文件系统：磁盘、分区的组织形式
cd /
/home：用户目录，存放普通用户相关文件
/proc：进程，此目录的数据在内存中，包含进程等信息，如系统核心，外部设备，网络状态等
/mnt： Mount，用于挂载各种文件系统，如： U盘、SD卡等
/tmp： Temp，存放临时文件。一般用户或正在执行的程序临时存放文件的目录，任何人都可以访问，不能存放重要的数据
/etc：系统所有的配置文件都在该目录下
/usr： User，应用程序存放目录
/lib： Library，存放系统的函数库
/bin：Binary，存放常用的系统命令。
/sbin： System Binary，存放系统管理员 root 使用的命令
来源
cd /dev：设备相关信息

lp:打印池，一个打印池可以对应一个打印机
磁盘设备：sda、sda1、sda2，磁盘插入后就会出现
stderr：标准错误设备，文件标识符为2
stdin：标准输入设备，文件标识符为0
stdout：标准输出设备，文件标识符为1

01.Linux文件系统

磁盘(中分区)组织文件的方法

001.创建文件系统

识别硬盘

双击虚拟机参数中的硬盘→添加→…→开机
硬盘位置：
/dev
硬盘命名规则：
– hd（IDE），比如hda，hdb；
– sd（SCSI），比如sda，sdb，sdc
查看磁盘基本信息：fdisk -l

分区命名规则：
– sda1：主分区，引导分区
– sda2：扩展分区
– sda5~：逻辑分区

给硬盘分区：fdisk <磁盘标志符>
fdisk /dev/sdb

– 输入m获得帮助

– 输入l获得分区类型介绍

– 输入n添加新分区：

可以看到当前硬盘MBR主分区表空闲
– 选p，一路回车，使整块硬盘为一个主分区

– 写入更改并退出

– 查看/dev
给分区格式化，创建文件系统:mkfs（make file system）
mkfs -t <文件系统类型> <分区名称>
Linux常见分区格式：
– ext2 支持反删除
– ext3 开始支持大文件(32768G，一个块8K才支持)，支持日志(log)文件(有挂载开机自检)
– ext4 ext3的改进，没有日志文件了。不支持反删除

mkfs -t ext4 /dev/sdb1 对第二块硬盘的第一个分区创建文件系统
绑定(挂载)目录
Linux中的根目录以外的文件要想被访问，需要将其“关联”到根目录下的某个目录来实现，这种关联操作就是“挂载”，这个目录就是“挂载点”，解除次关联关系的过程称之为“卸载”
– mkdir /disk_2

– mount /dev/sdb1 /disk_2
– cd /disk_2、ls -al

– fdisk -l

– 查看磁盘基本信息df -l

可以看到每一个分区对应一个挂载点，分区表占了一点空间
– 卸载（解挂载）：umount <挂载点>，然后目录和磁盘就解除关系了

002.文件与目录操作

权限位10位
ls -l | more

第一位：描述文件类型
- 普通文件
c char，字符文件(串行)
b block，块文件(并行)
l link，链接文件，一种特殊的快捷方式
p pipe，管道文件
s socket，套接字文件
d directory，文件夹(目录)
第二~十位
2~4:属主(owner)权限rwx
5~7:属组(group)权限
8~10:非同组用户(other)权限
关于用户权限：
– 可执行权限全部去掉，属主和root用户都无法执行

– 读写权限全部去掉，文件属主无权读写，root用户依然可以

用户权限设定(由文件属主或root用户设定)
chmod <权限取值> <文件>
按权限取值分类：
- 3位8进制数，直接设置权限，每位对应一类用户权限，用1表示有权限，0表示无权限
  比如chmod 755 abc表示abc权限位为rwx r-x r-x
- u/g/o +/- r/w/x ，增加减少权限，u:user;g:group;o:other
  
  可以看到不可执行的文件被授予可执行权限后也被标记为绿色，但依然不可执行
- 文件的链接
  - 硬链接：ln <原文件> <链接文件>，本质上是原文件的复制，原文件不存在硬链接文件依然有效
  - 软连接：ln -s <原文件> <链接文件>，本质上就是快捷方式，原文件不在原位置后链接文件会报错，除非恢复原文件或重新创建快捷方式。作用就是可以把链接文件放到文件系统中的任意位置

02.文件操作相关命令

路径
- 绝对路径：从根到文件名称 /…/…/…/filename
- 相对路径：相对于当前路径的路径
  - ./ 当前路径 ./open open.c
  - . ./ 当前父路径
    
    其中的cp ./file/open open1就是在/home/sonya/code目录拷贝子目录file下的open文件到当前目录，为open1
- $HOME 相当于Windows下的PATH路径参数，是当前用户家目录的默认值，即/home/txp
查看文件
ls -l 以长格式显示 -a显示隐藏文件

分别是①文件属性、②节点(子目录)个数(如果一个文件不是目录，此时这一字段表示这个文件所具有的硬链接数)、③文件（目录）拥有者、④文件（目录）拥有者所在的组、⑤文件所占用的空间(以字节为单位)、⑥文件（目录）最近访问（修改）时间、⑦文件名
ls -la

vim .bash_history

可以看到记录的是从系统登录以来以root身份执行的命令，用history命令可以查看包括普通用户的命令
vim .bash_profile

vim .bashrc

指定了系统执行命令默认的查找路径
路径相关
cd
mkdir
rmdir：删除目录（目录必须为空）
rm：删除文件
rm -r：删除一个非空的目录，rm -r /是最危险的命令
环境变量
PATH：指定一些默认目录，其下的命令可以直接执行，不用指定路径，系统会自动去这些目录找
显示环境变量echo $PATH

which：查看命令位置
文件操作
cp，mv，rm（不支持反删除）
通配符：*指一切内容，？是单一符号的替换
可执行文件
Linux没有像Windows那样的文件类型，后缀只是方便识别，能否执行要看权限
查看文本文件
- 用软件查看，vi编辑器、gedit等
- 用cat，head，tail等命令查看
1. 创建文本文件
  echo “abcabcabc”>test.log 覆盖写，>为定向符
  
  echo “xyzxyzxyz”>>test.log 追加写
2. 查看
  1. cat
    cat /var/log/messages
    
    cat -n messages
    
    cat messages | more分页显示
  2. head messages
  3. tail messages
- 掩码umask
  – root用户为022，普通用户为002
  – 可执行文件最高权限位默认为777，文本文件为666
查找文件
– which：求文件的绝对路径(在$PATH路径范围内查找)
– whereis：和which相比多了通配符查找

– find：find <查找位置> -name <文件名> 能指定查找位置

03.相关程序设计

文件读写
系统函数：open/creat，read，write，close

open/creat函数：返回文件句柄（用来读写、关闭）
– man open

flags如果只是读写、追加的形式，不需要第三个参数，如果是创立的形式，则要第三个参数；mode_t是创立的文件的权限说明。open三参数和creat函数效果等同
flags(打开模式)：
— O_RDONLY只读
— O_WRONLY只写
— O_RDWR可读写
— O_APPEND追加写
— O_CREAT创建
— O_TRUNC截断(以前的内容全部放弃)
mode_t(权限模式)：S_I<权限><对象> S_I是引导词，其后占4位；或者用3个八进制数的权限位代替
— 权限：R,W,X,RWX
— 对象：USR,GRP,OTH,U,G,O
— 比如说

0是八进制标志，10是权限引导

close函数
close(句柄)
– 代码

#include <unistd.h>  //Linux标准头文件
#include <stdio.h>    //标准输入输出
#include <stdlib.h>   //标准库文件
#include <fcntl.h>    //文件控制头文件
#include <errno.h>    //出错处理头文件
#include <string.h>   //将错误信息转换为字符串输出
#include <sys/types.h>    //在此头文件中定义了一种转换，将int等常见类型转换为有字面含义的类型，这种类型方便理解int bail(const char*str)
{perror(str);   //程序出错时打印用户提供的错误说明，一定要有printf("%s\n",strerror(errno)); //打印错误代码 当系统出错时会自动生成整数errno错误说明,strerror函数返回错误代码exit(-1);
}
int main(int argc,char** argv)  //可以有0～3个参数。argc记录当前命令的参数个数，argv是命令的字符串内容(char*表示不定长字符串，char**表示不定长字符串数组,比如说cp abc.txt test.log命令，argv[1]=abc.txt)
{int fd=-1;    //文件句柄fd=open(argv[1],O_RDONLY);   //系统函数int open(const char *pathname, int flags);以只读模式打开文件if(fd<0)bail("Open file error.\n");printf("fd=%d\n",fd);close(fd);return 0;
}

read函数
在C中，有fgets函数，文件读取结束标志EOF；而read函数只有读操作，先读到缓冲区中，在对缓冲区中的内容进行操作、分析，行结束判断只能靠用户编码实现
– man 2 read（read函数说明，而不是命令）

int read(int fd,void* buf,int len);
返回值：

-1：读取失败
0：没有读取到数据
n（1~len）：读取到的字节数，若恰好为len，不一定读完；若在0到len-1之间，则读完了

– 代码：

#define LEN 512       //定义一次要读取的字节数
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>int bail(const char*str)
{perror(str);printf("%s\n",strerror(errno));  exit(-1);
}
int main(int argc,char** argv)
{int fd=-1;char buf[LEN]={0}; //定义一个缓冲区，保存读取的内容int rdret=-1;      //read的返回值fd=open(argv[1],O_RDONLY);   if(fd<0)bail("Open file error.\n");printf("fd=%d\n",fd);rdret=read(fd,buf,sizeof(buf));while(rdret>0){printf("%s",buf);memset(buf,0,sizeof(buf)); //读到最后有可能少于LEN，缓冲区覆盖不全，出现乱码。所以字符数组用了就清空rdret=read(fd,buf,sizeof(buf));}if(rdret<0){close(fd); //打开的句柄不关掉不能退出的bail("read file error.");}close(fd);   //rdret=0直接退出return 0;
}

write函数
将缓冲区的内容写到句柄中
– man 2 write

ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);
— const：防止缓冲区被用户操作改变，增加程序的安全性
— size_t：期望写入的字节(ascii)个数
— ssize_t：实际写入的长度，0表示没有写，-1表示写入失败，0~count表示实际写入的字符个数。有没有写完不是靠返回值，而是看用户是否给输入了，read读完了就结束了
– 代码：将从键盘中键入的内容写入文件中，键入完毕文件也自动关闭

#define LEN 512      //定义一次要读取的字节数
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>int bail(const char*str)
{perror(str);printf("%s\n",strerror(errno));  exit(-1);
}
int main(int argc,char** argv)
{int fd=-1;char buf[LEN]={0}; //定义一个缓冲区，保存读取的内容int wtret=-1;      //read的返回值fd=open(argv[1],O_WRONLY | O_APPEND);    //句柄为附加写，针对已经存在的文件//针对要写入的文件不存在//fd=open(argv[1],O_CREAT | O_RDWR,S_IWUSR | S_IRUSR | S_IRGRP | S_IROTH);if(fd<0)bail("Open file error.\n");printf("fd=%d\n",fd);printf(">");  //表示这是一个输入gets(buf);    //从键盘得到一个字符串输入到缓冲区while(strcmp(buf,"quit")!=0)   //判断输入是否结束{wtret=write(fd,buf,strlen(buf));    //输入都以字符接收的，所以用strlen计算长度if(wtret<0){close(fd);bail("Write file error.\n");}//往下为下一次循环作准备memset(buf,0,sizeof(buf)); //字符串操作前缓冲区要清空printf(">");gets(buf);}close(fd);    //rdret=0直接退出return 0;
}

– 代码：自己写个copy命令
— 打开源文件
— 创建目标文件
— 读取源文件
— 写入目标文件
— 关闭句柄，退出

#define LEN 512
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>int bail(const char*str)
{perror(str);printf("%s\n",strerror(errno));  exit(-1);
}
int main(int argc,char** argv)
{int rdfd=-1;int wtfd=-1;char buf[LEN]={0};int rdret=-1;    int wtret=-1;  //打开源文件rdfd=open(argv[1],O_RDONLY);if(rdfd<0)bail("Open file error.\n");//创建目标文件wtfd=open(argv[2],O_CREAT | O_WRONLY,010755);//有可执行权限，一般以二进制形式处理if(wtfd<0){close(rdfd);bail("Create file error.");}//rdfd、wdfd都有了//读取源文件rdret=read(rdfd,buf,sizeof(buf));//从读句柄中读while(rdret>0){//写入目标文件wtret=write(wtfd,buf,rdret);//将缓冲区中的实际内容写入句柄，而不是以缓冲区的大小或strlen（以/0结束计算，有多个字符串只计算第一个）if(wtret<rdret){close(rdfd);close(wtfd);bail("Write file error.");}memset(buf,0,sizeof(buf));rdret=read(rdfd,buf,sizeof(buf));}if(rdret<0){close(rdfd);close(wtfd);bail("read file error.");}//rdret=0,关闭句柄，退出close(rdfd);close(wtfd);return 0;
}

./copy open myopen

问题：权限不一样，要读取权限；读文件不存在、写文件存在、读文件没有读权限等

文件控制

access函数：访问函数，看文件是否存在、获得文件的读写权限
man 2 access

int access(const char *pathname, int mode);
– 返回值：0为测试成功，-1为失败
– pathname：文件名
– mode：测试权限，多个条件都要满足用 | 符号连接
— R_OK：读可以
— W_OK：写可以
— X_OK：执行可以
— F_OK：文件存在
vimx access.c

#define LEN 512       //定义一次要读取的字节数
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>int bail(const char*str)
{perror(str);printf("%s\n",strerror(errno));  exit(-1);
}
int main(int argc,char** argv)
{int ret=-1;ret=access(argv[1],F_OK);//文件名由参数argv[1]决定if(ret<0)printf("File not exist.\n");elseprintf("File exist.\n");return 0;
}

读：

ret=access(argv[1],R_OK);
if(ret==0)fd=open();

写：

ret=access(argv[1],F_OK);
if(ret<0)fd=creat();
elseprintf("overwrite?");

stat函数：读取权限位
man 2 stat

– sys/types.h中类型的宏定义转换，比如uid_t转为int
– sys/stat.h中定义了stat结构体
– int stat(const char *pathname, struct stat *statbuf);
将文件名为pathname的文件的状态读入结构体中。引用结构体用的是指针，在调用时要用取地址符&

struct stat st;
ret=stat(文件名，&st);
返回值：-1，失败
st返回值：
– st.st_size 文件大小
– st.st_mode 文件类型、权限
– st.st_?time 时间相关参数（秒为单位，用ctime转换）
– st.mode：
1. st.mode&S_IFMT
2. 宏函数
  S_ISDIR
  S_ISREG
  S_ISLNK
  S_IFIFO
  S_ISCHR
  S_ISOCK
代码：复制源文件权限到目标文件
```
#define LEN 512     //定义一次要读取的字节数
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/stat.h>//stat头文件
#include <sys/types.h>int bail(const char*str)
{perror(str);printf("%s\n",strerror(errno));  exit(-1);
}
int main(int argc,char** argv)
{int ret=-1;int sfd=-1;int dfd=-1;struct stat bs;memset(&bs,0,sizeof(bs));ret=stat(argv[1],&bs);//读取源文件状态dfd=creat(argv[2],bs.st_mode);//以源文件权限位创建目标文件close(dfd);//啥都不做return 0;
}
```

目录操作
dir，opendir，closedir，readdir
步骤：打开目录、读取目录信息、关闭目录

打开目录（要头文件dirent.h）
打开目录返回的句柄不是一个整数，而是一个指针：
DIR* opendir(目录名称)
– 成功：返回地址
– 失败：返回NULL
关闭目录
closedir(DIR* 目录指针)
– 成功：0
– 失败：-1

读取目录信息
怎么读取信息、信息放到哪去？
struct dirent* readdir(DIR* 指针);
– 成功：返回结构体指针（每次读完的信息返回到这个结构体）
– 失败：NULL
– 方式：循环自动读取
man 3 readdir（3是传统的）

主要就是为了得到那两个分量

#define LEN 512      //定义一次要读取的字节数
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <dirent.h>//与目录操作有关的头文件
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>int bail(const char*str)
{perror(str);printf("%s\n",strerror(errno));  exit(-1);
}
int main(int argc,char** argv)
{DIR* dp=NULL;//定义一个目录指针struct dirent* dir=NULL;//定义一个结构体指针，指向读取的内容dp=opendir(argv[1]);if(dp==NULL)bail("open dir error.");//readdir(dp);//不重复读，读取的是目录的第一个文件while((dir=readdir(dp))!=NULL){if(dir->d_name[0]=='.')//如果文件名以.引导，不可见；.为当前目录，..为父目录，这两个在目录中一定存在continue;if(dir->d_type==DT_REG)//各种目录操作的位置printf("Regular file:%s\n",dir->d_name);if(dir->d_type==DT_DIR)printf("Dir file:%s\n",dir->d_name);}closedir(dp);return 0;
}

./readdir .
./readdir $HOME

创建目录函数
man 2 mkdir

#include <sys/stat.h>：权限参数可以从<stat.h>中的结构体得到
int mkdir(const char *pathname, mode_t mode);
– 返回值：成功：0，失败：-1

切换目录函数
chdir(新目录名称)
– 代码：给定源目录，遍历目录，创建一个新目录，将源目录中子项添加到新目录中去
— 假定：仅复制一级目录，不进入子目录，即只创建，不复制
— cpdir(source,dest)：将源目录的子项复制到目标目录中去

可行性：source要存在、可读，dest不存在，可写；
步骤：
– 读source状态，作为dest的状态创建目标目录
– source：readdir；chdir(dest)
– dest：mkdir/creat；chdir(source)
– 关闭目录

#define LEN 512
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <dirent.h>//目录头文件
#include <sys/stat.h>//文件状态int bail(const char*str)
{perror(str);printf("%s\n",strerror(errno));  exit(-1);
}
int main(int argc,char** argv)
{char sdir[1024]={0};//源目录路径char ddir[1024]={0};//目标目录路径char sname[1024]={0};//源文件名char dname[1024]={0};//目标文件名int ret=-1;struct dirent* dir=NULL;//读取的目录中每一条(目录子项)的信息，用readdir返回DIR* dp=NULL;//指针指向目录的指针，用opendir返回struct stat sb;//存放源目录的权限状态int fd=-1;//creat返回的句柄if(access(argv[1],F_OK)<0)//第一件事看源目录是否存在bail("Source directory not exist.");if(access(argv[1],R_OK)<0)bail("Perssion denied.");if(access(argv[2],F_OK)==0)bail("Dest directory exist.");getcwd(sdir,sizeof(sdir));//获取源目录(当前路径)绝对路径，get current workspace directorymemset(&sb,0,sizeof(sb));stat(argv[1],&sb);//获得源目录的权限if(mkdir(argv[2],sb.st_mode)<0)//创建目标路径bail("Creat dest directory error.");chdir(argv[2]);getcwd(ddir,sizeof(ddir));//为什么不直接是argv[2]？因为那可能是相对路径chdir(sdir);dp=opendir(argv[1]);while((dir=readdir(dp))!=NULL){if(dir->d_name[0]=='.')continue;else if(dir->d_type==DT_DIR){memset(&sb,0,sizeof(sb));stat(dir->d_name,&sb);//根据源文件的权限模式创建目标文件chdir(ddir);mkdir(dir->d_name,sb.st_mode);chdir(sdir);continue;}else//目录用mkdir,其他用creat{memset(&sb,0,sizeof(sb));stat(dir->d_name,&sb);chdir(ddir);fd=creat(dir->d_name,sb.st_mode);close(fd);chdir(sdir);continue;}}closedir(dp);}

效果：

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