Skip to content

Lecture 4 File System

4.1 Unix devices

在 Linux 中，设备也看作文件

Device ID in Unix
SCSI/SATA Hard Disk /dev/sd[a-p]
USB Disk /dev/sd[a-p](same as SCSI)
CDROM /dev/cdrom
Printer /dev/lp[0-2]
Mouse /dev/mouse

e.g. 第一块 SATA 硬盘 /dev/sda 第二块 SATA 硬盘 /dev/sdb 第一块u盘 /dev/sdc

4.2 Hard Disk

在 Linux 中，使用目录来进行分区

image-20210323155946112

  • mounted on 就类似于 Windows 中的盘符，对 Linux 下的文件系统进行分区，优先找映射过的分区

4.3 File System Mount

  • 在安装 Linux 时，自动创建三个分区
    • / 根目录，存放大部分文件
    • swap 虚拟内存分区
    • /boot 系统启动文件
  • Linux 不关心文件的扩展名，文件能否运行取决于它所拥有的权限

4.4 Make the File System Work

Linux 最多生成 4 个分区，分区有两种类型

  • 主分区
  • 扩展分区：对于一个分区，可以设置一个分区为扩展分区，扩展分区中可以设置逻辑分区

4.4.1 Disk Partition（分区）: parted

4.4.2 Format the partition（格式化）: mkfs

文件系统格式：ext2，ext3，ext4，xfs，zfs

现在最常用：ext4

mkfs -t ext4 /dev/sdb1

Mount the disk partition （挂载分区到目录上，使得分区可用）

  • 使用 mount 创建分区
mount [-t vfstype]（可不写） [-o options] device dir

比如

mount /dev/sdb1 /mnt
  • 这样操作后 /mnt 就是新硬盘的分区，通过访问 /mnt 目录访问文件
  • 注意：sdb1 中的 \(1\) 一定要写，表示这个设备的第一个分区
  • mount 命令可以查看当前的分区
  • 在命令行下输入的挂载命令，只在当前有效，重新登录系统挂载信息消失
    • 将挂载文件写入 /etc/fstab 文件中，可以自动挂载
    • /dev/sdb1 /mnt ext4 defaults（选项） 0（） 1（检查文件完整性）

4.4.3 Uninstall Partition （卸载分区）：umount

输入文件分区名或者挂载的目录均可以卸载分区

umount /dev/sdb1

或者

umount /mnt

4.5 Types of Files

4.5.1 Simple/ordinary file

  • Linux 中，不关心文件的扩展名，一个文件是否可以执行，由权限决定

image-20210323163709653

4.5.2 Directory File 目录文件

  • 目录文件记录了所在目录下的文件信息：文件名，索引节点号

image-20210323163747621

保存路径信息，指向另一个文件，类似于快捷方式

4.5.4 Special (Device) File 设备文件

  • Character Special Files 字符设备文件，以字符为单位传输数据
    • Correspond to character-oriented devices (e.g., Keyboard)
  • Block Special Files 以块为单位传输数据
    • Correspond to block-oriented devices (e.g., a disk)

4.5.5 Named Pipe (FIFO) 命名管道文件

  • 帮助进程通信

  • 一个进程往文件中写数据，另一个进程读数据，当一个进程读取过管道文件的数据后，这些在管道的数据被销毁

4.5.6 Socket 插口文件

  • 帮助网络间的进程通信

4.6 Linux directory

使用目录的形式组织文件

Linux 文件系统标准 directory structure: FHS

image-20210323164606193

  • bin ：常用命令
  • sbin ：系统管理命令
  • boot：保存启动文件
  • dev：设备目录
  • ect ：系统相关的配置文件，配置命令和脚本
  • home：每个用户的工作目录
  • lib：程序库
  • proc ：虚拟目录，保存的是系统的运行信息
  • usr ：类似于系统应用目录 类似于windows ProgramFile
  • var：存放大小容易变化的文件，比如日志文件

4.7 Some commands about files

  • Check the storage of system

    • df 分区使用情况(分区设备名，分区大小，已用，可用，已用%，挂载点)
      • df -h dev/sda1
      • du 查看某个文件使用存储空间的情况

  • Manipulate directory

    • pwd ：显示当前目录
    • cd ：返回上一级或者转到某一级目录
    • mkdir
    • rmdir
    • ls：列出当前目录下的文件
      • ls -a 列出隐藏目录下的文件
      • ls -l 列出包含当前目录下所有文件的详细信息

详细信息的含义

image-20210330155200389

PS：du命令显示的是给文件分配的存储空间， ls 显示的文件的实际大小

  • Manipulate files
    • rm：删除某个目录
    • cp：用于拷贝的命令（文件、目录）
    • mv ：文件、目录的移动，重命名
      • mv dira dirc
      • mv dira \tmp
    • file
    • touch：创建空文件，修改日期为当前时间，如果文件已经存在，会修改文件的最后访问时间
  • Check the file system
    • fsck

4.8 LVM

分区逻辑卷管理，可以跨硬盘创建虚拟分区，对于存储空间变化很大的分区十分有用

缺点

  • 效率较低，不建议用于 system 分区
Last update: August 27, 2023
Created: August 27, 2023