Linux 文件系统简介

在 Linux 操作系统中,所有被操作系统管理的资源,例如网络接口卡、磁盘驱动器、打印机、输入输出设备、普通文件或是目录都被看作是一个文件。 也就是说在 Linux 系统中有一个重要的概念:一切都是文件

inode

inode 是 linux/unix 文件系统的基础。那么,inode 是什么?有什么作用呢?

硬盘的最小存储单位是扇区(Sector),块(block)由多个扇区组成。文件数据存储在块中。块的最常见的大小是 4kb,约为 8 个连续的扇区组成(每个扇区存储 512 字节)。一个文件可能会占用多个 block,但是一个块只能存放一个文件。

虽然,我们将文件存储在了块(block)中,但是我们还需要一个空间来存储文件的 元信息 metadata :如某个文件被分成几块、每一块在的地址、文件拥有者,创建时间,权限,大小等。这种 存储文件元信息的区域就叫 inode,译为索引节点:i(index)+node。 每个文件都有一个 inode,存储文件的元信息。

可以使用 stat 命令可以查看文件的 inode 信息。每个 inode 都有一个号码,Linux/Unix 操作系统不使用文件名来区分文件,而是使用 inode 号码区分不同的文件。

简单来说:inode 就是用来维护某个文件被分成几块、每一块在的地址、文件拥有者,创建时间,权限,大小等信息。

  • inode :记录文件的属性信息,可以使用 stat 命令查看 inode 信息。
  • block :实际文件的内容,如果一个文件大于一个块时候,那么将占用多个 block,但是一个块只能存放一个文件。

Linux 文件类型

Linux 支持很多文件类型,其中非常重要的文件类型有: 普通文件目录文件链接文件设备文件管道文件Socket 套接字文件等。

  • 普通文件(-) : 用于存储信息和数据, Linux 用户可以根据访问权限对普通文件进行查看、更改和删除。比如:图片、声音、PDF、text、视频、源代码等等。
  • 目录文件(d,directory file) :目录也是文件的一种,用于表示和管理系统中的文件,目录文件中包含一些文件名和子目录名。打开目录事实上就是打开目录文件。
  • 符号链接文件(l,symbolic link) :保留了指向文件的地址而不是文件本身。
  • 字符设备(c,char) :用来访问字符设备比如硬盘。
  • 设备文件(b,block) : 用来访问块设备比如硬盘、软盘。
  • 管道文件(p,pipe) : 一种特殊类型的文件,用于进程之间的通信。
  • 套接字(s,socket) :用于进程间的网络通信,也可以用于本机之间的非网络通信。

Linux 目录树

所有可操作的计算机资源都存在于目录树这个结构中,对计算资源的访问,可以看做是对这棵目录树的访问。

Linux 的目录结构如下:

Linux 文件系统的结构层次鲜明,就像一棵倒立的树,最顶层是其根目录:

常见目录说明:

  • /bin: 存放二进制可执行文件(ls、cat、mkdir 等),常用命令一般都在这里;
  • /etc: 存放系统管理和配置文件;
  • /home: 存放所有用户文件的根目录,是用户主目录的基点,比如用户 user 的主目录就是/home/user,可以用~user 表示;
  • /usr : 用于存放系统应用程序;
  • /opt: 额外安装的可选应用程序包所放置的位置。一般情况下,我们可以把 tomcat 等都安装到这里;
  • /proc: 虚拟文件系统目录,是系统内存的映射。可直接访问这个目录来获取系统信息;
  • /root: 超级用户(系统管理员)的主目录(特权阶级o);
  • /sbin: 存放二进制可执行文件,只有 root 才能访问。这里存放的是系统管理员使用的系统级别的管理命令和程序。如 ifconfig 等;
  • /dev: 用于存放设备文件;
  • /mnt: 系统管理员安装临时文件系统的安装点,系统提供这个目录是让用户临时挂载其他的文件系统;
  • /boot: 存放用于系统引导时使用的各种文件;
  • /lib : 存放着和系统运行相关的库文件 ;
  • /tmp: 用于存放各种临时文件,是公用的临时文件存储点;
  • /var: 用于存放运行时需要改变数据的文件,也是某些大文件的溢出区,比方说各种服务的日志文件(系统启动日志等。)等;
  • /lost+found: 这个目录平时是空的,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。

Linux 基本命令

Linux 命令大全:http://man.linuxde.net/

Linux 的权限命令

操作系统中每个文件都拥有特定的权限、所属用户和所属组。权限是操作系统用来限制资源访问的机制,在 Linux 中权限一般分为读(readable)、写(writable)和执行(excutable),分为三组。分别对应文件的属主(owner),属组(group)和其他用户(other),通过这样的机制来限制哪些用户、哪些组可以对特定的文件进行什么样的操作。

通过 **ls -l** 命令我们可以 查看某个目录下的文件或目录的权限

示例:在随意某个目录下ls -l
image.png

第一列的内容的信息解释如下:

image.png

下面将详细讲解文件的类型、Linux 中权限以及文件有所有者、所在组、其它组具体是什么?

文件的类型:

  • d: 代表目录
  • -: 代表文件
  • l: 代表软链接(可以认为是 window 中的快捷方式)

Linux 中权限分为以下几种:

  • r:代表权限是可读,r 也可以用数字 4 表示
  • w:代表权限是可写,w 也可以用数字 2 表示
  • x:代表权限是可执行,x 也可以用数字 1 表示

文件和目录权限的区别:

对文件和目录而言,读写执行表示不同的意义。

对于文件:

权限名称 可执行操作
r 可以使用 cat 查看文件的内容
w 可以修改文件的内容
x 可以将其运行为二进制文件

对于目录:

权限名称 可执行操作
r 可以查看目录下列表
w 可以创建和删除目录下文件
x 可以使用 cd 进入目录

需要注意的是: 超级用户可以无视普通用户的权限,即使文件目录权限是 000,依旧可以访问。

在 linux 中的每个用户必须属于一个组,不能独立于组外。在 linux 中每个文件有所有者、所在组、其它组的概念。

  • 所有者(u) :一般为文件的创建者,谁创建了该文件,就天然的成为该文件的所有者,用 ls ‐ahl 命令可以看到文件的所有者 也可以使用 chown 用户名 文件名来修改文件的所有者 。
  • 文件所在组(g) :当某个用户创建了一个文件后,这个文件的所在组就是该用户所在的组用 ls ‐ahl命令可以看到文件的所有组也可以使用 chgrp 组名 文件名来修改文件所在的组。
  • 其它组(o) :除开文件的所有者和所在组的用户外,系统的其它用户都是文件的其它组。

修改文件/目录的权限的命令:chmod

示例:修改/test 下的 aaa.txt 的权限为文件所有者有全部权限,文件所有者所在的组有读写权限,其他用户只有读的权限。

**chmod u=rwx,g=rw,o=r aaa.txt** 或者 **chmod 764 aaa.txt**

image.png

Linux 用户管理

Linux 系统是一个多用户多任务的分时操作系统,任何一个要使用系统资源的用户,都必须首先向系统管理员申请一个账号,然后以这个账号的身份进入系统。

用户的账号一方面可以帮助系统管理员对使用系统的用户进行跟踪,并控制他们对系统资源的访问;另一方面也可以帮助用户组织文件,并为用户提供安全性保护。

Linux 用户管理相关命令:

  • useradd 选项 用户名:添加用户账号
  • userdel 选项 用户名:删除用户帐号
  • usermod 选项 用户名:修改帐号
  • passwd 用户名:更改或创建用户的密码
  • passwd -S 用户名 :显示用户账号密码信息
  • passwd -d 用户名: 清除用户密码

useradd 命令用于 Linux 中创建的新的系统用户。useradd可用来建立用户帐号。帐号建好之后,再用passwd设定帐号的密码.而可用userdel删除帐号。使用useradd指令所建立的帐号,实际上是保存在 /etc/passwd文本文件中。

passwd命令用于设置用户的认证信息,包括用户密码、密码过期时间等。系统管理者则能用它管理系统用户的密码。只有管理者可以指定用户名称,一般用户只能变更自己的密码。

Linux 系统用户组的管理

每个用户都有一个用户组,系统可以对一个用户组中的所有用户进行集中管理。不同 Linux 系统对用户组的规定有所不同,如 Linux 下的用户属于与它同名的用户组,这个用户组在创建用户时同时创建。

用户组的管理涉及用户组的添加、删除和修改。组的增加、删除和修改实际上就是对/etc/group文件的更新。

Linux 系统用户组的管理相关命令:

  • groupadd 选项 用户组 :增加一个新的用户组
  • groupdel 用户组:要删除一个已有的用户组
  • groupmod 选项 用户组 : 修改用户组的属性