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嵌入式Linux系统编程 — 3.1 Linux系统中的文件类型

时间:2024-06-08 17:32:17浏览次数:28  
标签:文件 字符 Linux ls 3.1 文件类型 目录 设备

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1 Linux 系统中的文件类型简介

2 普通文件

2.1 什么是普通文件

2.2 普通文件分类

3 目录文件

4 字符设备文件和块设备文件

4.1 什么是设备文件

4.2 查看设备文件的方法:

5 符号链接文件(link)

5.1 什么是符号链接文件

5.2 如何查看和创建符号链接文件

6 管道文件

7 套接字文件(socket)


1 Linux 系统中的文件类型简介

Linux 下一切皆文件,它们不仅仅是文本或二进制文件。本节将深入探讨Linux系统中的文件类型。虽然我们之前主要讨论了普通文件的I/O操作,但Linux的文件系统远不止于此。

与Windows系统不同,Linux不通过文件扩展名来识别文件类型。Windows系统通过文件后缀如.h.c.txt.zip等来识别并调用相应的程序打开文件。例如,.c文件会用代码编辑器打开,而.zip文件则用解压软件处理。

Linux则采取了不同的方法。尽管文件后缀在Linux中不用于识别文件类型,但它们对于用户来说是有意义的,有助于快速识别文件的功能和用途。例如,C语言源文件通常以.c结尾,C语言头文件以.h结尾,shell脚本文件则以.sh结尾。这种命名约定有助于维护和组织代码,尽管系统本身并不依赖这些后缀。

2 普通文件

2.1 什么是普通文件

在Linux系统中,普通文件是最常见的文件类型,譬如文本文件、二进制文件,我们编写的源代码
文件这些都是普通文件。 普通文件中的数据存在系统磁盘中,可以访问文件中的内容,文件中的内容以字节为单位进行存储于访问。

2.2 普通文件分类

普通文件可以分为两大类:文本文件和二进制文件。

文本文件: 文件中的内容是由文本构成的,所谓文本指的是 ASCII 码字符。文件中的内容其本质
上都是数字(因为计算机本身只有 0 和 1),而文本文件中的数字应该被理解为这个数字所对应的 ASCII 字符码;譬如常见的.c、 .h、 .sh、 .txt 等这些都是文本文件,文本文件的好处就是方便人阅读、浏览以及编写。

二进制文件: 二进制文件中存储的本质上也是数字,只不过对于二进制文件来说, 这些数字并不是文本字符编码,而是真正的数字。譬如 Linux 系统下的可执行文件、 C 代码编译之后得到的.o 文件、 .bin 文件等都是二进制文件。

在 Linux 系统下,可以通过 stat 命令或者 ls 命令来查看文件类型,如下所示:

stat 命令非常友好,会直观把文件类型显示出来;对于 ls 命令来说,并没有直观的显示出文件的类型,而是通过符号表示出来,其中第一个字符(' - ')就用于表示文件的类型,减号' - '就表示该文件是一个普通文件。除此之外,来看看其它文件类型使用什么字符表示:

  • ' - ':普通文件
  • ' d ':目录文件
  • ' c ':字符设备文件
  • ' b ':块设备文件
  • ' l ':符号链接文件
  • ' s ':套接字文件
  • ' p ':管道文件

3 目录文件

在Linux系统中,目录(也称为文件夹)是用来组织和管理文件的一种方式。每个目录可以包含文件和其他目录,形成一个层次结构。以下是一些常用的命令和方法来查看目录中的文件和子目录:

ls:这是最基本的命令,用于列出目录内容。

  • ls:列出当前目录的内容。
  • ls /path/to/directory:列出指定目录的内容。

ls -l:以长列表格式显示文件和目录的详细信息,包括权限、所有者、大小和最后修改时间。

ls -a:显示所有文件和目录,包括以点(.)开头的隐藏文件。

ls -h:与ls -l结合使用,以更易读的格式显示文件大小(如KB、MB)。

ls -R:递归地列出所有子目录的内容。

tree:这个命令以树状图的形式显示目录的内容。如果系统中没有安装tree,可以使用包管理器(如aptyum等)来安装它。

  • tree /path/to/directory:显示指定目录的树状结构。

find:用于搜索目录中的文件和目录。

  • find /path/to/directory -type f:在指定目录及其子目录中查找所有文件。
  • find /path/to/directory -type d:在指定目录及其子目录中查找所有目录。

du:显示目录和子目录的磁盘使用情况。

  • du -sh /path/to/directory:显示指定目录的总磁盘使用大小(以易读的格式)。

cd:更改当前工作目录到指定的目录。

pwd:打印当前工作目录的完整路径。

4 字符设备文件和块设备文件

4.1 什么是设备文件

Linux 系统下,一切皆文件,也包括各种硬件设备。 设备文件(字符设备文件、块设备文件)对应的是硬件设备,应用程序通过对设备文件的读写来操控、使用硬件设备,譬如 LCD 显示屏、串口、音频、按键等。这些文件通常位于/dev目录下,并且它们允许用户以文件的方式与设备进行交互。

可将硬件设备分为字符设备和块设备,所以就有了字符设备文件和块设备文件两种文件类型。

  • 字符设备文件(Character Device Files):字符设备文件提供了一种按字符流的方式访问设备的方法。这意味着数据是按字符逐个传输的,而不是按块。字符设备通常用于键盘、鼠标、串口等设备。
  • 块设备文件(Block Device Files):块设备文件允许数据以固定大小的块进行传输。这通常用于磁盘驱动器、固态硬盘等,因为它们可以随机访问数据块。

4.2 查看设备文件的方法:

ls /dev:列出/dev目录下的所有设备文件。

ls -l /dev:以长列表格式显示设备文件的详细信息,包括设备号。

cat /dev/*:尝试查看设备文件的内容。对于字符设备,这可能会显示设备的状态或输出,但对于块设备,这通常不会有任何输出。

fdisk -l:列出所有块设备及其分区表。这个命令不会显示字符设备。

lsblk:列出所有可用的块设备,包括它们的分区信息。

5 符号链接文件(link)

5.1 什么是符号链接文件

符号链接文件(link) 类似于 Windows 系统中的快捷方式文件,是一种特殊文件,它的内容指向的是另一个文件路径,当对符号链接文件进行操作时,系统根据情况会对这个操作转移到它指向的文件上去,而不是对它本身进行操作,譬如,读取一个符号链接文件内容时,实际上读到的是它指向的文件的内容。

5.2 如何查看和创建符号链接文件

ls -l 使用ls命令的-l(长列表)选项可以显示文件的详细信息,包括符号链接指向的目标。如果文件是一个符号链接,ls -l会显示指向的文件路径。图片红框中这些文件都是符号链接文件,箭头所指向的文件路径便是符号链接文件所指向的文件。

ln -sln -s命令用于创建符号链接,但查看其输出也可以了解链接的创建方式和指向的目标。

ln -s /path/to/target /path/to/symlink

6 管道文件

管道文件(pipe) 主要用于进程间通信。管道通常在内存中创建,不占用磁盘空间,具有临时性,当使用它的进程结束时,管道也随之消失。

可以使用mkfifo命令在文件系统中创建一个命名管道(也称为FIFO,First In First Out),这样即使进程终止,管道文件也会保留。

mkfifo /path/pipefile

7 套接字文件(socket)

套接字文件(socket)也是一种进程间通信的方式,与管道不同,套接字文件可以是持久的,即使创建它的进程结束了,套接字文件仍然可以被其他进程访问。详细见后面的笔记文章。

标签:文件,字符,Linux,ls,3.1,文件类型,目录,设备
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