Unix文件是以位元組序列組成的信息載體（container）,內核不解釋文件的內容。

Linux文件系統中的文件是數據的集合，文件系統不僅包含著文件中的數據而且還有系統的結構，所有Linux用戶和程式看到的文件、目錄、軟鏈接及文件保護信息等都存儲在其中。

Linux最早的文件系統是Minux，但是專門為Linux設計的文件系統---擴展文件系統第二版（EXT2）被設計 出來並添加到Linux中，這對Linux產生了重大影響。

Linux常用的文件系統

• ext2：ext2的升級版本ext3是Linux預設的文件系統

• swap：作為交換分區來使用，在安裝Linux系統時必須要建立

• vfat：相容Windows操作系統，主要是FAT16、FAT32

• NFS：網路文件系統，是Linux的獨到之處，方便在區域網中實現文件的共用，可以實現多台主機共用一臺主機的文件系統

硬鏈接和軟鏈接

命令格式：

$ ln P1 P2

用來創建一個新的硬鏈接，即為由路徑P1標識的文件創建一個路徑名為P2的硬鏈接。

硬鏈接有兩方面的限制

• 不允許用戶給目錄創建硬鏈接。因為這可能把目錄樹變成環形樹，從而就不可能通過名字定位一個文件。

• 只有在同一文件系統中的文件之間才能創建鏈接。這帶來比較大的限制，因為現代Unix系統中可能包含多種文件系統，這些文件系統位於不同的磁碟和/或分區，用戶也無法知道它們之間的物理劃分。

軟鏈接（soft link）[也稱符號鏈接（symbolic link）]

符號鏈接是短文件，這些文件包含有另一個文件的任意一個路徑名。路徑名可以指向位於任意一個文件系統的任意文件或目錄，甚至可以指向一個不存在的文件。

命令格式：

$ ln -s P1 P2

創建一個路徑名為P2的新軟鏈接，P2指向路徑名P1。

Linux目錄結構

Linux的文件系統採用階層式的樹狀目錄結構，在該結構中的最上層是根目錄“/”，然後再根目錄下再建立其它的目錄。

文件或目錄名由除“/”和空字元“\0”之外的任意ASCII字元序列組成（一些操作系統允許以多種自負表示文件名，例如：Unicode）。大多數文件系統對文件名的長度都有限制，通常不能超過255個字元。

Linux中無論操作系統管理幾個磁碟分區，這樣的目錄樹只有一個。從結構上講，個磁碟分區上的樹型目錄不一定是併列的。

常用目錄的作用

• / 根目錄

• /bin 命令保存目錄（普通用戶就可以讀取的命令）

• /boot 啟動目錄，啟動相關文件

• /dev 設備文件保存目錄

• /etc 配置文件保存目錄

• /home 普通用戶的家目錄

• /lib 系統庫保存目錄

• /mnt 系統掛載目錄

• /media 掛載目錄

• /root 超級用戶的家目錄

• /tmp 臨時目錄

• /sbin 命令保存目錄（超級用戶才能使用的目錄）

• /proc 直接寫入記憶體的

• /sys

• /usr 系統軟體資源目錄

  /usr/bin 系統命令（普通用戶）
  /usr/sbin 系統命令（超級用戶）
  /usr/include：標準頭文件
  /usr/src:內核源代碼

• /var 系統相關文檔內容

根目錄下的bin和sbin，usr目錄下的bin和sbin，這四個目錄都是用來保存系統命令的。

proc和sys目錄不能直接操作，這兩個目錄保存的是記憶體的過載點。

Linux文件類型

• 普通文件：通常是流式文件。

  [root@AmorLei tmp]# ls -lh yan.test
  -rw-r--r-- 1 root root 13 Sep 22 15:05 yan.test

• 目錄文件：用於表示和管理系統中的全部文件

  [root@AmorLei tmp]# ls -lh
  drwxr-xr-x 2 root root 4.0K Sep 26 12:20 yanlei

• 鏈接文件：用於不同目錄下的文件的共用

  [root@AmorLei tmp]# ls -lh yan.softlink
  lrwxrwxrwx 1 root root 8 Sep 26 12:26 yan.softlink -> yan.test

• 設備文件：包括塊設備文件和字元設備文件

  b代表區塊（block）設備，c代表字元（character）設備

  [root@AmorLei /]# ls -la /dev/tty
  crw-rw-rw- 1 root tty 5, 0 Sep 15 20:35 /dev/tty

• 管道（pipe，FIFO）文件：提供進程間通信的一種方式

  
  

• 套接字（socket）文件：該文件類型與網路通信有關

  [root@AmorLei /]# ls -lh /var/lib/mysql/mysql.sock
  srwxrwxrwx 1 mysql mysql 0 Sep 26 12:20 /var/lib/mysql/mysql.sock

文件描述符與索引節點

Unix對文件的內容和描述文件的信息給出了清楚的區分。除了設備文件和特殊文件系統文件外，每個文件都由字元序列組成。

文件系統處理文件需要的所有信息包含在一個名為索引節點（inode）的數據結構中。每個文件都有自己的索引節點，文件系統用索引節點來標識文件。

文件系統至少提供POSIX標準中指定的如下屬性：

• 文件類型

• 與文件相關的硬鏈接個數

• 以位元組為單位的文件長度

• 設備標識符

• 在文件系統中表示文件的索引節點號

• 文件擁有者的UID

• 文件的用戶組ID

• 幾個時間戳，表示索引節點狀態的改變的時間、最後訪問時間即最後修改時間

• 訪問許可權和文件模式

訪問許可權和文件模式

文件的潛在用戶分為三種類型

• 作為文件所有者的用戶

• 同組用戶，不包括所有者

• 所有剩下的用戶（其他）

有三種類型的訪問許可權---讀、寫、執行，每組用戶都有這三種許可權。

分區

在Windows操作系統中，是先將物理地址分開，再在分區上建立目錄。在Windows操作系統中，所有路徑都是從盤符開始，如C:\Program file。

Linux正好相反，是先有目錄，再將物理地址映射到目錄中。在Linux操作系統中，所有路徑都是從根目錄開始。Linux預設分為3個分區，分別是boot分區、swap分區和根分區。

掛載

Linux下的分區需要掛載到目錄後才能使用，掛載的意義就是把磁碟分區的內容放在某個目錄下。這個把目錄和分區對應的過程叫做掛載（Mount）而這個掛載在文件樹中的位置就是掛載點。

當要使用某個設備時，例如要讀取硬碟中的一個格式化好的分區、光碟或軟體等設備時，必須先把這些設備對應到某個目錄上，而這個目錄就稱為“掛載點（mount point）”，這樣才可以讀取這些設備，將物理分區細節屏蔽掉，用戶只有統一的邏輯概念，所有的東西都是文件。

參考資料：

    深入理解Linux內核                Daniel P.Bovet & Marco Cesati