Linux文件系統

Linux文件系統

Linux/Unix的設計哲學是一切皆文件，Linux以文件的形式對計算機中的資源和數據進行管理。 反應在Linux上的文件類型就是: 普通文件,目錄文件(文件夾),設備文件，鏈接文件(軟鏈接和硬鏈接)， 管道文件，Socket套接字文件等等。而這些種類繁多的文件被Linux使用目錄樹進行管理。 所謂的目錄樹就是以根目錄 / 為主，向下呈現分支狀的一種數據結構。

Inode

inode是linux/unix文件系統和硬盤存儲的基礎，如果理解了inode， 將會對我們學習如何將復雜的概念抽象成簡單概念有重大幫助。

文件存儲在硬盤上，硬盤的最小存儲單位是扇區(Sector),每個扇區存儲512字節(0.5kb)。 操作系統讀取硬盤的數據時，不會一個扇區一個扇區的讀取，這樣做效率較低，而是一次讀取多個扇區， 即一次讀取一個塊(block)。塊由多個扇區組成，是文件讀取的最小單位，塊的最常見的大小是4kb， 約為8個連續的扇區組成。文件數據存儲在塊中，?但還需要一個空間來存儲文件的元信息metadata，如文件擁有者，創建時間，權限，大小等。 這種存儲文件元信息的區域就叫inode，譯為索引節點。 每個文件都有一個inode，存儲文件的元信息。 使用 stat 命令可以查看文件的inode信息。每個inode都有一個號碼， Linux/Unix操作系統不使用文件名來區分文件，而是使用inode號碼區分不同的文件。

inode也需要消耗硬盤空間，所以在格式化硬盤的時候，操作系統會將硬盤分為2個區域， 一個區域存放文件數據，另一個區域存放inode所包含的信息， 存放inode的區域被稱為inode table。

文件的inode信息:

文件類型

普通文件是指txt,html,pdf等等的這樣應用層面的文件類型， 用戶可以根據訪問權限對普通文件進行訪問，修改和刪除。

目錄也是一種文件，打開目錄實際上是打開目錄文件。 目錄文件包含了它目錄下的所有文件名以及指向這些文件的指針。

鏈接文件分為符號鏈接(軟鏈接)文件和硬鏈接文件

硬鏈接(Hard Link):硬鏈接的文件擁有相同的inode，因為操作系統是靠inode來區分文件的， 2個inode相同的文件，就代表它們是一個文件。 刪除一個文件并不會對其他擁有相同inode的文件產生影響，只有當inode相同的所有文件被刪除了， 這個文件才會被刪除。換言之，你建立一個文件的硬鏈接，這個文件和硬鏈接它們的inode是相同的, 無論你刪除的是硬鏈接還是源文件，都不會對彼此造成影響,除非你把硬鏈接和源文件都刪除， 這個文件才被刪除。

符號鏈接(軟鏈接)(Symbolic Link): 符號鏈接類似于Windows上的快捷方式，它保存了源文件的路徑。 當符號鏈接被刪除時，并不會影響源文件。但是當源文件被刪除時，符號鏈接就找不到源文件了。

軟鏈接和硬鏈接:

設備文件分為塊設備文件和字符設備文件,設備文件一般存于/dev目錄下。

字符設備文件:?字符設備是依照先后順序被存取數據的設備，通常不支持隨機存取， 此類設備可以按字節/字符來讀取數據，?如鍵盤，串口等等。

塊設備文件:?塊設備是可以被隨機存取數據的設備，應用程序可以訪問塊設備上任何一塊位置。 塊設備以塊的方式讀取數據，在windows下也稱為簇，塊設備不支持字符的方式尋址。?如硬盤，軟盤，光碟等等。

字符設備與塊設備最根本的區別就是它們是否可以被隨機訪問。?如鍵盤，當我們在鍵盤上敲下一個單詞: "word"的時候， 那么系統肯定是需要按照順序來進行讀取word的字節流(字符流)的，隨機訪問在此時是沒有意義的。

管道文件一般用于進程間通信，使用mkfifo命令可以創建一個管道文件。

套接字文件被用于網絡進程之間的通信，既可以使2臺不同的機器進行通信，也可以用于本機的Socket網絡程序。

Linux目錄樹

所有可操作的計算機資源都存在于目錄樹這個結構中，對計算資源的訪問，可以看做是對這棵目錄樹的訪問。

linux目錄樹:

boot: boot目錄存放系統啟動引導時的文件。

bin: bin目錄存放可執行的二進制命令文件，這些命令一般是普通的基本程序，主要用于具體應用，如: ls , ln , less , more , cp , cat等等。

sbin: sbin目錄存放的也是可執行的二進制文件，這些目錄是系統的基本命令，主要用于系統的基本管理，如: shutdown , reboot等等。

etc: etc目錄存放了系統所需的配置文件，如/etc/passwd記錄了系統的用戶，/etc/group記錄了用戶組等等，非常重要。

proc: proc是一個虛擬目錄，它是當前系統內存的映射，可以通過這個目錄獲取正在系統當前的一些信息。

opt: opt目錄存放可選的應用程序包。

dev: dev目錄存放設備文件。

mnt: mnt目錄一般是系統用戶或管理員臨時掛載設備的目錄。

media: 當有設備插入計算機后，會自動掛載到media目錄。

sys: sys目錄存放系統硬件設備的驅動程序的信息。

usr: usr目錄存放了系統的所有的共享文件，庫文件等等，是最終要的目錄之一。

lib: lib目錄存放了系統所需的庫文件。

lib64: lib64一般是64位系統才會有的目錄，存放的也是系統所需的庫文件。

tmp: tmp目錄存放了系統或程序產生的臨時文件。

var: var目錄存放了系統運行時需要改變數據的文件。

run: run目錄存放了系統啟動以來的信息，當系統被重啟后，這個目錄會被清空。

srv: srv目錄存放了某些服務啟動后需要提取的文件。

home: home目錄是普通用戶的目錄。

root: root目錄是系統超級管理的目錄。

lost+found: 這個目錄一般是空的，當系統被非法關閉或操作后，這里可能就會生成一些文件。

Linux Unix

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