Linux操作系统实验三 文件管理（一）（上）

1.实验目的与要求

1. 了解Linux文件系统目录结构
2. 掌握目录管理的相关操作
3. 掌握文件管理的相关操作

2.实验平台

实验室安装的实验环境（Linux操作系统）和头歌（www.educoder.net）实验平台（课程实验）

3.实验内容

1. 文件系统目录结构理论知识练习
2. linux 下目录的创建、应用、查看、删除等操作
3. linux 下文件的创建、编辑、内容查看、删除等操作

4.实验详细内容、步骤

任务描述

欢迎进行Linux世界，当你下载、安装了某个Linux发行版，体验了Linux桌面并安装了一些你喜爱和需要的软件之后，应该去了解下Linux真正的魅力所在：命令行。 每一个Linux命令其实就是一个程序，借助这些命令，我们可以办到非常多的事情。 第一个任务就是了解Linux的目录结构，与基本使用命令。

目录结构

Linux 文件系统是树形层次结构，具体如下图所示，最重要的是根目录（/）。

Linux命令行也叫终端，在命令行中只用键盘操作。由于实验会使用到图形化界面，所以在实验中还需要自己打开命令行。 实验环境使用的是 Ubuntu 16.04 ，可以点击左上角红框内容打开命令行，也可以鼠标右键打开命令行。

打开命令行之后可以看到当前用户以及所在目录。

root指的是用户名，~指的是当前所在目录，使用pwd可以查看当前所在目录。

切换目录的命令是cd，例如切换到根目录下就是：cd /，输入完毕之后回车就会执行该命令了。

在Linux中路径也分为绝对路径和相对路径，绝对路径指的是从根目录开始计算路径，相对路径是从当前所在目录开始计算路径。 例如：切换到/root/os/linux-0.11-lab目录下，而当前在/root目录下。 切换目录的方式有两种，一种是通过相对路径切换：以当前目录为起点去切换。

一种是通过绝对路径切换：以根目录为起点去切换。

cd 的使用方法总结在下方：

1. cd 进入用户主目录；
2. cd ~ 进入用户主目录；
3. cd - 返回进入此目录之前所在的目录；
4. cd .. 返回上级目录(若当前目录为”/“，则执行完后还在”/“；”..”为上级目录的意思)；
5. cd ../.. 返回上两级目录；
6. cd !$ 把上个命令的参数作为cd参数使用。

命令行中那么多命令，肯定是无法记住全部的，所以补全命令是非常好用的一个帮手，命令记不全的时候或者路径记不全的时候直接按两次Tab键就会出现当前可用的选项，完全可以说是最好用的帮手。

例如：记不全路径，可以使用按两次 Tab 查看有哪些目录可选。 （注意：由于 Linux 中目录也被当成文件，所以在不知道的情况下切换到一个文件中是会报错的。）

查看目录

进入目录之后使用ls命令查看当前目录下的内容。 ls命令的可用参数：

1. -l：以长格式显示目录下的内容列表。输出的信息从左到右依次包括文件名，文件类型、权限模式、硬连接数、所有者、组、文件大小和文件的最后修改时间等；
2. -a：显示所有文件和文件夹(包括隐藏文件/文件夹)。

其中ls -l可以缩写为ll。 如果在后面添加路径就可以查看指定路径下的文件，不需要切换到该路径下才能查看。

文件操作

Linux系统中最常用的文件操作有创建、删除文件等。

创建文件

Linux 中创建文件的常用命令是touch，命令格式如下:

touch filename

有时可能需要创建一个空的文件的情况。在这种情况下，可以使用touch命令来轻松创建一个空文件。

例如：创建一个新的文件testfile可以使用如下命令。

touch testfile

如果想同时创建多个文件也可以使用touch命令完成，具体格式如下：

touch file1 file2 ...

只需将不同的文件名用空格分隔即可完成创建多个文件。

删除文件

Linux中常用的删除文件的命令是rm，使用格式如下：

rm [命令选项] filename

常用命令选项：

1. -f：强制删除文件或目录；
2. -r或-R：递归处理，将指定目录下的所有文件与子目录一并处理；
3. -i：删除已有文件或目录之前先询问用户。

例如，删除我们刚刚创建的文件testfile可以使用如下命令。

rm -f testfile

文件夹操作

Linux中关于文件夹的操作主要包括创建和删除等。

创建文件夹

Linux中创建文件夹命令是mkdir，命令格式如下：

mkdir [命令选项] dirname

常用命令选项： -p或--parents 若所要建立目录的上层目录目前尚未建立，则会一并建立上层目录；

例如：我们新创建一个文件夹testdir可以使用如下命令。

mkdir testdir

因为新创建的文件夹是一个空的文件夹，所以使用ls -l显示的结果是空。

删除文件夹

Linux中删除文件夹的命令是rmdir或者rm -r，命令格式如下：

rmdir [命令选项] dirname

常用命令选项：-p或--parents：删除指定目录后，若该目录的上层目录已变成空目录，则将其一并删除；

例如：将刚刚新创建的文件夹testdir删除可以使用如下命令。

rmdir testdir

文件和文件夹拷贝

Linux使用cp命令用来将一个或多个源文件或者目录复制到指定的目录中，命令格式如下：

cp [命令选项] 源文件 目的文件

常用命令选项：

1. -f：强行复制文件或目录，不论目标文件或目录是否已存在；
2. -i：覆盖既有文件之前先询问用户；
3. -p：保留源文件或目录的属性；
4. -R/r：递归处理，将指定目录下的所有文件与子目录一并处理。

例如：新建一个文件newfile和一个文件夹newdir，将newfile复制到newdir目录下。具体命令如下。

1. touch newfile
2. mkdir newdir
3. cp newfile newdir

文件和文件夹移动/重命名

Linux 使用mv命令用来对文件或目录重新命名，或者将文件从一个目录移到另一个目录中，命令格式如下：

mv [命令选项] 源文件 目标文件

常用命令选项：

1. -f：强行复制文件或目录，不论目标文件或目录是否已存在；
2. -i：覆盖既有文件之前先询问用户；
3. -p：保留源文件或目录的属性；
4. -R/r：递归处理，将指定目录下的所有文件与子目录一并处理'。

例如：新建一个文件newfile和一个文件夹newdir，将newfile剪切到newdir目录下，并重新命名为newfileCpy。具体命令如下。

1. touch newfile
2. mkdir newdir
3. mv newfile newdir/newfileCpy

作答要求

根据相关知识，完成下列任务： 1.在根目录下创建一个文件夹命名为linux； 2.在根目录下创建一个文件命名为hello.txt； 3.将文件复制到linux文件夹下，并且改名为1.txt； 4.删除根目录下的hello.txt。

任务描述

第二个任务就是了解Linxu的文件查看命令，文件编辑基本命令。

文件查看命令

我们要查看一些文本文件的内容时，要使用文本编辑器来查看。在Linxu下，可以使用一些命令预览文本文件中的内容，而不必使用文本编辑器打开查看。就好比查看图片一般点击图片就可以查看，不需要下载专门的图片软件。本关卡主要介绍的是常用查看命令，例如：cat、head、tail 与 nl 。

cat 命令

cat命令用于连接文件并打印到标准输出设备上，有很多叫它“猫咪”命令，但cat命令其实是 concatenate（连续）的缩写，即连续显示文本内容。cat命令常常用于查看内容较少的文件，因为文件太大时，前面的内容就滚出屏幕，看不到了。

head 命令

head命令可用于查看文件的开头部分的内容，有一个常用的参数-n用于显示行数，默认为 10，即显示 10 行的内容。

如果查看文件前 5 行，可以使用命令head -5 山谷的起点.txt。

tail 命令

tail命令用途是依照要求将指定的文件的最后部分输出到标准设备，通常是终端，通俗讲来，就是把某个档案文件的最后几行显示到终端上，假设该档案有更新，tail会自己主动刷新，确保你看到最新的档案内容。 查看最后文件 5 行命令tail -5 山谷的起点.txt。

nl 命令

nl命令将指定的文件添加行号标注后写到标准输出。空行不显示行号。

文件编辑基本命令

对于文件的编辑操作可以使用vi/vim编辑器，vim是vi的升级版，二者操作基本上相同。 对于编辑器的基本命令如下： vi filename：打开文件。 键盘输入i或者a进行编辑：最底下出现insert就进入编辑模式可以进行编辑了。 键盘按Esc键：退出编辑模式。 键盘输入:q！：强制退出编辑并不保存。 键盘输入:wq或者:x：保存文件并退出。

编程要求

根据提示，在右侧图形化页面打开终端在/home/headless文件夹中创建文件test.txt，在文件中输入Hello,Linux!。

测试说明

平台会对你创建的 test.txt 进行测试： 是否成功创建文件test.txt，文件内容是否为Hello,Linux!。 预期输出： test.txt创建成功！文件内容正确！

任务描述

在Windows系统上查看磁盘的使用情况比较容易，直接打开我的电脑即可看到该磁盘使用情况，而在Linux上没有像Windows那么强大的图像化界面，那么要想查看Linux下磁盘的使用情况该如何操作，通过本关的学习，我们将通过简单的几个命令就可以实现查看Linux磁盘的使用情况。

本关任务：显示磁盘分区上的可使用的磁盘空间和文件/目录使用的空间。

df命令详解

df命令用于显示磁盘分区上的可使用的磁盘空间。默认显示单位为KB。可以利用该命令来获取硬盘被占用了多少空间，目前还剩下多少空间等信息。

具体命令如下：

df　命令参数　参数

常用参数如下：

• -a或--all：包含全部的文件系统，包括系统特有的/proc等文件系统;
• -k : 以KB为单位显示各文件系统;
• -m : 以MB为单位显示各文件系统;
• -h : 以可读性较高的方式来显示信息;
• -i或--inodes：显示inode的信息。

du命令详解

du命令也是查看使用空间的，但是与df命令不同的是Linuxdu命令是对文件和目录磁盘使用的空间的查看，还是和df命令有一些区别的。

具体命令如下：

du　命令参数　参数

常用参数如下：

• -a : 列出所有的文件与目录容量，因为默认仅统计目录下面的文件量而已;
• -h : 以可读性较高的方式来显示信息;
• -k : 以KB为单位显示容量;
• -m : 以MB为单位显示容量;
• -s : 列出总量，不列出每个目录占用的容量。

编程要求

根据右侧窗口命令行内的提示，在Begin - End区域内进行命令行语句补充，具体任务如下：

• 以可读性较高的方式显示系统已存在文件oldFile的所占磁盘大小；
• 列出系统已存在目录./oldDir下的所有文件的总容量，同时将每个文件大小也列出来；

任务描述

通过本关实训，我们将学会如何在Linux系统上创建一个超链接文件，在Windows上创建一个链接文件非常简单，只需要点右键选择创建链接就可以，而在Linux上创建就相对比较麻烦。

本关任务：对已有文件/目录创建链接。

Linux硬链接

硬链接指通过索引节点来进行链接。在Linux的文件系统中，保存在磁盘分区中的文件不管是什么类型都给它分配一个编号，称为索引节点号(Inode Index)。在Linux中，多个文件名指向同一索引节点是存在的。一般这种链接就是硬链接。

硬链接的作用是允许一个文件拥有多个有效路径名，这样用户就可以建立硬链接到重要文件，以防止误删的功能。其原因如上所述，因为对应该目录的索引节点有一个以上的链接。只删除一个链接并不影响索引节点本身和其它的链接，只有当最后一个链接被删除后，文件的数据块及目录的链接才会被释放。也就是说，文件真正删除的条件是与之相关的所有硬链接文件均被删除。

硬链接特点如下：

• 文件有相同的inode及data block；
• 只能对已存在的文件进行创建；
• 不能交叉文件系统进行硬链接的创建；
• 不能对目录进行创建，只可对文件创建；
• 删除一个硬链接文件并不影响其他有相同inode号的文件。

具体命令如下：

ln　源文件　目标文件

Linux软链接

软链接文件有类似于Windows的快捷方式。它实际上是一个特殊的文件。在符号链接中，文件实际上是一个文本文件，其中包含的有另一文件的位置信息。

与硬链接不同的是，符号链接确实是一个新文件，当然它具有不同的I节点号；而硬链接并没有建立新文件。

软链接特点如下：

• 源文件和目标文件有不相同的inode及data block；
• 软链接没有硬链接的限制，可以对目录文件做符号链接；
• 软链接可以在不同文件系统之间做软链接；
• 在目录长列表中，符号链接作为一种特殊的文件类型显示出来，其第一个字母是l；
• 符号链接的大小是其链接文件的路径名中的字节数；

具体命令如下：

ln -s　源文件　目标文件