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Linux文件系统

时间:2015-12-03 19:11:24      阅读:351      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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  Linux文件系统中的文件是数据的集合,文件系统不仅包含着文件中的数据而且还有文件系统的结构,所有Linux 用户和程序看到的文件、目录、软连接及文件保护信息等都存储在其中。

  在Linux中普通文件和目录文件保存在称为块物理设备的磁盘或者磁带上。一套Linux系统支持若干物理盘,每个物理盘可定义一个或者多个文件系统。(类比于微机磁盘分区)。每个文件系统由逻辑块的序列组成,一个逻辑盘空间一般划分为几个用途各不相同的部分,即引导块、超级块、inode区以及数据区等。
 
  引导块:在文件系统的开头,通常为一个扇区,其中存放引导程序,用于读入并启动操作系统;超级块:用于记录文件系统的管理信息。特定的文件系统定义了特定的超级块;inode区(索引节点):一个文件或目录占据一个索引节点。第一个索引节点是该文件系统的根节点。利用根节点,可以把一个文件系统挂在另一个文件系统的非叶节点上;数据区:用于存放文件数据或者管理数据。
 
  Linux最早引入的文件系统类型是MINIX。MINIX文件系统由MINIX操作系统定义,有一定的局限性,如文件名最长14个字符,文件最长64M字节。第一个专门为Linux设计的文件系统是EXT(Extended File System),但目前流行最广的是EXT4。
 
  第二代扩展文件系统由Rey Card 设计,其目标是为Linux 提供一个强大的可扩展文件系统。它同时也是Linux界中设计最成功的文件系统。通过VFS的超级块(struct ext2_sb_info ext2_sb)可以访问EXT2的超级块,通过VFS的inode(struct ext2_inode_info ext2_i)可以访问EXT2的inode。
文件系统EXT2的源代码在/usr/src/linux/fs/ext2目录下,它的数据结构在文件/usr/src/linux/include/linux/ext2_fs.h以及同一目录下的文件ext2_fs_i.h和ext2_fs_sb.h中定义。
 
  EXT2文件系统将它所占用的逻辑分区划分成块组(block group)技术分享
 
逻辑分区
  和很多文件系统一样, EXT2 建立在数据被保存在数据块中的文件内这个前提下。这些数据块长度相等且这个长度可以变化,某个EXT2 文件系统的块大小在创建(使用mke2fs)时设置。每个文件的大小和刚好大于它的块大小正数倍相等。如果块大小为1024 字节而一个1025 字节长的文件将占据两个1024 字节大小的块。这样你不得不浪费差不多一半的空间。我们通常需要在CPU 的内存利用率和磁盘空间使用上进行折中。而大多数操作系统,包括Linux 在内,为了减少CPU 的工作负载而被迫选择相对较低的磁盘空间利用率。并不是文件中每个块都包含数据,其中有些块被用来包含描叙此文件系统结构的信息。EXT2通过一个inode 结构来描叙文件系统中文件并确定此文件系统的拓扑结构。inode 结构描叙文件中数据占据哪个块以及文件的存取权限、文件修改时间及文件类型。EXT2 文件系统中的每个文件用一个inode 来表示且每个inode 有唯一的编号。文件系统中所有的inode都被保存在inode 表中。 EXT2 目录仅是一个包含指向其目录入口指针的特殊文件(也用inode表示)。
 
  对文件系统而言文件仅是一系列可读写的数据块。文件系统并不需要了解数据块应该放置到物理介质上什么位置,这些都是设备驱动的任务。无论何时只要文件系统需要从包含它的块设备中读取信息或数据,它将请求底层的设备驱动读取一个基本块大小整数倍的数据块。EXT2 文件系统将它所使用的逻辑分区划分成数据块组。每个数据块组将那些对文件系统完整性最重要的信息复制出来, 同时将实际文件和目录看作信息与数据块。为了发生灾难性事件时文件系统的修复,这些复制非常有必要。
 
文件类型
普通文件(regular file):就是一般存取的文件,由ls -al显示出来的属性中,第一个属性为 [-],例如 [-rwxrwxrwx]。另外,依照文件的内容,又大致可以分为:
1、纯文本文件(ASCII):这是Unix系统中最多的一种文件类型,之所以称为纯文本文件,是因为内容可以直接读到的数据,例如数字、字母等等。设 置文件几乎都属于这种文件类型。举例来说,使用命令“cat ~/.bashrc”就可以看到该文件的内容(cat是将文件内容读出来)。
2、二进制文件(binary):系统其实仅认识且可以执行二进制文件(binary file)。Linux中的可执行文件(脚本,文本方式的批处理文件不算)就是这种格式的。举例来说,命令cat就是一个二进制文件。
3、数据格式的文件(data):有些程序在运行过程中,会读取某些特定格式的文件,那些特定格式的文件可以称为数据文件(data file)。举例来说,Linux在用户登入时,都会将登录数据记录在 /var/log/wtmp文件内,该文件是一个数据文件,它能通过last命令读出来。但使用cat时,会读出乱码。因为它是属于一种特殊格式的文件。
 
目录文件(directory):就是目录,第一个属性为 [d],例如 [drwxrwxrwx]。
 
连接文件(link):类似Windows下面的快捷方式。第一个属性为 [l],例如 [lrwxrwxrwx]。
 
设备与设备文件(device):与系统外设及存储等相关的一些文件,通常都集中在 /dev目录。通常又分为两种:
块设备文件:就是存储数据以供系统存取的接口设备,简单而言就是硬盘。例如一号硬盘的代码是 /dev/hda1等文件。第一个属性为 [b]。
字符设备文件:即串行端口的接口设备,例如键盘、鼠标等等。第一个属性为 [c]。
 
套接字(sockets):这类文件通常用在网络数据连接。可以启动一个程序来监听客户端的要求,客户端就可以通过套接字来进行数据通信。第一个属性为 [s],最常在 /var/run目录中看到这种文件类型。
 
管道(FIFO,pipe):FIFO也是一种特殊的文件类型,它主要的目的是,解决多个程序同时存取一个文件所造成的错误。FIFO是first-in-first-out(先进先出)的缩写。第一个属性为 [p]。

文件类型

/:根目录,所有的目录、文件、设备都在/之下,/就是Linux文件系统的组织者,也是最上级的领导者。
 
/bin:bin 就是二进制(binary)英文缩写。在一般的系统当中,都可以在这个目录下找到linux常用的命令。系统所需要的那些命令位于此目录。
 
/boot:Linux的内核及引导系统程序所需要的文件目录,比如 vmlinuz initrd.img 文件都位于这个目录中。在一般情况下,GRUB或LILO系统引导管理器也位于这个目录。
 
/cdrom:这个目录在刚刚安装系统的时候是空的。可以将光驱文件系统挂在这个目录下。例如:mount /dev/cdrom /cdrom
 
/dev:dev 是设备(device)的英文缩写。这个目录对所有的用户都十分重要。因为在这个目录中包含了所有linux系统中使用的外部设备。但是这里并不是放的外部设备的驱动程序。这一点和常用的windows,dos操作系统不一样。它实际上是一个访问这些外部设备的端口。可以非常方便地去访问这些外部设备,和访问一个文件,一个目录没有任何区别。
 
/etc:etc这个目录是linux系统中最重要的目录之一。在这个目录下存放了系统管理时要用到的各种配置文件和子目录。要用到的网络配置文件,文件系统,x系统配置文件,设备配置信息,设置用户信息等都在这个目录下。
 
/home:如果建立一个用户,用户名是"xx",那么在/home目录下就有一个对应的/home/xx路径,用来存放用户的主目录。
 
/lib:lib是库(library)英文缩写。这个目录是用来存放系统动态连接共享库的。几乎所有的应用程序都会用到这个目录下的共享库。因此,千万不要轻易对这个目录进行什么操作,一旦发生问题,系统就不能工作了。
 
/lost+found:在ext2或ext3文件系统中,当系统意外崩溃或机器意外关机,而产生一些文件碎片放在这里。当系统启动的过程中fsck工具会检查这里,并修复已经损坏的文件系统。有时系统发生问题,有很多的文件被移到这个目录中,可能会用手工的方式来修复,或移到文件到原来的位置上。
 
/mnt:这个目录一般是用于存放挂载储存设备的挂载目录的,比如有cdrom等目录。可以参看/etc/fstab的定义。
 
/media:有些linux的发行版使用这个目录来挂载那些usb接口的移动硬盘(包括U盘)、CD/DVD驱动器等等。
 
/opt:这里主要存放那些可选的程序。
 
/proc:可以在这个目录下获取系统信息。这些信息是在内存中,由系统自己产生的。
 
/root:Linux超级权限用户root的家目录。
 
/sbin:这个目录是用来存放系统管理员的系统管理程序。大多是涉及系统管理的命令的存放,是超级权限用户root的可执行命令存放地,普通用户无权限执行这个目录下的命令,这个目录和/usr/sbin; /usr/X11R6/sbin或/usr/local/sbin目录是相似的,凡是目录sbin中包含的都是root权限才能执行的。
 
/selinux :对SElinux的一些配置文件目录,SElinux可以让linux更加安全。
 
/srv 服务启动后,所需访问的数据目录,举个例子来说,www服务启动读取的网页数据就可以放在/srv/www中
 
/tmp:临时文件目录,用来存放不同程序执行时产生的临时文件。有时用户运行程序的时候,会产生临时文件。/tmp就用来存放临时文件的。/var/tmp目录和这个目录相似。
 
/usr:这是linux系统中占用硬盘空间最大的目录。用户的很多应用程序和文件都存放在这个目录下。在这个目录下,可以找到那些不适合放在/bin或/etc目录下的额外的工具
 
/usr/local:这里主要存放那些手动安装的软件,即不是通过“新立得”或apt-get安装的软件。它和/usr目录具有相类似的目录结构。让软件包管理器来管理/usr目录,而把自定义的脚本(scripts)放到/usr/local目录下面、。
 
/usr/share :系统共用的东西存放地,比如 /usr/share/fonts 是字体目录,/usr/share/doc和/usr/share/man帮助文件。
 
/var:这个目录的内容是经常变动的,看名字就知道,可以理解为vary的缩写,/var下有/var/log 这是用来存放系统日志的目录。/var/ www目录是定义Apache服务器站点存放目录;/var/lib 用来存放一些库文件,比如MySQL的,以及MySQL数据库的的存放地。

Linux文件系统

原文:http://www.cnblogs.com/padma/p/5017177.html

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