6. 复制和粘贴文本：

   进入可视模式（按下 v），选择要复制的文本，然后按下 y 复制选中文本。返回命令模式后，将光标移动到要粘贴文本的位置，按下 p 粘贴文本。

7. 查找文本：

   在命令模式下输入 /，然后输入要查找的文本并按下 Enter 键。Vim 将跳转到文本中找到的第一个匹配项。

文件解压缩

Tar

Tar（磁带归档器，Tape Archive）是一种用于文件打包（归档）的 UNIX 和 Linux 系统上的实用程序。它能将多个文件和目录合并成一个单独的归档文件，便于文件的传输、备份和存储。需要注意的是，Tar 本身并不具备压缩功能，但它可以与其他压缩工具（如 Gzip、Bzip2 等）结合使用，以实现文件归档与压缩的需求。

优点

1. 跨平台兼容性：Tar 是 UNIX 和 Linux 系统的标准工具，但在其他操作系统（如 Windows、macOS 等）上也有实现，因此具有较强的跨平台兼容性。
2. 保留文件属性：Tar 可以在归档过程中保留文件和目录的原始属性（如权限、时间戳等），便于在解包时恢复文件的状态。
3. 可与压缩工具结合：尽管 Tar 本身不具备压缩功能，但可以与 Gzip、Bzip2 等压缩工具结合使用，提供压缩功能。
4. 适用于大型文件集合：Tar 能有效地处理大量文件和目录，将它们打包成一个单独的归档文件，便于管理和传输。

缺点

1. 不具备原生压缩功能：Tar 本身不具有压缩功能，需要与其他压缩工具结合使用。
2. 压缩效率较低：与一体化的压缩工具相比，使用 Tar 结合其他压缩工具的方式在压缩效率上可能略有不足。

适用场景

1. 文件备份：Tar 可以将多个文件和目录打包成一个归档文件，便于进行文件备份和存储。
2. 文件传输：将多个文件和目录打包成一个归档文件，可以方便地进行文件传输，尤其是在网络传输中，减少传输次数和网络开销。
3. 软件发布：开发者经常使用 Tar 打包源代码或二进制文件，方便用户下载和安装。
4. 数据压缩：与压缩工具（如 Gzip、Bzip2 等）结合使用，可以实现文件的归档与压缩。

总的来说，**Tar 是一种非常灵活的文件打包和压缩工具，具有多种压缩格式支持、易于传输和备份、支持文件和目录和支持存档格式等优点。**但是，它的压缩比较低，不支持加密，因此在选择使用 Tar 时，需要根据具体的场景和需求来综合考虑其优缺点。

常见命令

命令	描述
tar -cvf archive.tar file1 file2 directory1	创建归档文件
tar -xvf archive.tar	解压缩归档文件
tar -tvf archive.tar	查看归档文件的内容
tar -zcvf archive.tar.gz file1 file2 directory1	压缩归档文件为.gz 格式
tar -zxvf archive.tar.gz	解压缩.gz 格式的归档文件
tar -jcvf archive.tar.bz2 file1 file2 directory1	压缩归档文件为.bz2 格式
tar -jxvf archive.tar.bz2	解压缩.bz2 格式的归档文件
tar -P	保留绝对路径
tar --exclude='*.log' directory1	排除指定文件或目录

常见选项

选项	全拼	功能
-c	--create	创建归档文件
-x	--extract	解压归档文件
-t	--list	查看归档文件中的文件列表
-f	--file	指定归档文件的名称
-z	--gzip	使用 gzip 压缩算法压缩归档文件
-j	--bzip2	使用 bzip2 压缩算法压缩归档文件
-v	--verbose	在执行操作时显示详细信息
-P	--absolute-names	保留文件和目录的绝对路径
--exclude	--exclude=PATTERN	排除匹配指定模式的文件或目录

Zip

ZIP（Zone Information Protocol）是一种广泛使用的文件压缩和归档格式工具，它可以将多个文件或目录打包成一个单独的文件，以便于传输、备份和存档。这种格式最初是由 Phil Katz 在 1989 年开发的，现在已成为一种通用的归档和压缩标准。

优点

1. 跨平台兼容性：Zip 是一种通用的文件压缩和归档格式，几乎所有的操作系统（如 Windows、macOS、Linux 等）都支持 Zip 格式，具有很强的跨平台兼容性。
2. 集成压缩和归档功能：Zip 同时具备文件压缩和归档功能，可以将多个文件和目录压缩成一个文件，便于传输和存储。
3. 压缩率适中：Zip 格式的压缩率适中，能有效减少文件大小，从而节省存储空间和加快文件传输速度。
4. 随机访问：Zip 支持随机访问，可以在不解压整个压缩包的情况下提取单个文件。
5. 密码保护：Zip 格式支持为压缩文件设置密码，以提高文件的安全性。

缺点

1. 压缩效率：与一些专门的压缩算法（如 7z、Bzip2 等）相比，Zip 的压缩效率较低，可能无法获得最佳的压缩效果。
2. 加密安全性：Zip 的标准加密算法较弱，容易受到密码破解工具的攻击。虽然现代的 Zip 实现支持更强大的加密算法，但并非所有的压缩工具都支持这些算法。

适用场景

1. 文件传输：Zip 可以将多个文件和目录压缩成一个文件，减小文件大小，方便在不同设备和平台之间进行传输。
2. 文件存储：将文件和目录压缩成 Zip 格式，可以节省存储空间，便于备份和管理。
3. 软件分发：开发者经常使用 Zip 格式打包软件和资源，便于用户下载和安装。
4. 文档压缩：将文档、图片等资料压缩成 Zip 格式，方便存储和分享。

总的来说，Zip 是一种广泛使用的文件压缩和归档格式，具有很强的跨平台兼容性。它可以将多个文件和目录压缩成一个文件，便于传输和存储。Zip 的压缩率适中，支持随机访问和密码保护。然而，与一些专门的压缩算法（如 7z、Bzip2 等）相比，Zip 的压缩效率较低，可能无法获得最佳的压缩效果。

此外，虽然 Zip64 扩展已经解决了传统 Zip 格式中的 4GB 文件大小限制，但并非所有的压缩解压缩工具都支持 Zip64，因此在处理大文件时需要注意选择合适的工具。

常见命令

命令	描述
zip archive.zip file1 file2 directory1	创建 Zip 归档文件
unzip archive.zip	解压缩 Zip 归档文件
zip -r archive.zip directory1	压缩目录为 Zip 归档文件
unzip -l archive.zip	列出 Zip 归档文件中的文件列表
zip -e archive.zip file1 file2	使用加密算法压缩文件为 Zip 归档文件

常见选项

选项	全拼	功能
-r	--recurse-paths	递归压缩目录及其所有子目录
-e	--encrypt	使用加密算法压缩文件
-d	--delete	从 Zip 归档文件中删除文件
-u	--update	更新 Zip 归档文件中的文件
-l	--list	列出 Zip 归档文件中的文件列表
-v	--verbose	在执行操作时显示详细信息
-q	--quiet	在执行操作时禁止输出
-f	--file	指定归档文件的名称
-z	--gzip	使用 gzip 压缩算法压缩归档文件
-j	--bzip2	使用 bzip2 压缩算法压缩归档文件

Gzip

Gzip（GNU zip）是一种广泛使用的文件压缩和解压缩工具。它基于 DEFLATE 算法，该算法结合了 LZ77（Lempel-Ziv 77）和 Huffman 编码技术，能够有效地压缩文件。Gzip 主要用于压缩单个文件，而不是整个目录结构。在 Linux 和 Unix 系统中，Gzip 常与 Tar（磁带归档器）结合使用，以实现文件归档和压缩的双重功能。

优点

1. 高压缩率：Gzip 通常能提供较高的压缩率，从而降低文件大小，节省存储空间和带宽。
2. 快速压缩和解压缩速度：Gzip 在保证较高压缩率的同时，压缩和解压缩速度相对较快。
3. 跨平台兼容性：Gzip 在 Linux、Unix、macOS 和 Windows 等操作系统上都有实现，具有良好的跨平台兼容性。
4. 开源和免费：Gzip 是 GNU 项目的一部分，遵循开源协议，免费提供给用户使用。

缺点

1. 仅支持单文件压缩：Gzip 本身只能压缩单个文件，无法直接压缩目录。通常需要与 Tar 等归档工具结合使用。
2. 压缩效率高：虽然 Gzip 的压缩效率较高，但与一些专门的压缩算法（如 7z、Bzip2 等）相比，可能无法获得最佳的压缩效果。

适用场景

• 文件传输：Gzip 可以将文件压缩成更小的体积，有助于减少传输时间和网络开销。
• 网页优化：服务器可以使用 Gzip 压缩网页内容，提高传输速度，降低带宽消耗，提高用户体验。
• 数据存储：Gzip 可以用于压缩文档、日志文件等，节省存储空间。
• 软件分发：开发者可以将源代码或二进制文件压缩为 Gzip 格式，便于用户下载和安装。

总之，Gzip 是一种广泛使用的文件压缩工具，基于 DEFLATE 算法，提供较高的压缩率和较快的压缩速度。尽管 Gzip 仅支持单文件压缩，但可以与 Tar 等归档工具结合使用，实现目录的压缩。具有良好的跨平台兼容性和开源性质，适用于文件传输、网页优化、数据存储和软件分发等场景。在压缩效率方面，虽然 Gzip 表现出色，但可能无法与一些专门的压缩算法（如 7z、Bzip2 等）相媲美。

常见命令

命令	描述
gzip file.txt	压缩文件“file.txt”
gzip -r directory1	递归压缩目录“directory1”及其所有子目录和文件
gzip -d file.txt.gz	解压缩 Gzip 压缩的文件“file.txt.gz”
gzip -l file.txt.gz	查看 Gzip 压缩文件“file.txt.gz”的详细信息
gzip -v file.txt	压缩文件“file.txt”并显示压缩进度

常见选项

选项	选项全称	功能
-d	--decompress	解压缩文件
-r	--recursive	递归压缩目录及其所有子目录
-l	--list	列出 Gzip 压缩文件的详细信息
-v	--verbose	显示操作的详细信息
-q	--quiet	禁止输出操作信息
-f	--force	强制执行操作，即使会覆盖文件
-t	--test	测试 Gzip 压缩文件的完整性
-k	--keep	保留原始文件，不删除压缩文件

Bzip2

Bzip2 是一款开源的文件压缩工具，使用 Burrows-Wheeler 算法（BWT）以及哈夫曼编码进行文件压缩。Bzip2 专注于提供高压缩率，通常能够比 Gzip 提供更高的压缩效果，但相应的压缩和解压缩速度较慢。与 Gzip 类似，Bzip2 主要用于压缩单个文件，而不是整个目录结构。在 Linux 和 Unix 系统中，Bzip2 也常与 Tar 归档工具结合使用。

优点

1. 高压缩率：Bzip2 通常能提供比 Gzip 更高的压缩率，从而进一步减小文件大小，节省存储空间和带宽。
2. 开源和免费：Bzip2 是一个开源项目，可以免费使用。
3. 跨平台兼容性：Bzip2 在 Linux、Unix、macOS 和 Windows 等操作系统上都有实现，具有良好的跨平台兼容性。

缺点

1. 速度较慢：由于 Bzip2 的高压缩率，压缩和解压缩速度相对较慢，特别是与 Gzip 相比。
2. 仅支持单文件压缩：Bzip2 本身只能压缩单个文件，无法直接压缩目录。通常需要与 Tar 等归档工具结合使用。

适用场景

1. 文件存储：当存储空间有限且需要高压缩率时，Bzip2 可用于压缩文档、日志文件等。
2. 文件传输：Bzip2 可以将文件压缩成更小的体积，有助于减少传输时间和网络开销，尤其在对压缩率要求较高的场景中。
3. 软件分发：开发者可以将源代码或二进制文件压缩为 Bzip2 格式，以获得更小的文件体积，便于用户下载和安装。

简单总结：Bzip2 是一款开源的文件压缩工具，使用 Burrows-Wheeler 算法和哈夫曼编码，提供较高的压缩率，但压缩和解压缩速度较慢。Bzip2 主要用于压缩单个文件，可以与 Tar 等归档工具结合使用，具有良好的跨平台兼容性。适用于文件存储、传输和软件分发等场景，特别是在对压缩率要求较高的情况下。

常见命令

命令	描述
bzip2 file.txt	压缩文件“file.txt”
bzip2 -k file.txt	压缩文件“file.txt”并保留原始文件
bzip2 -d file.txt.bz2	解压缩 Bzip2 压缩的文件“file.txt.bz2”
bzip2 -l file.txt.bz2	查看 Bzip2 压缩文件“file.txt.bz2”的详细信息
bzip2 -v file.txt	压缩文件“file.txt”并显示压缩进度

常见选项

选项	选项全称	功能
-c	--stdout	将输出写入标准输出，而不是写入压缩文件。
-d	--decompress	解压缩 Bzip2 压缩文件，生成原始文件。
-f	--force	强制覆盖现有的压缩文件，而不提示。
-k	--keep	保留原始文件，不删除生成的压缩文件。
-q	--quiet	不显示任何压缩和解压缩过程的信息。
-t	--test	测试 Bzip2 压缩文件的完整性。
-v	--verbose	显示详细的压缩和解压缩过程的信息。
-z	--compress	使用 Bzip2 进行压缩，生成 Bzip2 压缩文件（默认选项）。
-1	--fast	使用 1 级别的压缩，生成速度快，压缩比低的压缩文件。
-2	--best	使用 2 级别的压缩，生成速度慢，压缩比高的压缩文件（默认级别）。
-3	--small	使用 3 级别的压缩，生成速度较慢，压缩比更高的压缩文件。
-4		使用 4 级别的压缩，生成速度更慢，压缩比更高的压缩文件。
-5		使用 5 级别的压缩，生成速度更慢，压缩比更高的压缩文件。
-6		使用 6 级别的压缩，生成速度更慢，压缩比更高的压缩文件。
-7		使用 7 级别的压缩，生成速度更慢，压缩比更高的压缩文件。
-8		使用 8 级别的压缩，生成速度更慢，压缩比更高的压缩文件。
-9	--best-quality	使用 9 级别的压缩，生成速度最慢，压缩比最高的压缩文件。

7z

7z（7-Zip）是一款开源的文件压缩和解压缩工具，主要使用 LZMA（Lempel-Ziv-Markov 链算法）和 LZMA2 算法进行压缩。7z 格式以高压缩率和高压缩速度而著称，通常能够提供比 Gzip 和 Bzip2 更高的压缩效果。除了 7z 格式，7-Zip 还支持其他压缩格式，如 ZIP、Gzip、Bzip2、Tar 等。

优点

1. 高压缩率：7z 格式通常能提供非常高的压缩率，从而进一步减小文件大小，节省存储空间和带宽。
2. 压缩速度：7z 在保证高压缩率的同时，压缩速度相对较快。
3. 多文件支持：7z 支持压缩多个文件和目录结构，无需额外的归档工具。
4. 密码保护：7z 支持使用 AES-256 加密算法对压缩文件进行密码保护。
5. 开源和免费：7-Zip 是一个开源项目，可以免费使用。
6. 跨平台兼容性：7-Zip 在 Windows、Linux 和 macOS 等操作系统上都有实现，具有良好的跨平台兼容性。

缺点

1. 广泛支持度：尽管 7z 格式具有许多优点，但与 ZIP 和 Gzip 相比，它的支持和普及程度相对较低。
2. 可能需要额外软件：在某些操作系统（如 macOS 和 Linux）上，可能需要额外安装 7-Zip 或类似工具，以支持 7z 格式。

适用场景

1. 文件存储：当存储空间有限或需要高压缩率时，7z 可用于压缩文档、日志文件等。
2. 文件传输：7z 可以将文件压缩成更小的体积，有助于减少传输时间和网络开销。
3. 软件分发：开发者可以将源代码或二进制文件压缩为 7z 格式，以获得更小的文件体积，便于用户下载和安装。
4. 数据备份：7z 支持压缩大量文件和目录结构，适用于对数据进行备份和归档。

简单总结：7z 是一款开源的文件压缩工具，使用 LZMA 和 LZMA2 算法，提供高压缩率和较快的压缩速度。7z 支持压缩多个文件和目录结构，支持密码保护，具有良好的跨平台

常见命令

命令	描述
7z a archive.7z file1 file2	将 file1 和 file2 添加到名为 archive.7z 的压缩文件中
7z a -r archive.7z folder	将 folder 目录及其子目录递归添加到名为 archive.7z 的压缩文件中
7z e archive.7z	从 archive.7z 提取文件，不保留目录结构
7z x archive.7z	从 archive.7z 提取文件，保留目录结构
7z l archive.7z	显示名为 archive.7z 的压缩文件中的文件列表
7z t archive.7z	测试名为 archive.7z 的压缩文件的完整性
7z a -pPASSWORD archive.7z file	将 file 添加到名为 archive.7z 的压缩文件中，并使用密码 PASSWORD 保护
7z a -sfx archive.exe file	创建名为 archive.exe 的自解压缩可执行文件，其中包含 file
7z a -tzip archive.zip file	将 file 添加到名为 archive.zip 的 ZIP 格式压缩文件中
7z a archive.7z -v100m file	将 file 添加到名为 archive.7z 的压缩文件中，并创建 100MB 的分卷文件

常见选项

选项	全拼	功能
a	Add	添加文件到压缩文件
e	Extract	提取压缩文件，不保留目录结构
l	List	显示压缩文件中的文件列表
t	Test	测试压缩文件的完整性
x	eXtract with full paths	提取压缩文件，保留目录结构
-p	Password	设置压缩文件的密码
-r	Recurse	递归处理子文件夹
-sfx	Create SFX archive	创建自解压缩可执行文件
-t	Type	指定压缩文件的类型（如 7z、zip、gzip 等）
-v	Create volumes	创建多卷压缩文件