Linux基础知识

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Linux

Linux系统目录结构

  在Linux或者Unix系统中，所有文件和目录都被组织成以一个根节点开始的树状结构，文件系统的最顶层是由根目录开始\,根目录下既可以是文件。如果一个目录或者文件是以.开头的，则表示这个文件或目录是隐藏的。系统目录结构如下所示:

目录具体含义:

• /bin  Binaries(二进制文件)的缩写，存放着最经常使用的命令
• /boot  用于存放启动Linux时所需要的一些核心文件，包括一些链接文件以及镜像文件
• /dev  Devices的缩写，用于存放Linux的外部设备，在Linux中设备也是以文件的形式进行表示的，访问设备的方式与访问文件的方式类似。
• /etc  Etcetera(等等)的缩写，用来存放所有系统管理所需要的配置文件和子目录
• /home  用户的主目录，在Linux中，每个用户都有一个自己的目录，一般是以用户的账号进行命名的，如上途中的alice,bob等
• /lib  Library(库)的缩写，这个目录存放着系统最基本的动态链接共享库，几乎所有的应用程序都会用到这些共享库
• /lost+found  这个目录一般是空的，当系统非法关闭后，会暂时保存一些文件
• /media  Linux系统会自动识别一些设备(u盘，光驱)，识别到后会将这些设备自动挂载此目录下
• /mnt  系统提供该目录是为了让用户临时挂载别的文件系统，例如光驱或者u盘
• /opt  存放其他需要额外安装的软件
• /proc  Process(进程)的缩写，/proc是一种伪文件系统(即虚拟文件系统)，存储的是当前内核运行状态的一系列特殊文件，这个目录是一个虚拟目录，可以通过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，而是在内存里面。可以通过直接修改里面的某些文件，来实现对系统的设置，例如，可以向特定的文件写入内容，来实现屏蔽主机的ping命令：
  echo 1 /proc/sys/net/ipv4/icmp_echo_ignore_all,向这个文件写入1，就可实现屏蔽ping命令，使得其他主机无法ping到当前主机。
• /root  为系统管理员的用户目录
• /selinux  这个目录是 Redhat/CentOS 所特有的目录，Selinux 是一个安全机制，类似于 windows 的防火墙，这个目录存放selinux相关的文件。
• /sys 这是Linux2.6内核的一个重大变化，该目录下安装了2.6内核中新出现的一个文件系统sysfs,sysfs文件系统集成了以下三种文件系统的信息：
  1. 针对进程信息的proc文件系统
  2. 针对设备的devfs文件系统
  3. 针对伪终端的devpts文件系统
• /tmp  Temporary的所缩写，用来存放一些临时文件
• /usr  Unix Shared Resources, 共享资源目录，用户的很多应用程序和文件都存放在这个目录下，相当于Windows的Program Files目录
• /usr/bin  系统用户使用的应用程序
• /usr/src  内核源代码默认的放置目录
• /var  Variable缩写，这个目录存放着不断扩充的东西，通常会将经常被修改的目录或者文件存在这里，例如日至文件
• /run  是一个临时文件系统，存储系统启动以来的信息，当系统重启的时候，这个目录下的文件应该被删掉或清除。

软链接与硬链接

  Linux文件系统中，数据分为元数据和用户数据，用户数据，即文件数据块(data block)是记录文件真实内容的地方。元数据是文件的附加属性，记录了如文件大小，创建时间，属主，inode(索引节点，为一个结构体)等信息。在Linux文件系统中，文件名并不是文件的唯一标识，元数据中的inode号才是文件的唯一标识。为解决文件的共享使用问题，Linux引入了应链接和软链接的概念，通过链接，隐藏了源文件的路径，提升了权限安全以及节省了内存。
  文件名只是为了方便区分和记忆，在Linux文件系统中，系统和程序是通过inode号来寻找正确的文件数据块，通过文件名获取文件内容的过程如下:

   filename-->inode-->data block

  在Linux中，可通过ls -i filename来查看文件的inode号，可以通过stat filename查看文件的inode信息

硬链接

  若一个inode号对应多个文件名，则城这些文件为硬链接，硬链接是指一个文件使用了多个别名，但是这些文件都具有相同的inode号。

特点:

• 所有文件具有相同的inode号以及data block
• 只能对已经存在的文件创建硬链接
• 不能对目录创建硬链接
• 不能交叉文件系统创建硬链接(因为inode号只在各文件系统下是唯一的，当Linux系统下挂载了多个文件系统后，可能出现inode号重复)
• 删除一个硬链接并不影响其他的硬链接

  可以使用命令df -i --print-type来查看当前系统中挂载的文件系统类型,各文件系统使用情况以及文件系统挂载点等信息。

软链接

若文件的用户数据快中存放的是另一个文件的路径指向，则该文件就称为软链接，因此软链接本质上就是一个文件，只是文件的内容比较特殊，软链接有自己的inode号以及用户数据，因此软链接的创建和锁定和使用限制较少。

特点:

• 软链接有自己的文件权限及属性
• 可对不存在的文件或者目录创建软链接
• 软链接可交叉文件系统进行创建
• 删除软链接并不影响被指向的文件。若被指向的文件被删除，则相关的软链接称为死链接(dangling link),若被指向的文件被重建，则死链接可恢复为正常的链接

链接的创建

ln -s filename softlink      # 建立软链接
ln filename hadrlink         # 建立硬链接

cp -s filename softlink      # 建立软链接
cp -l filename hardlink      # 建立硬链接

文件存储-关于inode补充
  文件存储在硬盘上，硬盘的最小存储单位叫做扇区(sector),每个扇区存储512个字节，操作系统在读取硬盘的时候，不会一个扇区一个扇区的读取，这样效率太低，而是一次性连续读取多个扇区，即一次性读取一个块(Block),这种由多个扇区组成的块，是文件存取的最小单位，块的大小，最常见的是4kB,即8个连续的扇区组成一个快。文件数据都存储在块中，那么，还必须找到一个地方存储文件的元信息，比如文件的创建者、文件的创建日期、文件的大小等等。这种储存文件元信息的区域就叫做inode，中文译名为"索引节点"。
  inode包含文件的元信息，具体来说有如下内容：

1. 文件的字节数
2. 文件拥有者的user id
3. 文件的group id
4. 文件的 r w x 权限
5. 文件的时间戳，ctime表示inode上一次变动的时间，mtime表示文件内容上一次的变动时间，atime表示文件上一次打开的时间
6. 文件数据Block的位置

  inode也会占用硬盘的空间，因此在硬盘格式化的时候，操作系统会自动将硬盘分为两个区域，一个是数据区，用于存放所有的文件数据；另一个是inode区(inode table),用于存放inode所包含的信息。每个inode的大小为128或者256个字节，inode节点的总数，在格式化的时候就已经给定，一般是1kB或者2kB就设置一个inode。假定在一块1G的硬盘中，每个inode节点的大小为128字节，每1KB设置一个inode,那么inode table的大小就会达到128M,占据整块硬盘容量的12.8%，可以使用df -i查看每个硬盘下的inode总数以及使用情况（可以看到每个硬盘下的inode总数，以使用的inode数量，未使用的inode数量等信息）

每个文家都必须有一个inode,因此可能会发生inode已经用光，但是硬盘还未满的情况，此时也是无法进行文件创建的

目录文件:

在Linux系统中，目录也是一种文件，打开目录，实际上就是打开目录文件，目录文件的结构较为简单，其内容是由一些列目录项构成的目录列表，每个目录项由两部分构成，该目录下文件的文件名，以及文件名所对应的inode号。由ls -i dir可查看特定目录下的所有目录项。

目录文件的链接数:

创建文件的时候，默认生成两个目录项.和..,.相当于当前目录文件的硬链接，而..相当于当前目录父目录的硬链接，因此，任何一个目录的硬链接总数，等于2加上它的子目录总数，这里的2是父目录对其的“硬链接”和当前目录下.对其的硬链接

Linux文件类型

Linux常见的文件类型有七种:

表示符号	文件类型	补充
-	常规文件	即file
d	目录文件	目录
b	块设备文件	Block Device 文件，如硬盘，支持以Block为单位进行随机访问
c	字符设备文件	Character Device 文件，如键盘支持以字符为单位进行线性访问
l	符号链接文件	Symbol Link 软链接文件
p	管道文件	pipe文件
s	套接字文件	socket文件

对于普通文件，ls -l会显示文件的大小，但是在设备类文件中，会显示两个用逗号隔开的数字，这两个数字不表示文件的大小。第一个数字表示主设备号，第二个数字表示次设备号，主设备号用于区分设备类型，用于决定加载设备的驱动程序。次设备号用于区分同一类型的不同设备，如硬盘1，硬盘2

文件基本属性

Linux 环境变量配置方法记录

Linux读取配置的环境变量的方法:

export    # 显示当前系统定义的所有环境变量

echo $PATH     # 输出当前的PATH环境变量值

Linux下环境变量可分为用户自定义的环境变量以及系统级别的环境变量:

• 用户自定义环境变量: 所在文件 ~/.bashrc 或者~/.profile，部分系统~/.bash_profile
• 系统级别的环境变量： 所在文件/etc/bashrc 或者 /etc/profile 或者 /etc/bash_profile，部分系统为/etc/environment

环境变量配置方法:

1. 直接使用export命令在终端修改

   export /home/mysql/bin:$PATH
   export $PATH:/home/mysql/bin

   生效时间 ：立即生效
   生效期限 : 仅在当前终端内有效，关闭当前终端后自动失效
   生效范围 : 仅限于当前用户有效

2. 修改文件 ~/.bashrc 或者~/.profile，部分系统~/.bash_profile

   vim ~/.bashrc
   # 设置环境变量
   export /home/mysql/bin:$PATH

   生效时间 ：在相同用户下打开新终端的时候生效，或者执行source ~/.bashrc时生效
   生效期限 : 永久生效
   生效范围 : 仅限于当前用户有效

3. 修改文件/etc/bashrc 或者 /etc/profile 或者 /etc/bash_profile，部分系统为/etc/environment

   vim /etc/bashrc
    # 设置环境变量
   export /home/mysql/bin:$PATH

   生效时间 ：打开新终端的时候生效，或者执行source /etc/bashrc时生效
   生效期限 : 永久生效
   生效范围 : 对所有用户有效

Tips
可在在自己的项目中自定义需要的环境变量文件，例如myProject.profile，在此文件中可以使用export定义一系列环境变量，然后在 ~/.profile文件中加入source myProject.profile，即可将项目中自定义的环境变量引入当前用户终端下使用。

还可以通过alias定义一些命令的别名，例如alias cdpro="cd /home/test/project"

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