Linux文件系统概要

文章目录

  • Linux文件系统简介
  • 文件分类
  • Linux目录树

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。
Linux文件系统概要_第1张图片
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。

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