Linux檔案系統概述，linux檔案概述

Linux檔案系統概述，linux檔案概述

Unix檔案是以位元組序列組成的資訊載體（container）,核心不解釋檔案的內容。

Linux檔案系統中的檔案是資料的集合，檔案系統不僅包含著檔案中的資料而且還有系統的結構，所有Linux使用者和程式看到的檔案、目錄、軟連結及檔案保護資訊等都儲存在其中。

Linux最早的檔案系統是Minux，但是專門為Linux設計的檔案系統---擴充檔案系統第二版（EXT2）被設計 出來並添加到Linux中，這對Linux產生了重大影響。

Linux常用的檔案系統

• ext2：ext2的升級版本ext3是Linux預設的檔案系統

• swap：作為交換分區來使用，在安裝Linux系統時必須要建立

• vfat：相容Windows作業系統，主要是FAT16、FAT32

• NFS：網路檔案系統，是Linux的獨到之處，方便在區域網路中實現檔案的共用，可以實現多台主機共用一台主機的檔案系統

永久連結和軟連結

命令格式：

$ ln P1 P2

用來建立一個新的永久連結，即為由路徑P1標識的檔案建立一個路徑名為P2的永久連結。

永久連結有兩方面的限制

• 不允許使用者給目錄建立永久連結。因為這可能把分類樹變成環形樹，從而就不可能通過名字定位一個檔案。

• 只有在同一檔案系統中的檔案之間才能建立連結。這帶來比較大的限制，因為現代Unix系統中可能包含多種檔案系統，這些檔案系統位於不同的磁碟和/或分區，使用者也無法知道它們之間的物理劃分。

軟連結（soft link）[也稱符號連結（symbolic link）]

符號連結是短檔案，這些檔案包含有另一個檔案的任意一個路徑名。路徑名可以指向位於任意一個檔案系統的任意檔案或目錄，甚至可以指向一個不存在的檔案。

命令格式：

$ ln -s P1 P2

建立一個路徑名為P2的新軟連結，P2指向路徑名P1。

Linux目錄結構

Linux的檔案系統採用階層式的樹狀目錄結構，在該結構中的最上層是根目錄“/”，然後再根目錄下再建立其它的目錄。

檔案或目錄名由除“/”和Null 字元“\0”之外的任意ASCII字元序列組成（一些作業系統允許以多種自負表示檔案名稱，例如：Unicode）。大多數檔案系統對檔案名稱的長度都有限制，通常不能超過255個字元。

Linux中無論作業系統管理幾個磁碟分割，這樣的分類樹只有一個。從結構上講，個磁碟分割上的樹型目錄不一定是並列的。

常用目錄的作用

• / 根目錄

• /bin 命令儲存目錄（普通使用者就可以讀取的命令）

• /boot 啟動目錄，啟動相關檔案

• /dev 裝置檔案儲存目錄

• /etc 設定檔儲存目錄

• /home 普通使用者的家目錄

• /lib 系統庫儲存目錄

• /mnt 系統掛載目錄

• /media 掛載目錄

• /root 超級使用者的家目錄

• /tmp 臨時目錄

• /sbin 命令儲存目錄（超級使用者才能使用的目錄）

• /proc 直接寫入記憶體的

• /sys

• /usr 系統軟體資來源目錄

  /usr/bin 系統命令（普通使用者）
  /usr/sbin 系統命令（超級使用者）
  /usr/include：標準標頭檔
  /usr/src:核心原始碼

• /var 系統相關文檔內容

根目錄下的bin和sbin，usr目錄下的bin和sbin，這四個目錄都是用來儲存系統命令的。

proc和sys目錄不能直接操作，這兩個目錄儲存的是記憶體的過載點。

Linux檔案類型

• 普通檔案：通常是流式檔案。

  [root@AmorLei tmp]# ls -lh yan.test-rw-r--r-- 1 root root 13 Sep 22 15:05 yan.test

• 目錄檔案：用於表示和管理系統中的全部檔案

  [root@AmorLei tmp]# ls -lhdrwxr-xr-x 2 root root 4.0K Sep 26 12:20 yanlei

• 連結檔案：用於不同目錄下的檔案的共用

  [root@AmorLei tmp]# ls -lh yan.softlinklrwxrwxrwx 1 root root 8 Sep 26 12:26 yan.softlink -> yan.test

• 裝置檔案：包括塊裝置檔案和字元裝置檔案

  b代表區塊（block）裝置，c代表字元（character）裝置

  [root@AmorLei /]# ls -la /dev/ttycrw-rw-rw- 1 root tty 5, 0 Sep 15 20:35 /dev/tty

• 管道（pipe，FIFO）檔案：提供處理序間通訊的一種方式

  
  

• 通訊端（socket）檔案：該檔案類型與網路通訊有關

  [root@AmorLei /]# ls -lh /var/lib/mysql/mysql.socksrwxrwxrwx 1 mysql mysql 0 Sep 26 12:20 /var/lib/mysql/mysql.sock

檔案描述符與索引節點

Unix對檔案的內容和描述檔案的資訊給出了清楚的區分。除了裝置檔案和特殊檔案系統檔案外，每個檔案都由字元序列組成。

檔案系統處理檔案需要的所有資訊包含在一個名為索引節點（inode）的資料結構中。每個檔案都有自己的索引節點，檔案系統用索引節點來標識檔案。

檔案系統至少提供POSIX標準中指定的如下屬性：

• 檔案類型

• 與檔案相關的永久連結個數

• 以位元組為單位的檔案長度

• 裝置標識符

• 在檔案系統中表示檔案的索引節點號

• 檔案擁有者的UID

• 檔案的使用者組ID

• 幾個時間戳記，表示索引節點狀態的改變的時間、最後訪問時間即最後修改時間

• 存取權限和檔案模式

存取權限和檔案模式

檔案的潛在使用者分為三種類型

• 作為檔案所有者的使用者

• 同組使用者，不包括所有者

• 所有剩下的使用者（其他）

有三種類型的存取權限---讀、寫、執行，每組使用者都有這三種許可權。

分區

在Windows作業系統中，是先將物理地址分開，再在分區上建立目錄。在Windows作業系統中，所有路徑都是從盤符開始，如C:\Program file。

Linux正好相反，是先有目錄，再將物理地址映射到目錄中。在Linux作業系統中，所有路徑都是從根目錄開始。Linux預設分為3個分區，分別是boot分區、swap分區和根分區。

掛載

Linux下的分區需要掛載到目錄後才能使用，掛載的意義就是把磁碟分割的內容放在某個目錄下。這個把目錄和分區對應的過程叫做掛載（Mount）而這個掛載在檔案樹中的位置就是掛載點。

當要使用某個裝置時，例如要讀取硬碟中的一個格式化好的分區、光碟片或軟體等裝置時，必須先把這些裝置對應到某個目錄上，而這個目錄就稱為“掛載點（mount point）”，這樣才可以讀取這些裝置，將物理分區細節屏蔽掉，使用者只有統一的邏輯概念，所有的東西都是檔案。

參考資料：

    深入理解Linux核心                Daniel P.Bovet & Marco Cesati