linux文件系統(tǒng)基礎(chǔ)

一 、linux文件結(jié)構(gòu)
文件結(jié)構(gòu)是文件存放在磁盤等存貯設(shè)備上的組織方法。主要體現(xiàn)在對(duì)文件和目錄的組織上。
目錄提供了管理文件的一個(gè)方便而有效的途徑。
linux使用標(biāo)準(zhǔn)的目錄結(jié)構(gòu)，在安裝的時(shí)候，安裝程序就已經(jīng)為用戶創(chuàng)建了文件系統(tǒng)和完整而固定的目錄組成形式，并指定了每個(gè)目錄的作用和其中的文件類型。



/根目錄
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bin home dev etc lib sbin tmp usr var
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rc.d cron.d X11R6 src lib local man bin
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init.d rc0.d rc1.d rc2.d …… linux bin lib src



linux采用的是樹(shù)型結(jié)構(gòu)。最上層是根目錄，其他的所有目錄都是從根目錄出發(fā)而生成的。微軟的DOS和windows也是采用樹(shù)型結(jié)構(gòu)，但是在DOS和 windows中這樣的樹(shù)型結(jié)構(gòu)的根是磁盤分區(qū)的盤符，有幾個(gè)分區(qū)就有幾個(gè)樹(shù)型結(jié)構(gòu)，他們之間的關(guān)系是并列的。但是在linux中，無(wú)論操作系統(tǒng)管理幾個(gè)磁盤分區(qū)，這樣的目錄樹(shù)只有一個(gè)。從結(jié)構(gòu)上講，各個(gè)磁盤分區(qū)上的樹(shù)型目錄不一定是并列的。
如果這樣講不好理解的話，我來(lái)舉個(gè)例子：

有一塊硬盤，分成了4個(gè)分區(qū)，分別是/；/boot；/usr和windows下的fat
對(duì)于/和/boot或者/和/usr，它們是從屬關(guān)系；對(duì)于/boot和/usr，它們是并列關(guān)系。
如果我把windows下的fat分區(qū)掛載到/mnt/winc下，（掛載？？哦，別急，呵呵，一會(huì)就講，一會(huì)就講。）那么對(duì)于/mnt/winc和/usr或/mnt/winc和/boot來(lái)說(shuō)，它們是從屬于目錄樹(shù)上沒(méi)有任何關(guān)系的兩個(gè)分支。


因?yàn)閘inux是一個(gè)多用戶系統(tǒng)，制定一個(gè)固定的目錄規(guī)劃有助于對(duì)系統(tǒng)文件和不同的用戶文件進(jìn)行統(tǒng)一管理。但就是這一點(diǎn)讓很多從windows轉(zhuǎn)到linux的初學(xué)者感到頭疼。下面列出了linux下一些主要目錄的功用。


/bin 二進(jìn)制可執(zhí)行命令
/dev 設(shè)備特殊文件
/etc 系統(tǒng)管理和配置文件
/etc/rc.d 啟動(dòng)的配置文件和腳本
/home 用戶主目錄的基點(diǎn)，比如用戶user的主目錄就是/home/user，可以用~user表示
/lib 標(biāo)準(zhǔn)程序設(shè)計(jì)庫(kù)，又叫動(dòng)態(tài)鏈接共享庫(kù)，作用類似windows里的.dll文件
/sbin 系統(tǒng)管理命令，這里存放的是系統(tǒng)管理員使用的管理程序
/tmp 公用的臨時(shí)文件存儲(chǔ)點(diǎn)
/root 系統(tǒng)管理員的主目錄（呵呵，特權(quán)階級(jí)）
/mnt 系統(tǒng)提供這個(gè)目錄是讓用戶臨時(shí)掛載其他的文件系統(tǒng)。
/lost+found 這個(gè)目錄平時(shí)是空的，系統(tǒng)非正常關(guān)機(jī)而留下“無(wú)家可歸”的文件（windows下叫什么.chk）就在這里
/proc 虛擬的目錄，是系統(tǒng)內(nèi)存的映射?？芍苯釉L問(wèn)這個(gè)目錄來(lái)獲取系統(tǒng)信息。
/var 某些大文件的溢出區(qū)，比方說(shuō)各種服務(wù)的日志文件
/usr 最龐大的目錄，要用到的應(yīng)用程序和文件幾乎都在這個(gè)目錄。其中包含：
/usr/X11R6 存放X window的目錄
/usr/bin 眾多的應(yīng)用程序
/usr/sbin 超級(jí)用戶的一些管理程序
/usr/doc linux文檔
/usr/include linux下開(kāi)發(fā)和編譯應(yīng)用程序所需要的頭文件
/usr/lib 常用的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)和軟件包的配置文件
/usr/man 幫助文檔
/usr/src 源代碼，linux內(nèi)核的源代碼就放在/usr/src/linux里
/usr/local/bin 本地增加的命令
/usr/local/lib 本地增加的庫(kù)





二 、linux文件系統(tǒng)
文件系統(tǒng)指文件存在的物理空間，linux系統(tǒng)中每個(gè)分區(qū)都是一個(gè)文件系統(tǒng)，都有自己的目錄層次結(jié)構(gòu)。linux會(huì)將這些分屬不同分區(qū)的、單獨(dú)的文件系統(tǒng)按一定的方式形成一個(gè)系統(tǒng)的總的目錄層次結(jié)構(gòu)。一個(gè)操作系統(tǒng)的運(yùn)行離不開(kāi)對(duì)文件的操作，因此必然要擁有并維護(hù)自己的文件系統(tǒng)。
linux文件系統(tǒng)使用索引節(jié)點(diǎn)來(lái)記錄文件信息，作用像windows的文件分配表。
索引節(jié)點(diǎn)是一個(gè)結(jié)構(gòu)，它包含了一個(gè)文件的長(zhǎng)度、創(chuàng)建及修改時(shí)間、權(quán)限、所屬關(guān)系、磁盤中的位置等信息。一個(gè)文件系統(tǒng)維護(hù)了一個(gè)索引節(jié)點(diǎn)的數(shù)組，每個(gè)文件或目錄都與索引節(jié)點(diǎn)數(shù)組中的唯一一個(gè)元素對(duì)應(yīng)。系統(tǒng)給每個(gè)索引節(jié)點(diǎn)分配了一個(gè)號(hào)碼，也就是該節(jié)點(diǎn)在數(shù)組中的索引號(hào)，稱為索引節(jié)點(diǎn)號(hào)。
linux文件系統(tǒng)將文件索引節(jié)點(diǎn)號(hào)和文件名同時(shí)保存在目錄中。所以，目錄只是將文件的名稱和它的索引節(jié)點(diǎn)號(hào)結(jié)合在一起的一張表，目錄中每一對(duì)文件名稱和索引節(jié)點(diǎn)號(hào)稱為一個(gè)連接。
對(duì)于一個(gè)文件來(lái)說(shuō)有唯一的索引節(jié)點(diǎn)號(hào)與之對(duì)應(yīng)，對(duì)于一個(gè)索引節(jié)點(diǎn)號(hào)，卻可以有多個(gè)文件名與之對(duì)應(yīng)。因此，在磁盤上的同一個(gè)文件可以通過(guò)不同的路徑去訪問(wèn)它。
可以用ln命令對(duì)一個(gè)已經(jīng)存在的文件再建立一個(gè)新的連接，而不復(fù)制文件的內(nèi)容。
連接有軟連接和硬連接之分，軟連接又叫符號(hào)連接。它們各自的特點(diǎn)是：

硬連接：原文件名和連接文件名都指向相同的物理地址。
目錄不能有硬連接；硬連接不能跨越文件系統(tǒng)（不能跨越不同的分區(qū)）
文件在磁盤中只有一個(gè)拷貝，節(jié)省硬盤空間；
由于刪除文件要在同一個(gè)索引節(jié)點(diǎn)屬于唯一的連接時(shí)才能成功，因此可以防止不必要的誤刪除。

符號(hào)連接：用ln -s命令建立文件的符號(hào)連接
符號(hào)連接是linux特殊文件的一種，作為一個(gè)文件，它的數(shù)據(jù)是它所連接的文件的路徑名。類似windows下的快捷方式。
可以刪除原有的文件而保存連接文件，沒(méi)有防止誤刪除功能。


這一段的的內(nèi)容過(guò)于抽象，又是節(jié)點(diǎn)又是數(shù)組的，我已經(jīng)盡量通俗再通俗了，又不好加例子作演示。大家如果還是云里霧里的話，我也沒(méi)有什么辦法了，只有先記住，日后在實(shí)際應(yīng)用中慢慢體會(huì)、理解了。這也是我學(xué)習(xí)的一個(gè)方法吧。





三 、掛載文件系統(tǒng)
由上一節(jié)知道，linux系統(tǒng)中每個(gè)分區(qū)都是一個(gè)文件系統(tǒng)，都有自己的目錄層次結(jié)構(gòu)。linux會(huì)將這些分屬不同分區(qū)的、單獨(dú)的文件系統(tǒng)按一定的方式形成一個(gè)系統(tǒng)的總的目錄層次結(jié)構(gòu)。這里所說(shuō)的“按一定方式”就是指的掛載。
將一個(gè)文件系統(tǒng)的頂層目錄掛到另一個(gè)文件系統(tǒng)的子目錄上，使它們成為一個(gè)整體，稱為掛載。把該子目錄稱為掛載點(diǎn)。
舉個(gè)例子吧：


根分區(qū)：


/根目錄
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bin home dev etc lib sbin tmp usr var
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rc.d cron.d
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init.d rc0.d rc1.d rc2.d ……




/usr分區(qū) ：

usr
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X11R6 src lib local man bin
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linux bin lib src




掛載之后就形成了文章開(kāi)始時(shí)的那個(gè)圖。像不像掛上去的？

注意：1、掛載點(diǎn)必須是一個(gè)目錄。

2、一個(gè)分區(qū)掛載在一個(gè)已存在的目錄上，這個(gè)目錄可以不為空，但掛載后這個(gè)目錄下以前的內(nèi)容將不可用。
對(duì)于其他操作系統(tǒng)建立的文件系統(tǒng)的掛載也是這樣。但是需要理解的是：光盤、軟盤、其他操作系統(tǒng)使用的文件系統(tǒng)的格式與linux使用的文件系統(tǒng)格式是不一樣的。光盤是ISO9660；軟盤是fat16或ext2；windows NT是fat16、NTFS；windows98是fat16、fat32；windows2000和windowsXP是fat16、fat32、 NTFS。掛載前要了解linux是否支持所要掛載的文件系統(tǒng)格式。


掛載時(shí)使用mount命令：
格式：mount [-參數(shù)] [設(shè)備名稱] [掛載點(diǎn)]

其中常用的參數(shù)有
-t<文件系統(tǒng)類型> 指定設(shè)備的文件系統(tǒng)類型，常見(jiàn)的有：
minix linux最早使用的文件系統(tǒng)
ext2 linux目前常用的文件系統(tǒng)
msdos MS-DOS的fat，就是fat16
vfat windows98常用的fat32
nfs 網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)
iso9660 CD-ROM光盤標(biāo)準(zhǔn)文件系統(tǒng)
ntfs windows NT 2000的文件系統(tǒng)
hpfs OS/2文件系統(tǒng)
auto 自動(dòng)檢測(cè)文件系統(tǒng)
-o<選項(xiàng)> 指定掛載文件系統(tǒng)時(shí)的選項(xiàng)。有些也可用在/etc/fstab中。常用的有
codepage=XXX 代碼頁(yè)
iocharset=XXX 字符集
ro 以只讀方式掛載
rw 以讀寫(xiě)方式掛載
nouser 使一般用戶無(wú)法掛載
user 可以讓一般用戶掛載設(shè)備



提醒一下，mount命令沒(méi)有建立掛載點(diǎn)的功能，因此你應(yīng)該確保執(zhí)行mount命令時(shí)，掛載點(diǎn)已經(jīng)存在。（不懂？說(shuō)白了點(diǎn)就是你要把文件系統(tǒng)掛載到哪，首先要先建上個(gè)目錄。這樣OK？）

例子：windows98裝在hda1分區(qū)，同時(shí)計(jì)算機(jī)上還有軟盤和光盤需要掛載。
# mk /mnt/winc
# mk /mnt/floppy
# mk /mnt/cdrom
# mount -t vfat /dev/hda1 /mnt/winc
# mount -t msdos /dev/fd0 /mnt/floppy
# mount -t iso9660 /dev/cdrom /mnt/cdrom
現(xiàn)在就可以進(jìn)入/mnt/winc等目錄讀寫(xiě)這些文件系統(tǒng)了。

要保證最后兩行的命令不出錯(cuò)，要確保軟驅(qū)和光驅(qū)里有盤。（要是硬盤的磁盤片也可以經(jīng)常隨時(shí)更換的話，我想就不會(huì)犯這樣的錯(cuò)誤了 :-> ）
如果你的windows98目錄里有中文文件名，使用上面的命令掛載后，顯示的是一堆亂碼。這就要用到 -o 參數(shù)里的codepage iocharset選項(xiàng)。codepage指定文件系統(tǒng)的代碼頁(yè)，簡(jiǎn)體中文中文代碼是936；iocharset指定字符集，簡(jiǎn)體中文一般用cp936或 gb2312。


當(dāng)掛載的文件系統(tǒng)linux不支持時(shí)，mount一定報(bào)錯(cuò)，如windows2000的ntfs文件系統(tǒng)?？梢灾匦戮幾glinux內(nèi)核以獲得對(duì)該文件系統(tǒng)的支持。關(guān)于重新編譯linux內(nèi)核，就不在這里說(shuō)了。

四 、自動(dòng)掛載
每次開(kāi)機(jī)訪問(wèn)windows分區(qū)都要運(yùn)行mount命令顯然太煩瑣，為什么訪問(wèn)其他的linux分區(qū)不用使用mount命令呢？
其實(shí)，每次開(kāi)機(jī)時(shí)，linux自動(dòng)將需要掛載的linux分區(qū)掛載上了。那么我們是不是可以設(shè)定讓linux在啟動(dòng)的時(shí)候也掛載我們希望掛載的分區(qū)，如windows分區(qū)，以實(shí)現(xiàn)文件系統(tǒng)的自動(dòng)掛載呢？
這是完全可以的。在/etc目錄下有個(gè)fstab文件，它里面列出了linux開(kāi)機(jī)時(shí)自動(dòng)掛載的文件系統(tǒng)的列表。我的/etc/fstab文件如下：



/dev/hda2 / ext3 defaults 1 1
/dev/hda1 /boot ext3 defaults 1 2
none /dev/pts devpts gid=5,mode=620 0 0
none /proc proc defaults 0 0
none /dev/shm tmpfs defaults 0 0
/dev/hda3 swap swap defaults 0 0
/dev/cdrom /mnt/cdrom iso9660 noauto,codepage=936,iocharset=gb2312 0 0
/dev/fd0 /mnt/floppy auto noauto,owner,kudzu 0 0
/dev/hdb1 /mnt/winc vfat defaults,codepage=936,iocharset=cp936 0 0
/dev/hda5 /mnt/wind vfat defaults,codepage=936,iocharset=cp936 0 0




在/etc/fstab文件里，第一列是掛載的文件系統(tǒng)的設(shè)備名，第二列是掛載點(diǎn)，第三列是掛載的文件系統(tǒng)類型，第四列是掛載的選項(xiàng)，選項(xiàng)間用逗號(hào)分隔。第五六列不知道是什么意思，還望高手指點(diǎn)。

在最后兩行是我手工添加的windows下的C；D盤，加了codepage=936和iocharset=cp936參數(shù)以支持中文文件名。參數(shù)defaults實(shí)際上包含了一組默認(rèn)參數(shù)：

rw 以可讀寫(xiě)模式掛載
suid 開(kāi)啟用戶ID和群組ID設(shè)置位
dev 可解讀文件系統(tǒng)上的字符或區(qū)塊設(shè)備
exec 可執(zhí)行二進(jìn)制文件
auto 自動(dòng)掛載
nouser 使一般用戶無(wú)法掛載
async 以非同步方式執(zhí)行文件系統(tǒng)的輸入輸出操作
linux操作系統(tǒng)文章專題:linux操作系統(tǒng)詳解（linux不再難懂）