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Linux快速入门之:Linux文件及文件系统

2013/09/13
阅读需 13 分钟
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1.3  Linux文件及文件系统

在安装完Linux之后,下面先对Linux中一些非常重要的概念做一些介绍,以便进一步学习使用Linux。

1.3.1  文件类型及文件属性

1.文件类型

Linux中的文件类型与Windows有显著的区别,其中最显著的区别在于Linux对目录和设备都当作文件来进行处理,这样就简化了对各种不同类型设备的处理,提高了效率。Linux中主要的文件类型分为4种:普通文件、目录文件、链接文件和设备文件。

(1)普通文件。

普通文件同Windows中的文件一样,是用户日常使用最多的文件。它包括文本文件、shell脚本(shell的概念在第2章会进行讲解)、二进制的可执行程序和各种类型的数据。

(2)目录文件。

在Linux中,目录也是文件,它们包含文件名和子目录名以及指向那些文件和子目录的指针。目录文件是Linux中存储文件名的惟一地方,当把文件和目录相对应起来时,也就是用指针将其链接起来之后,就构成了目录文件。因此,在对目录文件进行操作时,一般不涉及对文件内容的操作,而只是对目录名和文件名的对应关系进行操作。

另外,Linux系统中的每个文件都被赋予惟一的数值,而这个数值被称作索引节点。索引节点存储在一个称作索引节点表(Inode Table)中,该表在磁盘格式化时被分配。每个实际的磁盘或分区都有自己的索引节点表。一个索引节点包含文件的所有信息,包括磁盘上数据的地址和文件类型。

Linux文件系统把索引节点号1赋予根目录,这也就是Linux的根目录文件在磁盘上的地址。根目录文件包括文件名、目录名及它们各自的索引节点号的列表,Linux可以通过查找从根目录开始的一个目录链来找到系统中的任何文件。

Linux通过目录链接来实现对整个文件系统的操作。比如,把文件从一个磁盘目录移到另一实际磁盘的目录时(实际上是通过读取索引节点表来检测这种动作的),这时,原先文件的磁盘索引号被删除,在新磁盘上建立相应的索引节点。它们之间的相应关系如图1.5所示。

图1.5  目录文件与索引节点关系

(3)链接文件。

链接文件有些类似于Windows中的“快捷方式”,但是它的功能更为强大。它可以实现对不同的目录、文件系统甚至是不同的机器上的文件直接访问,并且不必重新占用磁盘空间。

(4)设备文件。

Linux把设备都当作文件一样来进行操作,这样就大大方便了用户的使用(在后面的Linux编程中可以更为明显地看出)。在Linux下与设备相关的文件一般都在/dev目录下,它包括两种,一种是块设备文件,另一种是字符设备文件。

n 块设备文件是指数据的读写,它们是以块(如由柱面和扇区编址的块)为单位的设备,最简单的如硬盘(/dev/hda1)等。

n 字符设备主要是指串行端口的接口设备。

2.文件属性

Linux中的文件属性如图1.6如示。

图1.6  Linux文件属性表示方法

首先,Linux中文件的拥有者可以把文件的访问属性设成3种不同的访问权限:可读(r)、可写(w)和可执行(x)。文件又有3个不同的用户级别:文件拥有者(u)、所属的用户组(g)和系统里的其他用户(o)。

第一个字符显示文件的类型。

n “-”表示普通文件。

n “d”表示目录文件。

n “l”表示链接文件。

n “c”表示字符设备。

n “b”表示块设备。

n “p”表示命名管道,比如FIFO文件(First In First Out,先进先出)。

n “f”表示堆栈文件,比如LIFO文件(Last In First Out,后进先出)。

n “s”表示套接字。

第一个字符之后有三个三位字符组:

n 第一个三位字符组表示文件拥有者(u)对该文件的权限。

n 第二个三位字符组表示文件用户组(g)对该文件的权限。

n 第三个三位字符组表示系统其他用户(o)对该文件的权限。

n 若该用户组对此没有权限,一般显示“-”字符。

 

小知识

目录权限和文件权限有一定的区别。对于目录而言,r代表允许列出该目录下的文件和子目录,w代表允许生成和删除该目录下的文件,x代表允许访问该目录。

1.3.2  文件系统类型介绍

1.ext2和ext3

ext3是现在Linux(包括Red Hat,Mandrake下)常见的默认的文件系统,它是ext2的升级版本。正如Red Hat公司的首席核心开发人员Michael K.Johnson所说,从ext2转换到ext3主要有以下4个理由:可用性、数据完整性、速度以及易于转化。ext3中采用了日志式的管理机制,它使文件系统具有很强的快速恢复能力,并且由于从ext2转换到ext3无须进行格式化,因此,更加推进了ext3文件系统的推广。

2.swap文件系统

该文件系统是Linux中作为交换分区使用的。在安装Linux的时候,交换分区是必须建立的,并且它所采用的文件系统类型必须是swap而没有其他选择。

3.vfat文件系统

Linux中把DOS中采用的FAT文件系统(包括FAT12、FAT16和FAT32)都称为vfat文件系统。

4.NFS文件系统

NFS文件系统是指网络文件系统,这种文件系统也是Linux的独到之处。它可以很方便地在局域网内实现文件共享,并且使多台主机共享同一主机上的文件系统。而且NFS文件系统访问速度快、稳定性高,已经得到了广泛的应用,尤其在嵌入式领域,使用NFS文件系统可以很方便地实现文件本地修改,而免去了一次次读写Flash的忧虑。

5.ISO9660文件系统

这是光盘所使用的文件系统,在Linux中对光盘已有了很好的支持,它不仅可以提供对光盘的读写,还可以实现对光盘的刻录。

1.3.3  Linux目录结构

下面以Red Hat Enterprise 4 AS为例,详细列出了Linux文件系统中各主要目录的存放内容,如表1.1所示。

表1.1 Linux文件系统目录结构

目    录

目 录 内 容

/bin

bin就是二进制(binary)的英文缩写。在这里存放Linux常用操作命令的执行文件,如mv、ls、mkdir等。有时,这个目录的内容和/usr/bin里面的内容一样,它们都是放置一般用户使用的执行文件

/boot

这个目录下存放操作系统启动时所要用到的程序。如启动grub就会用到其下的/boot/grub子目录

/dev

该目录中包含了所有Linux系统中使用的外部设备。要注意的是,这里并不是存放外部设备的驱动程序,它实际上是一个访问这些外部设备的端口。由于在Linux中,所有的设备被当作文件进行操作,比如:/dev/cdrom代表光驱,用户可以非常方便地像访问文件、目录一样对其进行访问

/etc

该目录下存放了系统管理时要用到的各种配置文件和子目录。如网络配置文件、文件系统、x系统配置文件、设备配置信息、设置用户信息等都在这个目录下。系统在启动过程中需要读取其参数并进行相应的配置

/etc/rc.d

该目录主要存放Linux启动和关闭时要用到的脚本文件,在后面的启动详解中还会进一步地讲解

/etc/rc.d/init

该目录存放所有Linux服务默认的启动脚本(在新版本的Linux中还用到/etc/xinetd.d目录下的内容)

/home

该目录是Linux系统中默认的用户工作根目录。如前面在1.3.1节中所述,执行adduser命令后系统会在/home目录下为对应账号建立一个同名的主目录

/lib

该目录是用来存放系统动态链接共享库的。几乎所有的应用程序都会用到这个目录下的共享库。因此,千万不要轻易对这个目录进行操作

/lost+found

该目录在大多数情况下都是空的。只有当系统产生异常时,会将一些遗失的片段放在此目录下

/media

该目录下是光驱和软驱的挂载点,Fedora Core 4已经可以自动挂载光驱和软驱

/misc

该目录下存放从DOS下进行安装的实用工具,一般为空

/mnt

该目录是软驱、光驱、硬盘的挂载点,也可以临时将别的文件系统挂载到此目录下

/proc

该目录是用于放置系统核心与执行程序所需的一些信息。而这些信息是在内存中由系统产生的,故不占用硬盘空间

/root

该目录是超级用户登录时的主目录

/sbin

该目录用来存放系统管理员的常用的系统管理程序

/tmp

该目录用来存放不同程序执行时产生的临时文件。一般Linux安装软件的默认安装路径就是这里

/usr

这是一个非常重要的目录,用户的很多应用程序和文件都存放在这个目录下,类似于Windows下的Program Files的目录

/usr/bin

系统用户使用的应用程序

/usr/sbin

超级用户使用的比较高级的管理程序和系统守护程序

/usr/src

内核源代码默认的放置目录

/srv

该目录存放一些服务启动之后需要提取的数据

/sys

这是Linux 2.6内核的一个很大的变化。该目录下安装了2.6内核中新出现的一个文件系统sysfs。sysfs文件系统集成了下面3种文件系统的信息:针对进程信息的proc文件系统、针对设备的devfs文件系统以及针对伪终端的devpts文件系统。该文件系统是内核设备树的一个直观反映。当一个内核对象被创建的时候,对应的文件和目录也在内核对象子系统中被创建

/var

这也是一个非常重要的目录,很多服务的日志信息都存放在这里

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