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LinuxLinux操作系统操作系统第第0303章章LinuxLinux文件系统文件系统3.1Linux3.1Linux文件系统工作原理文件系统工作原理任何操作系统都是基于文件系统的，任何操作系统都是基于文件系统的，LinuxLinux中所有的内容都是由文件组成的。中所有的内容都是由文件组成的。LinuxLinux下常见的文件系统分配策略：下常见的文件系统分配策略：块分配（块分配（BlockallocationBlockallocation））扩展分配（扩展分配（ExtentallocationExtentallocation））块分配策略块分配策略块分配策略块分配策略灵活而高效的文件块分配策略，磁盘上灵活而高效的文件块分配策略，磁盘上的文件根据需要分配给文件，避免浪费存的文件根据需要分配给文件，避免浪费存储空间。储空间。可能会造成分件块不连续，寻道时间可能会造成分件块不连续，寻道时间长，读取文件效率低。长，读取文件效率低。传统的传统的UNIXUNIX采用的文件系统采用的文件系统扩展分配扩展分配扩展分配扩展分配对于块分配而言，每一次文件增大时都要为对于块分配而言，每一次文件增大时都要为该该文件分配磁盘空间，而扩展分配则是当某个文文件分配磁盘空间，而扩展分配则是当某个文件的磁盘空间不足时，一次性为它分配一连串连件的磁盘空间不足时，一次性为它分配一连串连续的块，当文件被创建时，很多文件块同时被分续的块，当文件被创建时，很多文件块同时被分配，当文件扩展时，也一次分配很多块。配，当文件扩展时，也一次分配很多块。优化磁盘寻道的方式，有利于一次写入一大批数优化磁盘寻道的方式，有利于一次写入一大批数据到存储设备中据到存储设备中3.2Linux3.2Linux文件系统文件系统文件系统（文件系统（FileSystemFileSystem），指文件存在于物理存储），指文件存在于物理存储设备上的组织方法，主要体现在文件和目录的组设备上的组织方法，主要体现在文件和目录的组织上，同时文件系统具有不同的格式，用于存储织上，同时文件系统具有不同的格式，用于存储文件的分区或磁盘。在文件的分区或磁盘。在LinuxLinux系统中，每个分区都系统中，每个分区都是一个文件系统，都有自己的目录层次结构，并是一个文件系统，都有自己的目录层次结构，并且支持多文件系统。且支持多文件系统。LinuxLinux文件系统使用索引节点（文件系统使用索引节点（inodeinode）来记录文件）来记录文件信息，索引点就是一种数据结构，包含了文件的信息，索引点就是一种数据结构，包含了文件的长度、创建及修改时间、权限、所属关系、磁盘长度、创建及修改时间、权限、所属关系、磁盘中的位置等信息。中的位置等信息。连接连接连接连接在磁盘上的同一个文件可以通过不同的路在磁盘上的同一个文件可以通过不同的路径去访问它，即连接。径去访问它，即连接。lnln命令可以对一个已命令可以对一个已经存在的文件再建立一个新的连接，而用经存在的文件再建立一个新的连接，而用不复制文件的内容。不复制文件的内容。硬连接：注意目录不能有硬连接；不能跨越硬连接：注意目录不能有硬连接；不能跨越文件系统。文件系统。软连接（符号连接）软连接（符号连接）：用：用lnln––ss建立，相当于建立，相当于快捷方式快捷方式文件系统类型文件系统类型文件系统类型文件系统类型LinuxLinux支持的文件系统：支持的文件系统：ext2,ext3,RAMFS,ext2,ext3,RAMFS,NFS,MSNFS,MS--DOS,Fat,VFAT,NTFS,HPFS,DOS,Fat,VFAT,NTFS,HPFS,PROC,ISO9660,JFSPROC,ISO9660,JFS等等ext3ext3是当前是当前LinuxLinux版本默认的文件系统。版本默认的文件系统。LinuxLinux支持的文件系统统称为逻辑文件系统支持的文件系统统称为逻辑文件系统虚拟文件系统（虚拟文件系统（VirtualFileSystem,VFSVirtualFileSystem,VFS），位），位于文件系统的昀上层，主要是提供接口，于文件系统的昀上层，主要是提供接口，屏蔽差异。屏蔽差异。文件结构与类型文件结构与类型文件的逻辑结构文件的逻辑结构字节流式的无结构文件字节流式的无结构文件记录式的有结构文件记录式的有结构文件文件类型文件类型普通文件普通文件目录文件目录文件连接文件连接文件设备文件设备文件管道文件管道文件套接字文件套接字文件目录目录LinuxLinux目录目录目录是文件系统中组织文件的形式。文目录是文件系统中组织文件的形式。文件系统将文件组织在若干目录和其子目录件系统将文件组织在若干目录和其子目录中，昀上层的目录称为根（中，昀上层的目录称为根（rootroot）目录，用）目录，用““//””表示，其他的目录都是从根目录出发而表示，其他的目录都是从根目录出发而生成的。所以称为生成的。所以称为““树状结构树状结构””。。3.3Linux3.3Linux常用文件系统常用文件系统Ext2Ext2是早期是早期LinuxLinux发布版的基础，直接支持的发布版的基础，直接支持的文件系统。文件系统。优点优点：除了具有标准功能外、还支持设置文：除了具有标准功能外、还支持设置文件属性，数据更新时同步写放、实现快速件属性，数据更新时同步写放、实现快速符号连接等。符号连接等。缺点缺点：其工作顺序是先写入文件的内容，然：其工作顺序是先写入文件的内容，然后空闲时再写入文件的元数据，因此，突后空闲时再写入文件的元数据，因此，突然断电，可能会导致不一致的状态然断电，可能会导致不一致的状态3.3Linux3.3Linux常用文件系统常用文件系统Ext3Ext3增加了日志（增加了日志（JournalingJournaling）功能）功能优点：优点：可用性可用性数据完整性数据完整性速度速度兼容性兼容性3.3.1Linux3.3.1Linux系统使用的存储设备系统使用的存储设备支持广泛流行的存储设备或介质是现代操支持广泛流行的存储设备或介质是现代操作系统的特点。作系统的特点。LinuxLinux系统使用的存储设备或介质有软盘、系统使用的存储设备或介质有软盘、硬盘、光盘、硬盘、光盘、UU盘、磁带和多种存储卡等。盘、磁带和多种存储卡等。由于由于UNIXUNIX系统的相对相称性，所支持的设系统的相对相称性，所支持的设备不及备不及LinuxLinux丰富。丰富。1.IDE1.IDE硬盘存储设备硬盘存储设备一般情况下，在一个计算机内昀多可以安装四个一般情况下，在一个计算机内昀多可以安装四个IDEIDE硬盘。他们可分别是主硬盘。他们可分别是主(master)(master)驱动器上的驱动器上的主主(master)(master)硬盘和从硬盘和从(slave)(slave)硬盘和从硬盘和从(slave)(slave)驱驱动器上的主和从硬盘。动器上的主和从硬盘。硬盘设备的为硬盘设备的为/dev//dev/hdmnhdmn。。mm∈∈(a,b,c,d,(a,b,c,d,……))代表驱动器号，代表驱动器号，/dev//dev/hdahda，，/dev//dev/hdbhdb为主控制器上的主硬盘和从硬盘，为主控制器上的主硬盘和从硬盘，/dev//dev/hdchdc，，/dev//dev/hddhdd代表从控制器上的主和从硬盘。代表从控制器上的主和从硬盘。nn∈∈(1,2,3,(1,2,3,……))代表第代表第mm个硬盘上的分区号，比如个硬盘上的分区号，比如/dev//dev/hdahda代表第一个硬盘，代表第一个硬盘，/dev/hda1,/dev/hda2,/dev/hda1,/dev/hda2,/dev/hda3,/dev/hda4/dev/hda3,/dev/hda4分别是分别是/dev//dev/hdahda的四个基本分的四个基本分区，区，/dev/hda5/dev/hda5，，/dev/hda6/dev/hda6则为则为/dev//dev/hdahda上的第一和上的第一和第二个逻辑分区。第二个逻辑分区。2.IDE2.IDE光盘设备光盘设备IDEIDE光驱设备也是可连接到光驱设备也是可连接到IDEIDE接口上的设备，它接口上的设备，它可以占据可以占据IDEIDE控制器上的某个位置，也就是说光盘控制器上的某个位置，也就是说光盘驱动可能是驱动可能是/dev//dev/hdahda或或/dev//dev/hdbhdb或或/dev//dev/hdchdc或或/dev//dev/hddhdd中的一个。中的一个。一般来说，光盘驱动器为一般来说，光盘驱动器为/dev//dev/cdromcdrom，，该设备是该设备是某个硬盘设备的符号链接或硬链接。例如在某个硬盘设备的符号链接或硬链接。例如在LinuxLinux系统光盘设备系统光盘设备/dev//dev/cdromcdrom是设备是设备/dev//dev/hdchdc的一个的一个符号链接，在有的符号链接，在有的LinuxLinux系统中它是系统中它是/dev/scd0/dev/scd0的的一个链接。一个链接。光驱也有光驱也有SCSISCSI接口的。接口的。3.SCSI3.SCSI存储设备存储设备SCSISCSI存储设备的的形式为存储设备的的形式为/dev//dev/sdplsdpl，，pp∈∈(a,b,c,d(a,b,c,d,,……))为字符代表物理设备，为字符代表物理设备，ll∈∈(1,2,3,(1,2,3,……))为物理设备为物理设备pp上的逻辑分上的逻辑分区。区。SCSISCSI上的硬盘设备的命名方法与上的硬盘设备的命名方法与IDEIDE硬盘设硬盘设备的命名方法相同。比如：备的命名方法相同。比如：/dev//dev/sdasda、、/dev//dev/sdbsdb分别为第分别为第11、、2SCSI2SCSI硬盘，硬盘，/dev/sda1/dev/sda1、、/dev/sda2/dev/sda2等分别代表第等分别代表第11个个SCSISCSI硬硬盘的第盘的第11、、22分区。分区。4.USB4.USB存储设备存储设备较早版本的较早版本的UNIXUNIX不支持不支持USBUSB，，但现在但现在LinuxLinux系统提供了系统提供了USBUSB存储设备的支持。存储设备的支持。由于早期由于早期USBUSB设备标准的不统一，设备标准的不统一，LinuxLinux系系统不能保证所有统不能保证所有USBUSB存储设备都能正常使存储设备都能正常使用，尤其早期的用，尤其早期的USBUSB设备。设备。LinuxLinux以以SCSISCSI方式支持方式支持USBUSB存储设备。存储设备。USBUSB存储设备使用规则存储设备使用规则如果系统使用的硬盘不是如果系统使用的硬盘不是SCSISCSI的，则可根据所使用的，则可根据所使用的的USBUSB设备不同而使用设备不同而使用/dev//dev/sdasda,/dev/sda1,,/dev/sda1,/dev/sda2,/dev/sda2,……,,或或/dev//dev/sdbsdb,/dev/sdb1,/dev/sdb1，，……等。等。如果系统使用了如果系统使用了SCSISCSI硬盘，则硬盘，则USBUSB设备可以使用系设备可以使用系统使用的统使用的SCSISCSI硬盘设备的下一个硬盘设备的下一个SCSISCSI设备。设备。比如，假设系统所使用的昀后一个比如，假设系统所使用的昀后一个SCSISCSI硬盘设备为硬盘设备为/dev//dev/sdesde，则使用，则使用UU盘等移动设备时可用的第一个盘等移动设备时可用的第一个SCSISCSI设设备为备为/dev//dev/sdfsdf。。在使用在使用USBUSB等移动设备时，等移动设备时，/dev//dev/sdasda，，/dev//dev/sdbsdb等等