灵光一闪来个科普贴：Linux文件系统

原文链接： www.linuxprobe.com

在计算机系统中，各种需要保存的信息都是以文件的形式存在的。文件管理是对系统信息资源的管理，是操作系统的一项重要功能。

1.文件与文件系统：

1.1文件：

文件是具有名字的一组相关信息的有序集合，存放在外部存储器中。文件的名字称为文件名，它是文件的标识。文件的信息可以是各种各样的，一个程序、一批数据、一张图 片、一段视频等都可以作为文件的内容。文件的存储空间是具有长久记忆特性的外部存储器(如磁盘、磁带等),因而文件是可以长久保存的信息形式。所有需要在系统关机后仍能保留的信息都应以文件的形式存在。

1.2文件系统

文件系统是操作系统的一个重要组成部分，它负责管理系统中的文件，为用户提供使用文件的操作接口。文件系统由实施文件管理的软件和被管理的文件组成。文件系统软件属于系统内核代码，文件则按特定的格式存放在磁盘分区中。文件系统通常以磁盘分区划分每个分区对应一个独立的文件系统。 

归纳起来，文件系统的功能包括以下几项：

1. 实现文件的“按名存取"，包括按名建立、读写、检索、修改、删除文件等操作。
2. 管理分区存储空间，实施存储空间的分配、回收与重组。 
3. 实现对文件的共享、保密和保护措施。
4. 提供文件访问接口。 

1.3文件的描述

为了实施和控制对文件的各种访问操作,文件系统为每个文件都建立了一个文件控制块(File Control Block, FCB).文件的FCB的作用类似于进程的PCB,它记录了文件的使用者和管理者所关心的所有信息包括文件名、属主、文件大小、物理存储位置、修改和访问时间、存取权限等。当用户创建一 个新文件时，文件系统就为这个文件建立起一个FCB。随着文件的操作FCB的内容也相应地变化。当文件被删除时，它的FCB也就消失了。

2.Linux 文件系统的特点

Linux继承了Unix文件系统的优秀设计，并结合了此现代文件系统的先进技术， 在开放性、可扩展性和性能方面都十分出色。以下介绍Linuxs 文件系统的几个主要特征。

2.1 支持多种文件系统

许多操作系统(如DOS. Windows等)只支持种成几种专用的文件系统，而Linux系统则可以支持几乎所有流行的文件系统。这使得Linux可以和许多其他操作系统共存，允许用户访问其他操作系统分区中的文件。用户可以使用标准的系统调用操作各个文件系统中的文件，并可在它们之间自由地复制和移动文件。这种兼容性带来的另一个好处是Linux用户可以根据应用需要选择最适合的文件系统，并可体验众多文件系统新产品的先进特色。

2.2树型可挂装目录结构

Linux系统采用了树型目录和分区挂装的概念，系统分区上的文件系统称为根文件系统，其他所有分区的文件系统都要桂装(mount)到根文件系统下的某个目录下，然后通过根目录来访问。因此，与Windows系统将每个分区独立为棵树不同， Linux 文件系统总是只有一一棵树，不管挂入的是本地磁盘分区还是网络上的文件系统，它们都与根文件系统无縫结合，用户访问这些分区就如同访问根文件系统所在分区样。另外，Linux 支持动态地挂装和卸载文件系统，允许用户灵活地组织和扩充存储空间。

2.3文件、设备统一管理

Linux将设备也抽象为文件来处理，使用户可以像读/写文件样地操作设备进行IO操作。这样做既简化了系统结构和代码，又方便了用户对设备的使用。

2.4 linux文件系统的结构

Linux文件系统采用了分层结构的设计，如下图所示：

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