正式班D16
2020.10.27星期二 正式班D16
9.9 字符处理命令
9.9.1 sort排序
用于将文件内容加以排序
-n # 依照数值的大小排序
-r # 以相反的顺序来排序
-k # 以某列进行排序
-t # 指定分隔符,默认是空格
[root@ccc ~]# cat a.py
b:3
c:2
a:4
4:1
f:5
[root@ccc ~]# sort a.py
4:1
a:4
b:3
c:2
f:5
[root@ccc ~]# sort -t ":" -n -k2 a.py
4:1
c:2
b:3
a:4
f:5
[root@ccc ~]# sort -t ":" -n -r -k2 a.py
f:5
a:4
b:3
c:2
4:1
9.9.2 uniq去重
用于检查及删除文本文件中重复出现的行列,一般与sort命令结合使用
-c # 在每列旁边显示出该行重复出现的次数
-d # 仅显示重复出现的行列
-u # 仅显示出现一次的行列
[root@ccc ~]# cat b.py
hello
123
hello
123
hahaha
[root@ccc ~]# sort b.py
123
123
hahaha
hello
hello
[root@ccc ~]# sort b.py |uniq
123
hahaha
hello
[root@ccc ~]# sort b.py | uniq -c
2 123
1 hahaha
2 hello
[root@ccc ~]# sort b.py | uniq -d
123
hello
[root@ccc ~]# sort b.py | uniq -u
hahaha
9.9.3 cut处理规律文本
用来显示行中的指定部分,删除文件中指定字段
-d # 指定字段的分隔符,默认是"TAB"
-f # 显示指定字段的内容
[root@ccc ~]# head -1 /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
[root@ccc ~]# head -1 /etc/passwd | cut -d ":" -f1
root
[root@ccc ~]# head -1 /etc/passwd | cut -d ":" -f1-3
root:x:0
[root@ccc ~]# head -1 /etc/passwd | cut -d ":" -f1,3
root:0
9.9.4 tr替换
替换或删除命令
-d # 删除字符
[root@ccc ~]# head -1 /etc/passwd | tr "bin" "BIN"
root:x:0:0:root:/root:/BIN/Bash
[root@ccc ~]# head -1 /etc/passwd | tr -d "root"
:x:0:0::/:/bin/bash
9.9.5 wc统计
统计,计算数字
-c # 统计文件的bytes数
-l # 统计文件的行数
-w # 统计文件中单词的个数,默认以空白字符作为分隔符
[root@ccc test]# ll a.py
-rw-r--r-- 1 root root 4 10月 27 17:14 a.py
[root@ccc test]# cat a.py
111
[root@ccc test]# wc -c a.py
4 a.py
[root@ccc test]# wc -l a.py
1 a.py
[root@ccc test]# wc -w a.py
1 a.py
[root@ccc test]# grep "hello" a.py | wc -l
0
9.10 打包压缩
9.10.1 基本概念
打包:将多个文件和目录合并为一个特殊文件
压缩:将该特殊文件进行压缩得到一个压缩包
使用压缩包是为了减少占用的体积和加快网络的传输
Windows支持:zip、rar
Linux支持:zip、tar、gz tar、bz2、gz(后缀不重要但一定要带)
9.10.2 tar.gz与tar.biz2
打包
[root@ccc test]# tar cvf bak.tar /etc/passwd # c:创建,v:详细过程,f:打包后文件路径
tar: 从成员名中删除开头的“/”
/etc/passwd
[root@ccc test]# ll
总用量 16
-rw-r--r-- 1 root root 10240 10月 27 21:36 bak.tar
压缩
# gzip -> gunzip
[root@ccc test]# gzip bak.tar
[root@ccc test]# ll
总用量 8
-rw-r--r-- 1 root root 520 10月 27 21:36 bak.tar.gz # bzip2 -> bunzip
[root@ccc test]# bzip2 bak.tar
[root@ccc test]# ll
总用量 12
-rw-r--r-- 1 root root 530 10月 27 21:43 bak.tar.bz2
合二为一
# gzip压缩算法(.gz结尾)
[root@ccc test]# tar cvzf bak.tar.gz /etc/passwd
tar: 从成员名中删除开头的“/”
/etc/passwd
[root@ccc test]# ll
总用量 16
-rw-r--r-- 1 root root 512 10月 27 21:47 bak.tar.gz # bzip2压缩算法(.bz2结尾)
[root@ccc test]# tar cvjf bak.tar.bz2 /etc/passwd
tar: 从成员名中删除开头的“/”
/etc/passwd
[root@ccc test]# ll
总用量 4
-rw-r--r-- 1 root root 530 10月 27 21:48 bak.tar.bz2
9.10.3 解包
tar xvf 压缩包 -C 解压到的目录
# 针对xxx.tar.gz或者xxx.tar.bz2统一使用
[root@ccc test]# tar xvf bak.tar.gz -C ~/test
etc/passwd
[root@ccc test]# ll
总用量 12
-rw-r--r-- 1 root root 512 10月 27 21:54 bak.tar.gz
drwxr-xr-x 2 root root 20 10月 27 21:55 etc [root@ccc test]# tar xvf bak.tar.bz2 -C ~/test/
etc/passwd
[root@ccc test]# ll
总用量 12
-rw-r--r-- 1 root root 530 10月 27 21:54 bak.tar.bz2
drwxr-xr-x 2 root root 20 10月 27 21:56 etc # 针对xxx.zip
[root@ccc test]# unzip bak.zip
inflating: etc/passwd
creating: etc/yum/
[root@ccc test]# ll
总用量 12
drwxr-xr-x 3 root root 31 10月 27 21:58 etc
9.10.4 zip
zip后的第一个参数是压缩包路径,其余为被压缩的文件
[root@ccc test]# zip bak.zip /etc/passwd /etc/yum
adding: etc/passwd (deflated 58%)
adding: etc/yum/ (stored 0%)
[root@ccc test]# ll
总用量 4
-rw-r--r-- 1 root root 704 10月 27 21:52 bak.zip
9.10.5备份
打包压缩常用于备份文件,文件名必须见名知意且带上时间、主机名之类
# 时间命令date
[root@ccc test]# date
2020年 10月 27日 星期二 22:02:15 CST
[root@ccc test]# date +%F
2020-10-27
[root@ccc test]# date +%Y_%m_%d
2020_10_27
[root@ccc test]# date +%T
22:03:10
[root@ccc test]# date +%H_%M_%S
22_03_38
[root@ccc test]# date +%Y_%m_%d_%H_%M_%S
2020_10_27_22_04_14
[root@ccc test]# date -d "-1 day" +%F
2020-10-26
[root@ccc test]# date -d "1 day" +%F
2020-10-28 # 备份
[root@ccc test]# tar cvzf `date +%Y_%m_%d_%H_%M_%S`_bak.tar.gz /etc/passwd
tar: 从成员名中删除开头的“/”
/etc/passwd
[root@ccc test]# ll
总用量 16
-rw-r--r-- 1 root root 512 10月 27 22:07 2020_10_27_22_07_12_bak.tar.gz
9.11 文件系统
9.11.1 简介
文件
操作系统
文件系统(属于操作系统的一部分)---->提供了文件的概念
硬盘
文件是操作系统提供给用户操控硬盘的一种功能
也就是说操作系统中肯定有一段代码专门用来提供文件的功能
文件系统
文件系统是操作系统中的负责控制硬盘的一个软件
Linux常用xfs、ext4和btrfs
Windows常用FAT32、NTFS
文件系统-->文件
9.11.2 文件系统工作原理
两部分组成:
①文件的元信息:例如权限(rwx)、拥有者、群组、时间参数等
②文件的实际内容
文件系统通常会把这两部分分别存放在不同的区块
①文件的元信息放置到inode区块中
②文件的实际内容则放置到data block区块中
③每个inode与block都有自己的编号
文件的超级区块(superblock)会记录整个档案的整体信息
包括inode与block的总量、使用量、剩余量等
硬盘的最小存取单位->扇区(Sector)->512字节->0.5kb
操作系统的最小存取单位->block块->8个扇区->4kb
总结
# superblock
记录此filesystem的整体信息,包括inode/block的总量、使用量、剩余量,及问价系统的格式与相关信息等 # inode
1、记录文件元信息,包括文件对应的一个或多个block块号码
2、一个文件被分配唯一一个inode # block
1、记录文件实际内容
2、一个文件过大时可能会被分配多个block块,即一个文件可能对应多个block块的号码,这些号码都存放在该文件的inode里
举例
[root@ccc test]# ls -di /
64 /
[root@ccc test]# ls -di /etc/
4194369 /etc/
[root@ccc test]# ls -i /etc/passwd
4739260 /etc/passwd
cat /etc/passwd的整体过程
通常称ext文件系统为索引式文件系统(indexed allocation)
9.11.3 扩展
inode信息
inode为索引节点,是Unix操作系统的一种数据结构,本质是结构体
inode负责存文件的元信息,如文件的创建者、创建日期、大小、inode等
根本上inode存放除了文件的名字及真实内容外所有有关文件的信息/元数据(metadata)
1、inode编号
2、用来识别文件类型及用于stat C函数的模型信息
3、链接数,即有多少文件名指向这个inode
4、属主的ID(UID)
5、属主的组ID(GID)
6、文件的字节数
7、文件所使用的磁盘块的实际数目
8、文件的时间戳(ctime指inode上一次变动的时间,mtime指文件内容上一次变动的时间,atime指文件上依次打开的时间
9、指向数据块的指针
可以用stat命令查看某个文件的inode信息
[root@ccc test]# touch cjx.py
[root@ccc test]# stat cjx.py
文件:"cjx.py"
大小:0 块:0 IO 块:4096 普通空文件
设备:803h/2051d Inode:584529 硬链接:1
权限:(0644/-rw-r--r--) Uid:( 0/ root) Gid:( 0/ root)
最近访问:2020-10-27 22:55:07.390351576 +0800
最近更改:2020-10-27 22:55:07.390351576 +0800
最近改动:2020-10-27 22:55:07.390351576 +0800
创建时间:-
atime # access time访问文件内容的时间。对文件内容进行一次读操作,访问时间就会变。
# cat、more等操作都会,但stat、ls不会对atime产生影响
mtime # modify time修改文件内容的时间。文件内容最后一次修改的时间
# ll命令显示的就是mtime
# vim编辑保存后,mtime就会改变。
# 如echo aa >> a.sh 或vim a.txt修改内容
ctime # change time指inode上一次文件属性变动时间。
# 文件状态改变,ctime就会改变,例如chmod、chown等 # 使用cat命令查看文件后,文件atime变更
[root@ccc test]# touch cjx.py
[root@ccc test]# stat cjx.py
文件:"cjx.py"
大小:0 块:0 IO 块:4096 普通空文件
设备:803h/2051d Inode:584529 硬链接:1
权限:(0644/-rw-r--r--) Uid:( 0/ root) Gid:( 0/ root)
最近访问:2020-10-27 22:55:07.390351576 +0800
最近更改:2020-10-27 22:55:07.390351576 +0800
最近改动:2020-10-27 22:55:07.390351576 +0800
创建时间:-
[root@ccc test]# cat cjx.py
[root@ccc test]# stat cjx.py
文件:"cjx.py"
大小:0 块:0 IO 块:4096 普通空文件
设备:803h/2051d Inode:584529 硬链接:1
权限:(0644/-rw-r--r--) Uid:( 0/ root) Gid:( 0/ root)
最近访问:2020-10-27 23:04:49.565459717 +0800
最近更改:2020-10-27 22:55:07.390351576 +0800
最近改动:2020-10-27 22:55:07.390351576 +0800
创建时间:- # atime不变mtime及ctime改变
[root@ccc test]# touch zzz.py
[root@ccc test]# stat zzz.py
文件:"zzz.py"
大小:0 块:0 IO 块:4096 普通空文件
设备:803h/2051d Inode:584530 硬链接:1
权限:(0644/-rw-r--r--) Uid:( 0/ root) Gid:( 0/ root)
最近访问:2020-10-27 23:07:46.877188087 +0800
最近更改:2020-10-27 23:07:46.877188087 +0800
最近改动:2020-10-27 23:07:46.877188087 +0800
创建时间:-
[root@ccc test]# cat >> zzz.py << EOF
111
EOF
[root@ccc test]# stat zzz.py
文件:"zzz.py"
大小:4 块:8 IO 块:4096 普通文件
设备:803h/2051d Inode:584530 硬链接:1
权限:(0644/-rw-r--r--) Uid:( 0/ root) Gid:( 0/ root)
最近访问:2020-10-27 23:07:46.877188087 +0800
最近更改:2020-10-27 23:08:00.638167014 +0800
最近改动:2020-10-27 23:08:00.638167014 +0800
创建时间:- # atime、mtime不变,ctime改变
[root@ccc test]# touch mmm.py
[root@ccc test]# stat mmm.py
文件:"mmm.py"
大小:0 块:0 IO 块:4096 普通空文件
设备:803h/2051d Inode:584531 硬链接:1
权限:(0644/-rw-r--r--) Uid:( 0/ root) Gid:( 0/ root)
最近访问:2020-10-27 23:09:11.228058875 +0800
最近更改:2020-10-27 23:09:11.228058875 +0800
最近改动:2020-10-27 23:09:11.228058875 +0800
创建时间:-
[root@ccc test]# ll mmm.py
-rw-r--r-- 1 root root 0 10月 27 23:09 mmm.py
[root@ccc test]# chmod 000 mmm.py
[root@ccc test]# stat mmm.py
文件:"mmm.py"
大小:0 块:0 IO 块:4096 普通空文件
设备:803h/2051d Inode:584531 硬链接:1
权限:(0000/----------) Uid:( 0/ root) Gid:( 0/ root)
最近访问:2020-10-27 23:09:11.228058875 +0800
最近更改:2020-10-27 23:09:11.228058875 +0800
最近改动:2020-10-27 23:10:03.715978463 +0800
创建时间:-
[root@ccc test]# ll mmm.py
---------- 1 root root 0 10月 27 23:09 mmm.py
inode大小(df -i)
inode会消耗硬盘空间,因此硬盘格式化时操作系统会将硬盘分为两个区域
①inode区(inode table):存放inode所包含的信息
②block数据区:存放文件数据
查看硬盘分区的inode总数和已使用量用df -i命令
每个文件必须要有一个inode,因此inode用光但硬盘未存满时也无法在硬盘上创建新文件
# 查看xfs文件系统每个inode节点大小(centos7)
xfs_info /dev/sda3 # 查看ext文件系统每个inode节点大小(centos6)
sudo dumpe2fs -h /dev/hda | grep "Inode size"
inode号码
每个inode都有一个号码,操作系统用inode号码来识别不同的文件
Linux系统不使用文件名,而使用inode号码来识别文件
①系统找到这个文件名是对应的inode号码
②通过inode号码获取inode信息
③根据inode信息找到文件数据所在的block,读出数据
使用ls -i命令可以看到文件名对应的inode号码
[root@ccc test]# ls -i cjx.py
584529 cjx.py
目录项
Linux系统中目录(directory)也是一种文件。打开目录实际上就是打开目录文件
目录结构:一系列目录项(dirent)的列表。
目录项两个组成部分:所包含文件的文件名,给文件名对应的inode号码
ls命令:列出目录文件中的所有文件名
[root@ccc test]# ls
cjx.py mmm.py zzz.py
ls -i命令:列出整个目录文件,即文件名和inode号码
要查看文件的详细信息就要根据inode号码访问inode节点,读取信息
[root@ccc test]# ls -i
584529 cjx.py 584531 mmm.py 584530 zzz.py
FAT文件系统
U盘采用的档案系统一般为FAT格式。
FAT格式的档案系统没有inode,每个block号码都记录在前一个block当中。
档案系统无法一次知道四个block号码,只能将前block读出后才会知道下一个block在哪里,归于分散时,磁盘要多转好几圈才能完整读取档案的内容。
碎片整理:原因是档案写入的block过于离散,读取性能会变差,此时通过碎片整理将同一个档案归属的blocks汇整在一起,读取会比较容易。
inode特殊作用
①文件名包含特殊字符无法正常删除时,直接删除inode节点可以删除文件
②移动文件或重命名文件,只改变文件名,不影响inode号码
③打开一个文件后,系统就以inode号码来识别这个文件,不考虑文件名
通常来说,系统无法从inode号码来得知文件名
[root@ccc test]# ls -i
584529 cjx.py 584531 mmm.py 584530 zzz.py
[root@ccc test]# ls -i cjx.py
584529 cjx.py
[root@ccc test]# vim cjx.py
[root@ccc test]# ls -i cjx.py
584533 cjx.py
[root@ccc test]# mv cjx.py CJX.py
[root@ccc test]# ls -i CJX.py
584533 CJX.py
Q:每次修改完服务器配置文件后,为什么需要重新加载配置文件?
A:因为每次修改完inode都会变,系统还是读取原来的inode号的配置文件,每次修改完服务器的配置文件都要重启服务,重新读一下配置文件。
9.11.4 软链接、硬链接
硬链接(Hard Link) ---->通过"ln 源文件 目标文件" 设置硬链接
①对硬链接文件内容进行修改,会影响到所有文件名
②硬链接文件与源文件具有相同inode的不同文件名。一个文件只能有一个inode号,但多个文件的inode号可以相同
③删除硬链接或源文件之一,不影响另一个文件名的访问,除非都删掉
硬链接允许一个文件拥有多个有效路径,用户可以建立硬链接连接到重要文件以防误删
④创建目录自动生成的两个目录项"."和".."
"."的inode号码是当前目录的inode号码,等同于当前目录的硬链接
".."的inode号码是当前目录父目录的inode号码,等同于父目录的硬链接
任何一个目录的硬链接总数=2+他的子目录总数(含隐藏目录)
⑤删除所有的硬链接,数据会在被磁盘检查或新数据写入时删除回收
⑥通过rm -rf删除硬链接
⑦目录不可创建硬链接,且硬链接无法跨区
软链接(符号链接Symbolic Link) ---->通过"ln -s 源文件 目标文件" 创建软链接
①对软链接的源文件或目标文件内容进行修改,会影响到所有文件名
②软链接文件与源文件具有不同的inode号
③删除软链接文件的源文件,软链接文件将无法使用
④软链接作用:软件升级、企业代码发布、不方便目录移动
⑤删除源文件后,软链接文件无效,也应一起删除以便回收
⑥通过rm -rf删除软链接
⑦可以对目录创建软链接,且软链接可以跨分区
示例
==============================硬链接===================================
[root@ccc ~]# touch aaa.py
[root@ccc ~]# ln aaa.py bbb.py
[root@ccc ~]# ls -i aaa.py
8493577 aaa.py
[root@ccc ~]# ls -i bbb.py
8493577 bbb.py
[root@ccc ~]# ll aaa.py
-rw-r--r-- 2 root root 0 10月 28 22:52 aaa.py
[root@ccc ~]# ll bbb.py
-rw-r--r-- 2 root root 0 10月 28 22:52 bbb.py
[root@ccc ~]#
==============================软链接===================================
[root@ccc test]# touch 1.py
[root@ccc test]# ln -s 1.py 2.py
[root@ccc test]# ls -i 1.py
584530 1.py
[root@ccc test]# ls -i 2.py
584531 2.py
[root@ccc test]# ll 1.py # 硬链接数为1
-rw-r--r-- 1 root root 0 10月 28 22:57 1.py
[root@ccc test]# ll 2.py # 硬链接数为1
lrwxrwxrwx 1 root root 4 10月 28 22:57 2.py -> 1.py
[root@ccc test]# rm -rf 1.py
[root@ccc test]# ll 2.py # 删掉1.py,2.py不可用
lrwxrwxrwx 1 root root 4 10月 28 22:57 2.py -> 1.py [root@ccc test]# mkdir ./dir1
[root@ccc test]# ln ./dir1 ./dir2
ln: "./dir1": 不允许将硬链接指向目录
[root@ccc test]# ln -s ./dir1 ./dir2
[root@ccc test]# ll
总用量 0
drwxr-xr-x 2 root root 6 10月 28 23:00 dir1
lrwxrwxrwx 1 root root 6 10月 28 23:01 dir2 -> ./dir1
9.11.5 实战应用
磁盘有空间但创建不了文件
df -h查看磁盘使用情况(此时磁盘空间足够)
df -i查看磁盘的索引节点(inode)(此时IUsed=100%)
原因:数量众多的小字节缓存文件占用大量的inode,但占用的block不多
解决方案:
①删除目录中部分文件,释放分区一部分inode
②备份好文件,然后删除这些文件来释放inode,然后创建一个新文件夹。
在cache2下挂在一个新分区sda4,下次写数据写到新分区cache2目录下
tips:inode分区完后不增加inode数量,改变inode大小
其他场景
大量小文件问题:
可能会使inode耗尽,使得文件无法创建(磁盘利用率低)
方案:将block划分小一点
大文件问题:
一个文件占用多个block,是的文件读写速率慢
方案:将block划分大一点
ext文件系统---->xfs文件系统
面试题:Linux中软链接与硬链接区别
1、从定义: linux系统中,链接有两种,一种被称为软链接,类似于快捷方式,存放指向原文件inode的信息,与原文件inode不同。 一种是硬链接,与原文件有相同的inode,可以指向数据block。
2、从创建方式:硬链接命令In 原文件 目标文件,软链接命令ln -s 原文件目 标文件
3、从创建对象: In命令不能对目录创建硬链接,但是可以对目录创建软链接。因为软链接可以跨越文件系统,硬链接则不能。对目录和为客户创建的文件软链接经常用到。
4、删除软链接文件,对硬链接和原文件无影响。
5、删除文件硬链接,对原文件及软链接文件无影响
6、删除原文件,对硬链接读取数据无影响,软链接则失效。会出现红底白字状。
7、同时删除原文件和硬链接,原文件才会被真正删除
8、很多硬件设备中的快照原理,类似于硬链接原理
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