第 3 堂課：檔案管理與 vim 初探

3.1：檔案管理

在 Linux 底下，所有的東西都以檔案來呈現，不同的檔案特性會有不同的結果。讀者可以常見的兩種檔案格式為：

• 一般檔案：實際放置資料的檔案
• 目錄檔案：重點在放置『檔名』，並沒有實際的資料

為何需要目錄檔？讀者可以想像，如果僅有一個櫃子，你將所有書籍全部丟進同一個櫃子中，則未來要找資料時，會很難找尋 (因為單品太多)。 若可以有多個櫃子，將不同的資料分類放置於各別的櫃子中，未來要找某一類別的資料，只要找到該類別的櫃子，就能夠快速的找到資料 (單品較少)， 這就是目錄檔案的重點。

3.1.1：目錄的建立與刪除

前一堂課已經談過，目錄的建立主要使用 mkdir 這個指令，這個指令將建立一個『空目錄』。所謂的『空目錄』意指該目錄內並沒有其他檔案的存在。 至於刪除目錄則使用 rmdir 這個指令，但同理，這個指令僅能『刪除空目錄』而已。

使用 rm 可以刪除檔案，但預設 rm 僅能刪除一般檔案無法刪除目錄，除非加上某些選項才行。

• 觀察目錄本身的參數

當使用 ll dirname 時，預設會顯示出『該目錄下的檔名』，因為目錄的內容就是檔名資料。若讀者需要了解到目錄本身的資訊，而不是目錄的內容， 可以使用 -d 的選項，如下範例：

[student@localhost ~]$ ll /etc/cron.d
total 4
-rw-r--r--. 1 root root 128 Nov  1 03:55 0hourly
# 此時，你看到的上面的資料，是 /etc/cron.d 目錄內的檔名列表，並不是 cron.d 本身的狀態！

[student@localhost ~]$ ll -d /etc/cron.d
drwxr-xr-x. 2 root root 21 Feb 16 11:44 /etc/cron.d
# 這時，才是順利的顯示 cron.d 的狀態

承上，讀者可以清楚的看到有沒有加上 -d 的選項結果差異相當大。

3.1.2：萬用字元

在 bash 的環境中，要查詢某些關鍵字的資訊時，需要透過一些終端機環境下的特殊字元的支援，此即為萬用字元。經常使用的萬用字元有：

若讀者想要了解 /etc 底下有多少檔名開頭為 cron 的檔案時，可以使用如下的方式查詢：

[student@localhost ~]$ ll /etc/cron*
[student@localhost ~]$ ll -d /etc/cron*

如果加上 -d 的選項，則檔名會變得比較單純，但若沒有加上 -d 的選項，則 ll 會列出『許多目錄內的檔名資料』， 與預設想要了解的檔名有所差異。因此 -d 選項就顯的更為重要。

3.1.3：檔案及目錄的複製與刪除

前一堂課也稍微介紹過複製，複製主要使用 cp 來處理，相關的選項請自行 man cp 來查詢。 預設 cp 僅複製檔案，並不會複製目錄，若需要複製目錄，一般建議直接加上 -r ，而如果是需要完整備份，則最好加上 -a 的選項為宜。 至於為何是 -a，也請自行 man cp 喔！

另外，除了正常的一般檔案與目錄檔案之外，系統也經常會有連結檔的情況出現，例如底下的資料：

[student@localhost ~]$ ll /etc/rc.local /etc/rc.d/rc.local
-rw-r--r--. 1 root root 474 Nov 15 18:18 /etc/rc.d/rc.local
lrwxrwxrwx. 1 root root  13 Nov 15 18:18 /etc/rc.local -> rc.d/rc.local

連結檔的特色是，該行開頭的 10 個字元最左邊為 l (link) ，一般檔案為減號 (-) 而目錄檔為 d (directory)。 如上表所示，其實 /etc/rc.local 與 /etc/rc.d/rc.local 是相同的資料，其中 /etc/rc.local 是連結檔，而原始檔為 /etc/rc.d/rc.local。 此時讀者需要注意，亦即當你開啟 /etc/rc.local 時，代表實際編輯 /etc/rc.d/rc.local 那個檔案的意思。

• 複製目錄時

一般來說，複製目錄需要加上 -r 或 -a，兩者的差異如下：

# 先理解複製連結檔需要注意的事項：
[student@localhost ~]$ cd /dev/shm
[student@localhost shm]$ ll /var
drwxr-xr-x. 13 root root 4096 Feb 20 00:30 log
lrwxrwxrwx.  1 root root   10 May 16  2022 mail -> spool/mail
drwxr-xr-x.  2 root root    6 May 16  2022 nis
....

[student@localhost shm]$ cp -r /var/mail .
[student@localhost shm]$ ll
lrwxrwxrwx. 1 student student  10 Feb 20 10:38 mail -> spool/mail
# 由於這個 /var/mail 連結到的是一個目錄檔，因此，當你複製時，若結尾沒有加上 / 的話，
# 就會像這個案例一樣，你只是複製連結檔本身，而不是原本實際的資料。

[student@localhost shm]$ rm mail
[student@localhost shm]$ cp -r /var/mail/ .  <==結尾一定要加上斜線 /
[student@localhost shm]$ ll
drwxr-xr-x. 2 student student  60 Feb 20 10:41 mail   <==這樣就複製過來了。

# 查看使用 -r 複製時，兩個目錄間的差異：
[student@localhost shm]$ ll mail /var/mail/
mail:
total 0
-rw-r-----. 1 student student 0 Feb 20 10:41 student

/var/mail/:
total 0
-rw-rw----. 1 student mail 0 Feb 16 11:51 student
# 因為我們用一般帳號嘗試複製，所以權限不同還 OK。問題是，怎麼連檔案的時間也不同？

# 測試 -a 複製時，嘗試複製權限的行為狀態：
[student@localhost shm]$ cp -a /var/mail/ mail2
[student@localhost shm]$ ll mail2
-rw-rw----. 1 student student 0 Feb 16 11:51 student
# 看起來時間參數就跟原本的相同了。

讀者可以發現 -a 時，連同檔案的時間也都複製過來，而不是使用目前的時間來建立新的檔案。此外，如果以 root 的身份來執行上述指令時， 則連同權限 (前面的 root 變成 student) 也會跟原始檔案相同！這就是 -r 與 -a 的差異。因此，當系統備份時，還是建議使用 -a 的。

• 目標檔案的存在與否

當你使用 cp 進行複製時，先來查看一下 cp --help 的語法說明：

[student@localhost ~]$ cp --help
用法：cp [選項]... [-T] 來源 目的地
  或：cp [選項]... 來源... 目錄
  或：cp [選項]... -t 目錄 來源...
Copy SOURCE to DEST, or multiple SOURCE(s) to DIRECTORY.
......

在基本的語法當中，如果來源只有一個，那麼目的地就不限制是檔案或目錄。如果來源有多個，那麼最後的目的地就一定要是目錄。 那如果加上 -t 呢，則必需要來源與目標的順序對調...這個作法也相當有趣，我們可以查看一下底下的範例來理解『目的地』是檔案或目錄時的差異。

當複製目錄，且目標為未存在的目錄，則系統會建立一個同名的目錄名稱來存放資料。但若目標檔案已存在， 則原始目錄將會被放置到目標檔案內，因此目標目錄是否存在，會影響到複製的結果。

• 刪除檔案

刪除檔案使用 rm，其中需要特別注意，不要隨便使用 rm - rf 這樣的選項，因為 -r 為刪除目錄， -f 為不詢問直接刪除， 因此若後續的檔名寫錯時，將會有相當大的影響 (一般來說，檔案刪除是無法救援回來的)。

3.1.4：特殊檔名的處理方式

在 windows 底下經常會有比較特別的檔名出現，最常出現者為檔名含空白字元的情況。由於指令操作行為下，空白鍵亦為特殊字元， 因此操作上需要將這些特殊字元改為一般字元後，方可進行處理。常見的處理方式有這些情況：

• 空白字元的檔名

一般可以使用單引號或雙引號或反斜線 (\) 來處理這樣的檔名。例如建立一個名為『 class one 』的檔名時，可以這樣做：

[student@localhost ~]$ cd /dev/shm
[student@localhost shm]$ mkdir "class one"
[student@localhost shm]$ ll
drwxr-xr-x. 2 student student 40 Feb 20 10:50 'class one'

RockyLinux 9 很特別，在有特殊檔名的狀態下，會主動的在檔名左右兩側加上單引號～不過，這只是顯示的狀態而已， 事實上，這個檔名其實是沒有單引號的喔！不要被 ll 的結果誤導了。

讀者可以發現最右邊出現了 class one 的檔名，但這個檔名要如何刪除呢？

[student@localhost shm]$ rmdir class one
rmdir: failed to remove ‘class’: 沒有此一檔案或目錄
rmdir: failed to remove ‘one’: 沒有此一檔案或目錄

[student@localhost shm]$ rmdir class\ one
# 其實，使用『 rmdir cla[tab] 』就可以讓 bash 自動幫你將檔名補齊喔！

如果僅單純的補上檔名，則 rmdir 會誤判有兩個名為 class 與 one 的目錄要刪除，因為找不到，所以回報錯誤。此時你可以使用成對雙引號或單引號來處理， 也可以透過反斜線將空白變成一般字元即可 (其實透過按下 [tab] 按鈕也可以找到上述的方式來刪除！)

• 加號與減號開頭的檔名

讀者應該知道指令下達時，在指令後的選項為開頭是 + 或 - 的項目，如果檔名被要求建立成 -newdir 時，該如何處理？

[student@localhost shm]$ mkdir -newdir
mkdir: 不適用的選項 -- n
Try 'mkdir --help' for more information.

此時會回報錯誤，若嘗試使用單引號來處理時，同樣回報錯誤！使用反斜線，同樣回報錯誤。是否無法建立此類檔名呢？ 其實讀者可以透過『絕對/相對路徑』的作法來處理，例如：

[student@localhost shm]$ mkdir /dev/shm/-newdir  <==這是絕對路徑檔名
[student@localhost shm]$ mkdir ./-newdir2        <==這是相對路徑檔名
[student@localhost shm]$ ll -d ./*new*
drwxr-xr-x. 2 student student 40 Feb 20 10:52 ./-newdir
drwxr-xr-x. 2 student student 40 Feb 20 10:52 ./-newdir2

這樣就可以建立開頭為 + 或 - 的檔名。刪除同樣得要使用這樣的檔名撰寫方式來處理。

3.1.5：隱藏檔的觀察與檔案類型的觀察

• 觀察隱藏檔案

要觀察隱藏檔時，可以使用如下的方式來處理：

# 預設情境，亦即不顯示隱藏檔
[student@localhost shm]$ cd
[student@localhost ~]$ ll
total 8
drwxr-xr-x. 2 student student   6 Feb 17 13:49 Desktop
drwxr-xr-x. 2 student student   6 Feb 17 13:49 Documents
drwxr-xr-x. 2 student student   6 Feb 17 13:49 Downloads
.......

# 同時顯示隱藏檔與正常檔案
[student@localhost ~]$ ll -a
total 40
drwx------. 14 student student 4096 Feb 19 22:08 .
drwxr-xr-x.  3 root    root      21 Feb 16 11:51 ..
-rw-------.  1 student student 2883 Feb 19 23:05 .bash_history
-rw-r--r--.  1 student student   18 Nov  2 00:47 .bash_logout
-rw-r--r--.  1 student student  141 Nov  2 00:47 .bash_profile
.......

# 特殊情境，只會顯示隱藏檔
[student@localhost ~]$ ll -d .*

由於隱藏檔是檔名開頭為小數點的檔名，因此可以透過 -a 來查詢所有的檔案，或者是透過 .* 來找隱藏檔而已。 不過得要加上 -d 的選項才行，否則會連同一堆目錄內容也被抓出來，畫面就太亂了。

• 觀察檔案的類型

但如果需要觀察檔案的類型與型態，就需要使用 file 這個指令來觀察。例如分別找出 /etc/passwd 即 /usr/bin/passwd 這兩個檔案的格式為何？

[student@localhost ~]$ ll /etc/passwd /usr/bin/passwd
-rw-r--r--. 1 root root  2098 Feb 16 11:51 /etc/passwd
-rwsr-xr-x. 1 root root 32656 May 15  2022 /usr/bin/passwd

[student@localhost ~]$ file /etc/passwd /usr/bin/passwd
/etc/passwd:     ASCII text
/usr/bin/passwd: setuid ELF 64-bit LSB pie executable, x86-64, version 1 (SYSV), 
 dynamically linked, interpreter /lib64/ld-linux-x86-64.so.2,
 BuildID[sha1]=3e7d2823ae1f6faa96ad82397a23238094040086, for GNU/Linux 3.2.0, stripped

讀者即可知道這兩個檔案分別是文字檔 (ASCII text) 及執行檔 (ELF 64-bit LSB...)。

3.1.6：檔名的移動與更名

若檔案建立到錯誤的位置時，可以使用 mv 來處理。同時若檔名鍵錯，也能夠使用 mv 來更名。

3.1.7：大量建置空白檔案的方式

有時候為了測試系統，管理員可能需要建立許多的檔名來測試，此時可以透過 touch 這個指令來處理。例如到 /dev/shm 建立名為 testdir 與 testfile 兩個『目錄檔與一般檔』， 可以這樣處理。

[student@localhost ~]$ cd /dev/shm
[student@localhost shm]$ mkdir testdir
[student@localhost shm]$ touch testfile
[student@localhost shm]$ ll -d test*
drwxr-xr-x. 2 student student 40 Feb 20 11:04 testdir
-rw-r--r--. 1 student student  0 Feb 20 11:04 testfile

如果需要建立較多的檔名，例如 test1, test2, test3, test4 時，可以透過大括號的方式來處理。例如在 /dev/shm 底下建立上述的四個檔案，可以這樣處理：

[student@localhost shm]$ touch test{1,2,3,4}
[student@localhost shm]$ ll -d test?
-rw-r--r--. 1 student student 0 Feb 20 11:05 test1
-rw-r--r--. 1 student student 0 Feb 20 11:05 test2
-rw-r--r--. 1 student student 0 Feb 20 11:05 test3
-rw-r--r--. 1 student student 0 Feb 20 11:05 test4

如果所需要的檔名或輸出資訊是有用到連續數字時，假設由 1 到 10 這組數字，雖然能使用 {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10} 來處理，然而輸入太繁瑣。 此時可以使用 {1..10} 來取代上述的輸出。若需要輸出 01, 02 這樣的字樣 {01..10} 來處理。

3.2：檔案內容的查詢

很多時候管理員只是需要知道檔案內容，並沒有進行編輯。此時可以透過一些簡易的指令來查詢文件檔案的內容。

3.2.1：連續輸出檔案內容

最簡單的查詢檔案內容的方式為透過 cat, head 與 tail 等指令。cat 為較常用的指令，但是 cat 會將檔案完整的重現在螢幕上， 因此若管理員想要查詢最後幾行時，以 tail 指令查詢會較佳。

• cat：將檔案內容全部列出
• head：預設只列出檔案最前面 10 行
• tail：預設只列出檔案最後面 10 行

3.2.2：可檢索檔案內容

上述的 cat/head/tail 需要查詢資料時，得要人工眼力查詢，因此，如果資料量比較大，而且需要查詢資訊時，可以透過 more 與 less 來處置。 more 預設會一頁一頁向後翻動，而 less 則可以向前、向後翻頁，事實上， man page 就是呼叫 less 指令的函數處理的方式。

more 軟體內常用指令：

• /關鍵字：可以查詢關鍵字
• 空白鍵：可以向下/向後翻頁
• q：結束離開不再查詢文件

less 軟體內常用指令：

• /關鍵字：可以查詢關鍵字
• 空白鍵：可以向下/向後翻頁
• [pageup]：可以向前/向上翻頁
• [pagedown]：可以向下/向後翻頁
• g：直接來到第一行
• G：直接來到最後一行
• q：結束離開不再查詢文件

若需要查詢資料的行號時，可以透過 cat -n 配合管線命令來處理。例如，先將 /etc/services 的輸出加上行號，然後交由 less 處理，再去搜尋 http 所在行， 要執行這個指令則為：

[student@localhost ~]$ cat -n /etc/services | less

關於管線命令的使用，後續的章節會談論更多，在此讀者僅須知道在管線 (|) 之前所輸出的資訊，會傳給管線後的指令繼續讀入處理的意思。 亦即訊息資料並不是來自檔案，而是來自於前一個檔案的輸出。

3.3：vim 程式編輯器

管理員總是會需要變動系統設定檔，或者是進行純文字檔的編輯，此時就需要 vi/vim 的支援。因為 vi/vim 是 Linux 很多指令預設會去呼叫的編輯程式， 因此管理員『務必』要學會這個編輯器。另外， vim 會有顏色的支援， vi 僅為文書編輯器，故我們建議讀者們，應該要熟悉 vim 較佳。

3.3.1：簡易的 vim 操作

vim 有數種基本的模式，亦即是：

• 一般指令模式 (command mode)：使用『 vim filename 』進入 vim 之後，最先接觸到的模式。 在這個模式底下使用者可以進行複製、刪除、貼上、移動游標、復原等任務。
• 編輯模式 (edit mode)：在上述模式底下輸入『 i 』這個按鈕，就可以進入編輯模式，終於可以開始打字編輯文件了。
• 延伸指令列命令模式 (extended command mode)：這個模式可以進行儲存、離開、強制離開、搜尋與取代等動作。
• 選取模式 (vitual mode)：這個模式可以進行類似滑鼠圈選的選取模式，主要分為三種圈選方式：
  • v ：字元方式圈選；
  • [shift]+v ：以整行方式圈選
  • [ctrl]+v ：以區塊方式圈選
  圈選完畢後，可以按下 y 複製、可以按下 d 刪除，然後在其他地方可以按下 p 貼上喔！

簡單的說，讀者可以將數種模式使用底下的圖示來思考一下相關性：

假設讀者想要嘗試編輯 /etc/services 這個檔案，可以這樣嘗試處理看看：

1. 使用『 cd /dev/shm 』將工作目錄移動到記憶體當中
2. 使用『 cp /etc/services . 』將檔案複製一份到本目錄下
3. 使用『 vim services 』開始查閱 services 的內容，並請回答：

   

   1. 最底下一行顯示的『 "services" 11473L, 692252B 』是什麼意思？
      (Ans: 代表檔名、行數、位元數)
   2. 為什麼在 # 之後的文字顏色與沒有 # 的那行不太一樣？
      (Ans: vim 會依據系統的設定，給予註解與否的顏色展示)
4. 使用方向鍵，移動游標到第 100 行，並回答，你怎麼知道游標已經在第 100 行？



5. 回到第 5 行，按下『 i 』之後，你看到畫面中最底下一行的左邊出現什麼？



6. 按下 Enter 按鈕以新增一行，然後方向鍵重回第 5 行，之後隨便輸入一串文字。 輸入完畢後，直接按下 [esc] 按鈕，螢幕最下方左下角會有什麼變化？



7. 要離開時，記得關鍵字是 quit，此時請按下『 :q 』，看一下游標跑到什麼地方去了？



8. 在輸入『 :q 』並且按下 Enter 之後，螢幕最下方出現什麼資訊？怎麼會這樣？



9. 按下『 :w 』儲存，然後重新『 :q 』離開，這時可以離開了嘛？

3.3.2：常用的 vim 一般指令模式與指令列模式列表

通過上述的練習，讀者應該會對 vim 有初步的認識。vim 的功能其實不只這些，不過管理員會經常用到的大概就是上述的這些資訊而已。 底下為常用的指令列表：

讀者大概之要知道這幾個按鈕即可，其他的更進階的功能有用到的時候再到基礎學習篇查閱即可。

3.3.3：修改 vim 的環境設定 .vimrc

包括 RockyLinux 9 ，在 RHEL 8 以後的系統，vim 的版本自動化的太厲害了！加上許多縮排與前後數行提前顯示等等。RockyLinux 9 這一版的 vim 增加更多功能。包括在游標所在行之前、後的 5 行自動先行顯示等等。 不過，對某些人來說，增加這些自動判斷的功能，反而會影響到某些複製、貼上的工作！所以，你可能會想要取消這些特定的功能。 如何取消呢？可以透過 vim 的 :set 功能來處理！

不過，上述的功能設定，都會在下次重新開啟新的 vim 時被還原成預設值。如果你想要每次都生效的設定，那就得要修改家目錄下的 vim 設定檔， 檔名是 ~/.vimrc 喔！在設定檔內，雙引號是註解～如果你以前用過 vim， 而且覺得以前的環境比較適應的話，那可以將你的 ~/.vimrc 內容修訂成為底下的模樣即可：

[student@localhost ~]$ vim ~/.vimrc
" 設定搜尋到的關鍵字為高亮度反白
set hlsearch
" 設定語法檢驗功能
syntax on
" 取消自動搜尋機制
set noincsearch
" 搜尋時，忽略大小寫的差異
set ignorecase
" 設計自動縮排
set autoindent
" 設定自動產生行號
set nu
" 設定 tab 的寬度為 8 個字元
set tabstop=8
" 設定預先顯示的行數為 0，亦即不預先顯示
set scrolloff=0
" 設定不要折行
set nowrap
" 設定游標所在行顯示特殊字樣
set cursorline

儲存後離開，以後你使用 vim 編輯資料時，就會出現類似底下的圖示了！如果不喜歡，就自己修改掉相關的設定吧！