第2章 上手 Linux：环境与文件操作

第2章 上手 Linux：环境与文件操作

上一章你装好了 Ubuntu，敲下人生第一条命令 uname -a。但只看不动永远学不会------这一章我们真的动手：建文件、复制、搬家、删除，全程在终端里完成。

本章回答什么问题

• Windows 里的 C 盘、D 盘，在 Linux 里去哪儿了？文件到底放在哪？
• 绝对路径和相对路径怎么写？
• 日常文件操作，靠哪几个命令就够了？
• 命令忘了怎么用，怎么自己查？
• 数据存成文件挺好的，为什么后来还要发明数据库？

正文

终端是窗口，bash 是办事员

第 1 章我们装好了 Ubuntu（打开方式见第 1 章：WSL 用户直接在开始菜单里找 Ubuntu 图标）。那个黑乎乎的窗口有个正式名字：终端（Terminal） 。终端本身其实不懂命令，它只负责显示字符；真正听懂你说话的是一个叫 bash 的程序，它是一种外壳（Shell）------还记得上一章说的"内核与外壳"吗？bash 就是那个外壳，替你把话传给内核去干活。

打开终端，你会看到一行提示符：

@ubuntu:~$

从左到右拆开看：`` 是当前用户名，ubuntu 是机器名，~ 是当前位置（马上讲），结尾的 $ 表示"我准备好了，请输入"。如果结尾是 # 而不是 $，说明你现在是超级用户 root------权限大到足以搞坏整个系统，本书除非必要，一律用普通用户。

命令的格式很统一：命令 + 参数 。比如 ls -l /etc：ls 是命令，-l 是选项（改变命令行为的开关），/etc 是操作对象。选项大多以 - 开头。

整个文件系统就是一棵树

在 Windows 里打开"此电脑"，你会看到 C:、D:、E: 这些盘符。Linux 没有盘符，整个系统只有一棵树 ：最顶端是根目录（Root Directory）/，所有目录都挂在它下面。你插上的硬盘、U 盘，也都会被"挂"到树的某个目录上（这个动作叫挂载，第 7 章细讲）。

打个比方：文件系统像一棵倒着长的档案树 ，根 / 是最上面的总入口，树枝是目录，树叶是文件；路径就是"从入口出发的走法"。这个类比有一处失效：目录里存的其实只是一份"名字 → inode"的清单，并不存放文件内容本身。inode 是什么？第 7 章展开，这里先记住"目录 ≠ 文件内容"就够了。

/ 下面有几个经常打照面的目录，先用 ls / 看一眼混个脸熟：

目录	大白话
/home	普通用户的"家"，一人一间房，比如 /home/albert
/etc	系统的各种配置文件
/tmp	临时文件，随时可能被清掉
/usr	你装的大部分软件和命令

不用背，后面用着用着就熟了。

路径的两种写法：绝对与相对

指路有两种说法："从总入口开始走"和"从我现在的位置开始走"。

• 绝对路径（Absolute Path） ：从根 / 写起，比如 /home/albert/lab。不管你此刻在哪，照它走都能到，不会有歧义。家目录有个快捷写法 ~：~/lab 就等于 /home/albert/lab（把 albert 换成你的用户名）。
• 相对路径（Relative Path） ：从当前目录写起，不以 / 开头 。比如你现在在 /home/albert，那么 lab/notes 指的就是 /home/albert/lab/notes。还有两个特殊记号：. 表示当前目录，.. 表示上一级目录，所以 cd .. 是"往上走一层"。

一句话记忆：开头是 /（或 ~）的是绝对路径，其余都是相对路径。

文件命令九件套

日常用得最多的就这 9 个命令，按"看、走、建与读、搬与删"四组来记。

1. 看

• pwd（Print Working Directory）：我现在在哪？输出当前目录的绝对路径。
• ls（List）：这里有什么？加 -l 出详细清单，加 -a 连以 . 开头的隐藏文件一起显示。

2. 走

• cd（Change Directory）：走到某个目录。cd ~ 回家，cd .. 上二楼......哦不，上一级，cd - 回到刚才待过的地方，类似电视遥控器的"回看"键，很好用。

3. 建与读

• mkdir（Make Directory）：建目录。加 -p 可以一口气建好几层，比如 mkdir -p a/b/c。
• touch：创建一个空文件；如果文件已存在，只更新它的时间戳，不动内容。
• cat：把文件内容打印到屏幕上，适合看短小的文本文件。

4. 搬与删

• cp（Copy）：复制，cp 源 目标；复制目录要加 -r。
• mv（Move）：移动。目标是目录就搬进去；同一目录下换个名字，它就变成了重命名。一个命令两用。
• rm（Remove）：删除。注意：Linux 的 rm 不进回收站，删了就是删了。 删目录用 rm -r；还有个最危险的组合 rm -rf（强制递归删除，不问任何问题）。它的危险范围是"你有权限删的一切"，所以敲回车前，务必盯清楚 rm 后面写的路径，尤其别拿 / 和 ~ 开玩笑。

两个省力技巧：Tab 补全与历史命令

• Tab 补全 ：敲出文件名或命令的前几个字符，按一下 Tab，系统帮你补全或列出候选。少打字，还防拼错。
• 历史命令 ：按 ↑ ↓ 翻出之前敲过的命令；history 列出全部。刚敲过的长命令，下次按 ↑ 就能再来一遍。

忘了就查：man 和 --help

命令不需要死记，忘了有两件自助工具：

• 命令 --help：速查小抄，列出主要选项，比如 ls --help。
• man 命令：完整手册（manual），比如 man ls。打开后按空格翻页，按 q 退出。

会自己查，比背得多更重要。

光靠文件还不够：数据库为什么会出现

学完上面的操作你会发现：文件很自由------格式随便你定，内容随便你写。写个人笔记、存配置文件，它刚刚好。可一旦要正经管理大量、有结构的数据------比如全校几万条学生成绩、网店里每天都在新增的订单------纯文件方案马上暴露四个短板：

1. 查找难：想找"所有 90 分以上的学生"，只能自己一行行翻；
2. 容易不一致：同一个地址写在两个文件里，搬家后只改了一处，另一处就在说谎；
3. 多人同时用很难：两个程序同时写一个文件，内容很容易搅在一起；
4. 不抗意外：写到一半断电，文件可能只剩半截。

为了解决这些问题，人们发明了数据库（Database） ：一个专门管理数据的软件，把数据按固定结构存放，提供专门的查询方式，并负责处理多人同时访问和断电恢复。类比一下：文件像你自己的笔记本------自由，但难查；数据库像银行的账本系统------有格式、能查询、多个柜员同时操作也不会乱账。当然类比到此为止：真实数据库的内部机制比账本复杂得多。数据库不是本书的主题，这里只需要记住一句话：数据库是"用文件管理数据"的下一站，而它的地基，仍然是磁盘上的文件和操作系统。

动手实验

实验目标：亲手搭一个三层"个人目录"，把创建、进入、复制、移动、删除全走一遍，再用 ls -l 认一遍每一列。全程命令可直接照敲。

第 1 步：建三层目录并进入

mkdir -p ~/lab/ch2/notes/daily
cd ~/lab/ch2
pwd

预期观察：pwd 输出一条以 /lab/ch2 结尾的路径（~ 被展开成了你的家目录）。解释：-p 让 mkdir 顺带把不存在的父目录一起建出来。

第 2 步：看看目录里有什么

ls -a

预期观察：除了 notes，还有 . 和 ..。解释：. 是当前目录，.. 是上一级，这两个"自带条目"在每个目录里都存在。

第 3 步：详细清单认列

ls -l

预期观察（示意输出，实际以本机为准）：

total 4
drwxr-xr-x 3 albert albert 4096 Aug 16 10:20 notes

从左到右认一遍：

• drwxr-xr-x：权限。开头 d 表示目录（普通文件是 -），后面每 3 个字符一组是读/写/执行权限，细节留给第 7 章；
• 3：链接数，可以先理解成"有几个名字指向它"；
• 第一个 albert：属主；第二个 albert：属组；
• 4096：大小（字节）。注意目录自身的大小不等于里面内容的总大小；
• Aug 16 10:20：最后修改时间；
• notes：名字。

第 4 步：创建、复制、移动、读

touch notes/todo.txt
mkdir backup
cp notes/todo.txt backup/
mv backup/todo.txt backup/todo.bak
cat backup/todo.bak

预期观察：cat 什么都没打印。解释：touch 建的是空文件，复制和移动只搬文件本身，内容本来就是空的------"没输出"也是一种正常结果。

第 5 步：删除

rm backup/todo.bak
ls backup

预期观察：ls backup 没有输出，说明目录空了。解释：rm 直接删除，不进回收站。

第 6 步：感受 Tab 补全和历史

敲 cd ~/lab/ch2/no，先别回车，按一下 Tab------预期观察：自动补全成 notes/。再连按几次 ↑------预期观察：刚敲过的命令一条条翻回来。解释：补全防拼错，历史省重复。

收尾（可选）

rm -rf ~/lab

危险说明：这条命令会强制删除整个 ~/lab 目录且不询问 。危险范围仅限你自己的 ~/lab------路径必须照抄，不要改成 / 或 ~；拿不准就别执行，留着也不影响后面任何一章。

常见误区

1. 误解 ：Linux 也有 C 盘 D 盘，用之前先找到盘。→ 真相：Linux 只有一棵树，硬盘、U 盘都是挂到树上的某个目录（挂载，第 7 章讲），不存在盘符的概念。
2. 误解 ：删错文件可以去回收站找回来。→ 真相 ：rm 是直接删除，没有回收站，执行完基本不可恢复。rm -rf 敲回车前永远先看路径。
3. 误解 ：文件名大小写无所谓，跟 Windows 一样。→ 真相 ：Linux 严格区分大小写，readme.md 和 README.md 是两个不同的文件；命令写成大写，还会直接告诉你"找不到命令"。

小结

• Linux 没有盘符：整个系统是一棵树，根目录 / 是总入口，路径就是"从入口出发的走法"。
• 绝对路径以 /（或 ~）开头；相对路径从当前目录出发，.. 表示上一级。
• 九件套：pwd 看我在哪、ls 看有什么、cd 走、mkdir/touch 建、cat 读、cp 复制、mv 移动兼改名、rm 删除。
• 目录里存的其实是"名字 → inode"的清单，第 7 章展开。
• Tab 补全和 ↑ 历史能省大量功夫；忘了命令用 --help 和 history 自己查。
• rm 没有回收站，rm -rf 之前务必看清路径。
• 文件自由但有查找难、易不一致、不抗意外等短板，数据库正是为解决这些问题而生。

思考题

1. Windows 用 C、D、E 盘符，Linux 只用一棵树。如果哪天你要给电脑加一块新硬盘，树形结构有什么好处？（提示：新硬盘需要打扰已有的路径吗？）
2. 什么情况下必须用绝对路径？什么情况下用相对路径更方便？各举一个你自己的使用场景。
3. 假设你是班长，要用普通文本文件管理全班的成绩表：增删学生、改分、查"谁挂科了"，还有几个班委想同时修改。对照本章"光靠文件还不够"一节，想想你会撞上哪几个短板？