萬(wàn)物皆是文件

? ? 在unix里面這是一句很有名的話: 在linux系統(tǒng)的大多數(shù)資源都以文件形式存在，包括文件 目錄 io 管道 套接字 甚至是硬件設(shè)配 等

eg: ruby 每一個(gè)io類(lèi)資源 都有一個(gè)打開(kāi)文件編號(hào)(從3開(kāi)始往后) file = File.open("/dev/null"); file.fileno

linux文件系統(tǒng)

? 文件系統(tǒng)是linux的一個(gè)十分基礎(chǔ)的知識(shí)展蒂，同時(shí)也是學(xué)習(xí)linux的必備知識(shí)。本文將了解linux的文件系統(tǒng)兽泄，主要包括了linux磁盤(pán)分區(qū)和目錄、掛載基本原理漾月、文件存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)病梢、軟鏈接硬鏈接、和常見(jiàn)目錄的介紹梁肿。

1.Linux磁盤(pán)分區(qū)和目錄

Linux發(fā)行版本之間的差別很少蜓陌，差別主要表現(xiàn)在系統(tǒng)管理的特色工具以及軟件包管理方式的不同。目錄結(jié)構(gòu)基本上都是一樣的吩蔑。?Windows的文件結(jié)構(gòu)是多個(gè)并列的樹(shù)狀結(jié)構(gòu)钮热，最頂部的是不同的磁盤(pán)（分區(qū)），如：C烛芬，D隧期，E，F(xiàn)等赘娄。

Linux的文件結(jié)構(gòu)是單個(gè)的樹(shù)狀結(jié)構(gòu).可以用tree進(jìn)行展示厌秒。?在Ubuntu下安裝tree（sudo apt-get install tree）,并可通過(guò)命令來(lái)查看。

每次安裝系統(tǒng)的時(shí)候我們都會(huì)進(jìn)行分區(qū)擅憔，Linux下磁盤(pán)分區(qū)和目錄的關(guān)系如下：

–??????任何一個(gè)分區(qū)都必須掛載到某個(gè)目錄上鸵闪。

–??????目錄是邏輯上的區(qū)分。分區(qū)是物理上的區(qū)分暑诸。

–??????磁盤(pán)Linux分區(qū)都必須掛載到目錄樹(shù)中的某個(gè)具體的目錄上才能進(jìn)行讀寫(xiě)操作蚌讼。

–??????根目錄是所有Linux的文件和目錄所在的地方，需要掛載上一個(gè)磁盤(pán)分區(qū)个榕。

以下是我們可能存在的一種目錄和分區(qū)關(guān)系：

圖1：目錄和分區(qū)關(guān)系

Q:如何查看分區(qū)和目錄及使用情況篡石？

–??????fdisk查看硬盤(pán)分區(qū)表

–??????df：查看分區(qū)使用情況

–??????du:?查看文件占用空間情況

Q:?為什么要分區(qū)，如何分區(qū)西采？

–??????可以把不同資料凰萨，分別放入不同分區(qū)中管理，降低風(fēng)險(xiǎn)械馆。

–??????大硬盤(pán)搜索范圍大胖眷，效率低

–??????磁盤(pán)配合只能對(duì)分區(qū)做設(shè)定

–??????/home /var /usr/local經(jīng)常是單獨(dú)分區(qū)，因?yàn)榻?jīng)常會(huì)操作霹崎，容易產(chǎn)生碎片

2.Mount掛載和NFS簡(jiǎn)介

掛載的概念：當(dāng)要使用某個(gè)設(shè)備時(shí)珊搀，例如要讀取硬盤(pán)中的一個(gè)格式化好的分區(qū)、光盤(pán)或軟件等設(shè)備時(shí)尾菇，必須先把這些設(shè)備對(duì)應(yīng)到某個(gè)目錄上境析，而這個(gè)目錄就稱為“掛載點(diǎn)（mount point）”囚枪，這樣才可以讀取這些設(shè)備，而這些對(duì)應(yīng)的動(dòng)作就是“掛載”劳淆。?將物理分區(qū)細(xì)節(jié)屏蔽掉链沼。用戶只有統(tǒng)一的邏輯概念。所有的東西都是文件沛鸵。Mount命令可以實(shí)現(xiàn)掛載：

mount [-fnrsvw] [-t vfstype] [-o options] device dir

Q：所有的磁盤(pán)分區(qū)都必須被掛載上才能使用忆植，那么我們機(jī)器上的硬盤(pán)分區(qū)是如何被掛載的？

A：這主要是它利用了/etc/fstab文件谒臼。每次內(nèi)核加載它知道從這里開(kāi)始mount文件系統(tǒng)朝刊。每次系統(tǒng)啟動(dòng)會(huì)根據(jù)該文件定義自動(dòng)掛載。若沒(méi)有被自動(dòng)掛載蜈缤，分區(qū)將不能使用拾氓。?如下是我的/etc/fstab的定義，主要是根據(jù)裝機(jī)的分區(qū)來(lái)的：

# 文件系統(tǒng) 掛載點(diǎn) 類(lèi)型

proc????????????/proc???????????proc????defaults????????0???????0

#/dev/sda1被自動(dòng)掛載到? /

UUID=cb1934d0-4b72-4bbf-9fad-885d2a8eeeb1 /???????????????ext3????relatime,errors=remount-ro 0???????1

# /dev/sda5?被自動(dòng)掛載到分區(qū)/home

UUID=c40f813b-bb0e-463e-aa85-5092a17c9b94 /home???????????ext3????relatime????????0???????2

#/dev/sda7?被自動(dòng)掛載到/work

UUID=0f918e7e-721a-41c6-af82-f92352a568af /work???????????ext3????relatime????????0???????2

#分區(qū)?/dev/sda6被自動(dòng)掛載到swap

UUID=2f8bdd05-6f8e-4a6b-b166-12bb52591a1f none????????????swap????sw??????????????0???????0

Q：移動(dòng)硬盤(pán)如何掛載底哥？如何掛載一個(gè)新的分區(qū)咙鞍？

移動(dòng)硬盤(pán)有驅(qū)動(dòng)模塊會(huì)自動(dòng)掛載，如果有個(gè)新硬盤(pán)趾徽，要先進(jìn)行分區(qū)续滋，并通過(guò)mount命令掛載到某個(gè)文件夾。如果要自動(dòng)掛載則可以修改/etc/fstab文件.

nfs簡(jiǎn)介:

NFS 是Network File System的縮寫(xiě)孵奶，即網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)疲酌。一種使用于分散式文件系統(tǒng)的協(xié)定，由Sun公司開(kāi)發(fā)了袁，于1984年向外公布朗恳。功能是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)讓不同的機(jī)器、不同的操作系統(tǒng)能夠彼此分享個(gè)別的數(shù)據(jù)载绿，讓?xiě)?yīng)用程序在客戶端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)位于服務(wù)器磁盤(pán)中的數(shù)據(jù)粥诫，是在類(lèi)Unix系統(tǒng)間實(shí)現(xiàn)磁盤(pán)文件共享的一種方法。

NFS相信在很多地方都有廣泛使用崭庸，是一個(gè)非常好的文件共享方式怀浆。我們公司所使用的上傳服務(wù)就是把文件上傳到某臺(tái)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上，中間就是通過(guò)NFS實(shí)現(xiàn)怕享。

使用NFS客戶端可以透明的地訪問(wèn)服務(wù)器端的文件执赡。NFS也是通過(guò)mount來(lái)實(shí)現(xiàn)，底層是通過(guò)NFS通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)熬粗〔缶粒基本原理：

圖2：NFS基本原理

Ubuntu下面Ubuntu下的例子

服務(wù)端:

$apt-get install nfs-kernel-server

vi /etc/exports?添加nfs目錄: /personal/nfs_share

10.1.60.34(rw,sync,no_root_squash)

$sudo exportfs -r

$sudo /etc/init.d/portmap start

$sudo /etc/init.d/nfs-kernel-server start

客戶端:

$sudo apt-get install nfs-common

$sudo mount 10.19.34.76:/personal/nfs_share ~/nfsshare

3.文件類(lèi)型

Linux下面的文件類(lèi)型主要有：

a)普通文件：C語(yǔ)言元代碼余境、SHELL腳本驻呐、二進(jìn)制的可執(zhí)行文件等灌诅。分為純文本和二進(jìn)制。

b)目錄文件：目錄含末，存儲(chǔ)文件的唯一地方猜拾。

c)鏈接文件：指向同一個(gè)文件或目錄的的文件。

d)特殊文件：與系統(tǒng)外設(shè)相關(guān)的佣盒，通常在/dev下面挎袜。分為塊設(shè)備和字符設(shè)備。

可以通過(guò)ls –l, file, stat幾個(gè)命令來(lái)查看文件的類(lèi)型等相關(guān)信息肥惭。

4.文件存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)

Linux正統(tǒng)的文件系統(tǒng)(如ext2盯仪、ext3)一個(gè)文件由目錄項(xiàng)、inode和數(shù)據(jù)塊組成蜜葱。

目錄項(xiàng):包括文件名和inode節(jié)點(diǎn)號(hào)全景。

Inode：又稱文件索引節(jié)點(diǎn)，是文件基本信息的存放地和數(shù)據(jù)塊指針存放地牵囤。

數(shù)據(jù)塊：文件的具體內(nèi)容存放地爸黄。

Linux正統(tǒng)的文件系統(tǒng)(如ext2、3等)將硬盤(pán)分區(qū)時(shí)會(huì)劃分出目錄塊揭鳞、inode Table區(qū)塊和data block數(shù)據(jù)區(qū)域炕贵。一個(gè)文件由一個(gè)目錄項(xiàng)、inode和數(shù)據(jù)區(qū)域塊組成野崇。Inode包含文件的屬性(如讀寫(xiě)屬性称开、owner等，以及指向數(shù)據(jù)塊的指針)乓梨，數(shù)據(jù)區(qū)域塊則是文件內(nèi)容钥弯。當(dāng)查看某個(gè)文件時(shí)，會(huì)先從inode table中查出文件屬性及數(shù)據(jù)存放點(diǎn)督禽，再?gòu)臄?shù)據(jù)塊中讀取數(shù)據(jù)脆霎。

站在2w英尺視圖,文件存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)大概如下：

圖3：文件存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)2w英尺視圖

其中目錄項(xiàng)的結(jié)構(gòu)如下(每個(gè)文件的目錄項(xiàng)存儲(chǔ)在改文件所屬目錄的文件內(nèi)容里)：

圖4：目錄項(xiàng)結(jié)構(gòu)

其中文件的inode結(jié)構(gòu)如下（inode里所包含的文件信息可以通過(guò)stat filename查看得到）：

圖5：inode結(jié)構(gòu)

以上只反映大體的結(jié)構(gòu)，linux文件系統(tǒng)本身在不斷發(fā)展狈惫。但是以上概念基本是不變的睛蛛。且如ext2、ext3胧谈、ext4文件系統(tǒng)也存在很大差別忆肾，如果要了解可以查看專門(mén)的文件系統(tǒng)介紹。

5.軟連接菱肖、硬鏈接

軟鏈接和硬鏈接是我們常見(jiàn)的兩種概念：

硬連接：是給文件一個(gè)副本客冈，同時(shí)建立兩者之間的連接關(guān)系。修改其中一個(gè)稳强，與其連接的文件同時(shí)被修改场仲。如果刪除其中[color=red]任意一個(gè)[/color]其余的文件將不受影響和悦。

軟連接:也叫符號(hào)連接,他只是對(duì)源文件在新的位置建立一個(gè)“快捷（借用一下wondows常用詞）”，所以渠缕，當(dāng)源文件刪除時(shí)鸽素，符號(hào)連接的文件將成為無(wú)源之水->僅僅剩下個(gè)文件名了，當(dāng)然刪除這個(gè)連接亦鳞，也不會(huì)影響到源文件馍忽，但對(duì)連接文件的使用、引用都是直接調(diào)用源文件的燕差。

具體關(guān)系可以看下圖：

圖5：軟鏈接和硬鏈接

從圖上可以看出硬鏈接和軟鏈接的區(qū)別：

1：硬鏈接原文件和新文件的inode編號(hào)一致遭笋。而軟鏈接不一樣。

2：對(duì)原文件刪除徒探，會(huì)導(dǎo)致軟鏈接不可用坐梯，而硬鏈接不受影響。

3：對(duì)原文件的修改刹帕，軟吵血、硬鏈接文件內(nèi)容也一樣的修改，因?yàn)槎际侵赶蛲粋€(gè)文件內(nèi)容的偷溺。

6.文件目錄管理命令

磁盤(pán)和文件空間

fdisk df du

文件目錄與管理

cd pwd mkdir rmdir ls cp rm mv

查看文件內(nèi)容

cat:

cat [file]

查看文件的內(nèi)容蹋辅。全程式concatenate的意思，將文件內(nèi)容連續(xù)輸出到屏幕上挫掏。第一行到最后一行顯示侦另。

tac:

tac [file]

和cat剛好相反 是從最后一行到第一行的方式查看。

cat有個(gè)比較不好的地方時(shí)當(dāng)文件比較大時(shí)候沒(méi)辦法看清楚尉共，這個(gè)時(shí)候可以用more或者Less命令褒傅。

more:

more [file]

如果使用grep或者find等命令時(shí)，可以配合使用more一頁(yè)一頁(yè)的查看袄友。如果看到一半想退出殿托，則敲入’q’即可退出。

less:

less [file]

less比more更有彈性剧蚣，可以上下翻頁(yè)支竹。

如果只想讀取文件的頭幾行或者文件的末尾幾行，可以用head或tail.

head –n [file]：讀取文件的前n行鸠按。

tail –n [file]：讀取文件末尾n行礼搁。

以上命令都是用于查看字符文件，二進(jìn)制文件出來(lái)的都是亂碼目尖，要看二進(jìn)制文件的內(nèi)容馒吴，可以用od命令,如查看一個(gè)MP3文件里面的內(nèi)容:

od shijiemori.mp3

文件目錄與權(quán)限

chmod chown chgrp umask

文件查找

which:

which [filename]

該命令用于查詢通過(guò)PATH路徑到該路徑內(nèi)查找可執(zhí)行文件。

如：Which passwd:查找可執(zhí)行文件passwd

whereis:

whereis [-bmsu] [keyword]

該命令用于把相關(guān)字的文件和目錄都列出來(lái)。(Linux 會(huì)將文件都記錄在一個(gè)文件數(shù)據(jù)庫(kù)里面饮戳，該命令式從數(shù)據(jù)庫(kù)去查詢豪治，所以速度比較快,Linux每天會(huì)更新該數(shù)據(jù)庫(kù))

locate:

locate [filename]

該命令用于把相關(guān)字的文件和目錄都列出來(lái)。查找數(shù)據(jù)特別快莹捡，也是通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)方式來(lái)查詢鬼吵。但是數(shù)據(jù)庫(kù)一周更新一次扣甲，所以可能有些存在數(shù)據(jù)查不到篮赢。可以去修改配置文件琉挖。

find:

find [path] [參數(shù)] [keyword]

該命令用于在指定路徑下查找文件启泣。不是通過(guò)數(shù)據(jù)來(lái)查詢，所以速度會(huì)比較慢示辈。

7.常見(jiàn)目錄解釋

Linux各種發(fā)行版的目錄結(jié)構(gòu)基本一致寥茫，各個(gè)目錄簡(jiǎn)單介紹如下：

目錄

描述

/

根目錄

/bin

做為基礎(chǔ)系統(tǒng)所需要的最基礎(chǔ)的命令就是放在這里。比如?ls矾麻、cp纱耻、mkdir等命令；功能和/usr/bin類(lèi)似险耀，這個(gè)目錄中的文件都是可執(zhí)行的弄喘，普通用戶都可以使用的命令。

/boot

Linux的內(nèi)核及引導(dǎo)系統(tǒng)程序所需要的文件甩牺，比如?vmlinuz initrd.img?文件都位于這個(gè)目錄中蘑志。在一般情況下，GRUB或LILO系統(tǒng)引導(dǎo)管理器也位于這個(gè)目錄贬派；啟動(dòng)裝載文件存放位置急但，如kernels,initrd,grub。一般是一個(gè)獨(dú)立的分區(qū)搞乏。

/dev

一些必要的設(shè)備,聲卡波桩、磁盤(pán)等。還有如?/dev/null. /dev/console /dev/zero /dev/full?等请敦。

/etc

系統(tǒng)的配置文件存放地.?一些服務(wù)器的配置文件也在這里突委；比如用戶帳號(hào)及密碼配置文件；

/etc/opt:/opt對(duì)應(yīng)的配置文件

/etc/X11:Xwindows系統(tǒng)配置文件

/etc/xml:XML配置文件

……

/home

用戶工作目錄冬三，和個(gè)人配置文件匀油，如個(gè)人環(huán)境變量等，所有的賬號(hào)分配一個(gè)工作目錄勾笆。一般是一個(gè)獨(dú)立的分區(qū)敌蚜。

/lib

庫(kù)文件存放地。bin和sbin需要的庫(kù)文件窝爪。類(lèi)似windows的DLL弛车。

/media

可拆卸的媒介掛載點(diǎn)齐媒，如CD-ROMs、移動(dòng)硬盤(pán)纷跛、U盤(pán)喻括，系統(tǒng)默認(rèn)會(huì)掛載到這里來(lái)。

/mnt

臨時(shí)掛載文件系統(tǒng)贫奠。這個(gè)目錄一般是用于存放掛載儲(chǔ)存設(shè)備的掛載目錄的唬血，比如有cdrom?等目錄』秸福可以參看/etc/fstab的定義拷恨。

/opt

可選的應(yīng)用程序包。

/proc

操作系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)谢肾，進(jìn)程（正在運(yùn)行中的程序）信息及內(nèi)核信息（比如cpu腕侄、硬盤(pán)分區(qū)、內(nèi)存信息等）存放在這里芦疏。/proc目錄偽裝的文件系統(tǒng)proc的掛載目錄冕杠，proc并不是真正的文件系統(tǒng)，它的定義可以參見(jiàn)?/etc/fstab?酸茴。

/root

Root用戶的工作目錄

/sbin

和bin類(lèi)似分预，是一些可執(zhí)行文件，不過(guò)不是所有用戶都需要的弊决，一般是系統(tǒng)管理所需要使用得到的噪舀。

/tmp

系統(tǒng)的臨時(shí)文件，一般系統(tǒng)重啟不會(huì)被保存飘诗。

/usr

包含了系統(tǒng)用戶工具和程序与倡。

/usr/bin：非必須的普通用戶可執(zhí)行命令

/usr/include：標(biāo)準(zhǔn)頭文件

/usr/lib:/usr/bin/?和?/usr/sbin/的庫(kù)文件

/usr/sbin:非必須的可執(zhí)行文件

/usr/src:內(nèi)核源碼

/usr/X11R6:X Window System, Version 11, Release 6.

/srv

該目錄存放一些服務(wù)啟動(dòng)之后需要提取的數(shù)據(jù)