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Linux文件系统分析.docx

上传人:人****来 文档编号:4476406 上传时间:2024-09-24 格式:DOCX 页数:18 大小:156.62KB
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Linux文件系统分析 Linux文件系统分析 1. Linux 磁盘分区和目录   Linux 发行版本之间的差别很少,差别主要表现在系统管理的特色工具以及软件包管理方式的不同。目录结构基本上都是一样的。 Windows 的文件结构是多个并列的树状结构,最顶部的是不同的磁盘(分区),如: C , D , E , F 等。 Linux 的文件结构是单个的树状结构 . 可以用 tree 进行展示。 在 Ubuntu 下安装 tree ( sudo apt-get install tree ) , 并可通过命令来查看。 每次安装系统的时候我们都会进行分区, Linux 下磁盘分区和目录的关系如下: –       任何一个分区都必须挂载到某个目录上。 –       目录是逻辑上的区分。分区是物理上的区分。 –       磁盘 Linux 分区都必须挂载到目录树中的某个具体的目录上才能进行读写操作。 –       根目录是所有 Linux 的文件和目录所在的地方,需要挂载上一个磁盘分区。 以下是我们可能存在的一种目录和分区关系:  图1:目录和分区关系 Q: 如何查看分区和目录及使用情况? –       fdisk 查看硬盘分区表 –       df :查看分区使用情况 –       du: 查看文件占用空间情况 Q:   为什么要分区,如何分区? –       可以把不同资料,分别放入不同分区中管理,降低风险。 –       大硬盘搜索范围大,效率低 –       磁盘配合只能对分区做设定 –       /home /var /usr/local 经常是单独分区,因为经常会操作,容易产生碎片   2. Mount 挂载和 NFS 简介 挂载的概念 :当要使用某个设备时,例如要读取硬盘中的一个格式化好的分区、光盘或软件等设备时,必须先把这些设备对应到某个目录上,而这个目录就称为 “ 挂载点( mount point ) ” ,这样才可以读取这些设备,而这些对应的动作就是 “ 挂载 ” 。 将物理分区细节屏蔽掉。用户只有统一的逻辑概念。所有的东西都是文件。 Mount 命令可以实现挂载: mount [-fnrsvw] [-t vfstype] [-o options] device dir Q :所有的磁盘分区都必须被挂载上才能使用,那么我们机器上的硬盘分区是如何被挂载的? A :这主要是它利用了 /etc/fstab 文件。每次内核加载它知道从这里开始 mount 文件系统。每次系统启动会根据该文件定义自动挂载。若没有被自动挂载,分区将不能使用。 如下是我的 /etc/fstab 的定义,主要是根据装机的分区来的: # <file system> <mount point>   <type>  <options>       <dump>  <pass> proc            /proc           proc    defaults        0       0 #/dev/sda1 被自动挂载到   / UUID=cb1934d0-4b72-4bbf-9fad-885d2a8eeeb1 /               ext3    relatime,errors=remount-ro 0       1 # /dev/sda5 被自动挂载到分区 /home UUID=c40f813b-bb0e-463e-aa85-5092a17c9b94 /home           ext3    relatime        0       2 #/dev/sda7 被自动挂载到 /work UUID=0f918e7e-721a-41c6-af82-f92352a568af /work           ext3    relatime        0       2 # 分区 /dev/sda6 被自动挂载到 swap UUID=2f8bdd05-6f8e-4a6b-b166-12bb52591a1f none             swap    sw              0       0   Q :移动硬盘如何挂载?如何挂载一个新的分区? 移动硬盘有驱动模块会自动挂载,如果有个新硬盘,要先进行分区,并通过 mount 命令挂载到某个文件夹。如果要自动挂载则可以修改 /etc/fstab 文件 . NFS 简介: NFS 相信在很多地方都有广泛使用,是一个非常好的文件共享方式。我们公司所使用的上传服务就是把文件上传到某台网络服务器上,中间就是通过 NFS 实现。 使用 NFS 客户端可以透明的地访问服务器端的文件。 NFS 也是通过 mount 来实现,底层是通过 NFS 通信协议实现。基本原理: 图2:NFS基本原理   Ubuntu 下面 Ubuntu 下的例子 服务端 : $apt-get install nfs-kernel-server vi /etc/exports 添加 nfs 目录 : /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 客户端 : $sudo apt-get install nfs-common $sudo mount 10.19.34.76:/personal/nfs_share ~/nfsshare 例子: 3. 文件类型 Linux 下面的文件类型主要有: a)          普通文件 : C 语言元代码、 SHELL 脚本、二进制的可执行文件等。分为纯文本和二进制。 b)          目录文件 :目录,存储文件的唯一地方。 c)          链接文件 :指向同一个文件或目录的的文件。 d)          特殊文件 :与系统外设相关的,通常在 /dev 下面。分为块设备和字符设备。 可以通过 ls –l, file, stat 几个命令来查看文件的类型等相关信息。 4.文件存储结构 Linux 正统的文件系统 ( 如 ext2 、 ext3) 一个文件由目录项、 inode 和数据块组成。 目录项 : 包括文件名和 inode 节点号。 Inode :又称文件索引节点,是文件基本信息的存放地和数据块指针存放地。 数据块 :文件的具体内容存放地。       Linux 正统的文件系统 ( 如 ext2 、 3 等 ) 将硬盘分区时会划分出目录块、 inode Table 区块和 data block 数据区域。 一个文件由一个目录项、 inode 和数据区域块组成。 Inode 包含文件的属性 ( 如读写属性、 owner 等,以及指向数据块的指针 ) ,数据区域块则是文件内容。 当查看某个文件时,会先从 inode table 中查出文件属性及数据存放点,再从数据块中读取数据。   站在 2w 英尺视图,文件存储结构大概如下: 图3:文件存储结构2w英尺视图   其中目录项的结构如下 ( 每个文件的目录项存储在改文件所属目录的文件内容里 ) :  图4:目录项结构    其中文件的 inode 结构如下( inode 里所包含的文件信息可以通过 stat filename 查看得到):     图5:inode结构   以上只反映大体的结构, linux 文件系统本身在不断发展。但是以上概念基本是不变的。且如 ext2 、 ext3 、 ext4 文件系统也存在很大差别,如果要了解可以查看专门的文件系统介绍。 5. 软连接、硬链接 软链接和硬链接是我们常见的两种概念: 硬连接 :是给文件一个副本,同时建立两者之间的连接关系。修改其中一个,与其连接的文件同时被修改。如果删除其中 [color=red] 任意一个 [/color] 其余的文件将不受影响。 软连接 : 也叫符号连接 , 他只是对源文件在新的位置建立一个“快捷(借用一下 wondows 常用词)”,所以,当源文件删除时,符号连接的文件将成为无源之水 -> 仅仅剩下个文件名了,当然删除这个连接,也不会影响到源文件,但对连接文件的使用、引用都是直接调用源文件的。 具体关系可以看下图:   图5:软链接和硬链接   从图上可以看出硬链接和软链接的区别: 1 :硬链接原文件和新文件的 inode 编号一致。而软链接不一样。 2 :对原文件删除,会导致软链接不可用,而硬链接不受影响。 3 :对原文件的修改,软、硬链接文件内容也一样的修改,因为都是指向同一个文件内容的。   6. 文件目录管理命令 磁盘和文件空间 fdisk df du 文件目录与管理 cd pwd mkdir rmdir ls cp rm mv 查看文件内容 cat: cat [file] 查看文件的内容。全程式concatenate的意思,将文件内容连续输出到屏幕上。第一行到最后一行显示。 tac: tac [file] 和cat刚好相反 是从最后一行到第一行的方式查看。 cat有个比较不好的地方时当文件比较大时候没办法看清楚,这个时候可以用more或者Less命令。 more: more [file] 如果使用grep或者find等命令时,可以配合使用more一页一页的查看。如果看到一半想退出,则敲入’q’即可退出。 less: less [file] less比more更有弹性,可以上下翻页。 如果只想读取文件的头几行或者文件的末尾几行,可以用head或tail. head –n [file]:读取文件的前n行。 tail –n [file]:读取文件末尾n行。 以上命令都是用于查看字符文件,二进制文件出来的都是乱码,要看二进制文件的内容,可以用od命令,如查看一个MP3文件里面的内容: od shijiemori.mp3 文件目录与权限 chmod chown chgrp umask 文件查找 which: which [filename] 该命令用于查询通过PATH路径到该路径内查找可执行文件。 如:Which passwd:查找可执行文件passwd whereis: whereis [-bmsu] [keyword] 该命令用于把相关字的文件和目录都列出来。(Linux 会将文件都记录在一个文件数据库里面,该命令式从数据库去查询,所以速度比较快,Linux每天会更新该数据库) locate: locate [filename] 该命令用于把相关字的文件和目录都列出来。查找数据特别快,也是通过数据库方式来查询。但是数据库一周更新一次,所以可能有些存在数据查不到。可以去修改配置文件。 find: find [path] [参数] [keyword] 该命令用于在指定路径下查找文件。不是通过数据来查询,所以速度会比较慢。    7. 常见目录解释 Linux 各种发行版的目录结构基本一致,各个目录简单介绍如下:   目录 描述 / 根目录 /bin 做为基础系统所需要的最基础的命令就是放在这里。比如 ls 、 cp 、 mkdir 等命令;功能和 /usr/bin 类似,这个目录中的文件都是可执行的,普通用户都可以使用的命令。 /boot Linux 的内核及引导系统程序所需要的文件,比如 vmlinuz initrd.img 文件都位于这个目录中。在一般情况下, GRUB 或 LILO 系统引导管理器也位于这个目录;启动装载文件存放位置,如 kernels,initrd,grub 。 一般是一个独立的分区 。 /dev 一些必要的设备 , 声卡、磁盘等。还 有如 /dev/null. /dev/console /dev/zero /dev/full 等 。 /etc 系统的配置文件存放地 . 一些服务器的配置文件也在这里;比如用户帐号及密码配置文件; /etc/opt: /opt 对应的配置文件 /etc/X11:Xwindows 系统配置文件 /etc/xml:XML 配置文件 …… /home 用户工作目录,和个人配置文件,如个人环境变量等,所有的账号分配一个工作目录。一般是一个独立的分区。 /lib 库文件存放地。bin 和sbin 需要的库文件。类似windows 的DLL 。 /media 可拆卸的媒介挂载点,如CD-ROMs 、移动硬盘、U 盘,系统默认会挂载到这里来。 /mnt 临时挂载文件系统。这个目录一般是用于存放挂载储存设备的挂载目录的,比如有cdrom 等目录。可以参看/etc/fstab 的定义。 /opt 可选的应用程序包。 /proc 操作系统运行时,进程(正在运行中的程序)信息及内核信息(比如cpu 、硬盘分区、内存信息等)存放在这里。/proc 目录伪装的文件系统proc 的挂载目录,proc 并不是真正的文件系统,它的定义可以参见 /etc/fstab 。 /root Root 用户的工作目录 /sbin 和bin 类似,是一些可执行文件,不过不是所有用户都需要的,一般是系统管理所需要使用得到的。 /tmp 系统的临时文件,一般系统重启不会被保存。 /usr 包含了系统用户工具和程序。 /usr/bin :非必须的普通用户可执行命令 /usr/include :标准头文件   /usr/lib:/usr/bin/ 和 /usr/sbin/ 的库文件   /usr/sbin: 非必须的可执行文件 /usr/src: 内核源码 /usr/X11R6:X Window System, Version 11, Release 6. /srv 该目录存放一些服务启动之后需要提取的数据
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