1.6 Linux文件及文件系統(tǒng)

在安裝完Linux之后，首先對Linux中一些非常重要的概念進行簡要介紹，以便進一步學習使用Linux。

1.6.1 文件類型及文件屬性

1.文件類型

Linux中的文件類型與Windows有顯著的區(qū)別，其中最顯著的區(qū)別在于Linux對目錄和設(shè)備都當做文件進行處理，這樣就簡化了對各種不同類型設(shè)備的處理，提高了效率。Linux中主要的文件類型分為4種：普通文件、目錄文件、鏈接文件和設(shè)備文件。

1）普通文件

普通文件如同Windows中的文件一樣，是用戶日常使用最多的文件，包括文本文件、Shell腳本、二進制的可執(zhí)行程序和各種類型的數(shù)據(jù)。

2）目錄文件

在Linux中，目錄也是文件，它們包含文件名和子目錄名及指向那些文件和子目錄的指針。目錄文件是Linux中存儲文件名的唯一地方，當把文件和目錄相對應(yīng)起來時，也就是用指針將其鏈接起來之后，就構(gòu)成了目錄文件。因此，在對目錄文件進行操作時，一般不涉及對文件內(nèi)容的操作，而只是對目錄名和文件名的對應(yīng)關(guān)系進行了操作。

另外，在Linux系統(tǒng)中的每個文件都被賦予一個唯一的數(shù)值，而這個數(shù)值被稱作索引節(jié)點。索引節(jié)點存儲在一個稱作索引節(jié)點表（Inode Table）中，該表在磁盤格式化時被分配。每個實際的磁盤或分區(qū)都有其自己的索引節(jié)點表。一個索引節(jié)點包含文件的所有信息，包括磁盤上數(shù)據(jù)的地址和文件類型。

Linux文件系統(tǒng)把索引節(jié)點號1賦給根目錄，這就是Linux的根目錄文件在磁盤上的地址。根目錄文件包括文件名、目錄名及它們各自的索引節(jié)點號的列表，Linux可以通過查找從根目錄開始的一個目錄鏈來找到系統(tǒng)中的任何文件。

Linux通過上下鏈接目錄文件系統(tǒng)來實現(xiàn)對整個文件系統(tǒng)的操作。例如，把文件從一個磁盤目錄移到另一個磁盤的目錄時（實際上是通過讀取索引節(jié)點表來檢測這種行動），這時，原先文件的磁盤索引號刪除，而在新磁盤上建立相應(yīng)的索引節(jié)點。它們之間的相應(yīng)關(guān)系如圖1.22所示。

3）鏈接文件

鏈接文件類似于Windows中的“快捷方式”，但是它的功能更為強大。它可以實現(xiàn)對不同的目錄、文件系統(tǒng)甚至是不同的機器上的文件直接訪問，并且不必重新占用磁盤空間。

4）設(shè)備文件

Linux把設(shè)備都當做文件一樣來進行操作，這樣就大大方便了用戶的使用（在后面的Linux編程中可以更為明顯地看出）。在Linux下，與設(shè)備相關(guān)的文件一般都在/dev目錄下，它包括兩種，一種是塊設(shè)備文件，另一種是字符設(shè)備文件。

• 塊設(shè)備文件是指數(shù)據(jù)的讀/寫設(shè)備，它們是以塊（如由柱面和扇區(qū)編址的塊）為單位的設(shè)備，最簡單的如硬盤（/dev/hda1）等。
• 字符設(shè)備主要是指串行端口的接口設(shè)備。

2.文件屬性

Linux中的文件屬性如圖1.23所示。

首先，Linux中文件的擁有者可以把文件的訪問屬性設(shè)成3種不同的訪問權(quán)限：可讀（r）、可寫（w）和可執(zhí)行（x）。文件又有3個不同的用戶級別：文件擁有者（u）、所屬的用戶組（g）和系統(tǒng)中的其他用戶（o）。

第一個字符顯示文件的類型如下：

• “-”表示普通文件。
• “d”表示目錄文件。
• “l(fā)”表示鏈接文件。
• “c”表示字符設(shè)備。
• “b”表示塊設(shè)備。
• “p”表示命名管道，如FIFO（First In First Out，先進先出）文件。
• “f”表示堆棧文件，如LIFO（Last In First Out，后進先出）文件。第一個字符之后有3個三位字符組：
• 第一個三位字符組表示文件擁有者（u）對該文件的權(quán)限。
• 第二個三位字符組表示文件用戶組（g）對該文件的權(quán)限。
• 第三個三位字符組表示系統(tǒng)其他用戶（o）對該文件的權(quán)限。
• 若該用戶組對此沒有權(quán)限，一般顯示“-”字符。

1.6.2 文件系統(tǒng)類型介紹

1.Ext2和Ext3

Ext3是現(xiàn)在Linux（包括Red Hat，Mandrake下）常見的默認文件系統(tǒng)，它是Ext2的升級版本。正如Red Hat公司的首席核心開發(fā)人員Michael K.Johnson所說，從Ext2轉(zhuǎn)換到Ext3主要有以下4個理由：可用性、數(shù)據(jù)完整性、速度及易于轉(zhuǎn)化。Ext3中采用了日志式的管理機制，它使文件系統(tǒng)具有很強的快速恢復能力，并且由于從Ext2轉(zhuǎn)換到Ext3無須進行格式化，因此，更加推進了Ext3文件系統(tǒng)的推廣。

2.SWAP文件系統(tǒng)

該文件系統(tǒng)是Linux中作為交換分區(qū)使用的。在安裝Linux時，交換分區(qū)是必須建立的，并且它所采用的文件系統(tǒng)類型必須是SWAP而沒有其他選擇。

3.VFAT文件系統(tǒng)

Linux中，把DOS中采用的FAT文件系統(tǒng)（包括FAT12、FAT16和FAT32）都稱為VFAT文件系統(tǒng)。

4.NFS文件系統(tǒng)

NFS文件系統(tǒng)是指網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)，這種文件系統(tǒng)也是Linux的獨到之處。它可以很方便地在局域網(wǎng)內(nèi)實現(xiàn)文件共享，并且使多臺主機共享同一主機上的文件系統(tǒng)。而且NFS文件系統(tǒng)訪問速度快、穩(wěn)定性高，已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在嵌入式領(lǐng)域，使用NFS文件系統(tǒng)可以很方便地實現(xiàn)文件本地修改，從而免去了一次次讀/寫Flash的憂慮。

5.ISO 9660文件系統(tǒng)

這是光盤所使用的文件系統(tǒng)，在Linux中對光盤已有了很好的支持，它不僅可以提供對光盤的讀/寫，還可以實現(xiàn)對光盤的刻錄。

1.6.3 Linux目錄結(jié)構(gòu)

Linux的目錄結(jié)構(gòu)如圖1.24所示。下面以Red Hat Enterprise 4 AS為例，詳細列出了Linux文件系統(tǒng)中各主要目錄的存放內(nèi)容，如表1.1所示。

表1.1 Linux文件系統(tǒng)目錄結(jié)構(gòu)