Linux文件系统概要

Linux文件系统简介

在Linux操作系统中，所有被操作系统管理的资源，例如网络接口卡、磁盘驱动器、打印机、输入输出设备、普通文件或是目录都被看作是一个文件。也就是说在LINUX系统中有一个重要的概念：一切都是文件（其实这是UNIX哲学的一个体现，而Linux是重写UNIX而来）。

文件存储方式：

要弄清楚文件系统，首先必须得掌握inode是什么？

文件存储在硬盘上，硬盘的最小存储单位是扇区(Sector),每个扇区存储512字节(0.5kb)。

操作系统读取硬盘的数据时，不会一个扇区一个扇区的读取，这样做效率较低，而是一次读取多个扇区， 即一次读取一个块(block)。块由多个扇区组成，是文件读取的最小单位，块的最常见的大小是4kb， 约为8个连续的扇区组成。

文件数据存储在块中， 但还需要一个空间来存储文件的元信息metadata，如文件拥有者，创建时间，权限，大小等。 这种存储文件元信息的区域就叫inode，译为索引节点。 每个文件都有一个inode，存储文件的元信息。
inode也需要消耗硬盘空间，所以在格式化硬盘的时候，操作系统会将硬盘分为2个区域， 一个区域存放文件数据，另一个区域存放inode所包含的信息， 存放inode的区域被称为inode table。

文件分类

Linux中非常重要的文件类型有: 普通文件，目录文件，链接文件，设备文件，管道文件，Socket套接字文件等。

1. 普通文件: 普通文件是指txt,html,pdf等等的这样应用层面的文件类型， 用户可以根据访问权限对普通文件进行访问，修改和删除。

2. 目录文件: 目录也是一种文件，打开目录实际上是打开目录文件。 目录文件包含了它目录下的所有文件名以及指向这些文件的指针。

3. 链接文件：

   • 硬链接(Hard Link):
     硬链接的文件拥有相同的inode，因为操作系统是靠inode来区分文件的， 2个inode相同的文件，就代表它们是一个文件。 删除一个文件并不会对其他拥有相同inode的文件产生影响，只有当inode相同的所有文件被删除了， 这个文件才会被删除。换言之，你建立一个文件的硬链接，这个文件和硬链接它们的inode是相同的, 无论你删除的是硬链接还是源文件，都不会对彼此造成影响,除非你把硬链接和源文件都删除， 这个文件才被删除。
   • 符号链接(软链接)(Symbolic Link):
     符号链接类似于Windows上的快捷方式，它保存了源文件的路径。 当符号链接被删除时，并不会影响源文件。但是当源文件被删除时，符号链接就找不到源文件了。

4. 设备文件

   • 字符设备文件: 字符设备是依照先后顺序存取数据的设备，通常不支持随机存取， 此类设备可以按字节/字符来读取数据， 如键盘，串口等等。

   • 块设备文件: 块设备是可以被随机存取数据的设备，应用程序可以访问块设备上任何一块位置。 块设备以块的方式读取数据，在windows下也称为簇，块设备不支持字符的方式寻址。 如硬盘，软盘，光碟等等。

5. 管道文件: 管道文件一般用于进程间通信，使用mkfifo命令可以创建一个管道文件。

6. Socket套接字文件: 套接字文件被用于网络进程之间的通信，既可以使2台不同的机器进行通信，也可以用于本机的Socket网络程序。

Linux目录树

Linux文件系统的结构层次鲜明，就像一棵倒立的树，最顶层是其根目录。

常见目录说明：

/bin： 存放二进制可执行文件(ls、cat、mkdir等)，常用命令一般都在这里；
/etc： 存放系统管理和配置文件；
/home： 存放所有用户文件的根目录，是用户主目录的基点，比如用户user的主目录就是/home/user，可以用~user表示；
/usr ： 用于存放系统应用程序；
/opt： 额外安装的可选应用程序包所放置的位置。一般情况下，我们可以把tomcat等都安装到这里；
/proc： 虚拟文件系统目录，是系统内存的映射。可直接访问这个目录来获取系统信息；
/root： 超级用户（系统管理员）的主目录（特权阶级^o）；
/sbin: 存放二进制可执行文件，只有root才能访问。这里存放的是系统管理员使用的系统级别的管理命令和程序。如ifconfig等；
/dev： 用于存放设备文件；
/mnt： 系统管理员安装临时文件系统的安装点，系统提供这个目录是让用户临时挂载其他的文件系统；
/boot： 存放用于系统引导时使用的各种文件；
/lib ： 存放着和系统运行相关的库文件 ；
/tmp： 用于存放各种临时文件，是公用的临时文件存储点；
/var： 用于存放运行时需要改变数据的文件，也是某些大文件的溢出区，比方说各种服务的日志文件（系统启动日志等。）等；
/lost+found： 这个目录平时是空的，系统非正常关机而留下“无家可归”的文件（windows下叫什么.chk）就在这里。