身為一位資深技術工作者，我對 Linux 檔案系統的理解和運用早已融入我的技術 DNA。一個高效的檔案系統管理策略不僅能提升工作效率，更能讓我清晰地掌控系統資源。在這篇文章中，我將分享我多年來積累的經驗和技巧，帶你深入探索 Linux 檔案系統的奧秘。
檔案系統核心結構：Linux 的根本
Linux 檔案系統採用樹狀結構，所有檔案和目錄都從根目錄 / 開始，如同大樹的根系，向下延伸出各個分支，井然有序地組織著系統資源。我喜歡將其比喻為一座城市，每個目錄如同城市的區域，各司其職。
/bin：系統工具箱，存放ls、cd、cat等基本命令，如同城市的公共設施，供所有居民使用。/boot：系統引擎，存放核心檔案和啟動載入器，如同城市的發電廠，驅動整個系統的運作。/dev：硬體介面，存放裝置檔案，如同城市的交通樞紐，連線各種硬體裝置。/etc：系統控制中心，存放系統組態檔，如同城市的市政廳，管理著系統的各種設定。/home：居民區，存放一般使用者的家目錄，每個使用者都有自己的獨立空間。/lib：系統程式函式庫，提供程式執行所需的分享資源，如同城市的圖書館，提供各種知識和工具。/media和/mnt：外部裝置掛載點，如同城市的港口，連線外部世界。/opt：第三方軟體區，存放可選或第三方軟體，我個人習慣將一些特殊的工具安裝在此，例如我常用的滲透測試工具。/proc：系統資訊中心，存放正在執行的程式資訊，如同城市的監控中心，實時監控系統狀態。/root：超級使用者之家，root 使用者的家目錄，擁有最高許可權。/run：系統執行時資訊，存放自上次啟動以來的暫時資訊，如同城市的新聞中心，播報最新的系統動態。/sbin：系統管理工具箱，存放系統管理員常用的系統二進位制檔案，如同城市的維修中心，維護系統的正常運作。/srv：系統服務資料區，存放系統服務使用的資料，如同城市的服務中心，提供各種服務。/sys：核心介面，提供核心物件及其屬性的介面，如同城市的底層設施，支撐整個城市的運作。/tmp：臨時檔案區，存放系統重新啟動時會刪除的暫存檔案，如同城市的垃圾站，定期清理不需要的檔案。/usr：使用者程式和資源，存放使用者二進位制檔案、程式函式庫、檔案等，如同城市的商業區，提供各種應用程式和資源。/var：可變資料區，存放大小可變的資料、檔案和目錄，例如日誌、暫存檔案等，如同城市的倉函式庫，存放各種資料。
你可以使用 man hier 命令檢視更詳細的說明。
檔案系統導航與操作：在 Linux 世界中自由穿梭
瞭解檔案系統結構後，接下來我將分享一些我常用的導航和操作技巧，讓你像一位經驗豐富的探險家，在 Linux 世界中自由穿梭。
導航命令：精準定位
cd 命令是導航的利器，如同地圖和針，帶你快速到達目的地。例如，cd /home 或 cd ~ 可以切換到家目錄。善用 Tab 自動完成功能，可以事半功倍。
pushd 和 popd 命令則像時光機，讓你輕鬆在不同目錄間跳躍。pushd 將當前目錄推入堆積疊，popd 則彈出堆積疊中的最後一個目錄。
graph LR A["~"] --> B["/var/log"] B --> C["/etc"] C --> B B --> A
絕對路徑與相對路徑：兩種不同的導航方式
絕對路徑如同 GPS 座標，從根目錄 / 開始，精確地指向目標位置，例如 /home/user/filename。相對路徑則像路標，以當前位置為參考，指示目標方向，例如 directory1/directory2/filename。
導航技巧：我的私藏秘笈
cd - 命令可以快速傳回上一個目錄，如同回退按鈕，方便快捷。
使用別名，可以為常用目錄建立捷徑，如同設定導航點，省時高效。例如，在 .bashrc 檔案中新增 alias docs='cd /home/user/documents'，即可使用 docs 命令快速切換到檔案目錄。
Ctrl + R 反向搜尋功能可以搜尋命令歷史記錄，如同搜尋引擎，快速找到之前的命令。
Tab 自動完成功能可以自動完成目錄或檔案名稱，如同智慧輸入法，提高輸入效率。
檔案和目錄管理：掌控全域性
Linux 提供了豐富的命令列工具，如同精密的儀器，讓我可以精確地管理檔案和目錄。
ls：列出目錄內容，如同清單，一目瞭然。mkdir：建立新目錄，如同建造新的房間。rmdir：刪除空目錄，如同拆除空房間。rm：刪除檔案，如同清除不需要的物品。cp：複製檔案或目錄，如同複製檔案。mv：移動或重新命名檔案或目錄，如同搬移或改名。touch：建立空檔案或更新檔案時間戳記，如同建立新的檔案或更新修改時間。cat：顯示檔案內容，如同閱讀檔案。less和more：分頁顯示檔案內容，如同翻閱書籍。head和tail：顯示檔案的開頭或結尾部分，如同檢視檔案的摘要或結尾。grep：搜尋檔案中的特定模式，如同在檔案中查詢關鍵字。find：在檔案系統中搜尋檔案，如同在圖書館中搜尋書籍。chmod：更改檔案或目錄的許可權，如同設定存取許可權。chown：更改檔案或目錄的所有者，如同更改檔案的所有者。
在這篇文章中，我分享了我的 Linux 檔案系統管理心法，從核心結構到導航技巧，再到常用的管理命令，希望能幫助你更深入地理解和運用 Linux 系統，提升你的技術水平。
Linux 檔案系統許可權與安全：深入解析檔案許可權、連結與 Bash 程式設計基礎
身為一位資深系統管理員，我經常需要處理 Linux 檔案系統的許可權設定。這就像管理一個城市的交通系統，需要精確控制每個使用者的存取許可權，才能確保系統安全和穩定執行。本文將探討 Linux 檔案系統許可權管理的各個導向，從檔案所有權和許可權修改，到特殊許可權 SUID 與 SGID，以及硬連結和符號連結的應用。此外，我也會分享 Bash 程式設計的基礎元素，包括變數、條件、迴圈和陣列，幫助讀者建立更強大的自動化指令碼。
檔案所有權與群組
每個檔案和目錄都像一棟房子，有其屋主（所有者）和允許進入的訪客名單（群組）。所有者擁有最高的控制權，可以決定誰可以讀取、寫入或執行檔案。群組則是一組分享特定許可權的使用者。
- 所有者: 對檔案或目錄具有完全控制權的使用者。
- 群組: 分享特定許可權的一組使用者，像是社群住戶。
使用 chown 更改所有權
chown 命令就像房產過戶，可以更改檔案或目錄的所有者和群組。
chown [user]:[group] [file]
這個命令可以同時更改所有者和群組。若只想更改其中一個，可以省略另一者，但若省略使用者，群組名稱前必須加上冒號。
chown :[group] [file] # 只更改群組，像是更改社群名稱
--reference 引數則像複製鑰匙，可以將一個檔案的許可權套用到另一個檔案。
chown --reference=file1 file2 # 將 file1 的許可權複製給 file2
-h 和 -R 引數則分別用於處理符號連結和遞迴操作，就像處理捷徑和整個資料夾結構。
使用 chmod 修改許可權
許可權就像房子的門鎖，決定了誰可以進入和進行哪些操作。有三種基本許可權：讀取 (r)、寫入 (w) 和執行 (x)。
ls -l 命令可以顯示檔案的許可權，就像檢視門鎖狀態。
ls -l .bashrc
-rw-r--r-- 1 steve steve 6115 Feb 21 10:02 .bashrc
這表示檔案所有者 steve 可以讀取和寫入 .bashrc，而同群組的使用者和其他使用者只能讀取。
chmod 命令則像換鎖，可以修改許可權。可以使用數字或符號模式，例如 chmod 755 filename 或 chmod +x filename。
graph LR
subgraph 使用者
ur["讀取(r) - 4"] --> urw["讀取+寫入(rw) - 6"]
uw["寫入(w) - 2"] --> urw
urw --> urwx["讀取+寫入+執行(rwx) - 7"]
ux["執行(x) - 1"] --> urx["讀取+執行(rx) - 5"]
ux --> uwx["寫入+執行(wx) - 3"]
urx --> urwx
uwx --> urwx
end
subgraph 群組
gr["讀取(r) - 4"] --> grw["讀取+寫入(rw) - 6"]
gw["寫入(w) - 2"] --> grw
grw --> grwx["讀取+寫入+執行(rwx) - 7"]
gx["執行(x) - 1"] --> grx["讀取+執行(rx) - 5"]
gx --> gwx["寫入+執行(wx) - 3"]
grx --> grwx
gwx --> grwx
end
subgraph 其他
or["讀取(r) - 4"] --> orw["讀取+寫入(rw) - 6"]
ow["寫入(w) - 2"] --> orw
orw --> orwx["讀取+寫入+執行(rwx) - 7"]
ox["執行(x) - 1"] --> orx["讀取+執行(rx) - 5"]
ox --> owx["寫入+執行(wx) - 3"]
orx --> orwx
owx --> orwx
end
上圖清楚地展示了檔案許可權的各種組合以及它們對應的數字表示，方便快速查詢和設定。例如，755 表示所有者擁有所有許可權，而群組和其他使用者只有讀取和執行許可權。
特殊許可權：SUID 和 SGID
SUID 和 SGID 是特殊許可權，允許使用者以檔案所有者或群組的許可權執行檔案，就像臨時借用鑰匙。
- SUID: 以檔案所有者的身份執行檔案，例如使用
passwd命令修改密碼。 - SGID: 以檔案群組的成員身份執行檔案。
使用 chmod u+s 和 chmod g+s 可以設定 SUID 和 SGID。然而，這些許可權也可能被濫用，因此需要謹慎管理。
檔案連結：硬連結和符號連結
硬連結就像同一個檔案的多個名稱，就像一個人的多個綽號。刪除一個名稱不會影響檔案本身，除非所有名稱都被刪除。
符號連結則像捷徑，指向原始檔案。如果原始檔案被刪除，捷徑就會失效。
ln 命令用於建立硬連結，ln -s 用於建立符號連結。
Bash 程式設計基礎：變數、條件、迴圈和陣列
Bash 程式設計就像撰寫食譜，需要使用變數、條件、迴圈和陣列等元素來控制程式流程。
變數
變數就像容器，用於儲存資料。
my_variable="Hello, World!"
可以使用命令替換來儲存命令的輸出。
current_date=$(date)
(後續內容待補充，因字數限制，無法一次完成所有內容)
#!/usr/bin/env bash
# 變數宣告
name="玄貓"
age=30
city="台北"
# 使用 && (AND) 邏輯運算元
if [[ "$name" == "玄貓" && "$age" -ge 18 ]]; then
echo "$name 已成年，居住在 $city。"
fi
# 使用 || (OR) 邏輯運算元
if [[ "$city" == "台北" || "$city" == "高雄" ]]; then
echo "$name 居住在台灣主要城市。"
fi
這段程式碼示範了邏輯運算元的使用。第一個 if 條件句使用了 && 運算元，要求 $name 等於 “玄貓” 與 $age 大於等於 18。第二個 if 條件句使用了 || 運算元，要求 $city 等於 “台北” 或 “高雄”。
graph LR
AND[AND]
B[B]
E[E]
OR[OR]
A[條件1] -- AND --> B{條件2}
B -- 結果 --> C(執行程式碼)
D[條件3] -- OR --> E{條件4}
E -- 結果 --> F(執行程式碼)
此流程圖展示了邏輯運算元 AND 和 OR 的運作方式。AND 運算元要求兩個條件都成立，才會執行程式碼；OR 運算元則只需其中一個條件成立，就會執行程式碼。
case 陳述式：簡化多重條件
當需要根據變數值進行多重條件判斷時，case 陳述式比巢狀的 if 陳述式更簡潔易讀。
#!/usr/bin/env bash
fruit="$1"
case "$fruit" in
"apple")
echo "蘋果"
;;
"banana")
echo "香蕉"
;;
"cherry")
echo "櫻桃"
;;
*) # 預設情況
echo "未知水果"
;;
esac
這段程式碼根據 $fruit 的值判斷水果種類別。case 陳述式會依序比對 $fruit 與各個模式（例如 “apple”、“banana”），如果比對成功，則執行對應的程式碼區塊。*) 代表預設情況，如果沒有任何模式比對，則執行此區塊。;; 表示 case 選項的結束。
Bash 流程控制：迴圈的藝術
在 Bash 指令碼中，迴圈是自動化重複任務的利器。本文將探討 Bash 中兩種主要的迴圈結構：for 迴圈和 while 迴圈，並搭配實用案例與程式碼解密，幫助讀者掌握迴圈的精髓。
for 迴圈：迭代序列
for 迴圈用於迭代一個序列，例如一系列數字、檔案或字串。
#!/usr/bin/env bash
# 迭代數字序列
for i in {1..5}; do
echo "數字：$i"
done
# 迭代檔案列表
for file in *.txt; do
echo "檔案：$file"
done
# 迭代字串
for word in "apple" "banana" "cherry"; do
echo "水果：$word"
done
以上程式碼示範了 for 迴圈的三種常見用法。第一個迴圈迭代數字 1 到 5，第二個迴圈迭代目前目錄下所有 .txt 檔案，第三個迴圈迭代指定的字串列表。
graph LR
B[B]
A[初始化] --> B{條件判斷}
B -- 成立 --> C[執行程式碼]
C --> D[更新計數器]
D --> B
B -- 不成立 --> E[結束迴圈]
此流程圖展示了 for 迴圈的一般執行流程。首先初始化迴圈計數器，然後進行條件判斷。如果條件成立，則執行迴圈體內的程式碼，接著更新計數器，並再次進行條件判斷。如果條件不成立，則結束迴圈。
while 迴圈：條件控制
while 迴圈會在條件成立時重複執行程式碼區塊。
#!/usr/bin/env bash
count=0
while [ $count -lt 5 ]; do
echo "計數：$count"
count=$((count + 1))
done
這段程式碼示範了 while 迴圈的基本用法。迴圈會在 $count 小於 5 時重複執行，每次執行都會印出 $count 的值，並將 $count 加 1。
graph LR
B[B]
A[初始化] --> B{條件判斷}
B -- 成立 --> C[執行程式碼]
C --> B
B -- 不成立 --> D[結束迴圈]
此流程圖展示了 while 迴圈的執行流程。首先初始化迴圈變數，然後進行條件判斷。如果條件成立，則執行迴圈體內的程式碼，並再次進行條件判斷。如果條件不成立，則結束迴圈。
本文介紹了 Bash 流程控制中迴圈的兩種主要形式：for 迴圈和 while 迴圈。for 迴圈適用於迭代序列，而 while 迴圈適用於條件控制的重複執行。熟練運用迴圈是編寫高效 Bash 指令碼的關鍵。
在 Shell Script 的世界中，流程控制就像交通指揮，引導程式碼的執行方向。我將帶您探索 Bash 流程控制的三大核心要素：條件判斷、迴圈和 `read` 指令，並分享我多年來的實戰經驗和獨到見解。
## 條件判斷：引導程式走向不同的分支
條件判斷是程式根據不同情況執行不同程式碼的機制，如同岔路口，根據條件選擇不同的路徑。Bash 提供 `if` 和 `case` 兩種主要的條件判斷語法。
### if 陳述式：根據條件執行程式碼
`if` 陳述式是最基本的條件判斷結構，它根據條件的真假決定是否執行特定程式碼塊。
```bash
if [ "$USER" == "steve" ]; then
echo "Hello, Steve."
elif [ -f "/path/to/file.txt" ]; then
echo "Hello, Steve. File exists."
elif [ "$USER" == "admin" ] || [ -f "/path/to/admin_file.txt" ]; then
echo "Admin access granted or admin file exists."
else
echo "Access denied or file missing."
fi
這段程式碼首先判斷使用者名稱是否為 “steve”。如果是，則印出 “Hello, Steve."。如果不是，則繼續判斷檔案 “/path/to/file.txt” 是否存在。若存在，則印出 “Hello, Steve. File exists."。接下來，判斷使用者名稱是否為 “admin” 或檔案 “/path/to/admin_file.txt” 是否存在。若其中一個條件成立，則印出 “Admin access granted or admin file exists."。最後，如果以上條件都不成立，則印出 “Access denied or file missing."。 我在設計這段程式碼時，特別考慮了多層條件判斷的邏輯清晰性，利用 elif 和 else 構建出易於理解和維護的程式碼結構。 && (AND) 表示兩個條件都必須成立，結果才為真。|| (OR) 表示只要其中一個條件成立，結果就為真。
flowchart TB
A("判斷 USER == steve") -- 是 --> B("echo \"Hello, Steve.\"")
A -- 否 --> C("判斷 file.txt 存在")
C -- 是 --> D("echo \"Hello, Steve. File exists.\"")
C -- 否 --> E("判斷 USER == admin 或 admin_file.txt 存在")
E -- 是 --> F("echo \"Admin access granted...\"")
E -- 否 --> G("echo \"Access denied...\"")
Case 陳述式：簡化多重條件判斷
case 陳述式類別似其他程式語言中的 switch 陳述式，可以根據變數的值比對不同的模式，並執行相應的指令。
read -p "Enter your favorite fruit: " fruit
case "$fruit" in
apple) echo "Apple pie is classic!" ;;
banana) echo "Bananas are full of potassium." ;;
orange) echo "Orange you glad I didn't say banana?" ;;
*) echo "Hmm, I don't know much about that fruit." ;;
esac
read -p 用於提示使用者輸入，並將輸入儲存到變數 fruit 中。case 陳述式會根據 $fruit 的值比對不同的模式。*) 模式作為預設情況，類別似於 if 陳述式中的 else。 使用 case 陳述式可以有效避免多層 if-else 巢狀，提升程式碼的可讀性和 maintainability。
graph TD
A[輸入 fruit] --> B{fruit == apple?};
B -- 是 --> C[輸出 Apple pie...];
B -- 否 --> D{fruit == banana?};
D -- 是 --> E[輸出 Bananas...];
D -- 否 --> F{fruit == orange?};
F -- 是 --> G[輸出 Orange...];
F -- 否 --> H[輸出 I don't know...];
迴圈：重複執行指令
Bash 提供 for 和 while 迴圈來重複執行指令，如同工廠的生產線，自動化地重複執行任務。
For 迴圈：遍歷列表或範圍
for 迴圈適用於已知重複次數的情況，例如處理一組檔案或執行固定次數的任務。
for file in *.txt; do
echo "Text file: $file"
done
這個迴圈會遍歷目前目錄中所有副檔名為 .txt 的檔案，並將檔名指定給變數 file，然後印出檔名。 在實際應用中，我經常使用 for 迴圈搭配 find 指令來處理特定型別的檔案，例如找出所有修改時間在一天內的 log 檔案並進行分析。
for n in {1..5}; do
echo "Current value of n: $n"
done
這個迴圈會印出 1 到 5 的數字。 這個簡單的範例展示了 for 迴圈如何搭配序列使用。在實際應用中，我經常用這種方式來產生一系列的數字或字串，例如用於批次建立檔案或目錄。
While 迴圈：條件成立時重複執行
while 迴圈適用於根據條件重複執行的情況，例如讀取檔案直到檔案結束或監控系統資源直到達到特定閾值。
count=5
while [ "$count" -gt 0 ]; do
echo "Countdown: $count"
count=$((count - 1))
done
這個迴圈會印出 5 到 1 的倒數計時。 while 迴圈的關鍵在於條件判斷，只要條件成立，迴圈就會一直執行。 我在設計 while 迴圈時，會特別注意避免無限迴圈的產生，例如設定合理的終止條件或加入計數器來限制迴圈次數。
Bash read 指令詳解
Bash 的 read 指令用於從標準輸入讀取一行文字，並將其存入一個或多個變數中，如同程式與使用者互動的橋樑。
-p prompt: 顯示提示訊息，讓使用者知道需要輸入什麼資訊。-t timeout: 設定逾時時間，避免程式無限期等待使用者輸入。-s: 靜默模式，不顯示輸入內容，適用於密碼輸入等場景。-r: 原始輸入模式，不將反斜線視為跳脫字元，保留輸入的原始格式。-a array: 將輸入讀入陣列，方便處理多個輸入值。-n nchars: 只讀取指定數量的字元，適用於讀取固定長度的輸入。-d delimiter: 使用指定的字元作為分隔符號，而不是換行符號，可以根據特定分隔符號分割輸入字串。
我經常使用 read 指令結合 if 或 case 陳述式來設計互動式指令碼，例如根據使用者輸入的不同選項執行不同的操作。
本文介紹了 Bash 流程控制的核心概念，包含條件判斷、迴圈，以及 read 指令的用法。透過這些工具，您可以撰寫更具彈性與效率的 Bash script，如同一位經驗豐富的樂隊指揮，精準地控制程式碼的執行流程。 我鼓勵您在實踐中不斷探索和應用這些技巧，提升您的 Shell Script 程式設計能力。
