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Linux文件及文件系統(tǒng)概述

時間:2015-06-28 00:00:00 來源:IT貓撲網(wǎng) 作者:網(wǎng)管聯(lián)盟 我要評論(0)

  1、文件類型

  Linux和Windows文件類型最顯著的區(qū)別就是Linux對目錄和設(shè)備都當著文件來進行處理,這樣就簡化了對各種不同類型設(shè)備的處理,提高了效率。Linux文件類型最主要的有四種:

 ?。?) 普通文件

  包括文本文件,Shell腳本,二進制可執(zhí)行程序和各類型的數(shù)據(jù)

  (2) 目錄文件

  在Linux中,目錄也是文件,它們包含文件名和子目錄名以及指向那些文件和子目錄的指針。目錄文件時Linux中存儲文件名的唯一地方,當把文件和目錄相對應(yīng)起來,也就是用指針將其連接起來之后,就構(gòu)成了目錄文件,因此,在對目錄文件進行操作時,一般不涉及文件內(nèi)容的操作,而只是對目錄名和文件名的對應(yīng)關(guān)系進行操作。

  另外,在Linux系統(tǒng)中的每個文件都被賦予一個唯一的值,而這個數(shù)值被稱作索引節(jié)點。索引節(jié)點存儲在一個稱作索引節(jié)點表中,該表在磁盤格式化時沒分配。一個索引節(jié)點包含文件的所有信息,包括磁盤數(shù)據(jù)的地址和文件類型。

 ?。?) 鏈接文件

  鏈接文件相當于Windows的"快捷方式",但是它有更強大的功能??梢詫崿F(xiàn)對不同的目錄、文件系統(tǒng)甚至是不同的機器上的文件直接訪問,并且不必重新占用磁盤。

 ?。?) 設(shè)備文件

  Linux把設(shè)備都當著文件一樣來進行操作,這樣就大大方便了用戶的使用。在Linux下與設(shè)備相關(guān)的文件一般都在/dev下,包括兩種:塊設(shè)備和字符設(shè)備。

  塊設(shè)備是指數(shù)據(jù)讀寫時,他們是以塊(如由柱面和扇區(qū)編址的塊)為單位的設(shè)備,最簡單的如硬盤(/dev/hda1)等。

  字符設(shè)備主要指串行端口的設(shè)備。

  2、文件屬性

  - rwx rwx rwx

  文件的擁有者可以把文件的訪問屬性設(shè)成3種不同的訪問權(quán)限:可讀(r)、可寫(w)和可執(zhí)行(x)。文件又有3個不同的用戶級別:文件擁有者(u)、所屬的用戶組(g)和系統(tǒng)的其他用戶(o)。

  第一個字符顯示文件的類型:

  -表示普通文件;

  d表示目錄文件;

  l表示鏈接文件;

  c表示字符設(shè)備;

  b表示塊設(shè)備;

  p表示命名管道,比如FIFO文件;

  f表示堆棧文件比如LILF文件;

  第一個字符以后有3個字符組,分別表示文件擁有者(u)、所屬的用戶組(g)和系統(tǒng)的其他用戶(o)對文件的權(quán)限,如果沒有此權(quán)限則為-。

  3、文件系統(tǒng)

  3.1 ext2和ext3

  ext3是現(xiàn)在Linux常見的默認的文件系統(tǒng),他是ext2的升級版本。Linux ext2/ext3文件系統(tǒng)使用索引節(jié)點來記錄文件信息,作用像windows的文件分配表。索引節(jié)點是一個結(jié)構(gòu),它包含了一個文件的長度、創(chuàng)建及修改時間、權(quán)限、所屬關(guān)系、磁盤中的位置等信息。一個文件系統(tǒng)維護了一個索引節(jié)點的數(shù)組,每個文件或目錄都與索引節(jié)點數(shù)組中的唯一一個元素對應(yīng)。系統(tǒng)給每個索引節(jié)點分配了一個號碼,也就是該節(jié)點在數(shù)組中的索引號,稱為索引節(jié)點號。 linux文件系統(tǒng)將文件索引節(jié)點號和文件名同時保存在目錄中。所以,目錄只是將文件的名稱和它的索引節(jié)點號結(jié)合在一起的一張表,目錄中每一對文件名稱和索引節(jié)點號稱為一個連接。對于一個文件來說有唯一的索引節(jié)點號與之對應(yīng),對于一個索引節(jié)點號,卻可以有多個文件名與之對應(yīng)。因此,在磁盤上的同一個文件可以通過不同的路徑去訪問它。

  Linux缺省情況下使用的文件系統(tǒng)為Ext2,ext2文件系統(tǒng)的確高效穩(wěn)定。但是,隨著Linux系統(tǒng)在關(guān)鍵業(yè)務(wù)中的應(yīng)用,Linux文件系統(tǒng)的弱點也漸漸顯露出來了:其中系統(tǒng)缺省使用的ext2文件系統(tǒng)是非日志文件系統(tǒng)。這在關(guān)鍵行業(yè)的應(yīng)用是一個致命的弱點。本文向各位介紹Linux下使用ext3日志文件系統(tǒng)應(yīng)用。

  Ext3文件系統(tǒng)是直接從Ext2文件系統(tǒng)發(fā)展而來,目前ext3文件系統(tǒng)已經(jīng)非常穩(wěn)定可靠。它完全兼容ext2文件系統(tǒng)。用戶可以平滑地過渡到一個日志功能健全的文件系統(tǒng)中來。這實際上了也是ext3日志文件系統(tǒng)初始設(shè)計的初衷。

  Ext3日志文件系統(tǒng)的特點:

  1、高可用性

  系統(tǒng)使用了ext3文件系統(tǒng)后,即使在非正常關(guān)機后,系統(tǒng)也不需要檢查文件系統(tǒng)。宕機發(fā)生后,恢復(fù)ext3文件系統(tǒng)的時間只要數(shù)十秒鐘。

  2、數(shù)據(jù)的完整性:

  ext3文件系統(tǒng)能夠極大地提高文件系統(tǒng)的完整性,避免了意外宕機對文件系統(tǒng)的破壞。在保證數(shù)據(jù)完整性方面,ext3文件系統(tǒng)有2種模式可供選擇。其中之一就是"同時保持文件系統(tǒng)及數(shù)據(jù)的一致性"模式。采用這種方式,你永遠不再會看到由于非正常關(guān)機而存儲在磁盤上的垃圾文件。

  3、文件系統(tǒng)的速度:

  盡管使用ext3文件系統(tǒng)時,有時在存儲數(shù)據(jù)時可能要多次寫數(shù)據(jù),但是,從總體上看來,ext3比ext2的性能還要好一些。這是因為ext3的日志功能對磁盤的驅(qū)動器讀寫頭進行了優(yōu)化。所以,文件系統(tǒng)的讀寫性能較之Ext2文件系統(tǒng)并來說,性能并沒有降低。

  4、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

  由ext2文件系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成ext3文件系統(tǒng)非常容易,只要簡單地鍵入兩條命令即可完成整個轉(zhuǎn)換過程,用戶不用花時間備份、恢復(fù)、格式化分區(qū)等。用一個ext3文件系統(tǒng)提供的小工具tune2fs,它可以將ext2文件系統(tǒng)輕松轉(zhuǎn)換為 ext3日志文件系統(tǒng)。另外,ext3文件系統(tǒng)可以不經(jīng)任何更改,而直接加載成為ext2文件系統(tǒng)。

  5、多種日志模式

  Ext3有多種日志模式,一種工作模式是對所有的文件數(shù)據(jù)及metadata(定義文件系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù),即數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù))進行日志記錄(data=journal模式);另一種工作模式則是只對metadata記錄日志,而不對數(shù)據(jù)進行日志記錄,也即所謂data=ordered或者data=writeback模式。系統(tǒng)管理人員可以根據(jù)系統(tǒng)的實際工作要求,在系統(tǒng)的工作速度與文件數(shù)據(jù)的一致性之間作出選擇。

  3.2 swap文件系統(tǒng)

  眾所周知,現(xiàn)代操作系統(tǒng)都實現(xiàn)了"虛擬內(nèi)存"這一技術(shù),不但在功能上突破了物理內(nèi)存的限制,使程序可以操縱大于實際物理內(nèi)存的空間,更重要的是,"虛擬內(nèi)存"是隔離每個進程的安全保護網(wǎng),使每個進程都不受其它程序的干擾。

  Swap 空間的作用可簡單描述為:當系統(tǒng)的物理內(nèi)存不夠用的時候,就需要將物理內(nèi)存中的一部分空間釋放出來,以供當前運行的程序使用。那些被釋放的空間可能來自一 些很長時間沒有什么操作的程序,這些被釋放的空間被臨時保存到Swap空間中,等到那些程序要運行時,再從Swap中恢復(fù)保存的數(shù)據(jù)到內(nèi)存中。這樣,系統(tǒng) 總是在物理內(nèi)存不夠時,才進行Swap交換。

  3.3 vfat文件系統(tǒng)

  Linux把DOS中采用的FAT文件系統(tǒng)(包括FAT12、FAT16和FAT32)都稱為vfat文件系統(tǒng)。

  3.4 NFS文件系統(tǒng)

  網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)是FreeBSD支持的文件系統(tǒng)中的一種, 也被稱為 NFS,也是Linux的獨到之處。 NFS允許一個系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)上與它人共享目錄和文件,而且NFS文件系統(tǒng)訪問速度快,穩(wěn)定性高,已經(jīng)得到廣泛使用,尤其是在嵌入式系統(tǒng)中。通過使用NFS,用戶和程序可以象訪問本地文件一樣訪問遠端系統(tǒng)上的文件。

  以下是NFS最顯而易見的好處:

  l?? 本地工作站使用更少的磁盤空間,因為通常的數(shù)據(jù)可以存放在一臺機器上而且可以通過網(wǎng)絡(luò)訪問到。

  l?? 用戶不必在每個網(wǎng)絡(luò)上機器里頭都有一個home目錄。Home目錄 可以被放在NFS服務(wù)器上并且在網(wǎng)絡(luò)上處處可用。

  l?? 諸如軟驅(qū),CDROM,和 Zip? 之類的存儲設(shè)備可以在網(wǎng)絡(luò)上面被別的機器使用。這可以減少整個網(wǎng)絡(luò)上的可移動介質(zhì)設(shè)備的數(shù)量。

  3.5 ISO9660文件系統(tǒng)

  光盤所使用的文件系統(tǒng),在Linux中對光盤已經(jīng)有了很好的支持,它不僅可以實現(xiàn)對光盤的讀寫,同時可以實現(xiàn)對光盤的刻錄。

  4、Linux的目錄結(jié)構(gòu)

  /bin 該目錄中存放Linux的常用命令,在有的版本中是一些和根目錄下相同的目錄。

  /boot 該目錄下存放的都是系統(tǒng)啟動時要用到的程序,當用lilo引導(dǎo)Linux時,會用到這里的一些信息

  /dev 該目錄包含了Linux系統(tǒng)中使用的所有外部設(shè)備,它實際上是訪問這些外部設(shè)備的端口,你可以訪問這些外部設(shè)備,與訪問一個文件或一個目錄沒有區(qū)別。例如在系統(tǒng)中鍵入"cd /dev/cdrom",就可以看到光驅(qū)中的文件;鍵入"cd /dev/mouse"即可看鼠標的相關(guān)文件。

  /cdrom 該目錄在剛安裝系統(tǒng)時是空的,你可以將光驅(qū)文件系統(tǒng)掛在這個目錄下, 例如"mount /dev/cdrom /cdrom"

  /etc 該目錄存放了系統(tǒng)管理時要用到的各種配置文件和子目錄,例如網(wǎng)絡(luò)配置文件、文件系統(tǒng)、X系統(tǒng)配置文件、設(shè)備配置信息、設(shè)置用戶信息等。

  /sbin 該目錄用來存放系統(tǒng)管理員的系統(tǒng)管理程序。

  /home 如果建立一個名為"xx"的用戶,那么在/home目錄下就有一個對應(yīng)的"/home/xx"路徑,用來存放該用戶的主目錄。

  /lib 該目錄用來存放系統(tǒng)動態(tài)連接共享庫,幾乎所有的應(yīng)用程序都會用到該目錄下的共享庫

  /lost+found 該目錄在大多數(shù)情況下都是空的。但當突然停電、或者非正常關(guān)機后,有些文件就臨時存放在這里。

  /mnt 該目錄在一般情況下也是空的,你可以臨時將別的文件系統(tǒng)掛在該目錄下。

  /proc 可以在該目錄下獲取系統(tǒng)信息,這些信息是在內(nèi)存中由系統(tǒng)自己產(chǎn)生的

  /root 如果你是以超級用戶的身份登錄的,這個就是超級用戶的主目錄

  /tmp 用來存放不同

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