Linux03——文件系统及结构、命令
目录
一、前言
二、文件目录
三、文件系统
四、文件目录命令
五、系统信息命令
六、通讯网络命令
七、磁盘类命令
八、进程管理命令
一、前言
Linux特点是开放性遵循OSI国际标准；多用户每个用户有各自权限；多任务；GUI和系统调用界面；丰富的网络功能和良好的可移植性。
操作系统结构由内向外包括Kernel、Shell、Utility。Kernel系统启动时将内核装入内存；管理系统各种资源。Shell用户界面，提供用户与内核交互接口；命令解释器，提供强大的编程环境，如bash，sh等。Utility提供各种管理工具，应用程序，如gcc,vi,ls等。
硬盘最小安装三个分区：/根分区、/swap交换分区、/boot引导分区。/boot引导分区目录放置系统内核及驱动模块引导程序，为了避免文件系统损坏无法启动，需要独立分区。/swap用于当系统物理内存不够用，将释放一部分空间以供当前运行的程序使用。不是所有从物理内存交换的数据放到Swap中，有相当一部分数据直接交换到文件系统。
磁盘分区包括主分区、扩展分区、逻辑分区。主分区最多4个，其中一个主分区标志为“活动的”，包含一个引导程序。扩展分区是主分区之一，然后再将其细分为任意个逻辑分区，不可将目录安装在扩展分区上。逻辑分区最多11个。
二、文件目录
对于Linux系统，一切皆文件，它是由文件系统堆砌而成，正确理解文件系统能最大程度帮助我们入手该系统。
Linux文件目录属于树状结构，需要掌握相对路径及绝对路径，以及文件系统的各种常见指令。
“-”前一级目录，“mkdir”创建一个目录，“touch”创建新文件，并对旧文件更新文件戳，“pwd”显示当前目录，“rmdir”删除当前目录文件，“ls”查看当前目录文件，“cp”复制目录，“mv”移动目录，“rm”删除目录。
| / | Linux系统根目录，包含所有目录 |
| /bin | Binary存放用户的可执行程序，例如ls, cp,也包含其他Shell如bash等 |
| /boot | 包含vmlinuz，initrd,img等启动文件，随便改动可能无法正常开机 |
| /dev | 接口设备文件目录，如硬盘 |
| /etc | Passwd等系统设置与管理的文件 |
| /etc/x11 | X Windows System的设置目录 |
| /home | 用户主目录 |
| /lib(/lib64) | 包含执行/bin和/sbin目录二进制文件所需的共享库函数Library |
| /mnt | 各项装置文件系统加载点，如/mnt/cdrom是光驱加载点 |
| /opt | 提供空间较大的固定应用程序存储文件之用 |
| /proc | 系统内核与程序执行的信息，进程 |
| /root | 管理员主目录 |
| /sbin | 系统启动时所需二进制程序 |
| /tmp | 暂存盘目录 |
| /usr | 用户使用系统命令或应用程序等信息 |
| /usr/bin | 用户可执行程序 |
| /usr/doc | 存放各式程序文件目录 |
| /usr/include | 保存提供C语言加载头文件 |
| /usr/include/X11 | 保存提供X Windows程序加载的头文件 |
| /usr/info | GNU程序文件目录 |
| /usr/lib(/lib64)(/X11) | 函数库 |
| /usr/local | 自行安装应用程序位置 |
| /usr/man | 存放在线说明文件目录 |
| /usr/sbin | 存放经常使用程序，如showmount |
| /usr/src | 系统源码文件 |
| /usr/X11R6/bin | Windows 系统执行程序 |
| /var | 有变动相关程序目录，如Log |
三、文件系统
文件系统是操作系统中负责管理持久数据的子系统，负责把用户文件存到磁盘硬件中，断电不丢失。文件系统基本数据单位是文件，目的是对磁盘文件进行组织管理，组织方式不同会形成不同的文件系统。
3.1 概述
文件数据结构：索引节点Index node ，目录项directory entry，记录文件的元信息和目录层次结构。
索引节点(inode):记录文件元信息，如inode编号、文件大小、访问权限、创建时间、修改时间、数据在磁盘位置等基本信息，是文件的唯一标识，同样占用磁盘空间。
目录项（dentry）：用来记录文件名字，索引节点指针以及其他目录项层级关联关系。多个目录项关联起来形成目录结构，目录项由内核维护的一个数据结构，不存放于磁盘，而是缓存在内存。内核会把已经读过的目录用目录项这个数据结构缓存在内存，下次读相同目录，只需从内存读取。
关系：索引节点唯一标识一个文件，目录项记录着文件名，多个目录项中的索引节点指向同一个文件。
目录也是文件用索引节点唯一标识，普通文件在磁盘保存数据，目录文件在磁盘保存子目录和文件。
3.2 文件系统类型
ext2文件系统：是早期的Linux技术，支持undelete反删除，操作反删除困难。目前建议ext3。
ext3文件系统：由ext2发展而来，支持大文件，不支持反删除操作。
reiserfs文件系统：支持大文件、反删除，操作反删除比较容易。
普通文件：文本文件用ASCII码形式存储
目录文件：d字母开头
设备文件：块设备文件b字母开头，字符设备文件c字母开头
3.3 如何存储
磁盘读写最小单位是扇区（512B），8个扇区组成一个逻辑块（4K）。索引节点是存储在硬盘上的数据，为了加速文件访问，通常会把索引节点加载到内存中。磁盘格式化会被分为三个存储区域超级块、索引节点区、数据块区。超级块存储文件系统的详细信息，比如块个数、块大小、空闲块等。索引节点区存储索引节点，数据块区存储文件或目录数据。超级块是当文件系统挂载时进入内存，索引节点区当文件被访问时进入内存。
文件系统在Linux系统启动时，会把文件系统挂载到根目录，这样才可以正常使用。
每个存储设备被格式化后应该有两部分，一部分是inode，另一部分是Block，inode用来存储数据文件头信息，信息包括文件大小，属主，归属用户组，读写权限。Block用来存储数据。
文件或目录权限包括9个字段构成：
3.4 用户设置
用户组是具有相同特征的用户集合体，如相同的权限（查看、修改或执行某一命令）。用户和用户组是X对X。与用户相关配置文件/etc/passwd，与用户组相关的配置文件/etc/group。
管理用户命令：
useradd、adduser: 添加用户。 userdel 删除用户。passwd 为用户设置密码。
usermod修改用户登录名等。finger查看用户信息。id查看用户UID、GID及所归属的用户组。
su用户切换工具。sudo通过另一个用户来执行命令，su是用来切换用户，然后通过切换到的用户来完成相应的任务。
管理用户组的工具：
groupadd 添加用户组；groupdel删除用户组；groupmod修改用户组信息；groups显示用户所属用户组。
3.5 用户主目录文件
/etc/skel目录一般存放用户启动文件的目录，该目录由Root权限控制，当添加用户时，目录下的文件自动复制到新增加的用户家目录下。
/etc/skel目录下的文件都是隐藏文件类似.file格式，可以用过修改、添加、删除/etc/skel目录下的文件，来为用户提供一个统一标准默认用户环境。
使用useradd和adduser命令添加用户。
/etc/login.defs配置文件是当创建用户时的一些配置，如是否需要home,UID，GID的范围，用户期限等。
用户文件权限 umask:新创建文件默认不具有可执行允许权限：-rw-------；新创建的目录具有可执行允可权限：drwx--x--x;对于文件，文件权限是八进制666-umask，对于目录是八进制777-umask，如home umake 077 ,那么权限是700，也就是rwx------
用户权限定义- setuid/setgid，setuid setgid是让普通用户可以以root用户运行只有root账号才能运行的程序或者命令。setuid 设置用八进制基准4000，setgid是八进制2000，
四、文件目录命令
浏览目录命令：cd， dir，ls
浏览文件命令： cat，more， less
目录操作命令：mkdir， rmdir
文件操作命令：touch，vi , rm, cp, mv, ln, tar gzip, gunzip,whereis, whatis
find功能：用来寻找文件或目录 find 路径 匹配条件
grep:(Global search REgular expression and Print out the line)文本搜索工具，根据用户指定的模式对目标文本逐行进行匹配检查，打印匹配到的行。
touch功能：生成一个空文件或修改文件存取/修改时间记录值。touch 参数 文件名
who/w：查看当前系统中有哪些用户登录
ln命令：在文件和目录之间建立链接， ln 参数 源文件或目录 目标文件或目录
- 软链接：类似于 Windows 系统中给文件创建快捷方式，即产生一个特殊的文件，该文件用来指向另一个文件，此链接方式同样适用于目录。
- 硬链接：文件的基本信息都存储在 inode 中，而硬链接指的就是给一个文件的 inode 分配多个文件名，通过任何一个文件名，都可以找到此文件的 inode，从而读取该文件的数据信息
软件包RPM red hat package manager，由Red Hat公司开发的一个开放性软件包管理系统，易于安装、升级与删除软件包，强大的查询功能，软件包验证，支持代码形式的软件包。
安装
rpm -ivh xxxx64.rpm
删除
rpm -e xxxx
升级
rpm -Uvh xxxx.rpm
更新： 检查指定的软件包日期，如果更新，则自动更新，否则不回安装。升级模式
下 rpm都会安装指定软件包。
rpm -Fvh xxxx.rpm
查询 安装内容
rpm -q xxxx
查询位置
rpm -ql package-nametar打包命令：位于/bin目录下，讲指定文件或目录打包一个文件，不做压缩。gzip压缩为xxx.tar.gz文件。参数-c创建新的tar文件，-v显示运行过程信息，-f指定文件名，-z调用gzip压缩命令，-t查看压缩文件内容 -x解压tar文件
Linux系统下常见的是.gz文件压缩格式（gzip），zip命令可以将许多文件压缩成一个文件功能。gzip一般与tar一起使用。
将所有文件打包为test.tar扩展名.tar自行加上
tar -cvf test.tar *
打包为test.tar文件，再用gzip命令压缩
tar -zcvf test.tar.gz *
产看test.tar文件中包含哪些文件
tar -xvf test.tar
tar解压
tar -xvf test.tar
gz tar解压
tar -zxvf test.tar.gz
压缩文件不需要任何参数
gzip test.txt
显示压缩率
gizp -l xxx.txt.gz
解压缩
gunzip xxxx.tar.gzdate 命令：显示修改当前日期；cal显示日历；clock显示日期时间；
五、系统信息命令
dmesg:显示系统诊断信息、操作系统版本号、物理内存的大小及其他信息
df:查看文件系统各个分区占用情况。
du:查看某个目录中各级子目录所使用的硬盘空间数
du 参数 目录名
free:查看系统内存，虚拟内存（交换空间）大小占用情况
六、通讯网络命令
ftp 传输文件
telnet 登录到远程计算机， telnet 主机名/IP
netstat查看网络状态 -t--tcp显示TCP传输协议连线状况
finger 查看某个使用者信息 -s 显示用户名相关信息；-l除了-s选项信息外还有用户主目录信息
ping 查询某个机器是否在工作；[选项] 主机名/IP地址； -c数目在发送指定数目包后停止
route 设置系统网络路由 -f清除所有网关入口路由表；-p与add命令使路由具有永久性
ftp文件传输登录后执行命令：
| ls | 列出远程机当前目录 |
| cd | 在远程机上改变工作目录 |
| lcd | 在本地机上改变工作目录 |
| ascii | 设置文件传输为ASCII模式 |
| binary | 设置文件传输为二进制模式 |
| close | 终止当前ftp会话 |
| hash | 每次传输完数据缓冲区中的数据后就显示一个#号 |
| get(mget) | 从远程机传送指定文件到本地机 |
| put(mput) | 从本地机传送文件到远程机 |
| open | 连接远程ftp站点 |
| quit | 断开与远程机的连接并退出ftp |
| ? | 显示本地帮助信息 |
| ! | 转到shell中 |
| passive | 进入被动传输方式 |
| prompt | 设置多个文件传输时交互提示 |
七、磁盘类命令
fdisk 某个目录路径
-l查看磁盘容量机分区大小；heads是磁盘面；sectors是扇区；cylinders是柱面；
八、进程管理命令
进程（ID/PID）分为交互进程、批处理进程、守护进程。守护进程是系统在开机时通过脚本自动激活启动或超级管理用户root来启动。它是一直运行的，所以它所处的状态是等待请求处理任务，如httpd服务器一直运行，等待用户来访问，也就是等待任务处理。
启动进程的用户ID是UID，所属的组是GID；进程状态分为运行R、休眠S、僵尸Z；
ps监视进程工具，ps -eLf ； ps axms获得线程信息；ps -ejH; ps axjf获取进程树；
USER 进程的属主；PID 进程ID； PPID 父进程的ID；%CPU 进程占用CPU百分比；%MEM 占用内存百分比；NI 进程的NICE值，数值大表较少占用CPU时间；VSZ进程虚拟大小；RSS驻留页数量；TTY 终端ID；WCHAN 正在等待进程资源；START 启动进程时间；TIME进程消耗CPU时间；COMMAND 命令名称和参数。STAT 进程状态，R正在运行 S休眠状态 T停止或被追踪 Z僵尸进程，<优先级高进程，N优先级低进程，L 页上锁，s进程领导者，l多线程，+后台进程组；
pgrep通过程序名查询进程的工具，一般是判断程序是否正在进行。
kill、killall、pkill、xkill终止一个进程或者正在运行的程序，一般与ps和pgrep一起使用。
top动态监视系统任务的工具，输出结果是连续的。
nice和renice是显示进程优先级。
参考：
一文读懂Linux 文件系统 (360doc.com)