Linux 文件系统结构介绍

Linux中的文件是什么？它的文件系统又是什么？那些配置文件又在哪里？我下载好的程序保存在哪里了？在 Linux 中文件系统是标准结构的吗？好了，上图简明地阐释了Linux的文件系统的层次关系。当你苦于寻找配置文件或者二进制文件的时候，这便显得十分有用了。我在下方添加了一些解释以及例子，不过“篇幅较长，可以有空再看”。

另外一种情况便是当你在系统中获取配置以及二进制文件时，出现了不一致性问题，如果你是在一个大型组织中，或者只是一个终端用户，这也有可能会破坏你的系统（比如，二进制文件运行在旧的库文件上了）。若然你在你的Linux系统上做安全审计的话，你将会发现它很容易遭到各种攻击。所以，保持一个清洁的操作系统（无论是Windows还是Linux）都显得十分重要。

Linux的文件是什么？

对于UNIX系统来说(同样适用于Linux)，以下便是对文件简单的描述：

在UNIX系统中，一切皆为文件；若非文件，则为进程

这种定义是比较正确的，因为有些特殊的文件不仅仅是普通文件（比如命名管道和套接字），不过为了让事情变的简单，“一切皆为文件”也是一个可以让人接受的说法。Linux系统也像UNIX系统一样，将文件和目录视如同物，因为目录只是一个包含了其他文件名的文件而已。程序、服务、文本、图片等等，都是文件。对于系统来说，输入和输出设备，基本上所有的设备，都被当做是文件。

题图版本历史：

• Version 2.0 – 17-06-2015
  • – Improved: 添加标题以及版本历史
  • – Improved: 添加/srv，/meida和/proc
  • – Improved: 更新了反映当前的Linux文件系统的描述
  • – Fixed: 多处的打印错误
  • – Fixed: 外观和颜色
• Version 1.0 – 14-02-2015
  • – Created: 基本的图表
  • – Note: 摒弃更低的版本

下载链接

以下是大图的下载地址。如果你需要其他格式，请跟原作者联系，他会尝试制作并且上传到某个地方以供下载

• 大图 (PNG 格式) – 2480×1755 px – 184KB
• 最大图 (PDF 格式) – 9919x7019 px – 1686KB

注意: PDF格式文件是打印的最好选择，因为它画质很高。

Linux 文件系统描述

为了有序地管理那些文件，人们习惯把这些文件当做是硬盘上的有序的树状结构，正如我们熟悉的'MS-DOS'(磁盘操作系统)就是一个例子。大的分枝包括更多的分枝，分枝的末梢是树的叶子或者普通的文件。现在我们将会以这树形图为例，但晚点我们会发现为什么这不是一个完全准确的一幅图。

Linux的文件类型

大多数文件仅仅是普通文件，他们被称为regular文件；他们包含普通数据，比如，文本、可执行文件、或者程序、程序的输入或输出等等

虽然你可以认为“在Linux中，一切你看到的皆为文件”这个观点相当保险，但这里仍有着一些例外。

• 目录:由其他文件组成的文件
• 特殊文件:用于输入和输出的途径。大多数特殊文件都储存在/dev中，我们将会在后面讨论这个问题。
• 链接文件:让文件或者目录出现在系统文件树结构上多个地方的机制。我们将详细地讨论这个链接文件。
• (域)套接字:特殊的文件类型，和TCP/IP协议中的套接字有点像，提供进程间网络通讯，并受文件系统的访问控制机制保护。
• 命名管道 : 或多或少有点像sockets(套接字)，提供一个进程间的通信机制，而不用网络套接字协议。

现实中的文件系统

对于大多数用户和常规系统管理任务而言，“文件和目录是一个有序的类树结构”是可以接受的。然而，对于电脑而言，它是不会理解什么是树，或者什么是树结构。

每个分区都有它自己的文件系统。想象一下，如果把那些文件系统想成一个整体，我们可以构思一个关于整个系统的树结构，不过这并没有这么简单。在文件系统中，一个文件代表着一个inode(索引节点)，这是一种包含着构建文件的实际数据信息的序列号：这些数据表示文件是属于谁的，还有它在硬盘中的位置。

每个分区都有一套属于他们自己的inode，在一个系统的不同分区中，可以存在有相同inode的文件。

每个inode都表示着一种在硬盘上的数据结构，保存着文件的属性，包括文件数据的物理地址。当硬盘被格式化并用来存储数据时(通常发生在初始系统安装过程，或者是在一个已经存在的系统中添加额外的硬盘)，每个分区都会创建固定数量的inode。这个值表示这个分区能够同时存储各类文件的最大数量。我们通常用一个inode去映射2-8k的数据块。当一个新的文件生成后，它就会获得一个空闲的inode。在这个inode里面存储着以下信息：

• 文件属主和组属主
• 文件类型(常规文件，目录文件......)
• 文件权限
• 创建、最近一次读文件和修改文件的时间
• inode里该信息被修改的时间
• 文件的链接数(详见下一章)
• 文件大小
• 文件数据的实际地址

唯一不在inode的信息是文件名和目录。它们存储在特殊的目录文件。通过比较文件名和inode的数目，系统能够构造出一个便于用户理解的树结构。用户可以通过ls -i查看inode的数目。在硬盘上，inodes有他们独立的空间。

via: http://www.blackmoreops.com/2015/06/18/linux-file-system-hierarchy-v2-0/

译者：tnuoccalanosrep 校对：wxy

本文由 LCTT 原创翻译，Linux中国 荣誉推出

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