鸟哥的Linux私房菜第六章学习笔记

学习笔记 评论

第6章 Linux文件与目录管理

一、要点总结

6.1 目录与路径

6.1.1 相对路径和绝对路径

  • 绝对路径：由根目录/写起。一般正确度更好。
  • 相对路径：不由根目录写起。有利于程序安装在不同的目录之下。

6.1.2 目录相关操作

  • 特殊的目录

    • .：代表此层目录
    • ..：代表上一层目录
    • -：代表到达过的上一个工作目录
    • ~：代表目前使用者的家目录
    • ~account：代表account用户的家目录

  • 常见的处理目录的命令

    • cd：切换目录 Change Directory

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      cd [相对路径、绝对路径或特殊目录] # 切换到特定目录
      cd # 单独的cd代表回到使用者家目录

    • pwd：显示当前工作目录 Print Working Directory

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      pwd [-R]
      # 选项与参数：
      # -P : 显示出真正的路径，而非使用链接（link）路径。

    • mkdir：建立一个新目录 Make Directory

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      mkdir [-mp] 目录名称
      # 选项与参数：
      # -m : 直接设置文件的权限，后跟权限值，不适用默认的umask权限
      # -p : 递归创建需要的目录（默认情况下是需要一层一层建立的）。

    • rmdir：删除一个空目录

      • 空目录指的是里面不存在其他目录或文件的目录
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      rmdir [-p] 目录名称
      # 选项与参数：
      # -p : 递归删除上层的空目录
      • 非空目录的删除可以使用rm -r 目录名称

6.1.3 关于执行文件路径的变量：$PATH

  • 用户能使用的命令是根据PATH变量所规定的目录去查找。

    • 系统会依照PATH的设置去每个PATH里的目录下查找对应的可执行文件，如果有多个同名，那么先查找到的同名命令先被执行，因此通过路径指定可执行文件会比通过PATH来执行来得正确。

  • 不同身份用户默认的PATH不同，默认能随意执行的命令也不同（如root和dmtsai）。

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    echo $PATH

    输入上述命令后可以看到当前用户的PATH。它由一堆目录组成，每个目录中间用冒号（:）隔开。

  • PATH是可以被修改的，可以直接通过衔接字符串的方法增加：

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    PATH="${PATH}:/root"
    • 但是为了安全起见，不建议将本目录（.）加入PATH的查找目录

6.2 文件 与目录管理

6.2.1 文件与目录的查看：ls

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ls [-aAdfFhilnrRSt] 文件名或目录名称
ls [--color={never,auto,always}] 文件名或目录名称
ls [--full-time] 文件名或目录名称
# 选项与参数：
# -a  ：全部的文件，连同隐藏文件（开头为.的文件）一起列出来（常用）
# -A  ：全部的文件，连同隐藏文件，但不包括.与..这两个目录
# -d  ：仅列出目录本身，而不是列出目录内的文件数据（常用）
# -f  ：直接列出结果，而不进行排序（ls默认会以文件名排序）
# -F  ：根据文件、目录等信息，给予附加数据结构，例如：
#       *:代表可可执行文件；/:代表目录；=:代表socket文件；|:代表 FIFO 文件
# -h  ：将文件大小以人类较易读的方式（例如GB，KB等等）列出来
# -i  ：列出inode号码
# -l  ：详细信息显示，包含文件的属性与权限等等数据（常用）
# -n  ：列出UID与GID而非使用者与用户组的名称
# -r  ：将排序结果反向输出
# -R  ：连同子目录内容一起列出来，等于该目录下的所有文件都会显示出来
# -S  ：以文件大小大小排序，而不是用文件名排序
# -t  ：依时间排序，而不是用文件名
# --color=never  ：不要依据文件特性给予颜色显示
# --color=always ：显示颜色
# --color=auto   ：让系统自行依据设置来判断是否给予颜色
# --full-time    ：以完整时间模式（包含年、月、日、时、分）输出
# --time={atime,ctime} ：输出access时间或改变权限属性时间（ctime）
#                        而非内容变更时间（modification time）
  • 只执行ls默认是显示着色的非隐藏文件的文件名、以文件名进行排序。
  • 很多Linux发行版在默认情况下，已经将ll通过alias设置成ls -l的意思。

6.2.2 复制、删除和移动：cp、rm、mv

cp（复制文件或目录）

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cp [-adfilprsu] source destination
cp [options] source1 source2 source3 .... directory
# 选项与参数：
# -a  ：相当于-dr --preserve=all（常用）
# -d  ：若source为链接文件的属性（link file），则复制链接文件属性而非文件本身
# -f  ：为强制（force）的意思，若目标文件已经存在且无法打开，则删除后再尝试一次
# -i  ：若destination已经存在时，在覆盖时会先询问操作的进行（常用）
# -l  ：进行硬链接（hard link）的链接文件创建，而非复制文件本身
# -p  ：连同文件的属性（权限、用户、时间）一起复制过去，而非使用默认属性（备份常用）
# -r  ：递归复制，用于目录的复制行为（常用）
# -s  ：复制成符号链接文件（symbolic link），亦即“快捷方式”文件
# -u  ：source比destination新才更新destination，或destination不存在的情况下才复制
# --preserve=all ：除了-p的权限相关参数外，还加入SELinux的属性，links、xattr等也复制
# 最后需要注意的，如果源文件有两个以上，则最后一个目的文件一定要是“目录”才行！
  • 默认情况下，cp的源文件和目标文件的权限是不同的，目标文件的拥有者会变成命令操作者本身。文件建立的时间也会发生变化。
    • 由于普通用户并不能随意修改文件的拥有者和用户组，即使加上-a属性，也无法完成目标文件拥有者和用户组的复制
  • 没有加上任何选项时，cp一个链接文件复制的是原始文件，而不是链接文件的属性。如果要复制链接文件的属性，就要加上-d了。

rm（删除文件或目录）

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rm [-fir] 文件或目录
# 选项与参数：
# -f  ：就是force的意思，忽略不存在的文件，不会出现警告讯息；
# -i  ：交互模式，在删除前会询问使用者是否操作
# -r  ：递归删除，最常用于目录的删除，这是非常危险的选项。
  • 如果身份是root，默认把rm -r通过alias替换成了rm -ri，作为对系统的保护。可以通过在命令前加反斜杠\rm -r来忽略掉alias的指定选项。

mv（移动文件或目录，或重命名）

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mv [-fiu] source destination
mv [options] source1 source2 source3 .... directory
# 选项与参数：
# -f  ：force强制的意思，如果destination已经存在，不会询问而直接覆盖
# -i  ：若destination已经存在，就会询问是否覆盖
# -u  ：若destination已经存在，且source比较新，才会更新（update）
  • mv还可用于修改文件名，不过Linux还有rename命令专门用来更改大量文件的文件名

6.2.3 获取路径的文件名与目录名称

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basename /etc/sysconfig/network # 取得最后的文件名
# 输出network
dirname /etc/sysconfig/network # 取得目录名称
# 输出/etc/sysconfig

6.3 文件内容查看

  • cat由第一行开始显示文件内容，tac从最后一行开始显示
  • nl显示的时候同时输出行数
  • more一页一页显示文件内容。less和more类似但是可以往前翻页。
  • head只看前几行，tail只看后几行
  • od以二进制的方式读取文件内容

6.3.1 直接查看文件内容

cat（Concatenate）

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cat [-AbEnTv] 文件名
# 选项与参数：
# -A  ：相当于-vET的整合选项，可列出一些特殊字符而不是空白而已
# -b  ：列出行号，仅针对非空白行做行号显示，空白行不标行号
# -E  ：将结尾的断行字符$显示出来
# -n  ：打印出行号，连同空白行也会有行号，与 -b 的选项不同
# -T  ：将 [tab] 按键以^I显示出来
# -v  ：列出一些看不出来的特殊字符

tac（反向列示）

  • 由最后一行到第一行反向在屏幕上显示出来
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tac 文件名

nl（添加行号打印）

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nl [-bnw] 文件
# 选项与参数：
# -b  ：指定行号指定的方式，主要有两种：
#       -b a ：表示不论是否为空行，也同样列出行号（类似cat -n）；
#       -b t ：如果有空行，空的那一行不要列出行号（默认）；
# -n  ：列出行号表示的方法，主要有三种：
#       -n ln ：行号在屏幕的最左方显示；
#       -n rn ：行号在自己字段的最右方显示，且不加 0 ；
#       -n rz ：行号在自己字段的最右方显示，且加 0 ；
# -w  ：行号字段的占用的字符数。

6.3.2 可翻页查看

more（一页一页翻动）

有几个按键可以按的：

  • 空格键（space）：代表下翻一页
  • Enter：下翻一行
  • /字符串：代表在这个显示的内容中，向下查找字符串这个关键词
    • 按n查找下一个匹配的字符串
  • :f：立刻显示出文件名以及目前显示的行数
  • q：代表立刻离开more ，不再显示该文件内容
  • b或[ctrl]-b：代表往回翻页，不过这动作只对文件有用，对管线无用

less（一页一页翻动，增加往上翻动）

相较于more，less可以向上向下翻动和查找，方便了很多。可以使用的指令有：

  • 空格键：向下翻动一页
  • [pagedown]：向下翻动一页
  • [pageup]：向上翻动一页
  • /字符串：向下查找字符串
  • ?字符串：向上查找字符串
  • n：重复前一个查找（与/或?有关）
  • N：反向重复前一个查找
  • g：前进到这个数据的第一行
  • G：前进到这个数据的最后一行
  • q：离开less这个程序

这些按键实际上在介绍man时介绍过了，因为man就是调用less来显示文件内容的。

6.3.3 数据截取

head（取出前几行）

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head [-n number] 文件
# 选项与参数：
# -n  ：后面接数字，代表显示几行的意思。
  • 缺省情况下显示前10行。
  • number可以是个负数，代表打印倒数第number行前的所有行

tail（取出后几行）

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tail [-n number] 文件
# 选项与参数：
# -n  ：后面接数字，代表显示几行的意思
# -f  ：表示持续刷新后面所接的文件中的内容，要等到按下[ctrl]-c才会结束
  • 缺省情况下显示后10行。
  • number前可以加上+，表示打印正数number行后的所有内容

6.3.4 非纯文本文件：od

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od [-t TYPE] 文件
# 选项或参数：
# -t  ：后面可以接各种“类型 （TYPE）”的输出，例如：
#       a       ：利用默认的字符来输出；
#       c       ：使用 ASCII 字符来输出
#       d[size] ：利用十进制（decimal）来输出数据，每个整数占用 size Bytes
#       f[size] ：利用浮点数值（floating）来输出数据，每个数占用 size Bytes
#       o[size] ：利用八进位（octal）来输出数据，每个整数占用 size Bytes
#       x[size] ：利用十六进制（hexadecimal）来输出数据，每个整数占用 size Bytes

6.3.5 修改文件时间或创建新文件：touch

Linux下文件有三个主要的变动时间，这三个时间的意义是：

  • 修改时间（modification time，mtime）：文件内容数据变动的时间
  • 状态时间（status time，ctime）：文件的状态，如权限或属性，变动的时间
  • 读取时间（access time，atime）：文件内容被读取的时间

在默认情况下，ls显示出来的是该文件的mtime。想让文件的时间变成【现在】的时间，就需要借助touch命令

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touch [-acdmt] 文件
# 选项与参数：
# -a  ：仅修订 access time；
# -c  ：仅修改文件的时间，若该文件不存在则不创建新文件；
# -d  ：后面可以接欲自定义的日期而不用目前的日期，也可以使用 --date="日期或时间"
# -m  ：仅修改 mtime ；
# -t  ：后面可以接欲自定义的时间而不用目前的时间，格式为[YYYYMMDDhhmm]
  • 本质上，touch改变的只有mtime和atime，ctime是系统自动管理的。
  • 默认情况下，touch一个文件会让这个文件的三个时间都变成现在。若这个文件不存在会被新建成一个空文件，因此touch也被用于新建空文件。

6.4 文件与目录的默认权限与隐藏权限

6.4.1 文件默认权限：umask

在默认情况下，若用户建立为文件则默认没有可执行（x）权限，即只有rw这两个项目，最大为666：-rw-rw-rw-。若用户建立为目录，则由于x与是否可以进入这个目录有关，因此默认所有权限都是开放的，即777：drwxrwxrwx。

而umask就用于查看或修改用户建立文件或目录的默认权限。查看有两种方法

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umask # 打印数字类型的权限值
# 0022
umask -S # 打印符号类型的权限
# u=rwx,g=rx,o=rx

umask返回的数字指的是上面默认值需要减掉的权限。比如022的umask指的就是新建的文件或目录的权限里，相较于默认权限，需要在group和others两个维度去掉w这个权限。

设置umask直接通过umask 数字即可，如umask 002。

在默认情况下，root的umask会因为安全原因拿掉比较多的属性，默认是022。而一般身份的用户的umask是002，保留了同组用户的写入能力。

6.4.2 文件隐藏属性

除了rwx属性，文件还有一些隐藏属性。这些隐藏属性对于系统有很大的帮助，尤其是在系统安全上面。不过要先强调的是，下面的chattr指令只能在Ext2/Ext3/Ext4的Linux传统文件系统上面完整生效， 其他的文件系统如xfs可能就无法完整的支持这个指令了。

chattr（配置文件隐藏属性）

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chattr [+-=][ASacdistu] 文件或目录名称
# 选项与参数：
# +   ：增加某一个特殊参数，其他原本存在参数则不动。
# -   ：移除某一个特殊参数，其他原本存在参数则不动。
# =   ：设置一定，且仅有后面接的参数
# 
# A  ：当设置了A这个属性时，若你有存取此文件（或目录）时，他的存取时间atime将不会被修改，
#      可避免I/O较慢的机器过度的存取磁盘。（目前建议使用文件系统挂载参数处理这个项目）
# S  ：一般文件是非同步写入磁盘的（原理请参考前一章sync的说明），如果加上S这个属性时，
#      当你进行任何文件的修改，该更动会【同步】写入磁盘中。
# a  ：当设置a之后，这个文件将只能增加数据，而不能删除也不能修改数据，只有root才能设置这属性
# c  ：这个属性设置之后，将会自动的将此文件【压缩】，在读取的时候将会自动解压缩，
#      但是在储存的时候，将会先进行压缩后再储存（看来对于大文件似乎蛮有用的！）
# d  ：当dump程序被执行的时候，设置d属性将可使该文件（或目录）不会被dump备份
# i  ：让一个文件【不能被删除、改名、设置链接也无法写入或新增数据】
#      对于系统安全性有相当大的助益！只有root能设置此属性
# s  ：当文件设置了s属性时，如果这个文件被删除，它将会被完全的移除出这个硬盘空间，
#      所以如果误删了，完全无法救回来了喔！
# u  ：与s相反的，当使用u来设置文件时，如果该文件被删除了，则数据内容其实还存在磁盘中，
#      可以使用来救援该文件喔！

# 注意1：属性设置常见的是a与i的设置值，而且很多设置值必须要身为root才能设置
# 注意2：xfs文件系统仅支持 AadiS 而已
  • 由于这些属性是隐藏的性质，所以需要以lsattr才能看到这些属性。
  • 对于logfile这样的日志文件，就更需要+a这个可以增加但是不能修改旧数据与删除的参数了。

lsattr（显示文件隐藏属性）

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lsattr [-adR] 文件或目录
# 选项与参数：
# -a ：将隐藏文件的属性也显示出来；
# -d ：如果接的是目录，仅列出目录本身的属性而非目录内的文件名；
# -R ：连同子目录的数据也一并列出来！

6.4.3 文件特殊权限：SUID、SGID、SBIT

除了rwx权限，一些文件或目录（如/tmp）还有像s和t的特殊权限。它们与系统账号和进程管理有关。

Set UID (SUID)

当s出现在文件拥有者的x权限上时，就被称为Set UID，简称为SUID的特殊权限。它有这样的功能和限制：

  • SUID权限仅对二进制程序有效（不能用在shell脚本上）
  • 执行者对于该程序需要具有x的可执行权限
  • 仅在执行该程序的过程中，执行者将具有该程序拥有者（owner）的权限。

比如passwd这个命令就是典型的SUID，普通用户不拥有/etc/shadow的修改权限，但是在执行passwd时获得了root权限，因此能成功修改/etc/shadow上自己的密码。

Set GID (SGID)

当s出现在用户组的x权限上时，就被称为Set GID，简称为SGID的特殊权限。

当一个文件被设置SGID后，SGID有这样的功能和限制：

  • SGID权限仅对二进制程序有效
  • 执行者对于该程序需要具有x的可执行权限
  • 仅在执行该程序的过程中，执行者将具有该程序用户组的权限。

当一个目录被设置SGID后，SGID有这样的功能和限制：

  • 用户若对于此目录具有r与x的权限时，该用户能够进入此目录；
  • 用户在此目录下的有效用户组（effective group）将会变成该目录的用户组；
  • 若用户在此目录下具有w的权限，则用户所建立的新文件的用户组和此目录的用户组相同。

Sticky Bit (SBIT)

当t出现在其他人的x权限上时，就被称为Sticky Bit，简称为SBIT的特殊权限。

SBIT只对目录有效，对与目录的作用是：

  • 当用户对一个目录具有写入权限时，仅有自己与root才有权力删除、改名、移动他自己建立的文件或目录。

SUID/SGID/SBIT权限设置

在chmod设置数字权限的时候，在三位数字之前再加一位就是SUID/SGID/SBIT权限。

  • 4为SUID
  • 2为SGID
  • 1为SBIT

注意，SUID不作用于目录，SBIT不作用于文件。

有一个特别要注意的例子

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chmod 7666 test
ls -l test
# 返回：
# -rwSrwSrwT 1 root root 0 Jun 16 02:53 test

注意，这里大写的S和T代表的就是无效的SUID/SGID/SBIT权限。因为user，group以及others都没有x权限，而SUID/SGID/SBIT权限实际上是借用这三者的权限，这三者因为是666都没有x权限，SUID/SGID/SBIT权限就变成无效的了。

另外也可以通过符号法设置SUID/SGID/SBIT权限，其中SUID是u+s，SGID是g+s，SBIT是o+t。

6.4.4 观察文件类型：file

如果你想要知道某个文件的基本信息，例如是属于ASCII或是数据文件或是二进制文件，且其中有没有使用到动态链接库（share library），压缩文件是使用哪一种压缩方式等信息，就可以利用 file 这个命令来查看。举例来说：

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file 文件

6.5 命令和文件的查找

6.5.1 脚本文件的查找

which（查找【执行文件】）

这个命令是根据【PATH】这个环境变量规范的路径去查找执行文件的文件名。

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which [-a] command
# 选项或参数：
# -a ：将所有由PATH目录中可以找到的命令均列出，而不止第一个被找到的命令名称。

6.5.2 文件的查找

通常我们都是先使用whereis或者是locate来检查，如果真的找不到了才以find来查找。因为whereis只找系统中某些特定目录下面的文件，locate则是利用数据库来查找文件名，当然两者就相当的快速。而find实际查找硬盘内的文件系统状态，比较费时间也影响硬盘性能。

whereis

whereis只查找几个特定目录，并没有全系统查询，所以比find要快得多。

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whereis [-bmsu] 文件或目录名
# 选项与参数：
# -l    :可以列出whereis会去查询的几个主要目录
# -b    :只找二进制格式的文件
# -m    :只找在说明文件manual路径下的文件
# -s    :只找source源文件
# -u    :查找不在上述三个项目当中的其他特殊文件

locate / updatedb

locate的使用更简单了，在包含路径的完整文件名中，只要有kayword在其中就会被显示出来。

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locate [-ir] keyword
# 选项与参数：
# -i  ：忽略大小写的差异；
# -c  ：不输出文件名，仅计算找到的文件数量
# -l  ：仅输出几行的意思，例如输出五行则是-l 5
# -S  ：输出 locate 所使用的数据库文件的相关信息，包括该数据库纪录的文件/目录数量等
# -r  ：后面可接正则表达式的显示方式

使用locate来寻找数据的时候特别的快， 这是因为locate是依据/var/lib/mlocate内的数据库记载，找出使用者输入的关键字文件名。

但是数据库的建立默认是每天执行一次，所以当你在数据库更新之前查找新建立起来的文件时，locate会返回【找不到】。这种情况下就需要使用updatedb来手动更新数据库。updatedb会根据/etc/updatedb.conf的设置去查找系统硬盘内的文件名，并更新/var/lib/mlocate内的数据库文件；因为updatedb会去查找硬盘，所以更新需要等待几分钟的时间。

find

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find [PATH] [option] [action]
# 选项与参数：
# 1. 与时间有关的选项：共有-atime,-ctime与-mtime，以-mtime说明
#    -mtime -n ：列出在n天之内被修改过内容的文件文件名；
#    -mtime +n ：列出在n+1天之前被修改过内容的文件文件名；
#    -mtime n ：列出在n天前到n+1天前之间被修改过内容的文件文件名；
#    -newer file ：file为一个存在的文件，列出比file还要新的文件。
# 2. 与使用者或用户组名称有关的参数：
#    -uid n ：n是使用者的ID，亦即UID。UID是记录在/etc/passwd里面与帐号名称对应的数字；
#    -gid n ：n是用户组的ID，亦即GID。GID记录在/etc/group；
#    -user name ：name为使用者帐号名称；
#    -group name：name为用户组名称；
#    -nouser    ：查找拥有者不在/etc/passwd中的文件
#    -nogroup   ：查找拥有用户组不在/etc/group中的文件
#                 当你自行安装软件时，很可能该软件的属性当中并没有文件拥有者，
#                 在这个时候，就可以使用 -nouser 与 -nogroup 查找。
# 3. 与文件权限及名称有关的参数：
#    -name filename：查找文件名称为filename的文件；
#    -size [+-]SIZE：查找比SIZE还要大（+）或小（-）的文件。这个SIZE的规格有：
#                    c: 代表Byte，k: 代表1024Bytes。
#    -type TYPE    ：查找文件的类型为TYPE的，类型主要有：一般正规文件（f）, 设备文件（b, c）,
#                    目录（d）, 链接文件（l）, socket（s）, 及 FIFO（p）等属性。
#    -perm mode    ：查找文件权限【刚好等于mode】的文件，这个mode为类似chmod的属性值。
#    -perm -mode   ：查找文件权限【必须要全部包含mode的权限】的文件。
#    -perm /mode   ：查找文件权限【包含任一mode的权限】的文件。
# 4. 额外可进行的动作：
#    -exec command ：command为其他指令，可以用来处理查找到的结果。
#    -print        ：将结果打印到屏幕上，这个动作是默认动作。

二、习题解答（非官方，仅为个人练习记录）

  1. 早期的UNIX系统文件最多允许14个字符，而新的UNIX与Linux系统中，文件名最多可以使用几个字符？

    若使用ext2、ext3、ext4或xfs，255个英文字符或128个中文字符。

  2. 当一个一般文件权限为-rwxrwxrwx则表示这个文件的意义是什么？

    所有人都可以读、写和执行。

  3. 我需要将一个文件的权限改为-rwxr-xr–，请问该如何执行命令？

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    chmod 754 filename
    chmod u=rwx,g=rx,o=r filename

  4. 若我需要更改一个文件的拥有者和用户组，该用什么命令？

    chown和chgrp

  5. 请问下面的目录主要放置什么数据：/etc, /boot, /usr/bin, /bin, /usr/sbin, /sbin, /dev, /var, /log, /run

    • /etc：系统主要的配置文件。
    • /boot：开机会使用到的文件，包括Linux内核文件以及启动选项与启动所需配置文件等等。
    • /usr/bin, /bin：在单人维护模式下还能够被操作的命令。
    • /usr/sbin, /sbin：开机过程中所需要的，里面包括了开机、修复、还原系统所需要的命令。
    • /dev：设备与接口设备
    • /var：经常性变动的文件，包括缓存（cache）、日志文件（log file）以及某些软件运行所产生的文件
    • /log：日志文件
    • /run：系统开机后所产生的各项信息。

  6. 若一个文件的文件名开头为“ . ”，例如.bashrc这个文件，代表什么？另外，如何显示出这个文件名与他的相关属性？

    代表它是一个隐藏文件。使用ls -al命令。

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