Linux文件系统详解及常用命令Word格式文档下载.docx

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/etc/rc.d启动的配置文件和脚本

/home用户主目录，比如用户user的主目录就是/home/user，可以用～user表示

/lib标准程序设计库（动态链接共享库），作用类似windows里的.dll文件

/sbin系统管理命令，存放的是系统管理员使用的管理程序

/tmp公用的临时文件存储点

/root系统管理员的主目录

/mnt系统提供这个目录是让用户临时挂载其他的文件系统。

/lost+found该目录平时是空的，系统非正常关机而留下“无家可归”的文件（windows下叫什么.chk）就在这里

/proc虚拟的目录，是系统内存的映射。

可直接访问这个目录来获取系统信息。

/var某些大文件的溢出区，比方说各种服务的日志文件

/usr最庞大的目录，要用到的应用程序和文件几乎都在这个目录。

其中包含：

/usr/X11R6存放Xwindow的目录

/usr/bin众多的应用程序

/usr/sbin超级用户的一些管理程序

/usr/doclinux文档

/usr/includelinux下开发和编译应用程序所需要的头文件

/usr/lib常用的动态链接库和软件包的配置文件

/usr/man帮助文档

/usr/src源代码，linux内核的源代码就放在/usr/src/linux里

/usr/local/bin本地增加的命令

/usr/local/lib本地增加的库

二、linux文件系统

文件系统指文件存在的物理空间，linux系统中每个分区都是一个文件系统，都有自己的目录层次结构。

linux会将这些分属不同分区的、单独的文件系统按一定的方式形成一个系统的总的目录层次结构。

一个操作系统的运行离不开对文件的操作，因此必然要拥有并维护自己的文件系统。

文件系统分配策略：

块分配（blockallocation）和扩展分配（extentallocation）

块分配：

磁盘上的文件块根据需要分配给文件，避免了存储空间的浪费。

但当文件扩充时，会造成文件中文件块的不连续，从而导致过多的磁盘寻道时间。

每一次文件扩展时，块分配算法就需要写入文件块的结构信息，也就是meta-dada。

meta-data总是与文件一起写入存储设备，改变文件的操作要等到所有meta-data的操作都完成后才能进行，因此meta-data的操作会明显降低整个文件系统的性能。

扩展分配：

文件创建时，一次性分配一连串连续的块，当文件扩展时，也一次分配很多块。

meta-data在文件创建时写入，当文件大小没有超过所有已分配文件块大小时，就不用写入meta-data，直到需要再分配文件块的时候。

扩展分配采用成组分配块的方式，减少了SCSI设备写数据的时间，在读取顺序文件时具有良好的性能，但随机读取文件时，就和块分配类似了。

文件块的组或块簇（blockcluster）的大小是在编译时确定的。

簇的大小对文件系统的性能有很大的影响。

注：

meta-data元信息：

和文件有关的信息，比如权限、所有者以及创建、访问或更改时间等。

Linux文件系统使用索引节点来记录文件信息，作用像windows的文件分配表。

索引节点是一个结构，它包含了一个文件的长度、创建及修改时间、权限、所属关系、磁盘中的位置等信息。

一个文件系统维护了一个索引节点的数组，每个文件或目录都与索引节点数组中的唯一一个元素对应。

系统给每个索引节点分配了一个号码，也就是该节点在数组中的索引号，称为索引节点号。

linux文件系统将文件索引节点号和文件名同时保存在目录中。

所以，目录只是将文件的名称和它的索引节点号结合在一起的一张表，目录中每一对文件名称和索引节点号称为一个连接。

对于一个文件来说有唯一的索引节点号与之对应，对于一个索引节点号，却可以有多个文件名与之对应。

因此，在磁盘上的同一个文件可以通过不同的路径去访问它。

可以用ln命令对一个已经存在的文件再建立一个新的连接，而不复制文件的内容。

连接有软连接和硬连接之分，软连接又叫符号连接。

它们各自的特点是：

硬连接：

原文件名和连接文件名都指向相同的物理地址。

目录不能有硬连接；

硬连接不能跨越文件系统（不能跨越不同的分区）文件在磁盘中只有一个拷贝，节省硬盘空间；

由于删除文件要在同一个索引节点属于唯一的连接时才能成功，因此可以防止不必要的误删除。

符号连接：

用ln-s命令建立文件的符号连接，符号连接是linux特殊文件的一种，作为一个文件，它的数据是它所连接的文件的路径名。

类似windows下的快捷方式。

可以删除原有的文件而保存连接文件，没有防止误删除功能。

Linux文件系统类型：

ext2：

早期linux中常用的文件系统

ext3：

ext2的升级版，带日志功能

RAMFS：

内存文件系统，速度很快

NFS：

网络文件系统，由SUN发明，主要用于远程文件共享

MS-DOS：

MS-DOS文件系统

VFAT：

Windows95/98操作系统采用的文件系统

FAT：

WindowsXP操作系统采用的文件系统

NTFS：

WindowsNT/XP操作系统采用的文件系统

HPFS：

OS/2操作系统采用的文件系统

PROC:

虚拟的进程文件系统

ISO9660：

大部分光盘所采用的文件系统

ufsSun:

OS所采用的文件系统

NCPFS：

Novell服务器所采用的文件系统

SMBFS：

Samba的共享文件系统

XFS：

由SGI开发的先进的日志文件系统，支持超大容量文件

JFS：

IBM的AIX使用的日志文件系统

ReiserFS:

基于平衡树结构的文件系统

udf:

可擦写的数据光盘文件系统

虚拟文件系统VFS

linux支持的所有文件系统称为逻辑文件系统，而linux在传统的逻辑文件系统的基础上增加了一个虚拟文件系统（VitualFileSystem,VFS）的接口层。

虚拟文件系统（VFS）位于文件系统的最上层，管理各种逻辑文件系统，并可以屏蔽各种逻辑文件系统之间的差异，提供统一文件和设备的访问接口。

文件的逻辑结构

文件的逻辑结构可分为两大类：

字节流式的无结构文件和记录式的有结构文件。

由字节流（字节序列）组成的文件是一种无结构文件或流式文件，不考虑文件内部的逻辑结构，只是简单地看作是一系列字节的序列，便于在文件的任意位置添加内容。

由记录组成的文件称为记录式文件，记录是这种文件类型的基本信息单位，记录式文件通用于信息管理。

文件类型：

普通文件：

通常是流式文件

目录文件：

用于表示和管理系统中的全部文件

链接文件：

用于不同目录下文件的共享

设备文件：

包括块设备文件和字符设备文件，块设备文件表示磁盘文件、光盘等，字符设备文件按照字符操作终端、键盘等设备。

管道（FIFO）文件:

提供进程间通信的一种方式

套接字（socket）文件：

该文件类型与网络通信有关

文件结构：

包括索引节点和数据

索引节点：

又称I节点，在文件系统结构中，包含有关相应文件的信息一个记录，这些信息包括文件权限、文件名、文件大小、存放位置、建立日期等。

文件系统中所有文件的索引节点保存在索引节点表中。

数据：

文件的实际内容。

可以是空的，也可以非常大，并且拥有自己的结构。

ext2文件系统

ext2文件系统的数据块大小一般为1024B、2048B或4096B

ext2文件系统采用的索引节点（inode）：

索引节点采用了多重索引结构，主要体现在直接指针和3个间接指针。

直接指针包含12个直接指针块，它们直接指向包含文件数据的数据块，紧接在后面的3个间接指针是为了适应文件的大小变化而设计的。

假设数据块大小为1024B，利用12个直接指针，可以保存最大为12KB的文件，当文件超过12KB时，则要利用单级间接指针，该指针指向的数据块保存有一组数据块指针，这些指针依次指向包含有实际数据的数据块，

假如每个指针占用4B，则每个单级指针数据块可保存1024/4＝256个数据指针，因此利用直接指针和单级间接指针可保存1024*12＋1024*256＝268KB的文件。

当文件超过268KB时，再利用二级间接指针，直到使用三级间接指针。

利用直接指针、单级间接指针、二级间接指针、三级间接指针可保存的最大文件大小为：

1024*12+1024*256+1024*256*256+1024*256*256*256＝16843020KB，约16GB。

若数据块大小为2048B，指针占4B，则最大文件大小为：

2048*12+2048*512+2048*512*512+2048*512*512*512＝268,960,792KB约268GB

若数据块大小为4096B，指针占4B，则最大文件大小为：

4096*12+4096*1024+4096*1024*1024+4096*1024*1024*1024＝4,299,165,744KB，约4TB，注：

命令tune2fs-l/dev/sda5可查看文件系统

ext2文件系统最大文件名长度：

255个字符

ext2文件系统的缺点：

ext2在写入文件内容的同时并没有同时写入文件meta-data，其工作顺序是先写入文件的内容，然后等空闲时候才写入文件的meta-data。

若发生意外，则文件系统就会处于不一致状态。

在重新启动系统的时候，linux会启动fsk（filesystemcheck）的程序，扫描整个文件系统并试图修复，但不提供保证。

ext3文件系统：

ext3基于ext2的代码，所以磁盘格式与ext2相同，使用相同的元数据。

ext2文件系统无损转化为ext3文件系统：

tune2fs-j/dev/sda6

日志块设备（Journalingblockdevicelayer,JBD）完成ext3文件系统日志功能。

JBD不是ext3文件系统所特有的，它的设计目标是为了向一个块设备添加日志功能。

当一个文件修改执行时，ext3文件系统代码将通知JBD，称为一个事务（transaction）。

发生意外时，日志功能具有的重放功能，能重新执行中断的事务。

日志中的3种数据模式：

1）、data=writeback：

不处理任何形式的日志数据，给用户整体上的最高性能

2）、data=odered：

只记录元数据日志，但将元数据和数据组成一个单元称为事务（transaction）。

此模式保持可靠性与文件系统的一致性，性能远低于data=writeback模式，但比data=journal模式快

3）、data=journal：

提供完整的数据及元数据日志，所有新数据首先被写入日志，然后才被定位。

意外发生过后，日志可以被重放，将数据与元数据带回一致状态。

这种模式整体性能最慢，但数据需要从磁盘读取和写入磁盘时却是3种模式中最快的。

ext3文件系统最大文件名长度：

ext3文件系统的优点：

可用性、数据完整性、速度、兼容性

10、ReiserFS文件系统

ReiserFS文件系统是由HansReiser和他领导的开发小组共同开发的，整个文件系统完全是从头设计的，是一个非常优秀的文件系统。

也是最早用于Linux的日志文件系统之一。

ReiserFS的特点，先进的日志机制

a.ReiserFS有先进的日志（Journaling/logging）功能机制。

日志机制保证了在每个实际数据修改之前，相应的日志已经写入硬盘。

文件与数据的安全性有了很大提高。

b.高效的磁盘空间利用，Reiserfs对一些小文件不分配inode。

而是将这些文件打包，存放在同一个磁盘分块中。

而其它文件系统则为每个小文件分别放置到一个磁盘分块中。

c.独特的搜寻方式，ReiserFS基于快速平衡树（balancedtree）搜索，平衡树在性能上非常卓越，这是一种非常高效的算法。

ReiserFS搜索大量文件时，搜索速度要比ext2快得多。

Reiserfs文件系统使用B*Tree存储文件，而其它文件系统使用B+Tree树。

B*Tree查询速度比B+Tree要快很多。

Reiserfs在文件定位上速度非常快。

d.在实际运用中，ReiserFS在处理小于4k的文件时，比ext2快5倍；

带尾文件压缩功能（默认）的ReiserFS比ext2文件系统多存储6%的数据。

e.支持海量磁盘，ReiserFS是一个非常优秀的文件系统，一直被用在高端UNIX系统上，可轻松管理上百G的文件系统，ReiserFS文件系统最大支持的文件系统尺寸为16TB。

这非常适合企业级应用中。

f.优异的性能，由于它的高效存储和快速小文件I/O特点，使用ReiserFs文件系统的PC，在启动X窗口系统时，所花的时间要比在同一台机器上使用ext2文件系统少1/3。

另外，ReiserFS文件系统支持单个文件尺寸为4G的文件，这为大型数据库系统在linux上的应用提供了更好的选择。

三、挂载文件系统

由上一节知道，linux系统中每个分区都是一个文件系统，都有自己的目录层次结构。

这里所说的“按一定方式”就是指的挂载。

将一个文件系统的顶层目录挂到另一个文件系统的子目录上，使它们成为一个整体，称为挂载。

把该子目录称为挂载点。

根分区：

　　/根目录

┃

┏━━━━┳━━━━━┳━━━━━┳━━━━━╋━━━━━┳━━━━━┳━━━━━┳━━━━━┓

┃┃┃┃┃┃┃┃┃

┏━┻━┓

┃┃

rc.dcron.d

┏━━━┳━━━┳━┻━┳━━━━┓

┃┃┃┃┃

init.drc0.drc1.drc2.d……

　　/usr分区：

　　usr

┏━━━━┳━━━╋━━━┳━━━┳━━━┓

┃┃┃┃┃┃

X11R6srcliblocalmanbin

┃┏━━━╋━━━┓

┃┃┃┃

linuxbinlibsrc

1、挂载点必须是一个目录。

2、一个分区挂载在一个已存在的目录上，这个目录可以不为空，但挂载后这个目录下以前的内容将不可用。

对于其他操作系统建立的文件系统的挂载也是这样。

但是需要理解的是：

光盘、软盘、其他操作系统使用的文件系统的格式与linux使用的文件系统格式是不一样的。

光盘是ISO9660；

软盘是fat16或ext2；

windowsNT是fat16、NTFS；

windows98是fat16、fat32；

windows2000和windowsXP是fat16、fat32、NTFS。

挂载前要了解linux是否支持所要挂载的文件系统格式。

挂载时使用mount命令：

格式：

mount[-参数][设备名称][挂载点]

其中常用的参数有：

-t指定设备的文件系统类型，常见的有：

　　minixlinux最早使用的文件系统

　　ext2linux目前常用的文件系统

　　msdosMS-DOS的fat，就是fat16

　　vfatwindows98常用的fat32

　　nfs网络文件系统

　　iso9660CD-ROM光盘标准文件系统

　　ntfswindowsNT2000的文件系统

　　hpfsOS/2文件系统

　　auto自动检测文件系统

　　-o指定挂载文件系统时的选项。

也可用在/etc/fstab中。

常用的有

　　codepage=XXX代码页

　　iocharset=XXX字符集

　　ro以只读方式挂载

　　rw以读写方式挂载

　　nouser使一般用户无法挂载

　　user可以让一般用户挂载设备

提醒一下，mount命令没有建立挂载点的功能，因此你应该确保执行mount命令时，挂载点已经存在。

例子：

windows98装在hda1分区，同时计算机上还有软盘和光盘需要挂载。

　　#mkdir/mnt/winc

　　#mkdir/mnt/floppy

　　#mkdir/mnt/cdrom

　　#mount-tvfat/dev/hda1/mnt/winc

　　#mount-tmsdos/dev/fd0/mnt/floppy

　　#mount-tiso9660/dev/cdrom/mnt/cdrom

现在就可以进入/mnt/winc等目录读写这些文件系统了。

要保证最后两行的命令不出错，要确保软驱和光驱里有盘。

（要是硬盘的磁盘片也可以经常随时更换的话，我想就不会犯这样的错误了:

->

）

如果windows98目录里有中文文件名，使用上面的命令挂载后，显示的是一堆乱码。

这就要用到-o参数里的codepageiocharset选项。

codepage指定文件系统的代码页，简体中文代码是936；

iocharset指定字符集，简体中文一般用cp936或gb2312。

当挂载的文件系统linux不支持时，mount会报错，如windows2000的ntfs文件系统。

可以重新编译linux内核以获得对该文件系统的支持。

四、自动挂载

每次开机访问windows分区都要运行mount命令显然太烦琐，为什么访问其他的linux分区不用使用mount命令呢？

其实，每次开机时，linux自动将需要挂载的linux分区挂载上了。

那么是不是可以设定让linux在启动的时候也挂载其他分区，如windows分区，以实现文件系统的自动挂载呢？

这是完全可以的。

在/etc目录下有个fstab文件，它里面列出了linux开机时自动挂载的文件系统的列表。

　/dev/hda2/ext3defaults11

　/dev/hda1bootext3defaults12

　none/dev/ptsdevptsgid=5,mode=62000

　none/procprocdefaults00

　none/dev/shmtmpfsdefaults00

　/dev/hda3swapswapdefaults00

　/dev/cdrom/mnt/cdromiso9660noauto,codepage=936,iocharset=gb231200

　/dev/fd0/mnt/floppyautonoauto,owner,kudzu00

　/dev/hdb1/mnt/wincvfatdefaults,codepage=936,iocharset=cp93600

　/dev/hda5/mnt/windvfatdefaults,codepage=936,iocharset=cp93600

在/etc/fstab文件里，第一列是挂载的文件系统的设备名，第二列是挂载点，第三列是挂载的文件系统类型，第四列是挂载的选项，选项间用逗号分隔。

最后两行添加的是windows下的C；

D盘，加了codepage=936和iocharset=cp936参数以支持中文文件名。

参数defaults实际上包含了一组默认参数：

　　rw以可读写模式挂载　　

suid开启用户ID和群组ID设置位

　　dev可解读文件系统上的字符或区块设备

exec可执行二进制文件

　　auto自动挂载，光驱和软驱不自动挂载，noauto

nouser使一般用户无法挂载

　　async以非同步方式执行文件系统的输入输出操作

Linux常用命令：

Cd..cd../..cd-移动到上次目录，cd～移动到用户主目录

Df-T检查文件系统的磁盘空间占用情况

Free-b/-k/-m检查内存使用情况

Touch生成空文件，如：

在对用户或组激活配额前，在目录中生成空文件aquota.user和aquota.group或改变现有文件的时间标志（不带参数），如果希望某台计算机除了root账号之外，其他账号都不得登录时，可在/ect目录中用touchnologin生成一个名为nologin的文件，当其他用户要登录时，系统只要发现此文件存在，就会禁止他们登录：

Inode:

是每个Linux分区对文件使用的标示符，包括文件的元数据，权限，长度，最后访问时间，文件所在的磁盘块，不同分区有不同的inode号

链接的文件实际上都是指向磁盘中相同的数据，因为每个文件仅占用一个inode，所以它们inode编号应该一样。

执行ls–i命令来查看文件的inode编号：

[@freelambert]$ls–iLambertLink　　10423LambertLink

[@freelambert]$ls–i/tmp/var/ForEveryOne　　10423/var/tmp/ForEveryOne

　　从上面的结果可看出这两个文件的inode编号一样的，若是用复制而非链接的方法，则是两个不相干的文件，各自拥有inode编号。

Ln:

硬链接（不加任何参数），由于两个文件保持相同的inode号，如删除原文件，硬链接保留文件，保持原有文件所有信息

软链接（S