第03章：探索系统
既然现在我们知道如何在文件系统中来回移动，是时候导览一下 Linux 系统了。在开始之前，我们要学几个命令，在导览时会很受用：
ls列出目录内容（List directory contents）file确定文件类型（Determine file type）less查看文件内容（View file contents）
更有趣的 ls
ls 命令大概是最常用的命令了。 通过它，我们能查看目录的内容、确定各种重要文件和目录的属性。如我们之前所见，我们能简单的输入 ls 查看当前工作目录中的文件和子目录清单：
[me@linuxbox ~]$ ls
Desktop Documents Music Pictures Public Templates Videos除了当前工作目录，我们可以指定目录来列出清单，如：
me@linuxbox ~]$ ls /usr
bin games kerberos libexec sbin src
etc include lib local share tmp甚至可以指定多个目录。下例中，我们将列出用户家目录（用 ~ 表示）和 usr 目录。
[me@linuxbox ~]$ ls ~ /usr
/home/me:
Desktop Documents Music Pictures Public Templates Videos
/usr:
bin games kerberos libexec sbin src
etc include lib local share tmp我们也能改变输出格式来展示更多细节：
[me@linuxbox ~]$ ls -l
total 56
drwxrwxr-x 2 me me 4096 2007-10-26 17:20 Desktop
drwxrwxr-x 2 me me 4096 2007-10-26 17:20 Documents
drwxrwxr-x 2 me me 4096 2007-10-26 17:20 Music
drwxrwxr-x 2 me me 4096 2007-10-26 17:20 Pictures
drwxrwxr-x 2 me me 4096 2007-10-26 17:20 Public
drwxrwxr-x 2 me me 4096 2007-10-26 17:20 Templates
drwxrwxr-x 2 me me 4096 2007-10-26 17:20 Videos通过在命令中加入 -l，我们能改变输出为长格式。
选项和参数
从上述命令中，我们得到一个关于命令如何工作的重点。命令通常会通过有一个或若干个选项（options）——甚者——带上一个或更多参数（arguments）来修整它们的行为。所以，大多数命令长得看起来像这样：
command -options arguments大多数命令的选项由一个字母跟随一个短横线（dash）例如 -l 组成，不过还有很多命令，包括那些来自 GNU 项目的命令，支持由两个短横线和一个单词组成的长选项（long options）。还有，很多命令允许把多个短选项串在一起。在下面的例子中，ls 命令后跟随着两个选项，l 选项将导致长格式输出，t 选项负责按文件修改时间排序。
[me@linuxbox ~]$ ls -lt我们将加个长选项 --reverse 来降序排列输出结果。
[me@linuxbox ~]$ ls -lt --reverse注意：命令选项，一如文件名，在 Linux 中是大小写敏感的。
ls 命令有许多可能的选项。最常用的如下表 3-1。
短格式
长格式
描述
-a
--all
列出所有文件，即便是以 . 开头的隐藏文件。
-A
--almost-all
如 -a 选项，但不包含 . 和 .. 目录。
-d
--directory
通常情况下，如果指定了一个目录，ls 会列出指定目录的内容，而非当前目录中的内容。使用该选项和 -l 选项连接，用以查看该目录，而非其内容。
-F
--classify
该选项在每个项目后加个后缀。例如，在目录后加个 /。
-h
--human-readable
在长格式中，按人类可读的格式替代字节数。
-l
以长格式显示结果。
-r
--reverse
以倒序显示结果。默认情况下按字母顺序排列结果。
-S
按文件大小排序。
-t
按文件修改时间排序。
长格式详述
如前述，-l 选项会使 ls 命令以长格式显示结果。这一格式包含大量有用的信息。下面是一个来自 Ubuntu 系统的示例。
-rw-r--r-- 1 root root 3576296 2017-04-03 11:05 Experience ubuntu.ogg
-rw-r--r-- 1 root root 1186219 2017-04-03 11:05 kubuntu-leaflet.png
-rw-r--r-- 1 root root 47584 2017-04-03 11:05 logo-Edubuntu.png
-rw-r--r-- 1 root root 44355 2017-04-03 11:05 logo-Kubuntu.png
-rw-r--r-- 1 root root 34391 2017-04-03 11:05 logo-Ubuntu.png
-rw-r--r-- 1 root root 32059 2017-04-03 11:05 oo-cd-cover.odf
-rw-r--r-- 1 root root 159744 2017-04-03 11:05 oo-derivatives.doc
-rw-r--r-- 1 root root 27837 2017-04-03 11:05 oo-maxwell.odt
-rw-r--r-- 1 root root 98816 2017-04-03 11:05 oo-trig.xls
-rw-r--r-- 1 root root 453764 2017-04-03 11:05 oo-welcome.odt
-rw-r--r-- 1 root root 358374 2017-04-03 11:05 ubuntu Sax.ogg表 3-2 为我们展示了对上述结果的各个字段的含义。
表 3-2 ls 长格式字段
字段
意义
-rw-r--r--
对文件的访问权限。第一个字符指示文件的类型。在不同的类型中，- （dash）表示一个常规文件。d 表示一个目录。接下来的三个字符表示文件属主对该文件的访问权限。再后面三个表示文件所属用户组成员对该文件的访问权限。最后三个字符表示其他用户对该文件的访问权限。在第九章「权限」将详细讨论该处的细节。
1
文件硬链接的数目。详见本章的「符号链接和硬链接」。
root
文件属主。
root
文件所属用户组。
32059
文件字节数。
2007-04-03 11:05
文件最后修改日期和时间。
oo-cd-cover.odf
文件名。
用 file 确定文件类型
在浏览系统时，了解文件内容会很有用。我们用 file 命令确定一个文件的类型。如前所述，Linux 中的文件名不需要反映文件的类型。一个如 picture.jpg 的文件名通常被希望包含 JPEG 格式的压缩图像，但在 Linux 中不是必须如此。我们可以用如下方式调用 file 命令：
file filename当被调用后，file 命令将打印出该文件的简短描述。例如：
[me@linuxbox ~]$ file picture.jpg
picture.jpg: JPEG image data, JFIF standard 1.01还有很多文件类型。事实上，类 UNIX 系统有一个普遍的理念，即「一切皆文件」（everything is a file）。当我们继续我们的课程时，我们将看到这句陈述是怎样的真实。
虽然我们系统中的许多文件都很熟悉，例如 MP3 和 JPEG，但还是有很多类型不太明显，有些则很陌生。
使用 less 查看文件内容
less 命令是用来查看文本文件的程序。在 Linux 系统中包含有很多人类可读的文本。less 程序提供了一个检查文件的捷径。
何为「文本」？
有许多方法来展示计算机中的信息。所有方法都涉及定义信息与将用于表示信息的一些数字之间的关系。计算机，仅能理解数字和那些被转换成数字表示的数据。
有些表示系统非常复杂（比如压缩过的视频文件），有些则相当简单。其中最早也最简单的是 ASCII text。ASCII 全称美国标准信息交换码（American Standard Code for Information Interchange）。它是一个简单的编码方案，首先被用在电子打字机上，用以映射键盘字符到数字符号。
文本是简单地一对一地字符映射到数字。它非常紧凑。五十个字符的文本就翻译为五十个字节的数据。这对于理解文本仅包含简单的字符映射到数字，是很重要的。这与 Microsoft Word 或 LibreOffice Writer 之类文字处理软件所生成的文件不同。那些文件对比简单的 ASCII 文本，包含了许多用来描述文档结构和格式的非文本元素（non-text elements）。普通 ASCII 文本仅包含字符本身以及一些基本的控制符号，如制表符（tabs）、回车符（carriage returns）、换行符（line feeds）。
整个 Linux 系统，有许多文件以文本格式存储，也有许多 Linux 工具可以处理这些文本。即便是 Windows 系统也能识别这种重要的格式，NOTEPAD.EXE 程序就是一个纯文本编辑器。
我们为何要检查文本文件？因为很多系统设置文件（configuration files）是以这种格式存储的，通过读取这些文件，我们能看到系统如何工作。另外，一些系统使用的程序，即脚本（scripts）也是以这种格式存储的。后面章节中，我们将学习如何编写文本文件以修改系统设置、写出我们自己的脚本，现在，先让我们看看这些文件的内容吧。
less 命令通常这样使用：
less filename启动之后，less 程序允许我们向前或向后浏览文本。例如，检查一下定义所有系统用户帐户的文件，键入以下命令：
[me@linuxbox ~]$ less /etc/passwd当 less 程序启动后，我们能看到文件的内容。如果文件内容多于一页的，我们能上下滚动文件。要退出 less，按 q 键即可。
下表是 less 程序最常用的键盘命令。
表 3-3：less 命令
命令
行为
Page Up 或 b
向后翻一页
Page Down 或 space
向前翻一页
上箭头
向上一行
下箭头
向下一行
G
移动到文件末尾
1G 或 g
移动到文件开头
/字符
向前查找「字符」
n
继续前次的查找
h
显示帮助文件
q
退出 less
少即是多（Less Is More）
less程序是更早期 Unix 程序more的改进替代品。less这个名字是对于「少即是多（less is more）」这句当代建筑和设计的格言的一个把戏。
less属于「翻页（pagers）」程序类别，允许以一页一页的形式方便地查看长文本文档。不同于more只允许向前翻页，less程序允许向前或向后翻页，并且还有一些其它新功能。
导览
Linux 系统的文件系统布局与其他类 Unix 系统的文件系统布局非常相似。该设计实际上在已出版的标准「Linux 文件系统等级标准（Linux Filesystem Hierarchy Standard）」中被指定。并非所有的 Linux 发行版都完全符合该标准，但是大多数都非常接近。
下面，我们准备漫步文件系统，来看一下我们的 Linux 系统究竟有多棒。同时也将给我们一个练习浏览技能的机会。我们将发现很多人类可读的有趣的文件。当我们开始导览时，尝试以下命令：
cd到指定目录ls -l列出目录内容如果发现有趣的文件，用
file检查该文件类型如果看起来可能是文本文件，用
less查看如果意外地尝试查看一个非文本文件，把终端窗口搞得一团糟，我们用
reset命令恢复。
记住复制粘贴技巧！如果你在用鼠标，你可以双击文件名复制，然后用中键粘贴到命令行中。
来回查看时，不用担心。常规用户是最大限度地被禁止胡搞的，那是系统管理员的事情。如果一个命令报错，就换其它命令。花一些时间到处看看，系统是用来浏览的。记住，在 Linux 中，没有秘密！
目录
注释
/
根目录，一切文件的起始。
/bin
包含供系统启动和运行的二进制文件（程序）。
/boot
包含 Linux 内核，初始化内存磁盘映像（提供启动时所需的驱动），及启动加载器。
有趣的文件：
- /boot/grub/grub.conf 或 menu.lst 用以配置启动加载器
- /boot/vmlinuz （或类似文件），即 Linux 内核。
/dev
这是一个保存设备节点（device nodes）的特殊目录。「一切皆文件」这一概念同样适用于设备。这里是由内核维护的它所能理解的设备清单。
/etc
该目录包含了所有系统级别的配置文件。同时也包含了系统启动时开启各种系统服务的 Shell 脚本。该目录内所有文件都是可读的文本文件。
有意思的文件：/etc 中所有文件都很有意思。其中这几个特别有趣：
- /etc/crontab 定义自动执行任务的文件。
- /etc/fstab 关于存储设备及其加载点的表。
- /etc/passwd 用户帐户清单。
/home
按常规配置，每个用户都被分配到一个 /home 中的目录。普通用户仅能在自己的家目录中操作文件。这一限制能保护系统免受用户的误操作。
/lib
包含核心系统程序所用的共享库文件（shared library files）。有点类似于 Windows 系统中的共享链接库文件（DLLs）。
/lost+found
Linux 文件系统中，每个被格式化的分区或设备，如 ext4，都会有这个目录。用来保存文件系统中断事件中产生的部分恢复文件。如果没有什么糟糕的事发生，这个目录都会留空。
/media
现代 Linux 系统的该目录包含了可移动存储媒体（如 USB 设备、光盘等）的加载点。当这些设备插入时，会自动被加载。
/mnt
老旧的 Linux 系统，该目录包含手动加载的可移动设备的加载点。
/opt
该目录用来安装「可选的」软件。主要用来安装商用软件产品。
/proc
这个目录是特别的。它并非存储在硬盘中的真实的文件系统。而是由内核维护的虚拟文件系统。它所包含的是窥视到内核自身的文件。这些文件是可读的，并带给我们一个关于内核如何审视计算机的图像。
/root
root 用户的家目录。
/sbin
包含「系统」二进制文件。通常是由超级用户保存的用以执行关键系统任务的程序。
/tmp
存储各类程序所产生的临时文件。一些配置将导致该目录在系统重启时被清空。
/usr
该目录是 Linux 系统中最大的一棵目录树。包含常规用户所用到的所有程序及其支持文件。
/usr/bin
该目录包含 Linux 发行版所安装的可执行程序，正常情况下，包含上千个程序。
/usr/lib
包含供 /usr/bin 中的程序所用的共享库文件。
/usr/local
用以保存没有包含在发行版，但是被系统层面广泛使用的程序。从源码编译的程序通常被安装在/usr/local/bin 中。在更现代的 Linux 系统中，这个目录存在，但被留空，仅供系统管理员放一些文件。
/usr/sbin
包含更多的系统管理程序。
/usr/share
包含 /usr/bin 目录中的程序所用到的全部共享数据，包含诸如默认配置文件、图标、屏幕背景、声音文件等等。
/usr/share/doc
大多数安装在系统中的包，都会包含各种文档。在该目录中，我们可以看到按包组织的文档文件。
/var
除了 /tmp 和 /home，我们目前位置看到的目录都是相对静止的。/var 目录树保存那些经常变动的数据，诸如多变的数据库、池文件、用户邮件等等。
/var/log
该目录保存日志文件（log files），记录多变的系统行为。对于监视某个时间段，这些文件很重要。其中最有用的是 /var/log/messages 和 /var/log/syslog。注意，出于某些系统安全原因，仅超级用户能查看日志文件。
符号链接
当我们用 ls 查看目录的时候（如 /lib 目录），会看到类似这样的条目：
lrwxrwxrwx 1 root root 11 2007-08-11 07:34 libc.so.6 -> libc-2.6.so注意第一个字母是 l，并且这条好像有两个文件名。这种特殊的文件叫作符号链接（symbolic link）或者软链接（soft link）、符号链接（symlink）。在大多数类 Unix 系统中，都存在一个文件有多个文件名的情况。虽然目前为止还看不到，但是这是一个很有用的功能。
想象一下这样的场景：一个程序需要用到一个共享资源中的一个 "foo" 文件，但是这个 "foo" 文件经常改版。所以，将版本号放在文件名中，对于管理员来说会很好，能看到安装的是什么版本的 "foo" 文件。这样就会出现一个问题。如果我们变更了这个共享资源的名称，我们要向下追踪所有依赖于这个文件的程序，变更其所依赖的资源名称，每次改版升级都要修改所有依赖它的程序。看起来是不是一点儿都不好玩了？
这就要靠符号链接来拯救了。假设我们安装了 2.6 版的 "foo"，其文件名为 "foo-2.6"，然后创建了一个叫 "foo" 的符号链接，指向 "foo-2.6"。这意味着当一个程序需要打开文件 "foo" 文件，实际上打开的是 "foo-2.6" 文件。现在大家都开心了。依赖于 "foo" 文件的程序能找到它，我们也能看到实际上安装的版本号。当升级到 "foo-2.7" 时，我们安装到系统，删去 "foo" 符号链接，并创建一个新的符号链接指向新版本。这样不仅能解决版本升级带来的问题，而且能在系统中保存这个文件的两个版本。想象一下 "foo-2.7" 有个 bug（该死的开发人员！），我们需要回退到老版本，于是我们只要删掉指向新版本的符号链接，重建一个指向旧版本的符号链接即可。
本节开头列出的文件名显示一个符号链接 libc.so.6，指向一个名为 libc-2.6.so 的共享库文件。意味着程序找 libc.so.6 文件，实际上会得到 libc-2.6.so 文件。在下章我们将学习如何创建符号链接。
硬链接
当我们学习链接课题的时候，我们需要注意到还有第二种链接，硬链接（hard link）。硬链接同样允许文件有多个名称，但是是用另外的方法来实现的。关于两种链接的区别，我们将在下章详细讨论。
总结
本章中我们学习了很多关于系统的知识。我们看到了多种不同的文件和目录以及他们的内容。我们从中可以看到系统是多么开放。在 Linux 系统中有这么多重要的文件，都是用人类可读的文本文件。非如很多私有系统，Linux 让一切都可以得到检查和学习。
扩展阅读
完整版本的 Linux 文件系统等级标准：http://www.pathname.com/fhs/
关于 Unix 和类 Unix 系统的目录结构的文章：http://en.wikipedia.org/wiki/Unix_directory_structure
ASCII 文本格式详解：http://en.wikipedia.org/wiki/ASCII
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