Linux文件系統概要

Linux文件系統簡介

在Linux操作系統中，所有被操作系統管理的資源，例如網絡接口卡、磁盤驅動器、打印機、輸入輸出設備、普通文件或是目錄都被看作是一個文件。也就是說在LINUX系統中有一個重要的概念：一切都是文件（其實這是UNIX哲學的一個體現，而Linux是重寫UNIX而來）。

文件存儲方式：

要弄清楚文件系統，首先必須得掌握inode是什麼？

文件存儲在硬盤上，硬盤的最小存儲單位是扇區(Sector),每個扇區存儲512字節(0.5kb)。

操作系統讀取硬盤的數據時，不會一個扇區一個扇區的讀取，這樣做效率較低，而是一次讀取多個扇區， 即一次讀取一個塊(block)。塊由多個扇區組成，是文件讀取的最小單位，塊的最常見的大小是4kb， 約爲8個連續的扇區組成。

文件數據存儲在塊中， 但還需要一個空間來存儲文件的元信息metadata，如文件擁有者，創建時間，權限，大小等。 這種存儲文件元信息的區域就叫inode，譯爲索引節點。 每個文件都有一個inode，存儲文件的元信息。
inode也需要消耗硬盤空間，所以在格式化硬盤的時候，操作系統會將硬盤分爲2個區域， 一個區域存放文件數據，另一個區域存放inode所包含的信息， 存放inode的區域被稱爲inode table。

文件分類

Linux中非常重要的文件類型有: 普通文件，目錄文件，鏈接文件，設備文件，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等等的這樣應用層面的文件類型， 用戶可以根據訪問權限對普通文件進行訪問，修改和刪除。

2. 目錄文件: 目錄也是一種文件，打開目錄實際上是打開目錄文件。 目錄文件包含了它目錄下的所有文件名以及指向這些文件的指針。

3. 鏈接文件：

   • 硬鏈接(Hard Link):
     硬鏈接的文件擁有相同的inode，因爲操作系統是靠inode來區分文件的， 2個inode相同的文件，就代表它們是一個文件。 刪除一個文件並不會對其他擁有相同inode的文件產生影響，只有當inode相同的所有文件被刪除了， 這個文件纔會被刪除。換言之，你建立一個文件的硬鏈接，這個文件和硬鏈接它們的inode是相同的, 無論你刪除的是硬鏈接還是源文件，都不會對彼此造成影響,除非你把硬鏈接和源文件都刪除， 這個文件才被刪除。
   • 符號鏈接(軟鏈接)(Symbolic Link):
     符號鏈接類似於Windows上的快捷方式，它保存了源文件的路徑。 當符號鏈接被刪除時，並不會影響源文件。但是當源文件被刪除時，符號鏈接就找不到源文件了。

4. 設備文件

   • 字符設備文件: 字符設備是依照先後順序存取數據的設備，通常不支持隨機存取， 此類設備可以按字節/字符來讀取數據， 如鍵盤，串口等等。

   • 塊設備文件: 塊設備是可以被隨機存取數據的設備，應用程序可以訪問塊設備上任何一塊位置。 塊設備以塊的方式讀取數據，在windows下也稱爲簇，塊設備不支持字符的方式尋址。 如硬盤，軟盤，光碟等等。

5. 管道文件: 管道文件一般用於進程間通信，使用mkfifo命令可以創建一個管道文件。

6. Socket套接字文件: 套接字文件被用於網絡進程之間的通信，既可以使2臺不同的機器進行通信，也可以用於本機的Socket網絡程序。

Linux目錄樹

Linux文件系統的結構層次鮮明，就像一棵倒立的樹，最頂層是其根目錄。

常見目錄說明：

/bin： 存放二進制可執行文件(ls、cat、mkdir等)，常用命令一般都在這裏；
/etc： 存放系統管理和配置文件；
/home： 存放所有用戶文件的根目錄，是用戶主目錄的基點，比如用戶user的主目錄就是/home/user，可以用~user表示；
/usr ： 用於存放系統應用程序；
/opt： 額外安裝的可選應用程序包所放置的位置。一般情況下，我們可以把tomcat等都安裝到這裏；
/proc： 虛擬文件系統目錄，是系統內存的映射。可直接訪問這個目錄來獲取系統信息；
/root： 超級用戶（系統管理員）的主目錄（特權階級^o）；
/sbin: 存放二進制可執行文件，只有root才能訪問。這裏存放的是系統管理員使用的系統級別的管理命令和程序。如ifconfig等；
/dev： 用於存放設備文件；
/mnt： 系統管理員安裝臨時文件系統的安裝點，系統提供這個目錄是讓用戶臨時掛載其他的文件系統；
/boot： 存放用於系統引導時使用的各種文件；
/lib ： 存放着和系統運行相關的庫文件 ；
/tmp： 用於存放各種臨時文件，是公用的臨時文件存儲點；
/var： 用於存放運行時需要改變數據的文件，也是某些大文件的溢出區，比方說各種服務的日誌文件（系統啓動日誌等。）等；
/lost+found： 這個目錄平時是空的，系統非正常關機而留下“無家可歸”的文件（windows下叫什麼.chk）就在這裏。