[系统运维]Linux | 文件系统与操作

磁盘分区

硬盘分区包括主分区、扩展分区和逻辑分区；在一个硬盘中，主分区和扩展分区最多是4个，逻辑分区数量不限。

每一个硬件设备映射到一个系统的文件

• Linux为IDE设备（光驱，硬盘）分配一个由hd前缀组成的文件

驱动器标识符是“hdx*”，hd表示是IDE设备；x是盘号（a是基本盘，b是基本从属盘，c是辅助主盘，d是辅助从属盘）；*表示分区，前4个分区用数字1~4表示（主分区或扩展分区），从第5个分区开始是逻辑分区

例：
/dev/hda2：第1个IDE硬盘上的第2 个主分区或扩展分区
/dev/hdb1：第2个IDE硬盘上的第21个主分区或扩展分区

• Linux为SCSI设备分配一个由sd前缀组成的文件

驱动器标识符是“sdx*”，sd表示是SCSI设备；x是盘号（a是基本盘，b是基本从属盘，c是辅助主盘，d是辅助从属盘）；*表示分区，前4个分区用数字1~4表示（主分区或扩展分区），从第5个分区开始是逻辑分区

注：

1. Linux下每一个硬盘最多有16个分区；主分区（扩展分区）占用1~ 4，逻辑分区占用5~16
2. 逻辑分区必须建立在扩展分区上，而不是主分区上

文件系统目录

Directory Tree

文件组成

1. 有三部分组成：文件名、文件属性、数据
2. 每个文件都对应一个inode数据结构，其中存放了文件的属主、属组、读/写权限、文件大小、链接数等，每一个inode有一个编号i-number
   注：inode中并不包含文件的名字，文件名字存放在 文件所在目录中
3. ls -i ：查看指定文件的inode编号
   stat test.sh：查看文件inode信息
   df -i ：查看每个硬盘分区的inode总数和已经使用 的数量
4. 目录的内容只有文件名和inode编号
   inode表指针执行数据块
   

文件系统

• ext3：加入了记录元数据的日志功能
• ext2
• Swap文件系统
  Linux的交换分区，使用整个交换分区来提供虚拟内存，分区大小一般是系统物理内存的2倍
• ISO9660
  标准文件系统
• proc
  Linux系统上的/proc目录是一种文件系统（proc文件系统），/proc是一种伪文件系统（虚拟文件系统），存储的是当前内核运行状态的特殊文件，用来作为连接内核数据结构的
• 虚拟文件系统 VFS
  不是一种实际的文件系统，只存在于内存中，不存在于任何外存空间

文件系统操作

1. fdisk：创建、删除分区、查看分区信息
   
2. mkfs：格式化
   磁盘分区完成后就要进行文件系统的格式化，本身并不执行建立文件系统的工作，调用相关程序来执行
   mkfs -t ext3 /dev/sda1：将sda1分区格式化为ext3

挂载

• 挂载定义：建立文件系统后，还需要将**文件系统安装到 Linux目录树的某个位置上才能使用。**这个过程称为挂载，文件系统所挂载到的目录称为挂载点。
• 磁盘分区、软盘、USB盘、光盘都需要挂载
• 释放所挂载的目录称为卸载

3. mount：手动挂载
   mount [-t fs-type] [-o option] device mountpoint
   fs-type为文件系统类型，option常用选项：ro只读方式；rw读写方式；remount重新挂载已挂载的文件系统。
   自动挂载：Linux操作系统的文件系统信息都存储/etc/fstab脚本文件中，在系统引导过程中自动读取并加载该文件内容中的文件系统。
   例：
   要使用优盘，在/etc/fstab中添加如下一行
   /dev/sda1 /mnt/disk1 vfat iocharset = cp936, rw 0 0

4. umount：卸载
   例：
   要卸载已经挂载到/mnt/sda5上的文件系统，可以使用如下命令：
   [root@localhost /]# umount /dev/sda5
   或
   [root@localhost /]# umount /mnt/sda5

5. du：磁盘统计，使用情况
   [root@localhost /]# du - a /home/user1

6. df ：磁盘空间统计（未使用）
   df -lh：

a：显示所有文件系统的信息，包括swap和proc
h：以最合适的容量单位显示
i：显示文件节点数inode的使用情况
l：只显示本地文件系统的使用情况

文件类型

链接命令 ：ln

• 链接文件： ln命令

1. 硬链接
   一个文件可能有多个文件名
   ln 不带选项：会增加链接数，rm命令会减少链接数
   一个文件除非链接数为0，否则不会物理地从文件系统中被删除。
   
2. 软链接
   将一个路径名链接到一个文件
   这些文件是一种特别类型的文件。它只是一个小文本文件（如b目录下的m2.c文件），其中包含它所链接的目标文件的绝对路径名。
   
   注：
   1.用“ln -s”命令建立符号链接时，最好源文件用绝对路径名，这样可以在任何工作目录下进行符号链接。
   2.在目录长列表中，符号链接作为一种特殊的文件类型显示出来，第一个字母是l
   3.符号链接的大小是其链接文件的路径名中的字节数
   4.当用ls -l列出文件时，可以看到符号链接名后有一个箭头指向源文件或目录。

硬链接VS软链接

硬链接和源文件是同一份文件，而软链接是独立的文件，类似于快捷方式，与目标文件是不同的inode，存储着源文件的位置信息便于指向。
使用限制上，不能对目录创建硬链接，不能对不同文件系统创建硬链接，不能对不存在的文件创建硬链接；
可以对目录创建软链接，可以跨文件系统创建软链接，可以对不存在的文件创建软链接。

文件权限

表示方法

三组九位字母表示法：r w x 读写执行
三组九位二进制表示法：有权限标1
三位八进制表示法：r:4 w:2 x:1

chmod：改变权限

1. 字母形式修改权限

[root@localhost /]# chmod u+x,g+w,o-r f1
[root@localhost /]# chmod a=rw f2

2. 数字形式修改权限

[root@localhost /]# chmod 644 f1
[root@localhost /]# chmod 700 f2

文件默认权限umask掩码

系统默认掩码是022
文件创建时的默认权限=666-umask
目录创建时的默认权限=777-umask

chown：改变属主

文件操作

文件描述符

非负整数

函数

#include<fcntl.h>
#include<sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
int open(const char *path, int flags,  mode t_mode);//int fd=open("myfile",O_CREAT,S_IRUSR|S_IXOTH);
int creat(const char *path,mode_t mode);
int close(fd);
int rename (const char * oldpath，const char * newpath);
int remove( const char * pathname);
off_t lseek( int file_des, off_t offset, int whence );
ssize_t write( int file_des, const void *buf, size_t nbytes );//  file_des：文件描述符，标识要读取的文件。*buf ：缓冲区，用来存储读入的数据 nbytes ：要读取的字符数。
ssize_t read( int file_des, void *buf, size_t nbytes );
int dup( int file_des );
int dup2( int file_des, int file_des2 );

1. open函数：打开或创建文件
   成功返回文件描述符，失败返回-1
2. creat函数：创建文件
   成功返回以只写方式打开的文件描述符，失败返回-1
3. close函数：关闭文件
   成功返回0.失败返回-1
4. rename函数：修改文件名称
   成功返回0，失败返回-1
5. remove函数：删除文件
   成功返回0，失败返回-1
6. lseek函数：用于在指定的文件描述符中将将文件指针定位到相应位置。
   
7. write函数：向文件中写数据
   成功返回已写字节数，失败返回-1
8. read函数：读取数据
   返回值：成功返回读到的字节数，若已到文件结尾返回0，出错返回-1。
9. dup函数：如果调用成功则返回新的文件描述符，否则出错返回-1。

开发者涨薪指南

48位大咖的思考法则、工作方式、逻辑体系