第4章 Linux文件和磁盘系统

Linux操作系统第4章Linux文件和磁盘系统4.1Linux文件系统概述4.2文件的基本操作4.3文件权限管理4.4文件操作的图形工具4.5即插即用设备的使用第4章Linux文件和磁盘系统本章概述文件系统是操作系统的重要组成部分，通过对文件系统的管理，操作系统可以方便地存取所需的数据。Linux系统中所有的程序、语言库、系统文件和用户文件都是存放在文件系统之上的，可靠性和安全性是文件系统的重要因素。本章围绕与文件系统管理有关的各个方面展开叙述，分别介绍磁盘分区的管理，Linux文件系统的建立、挂载与管理、文件的基本操作，以及文件存取权限的管理等方面的内容。第4章Linux文件和磁盘系统4.1Linux文件系统概述文件系统是Linux系统上所有数据的基础。Linux系统是一种兼容性很强的系统，它支持多种文件系统，包括vfat、NTFS、ext2、ext3等。其中vfat文件系统支持读写操作，而NTFS文件系统仅支持读操作。RedhatLinux9默认使用ext3文件系统。4.1Linux文件系统概述4.1.1文件系统简介4.1.1文件系统简介文件系统是操作系统设计所需解决的一个重要的问题，下面将介绍文件系统的相关概念。1．什么是文件系统文件系统是操作系统在硬盘或者分区上保持文件信息的方法和数据结构，也就是文件在硬盘或分区上的组织结构方式，也指用于存储文件的磁盘、分区或文件系统种类。简单地讲，文件系统是指按照一定规则组织的文件结构，用于管理机器上的文件和目录，使之能够被有效地存取。在操作系统中，每个文件和目录都被指定了一个文件名，用户按文件名存取文件，而实际上，文件和目录在磁盘中是按照柱面、磁道等物理位置存放的，文件系统能够将操作系统对文件的按名存取转化成按磁盘的物理位置进行读写。4.1Linux文件系统概述4.1.1文件系统简介2．常见的文件系统不同的操作系统文件系统的类型一般也不尽相同，常见的有如下几种文件系统：(1)vfat文件系统：分为FAT和FAT32两种，是微软Windows9x/2000/XP/Vista及NT操作系统常用的文件系统，该文件系统对DOS文件系统进行了扩展，提供了对长文件名的支持。(2)NTFS文件系统：是微软WindowsNT起开始使用的文件系统，Windows2000/WindowsXP/Windows2003和Vista都推荐使用这种文件系统。它除了支持文件权限、压缩、加密以及磁盘限额等功能外，还增加了对文件系统日志的支持，能够在操作系统出现故障时，通过日志恢复用户存储在文件系统中的数据，从而最大程度地保证用户数据的安全。在RHL9中，可以通过重新编译内核的方式提供对NTFS文件系统的支持，但目前只支持对该文件系统的只读访问。4.1Linux文件系统概述4.1.1文件系统简介(3)ext2文件系统：是一种高效的文件系统，支持长达255个字符的长文件名。由于它不支持文件系统的日志，而且内存数据在回写到文件系统时通常都存在延时，所以使用这种文件系统时，需要及时在内存和磁盘之间进行数据的同步操作，否则容易造成用户数据的丢失。该系统可以很方便地升级为ext3文件系统。(4)ext3文件系统：是ext2文件系统的增进版本，ext3文件系统继承了ext2系统的高效性，增加了文件系统的日志功能，保证了文件系统的可用性，增加了对文件的完整性保护。在操作系统意外断电或崩溃时，ext3能够利用日志功能快速恢复系统数据。ext3是现在大部分Linux系统默认的文件系统类型，也是RHL9默认使用的文件系统。Linux系统是一种对文件系统兼容性很强的操作系统，它能够支持多种文件系统，支持对FAT、FAT32读写访问，支持对NTFS的只读访问4.1Linux文件系统概述4.1.2Linux文件系统4.1.2Linux文件系统和Windows操作系统类似，所有Linux的数据都是由文件系统按照树型目录结构管理的。而且Linux操作系统同样要区分文件的类型，判断文件的存取属性和可执行属性。下面将介绍Linux的文件系统结构以及Linux文件系统的建立、挂载与管理等相关知识。1．Linux的文件系统结构在Windows操作系统中，主分区与逻辑分区被称为驱动器，会被分配一个驱动器盘符（如C盘、D盘、E盘），每个驱动器都有自己的根目录结构，这样形成了多个树并列的情形，如图所示。4.1Linux文件系统概述4.1.2Linux文件系统与Windows相类似，Linux也采用了树状结构的文件系统，它由目录和目录下的文件一起构成。但Linux文件系统不使用驱动器这个概念，而是使用单一的根目录结构，所有的分区都挂载到单一的“/”目录上，其结构示意图如图所示。Linux文件系统结构其中，“/”目录也称为根目录，位于Linux文件系统目录结构的顶层，必须使用ext文件系统。如果还有其它分区，必须挂载到“/”目录下某个位置。4.1Linux文件系统概述4.1.2Linux文件系统//bin/usr/sbin/etc/tmp/lib/var/home/optbinlocalsrcrc.drc3.drc5.dinit.dnamedhttpdftpbinetcpub存放命令的目录/bin/sbin/usr/bin/usr/sbin/usr/local/bin4.1Linux文件系统概述4.1.2Linux文件系统常见的Linux系统目录如下：/：Linux系统的根目录，包含Linux系统的所有目录和文件。/etc：系统在开机过程中需要读取的文件均在这个目录中，例如用户的账号与密码、系统的主要设定、所要开启的服务项目等等都在这个目录中。启动引导程序/etc/lilo.conf/etc/grub.conf，控制启动模式/etc/inittab(图形/文本登陆)文件系统配置/etc/fstab/etc/profile增加环境变量等(修改PATH等)/etc/ftp*ftp的配置文件/etc/httpdweb服务器的配置文件/etc/ssh*ssh的配置文件/etc/X11与XWindow有关的配置文件所在的目录。4.1Linux文件系统概述4.1.2Linux文件系统/boot：存放Linux内核与开机相关文件的地方，这个目录下的vmlinuz-xxx就是Linux的内核kernel，如果开机管理程序选择grub的话，这个目录下还有/boot/grub这个子目录。/sbin：存放一些系统管理员常用的程序，例如mkfs,cramfa,mke2fs,fsck,mount等，与/bin目录不太一样，这个目录下的程序通常是给系统管理员使用的。/bin：存放如ls,mv,rm,mkdir,rmdir,gzip,tar,telnet等常用的命令文件，不能包含子目录。/root：系统管理员的home目录。/dev：存放与接口设备相关的文件。unix和Linux均把设备当成一个文件来看待，如/dev/fd0代表软盘，/dev/cdrom代表光盘4.1Linux文件系统概述4.1.2Linux文件系统/mnt：软盘与光盘默认挂载的地方，默认有/mnt/cdrom和/mnt/floppy两个目录，分别用于挂载光驱和软驱。/home:系统非root用户的“家目录”，在新增一般使用者账号的时候，默认使用者家目录都在这里。/home/usernameuseraddusername创建新用户passwdusername添加密码/etc/passwd:系统能识别的用户清单，纯文本显示加密了的口令,普通用户可读/etc/shadow:超级用户才能读,用于保护加密口令的安全/lib在Linux执行或编译一些程序的时候，用到一些函数库，就在这个目录下。/lost+found系统出现错误时，系统修复过程中恢复的文件4.1Linux文件系统概述4.1.2Linux文件系统/proc存放系统核心与执行程序的一些信息，例如网络状态等。这个目录将在启动Linux的时候自动地被挂上，而且该目录不会占去硬盘空间，因为里面都是内存中的数据。/opt安装大的应用程序/tmp这是让使用者暂时存放文件件的地方，例如安装Linux下的软件时，可能软件默认的工作目录就是/tmp，所以要定期的清理一下，重要的数据不要放这里。/usr里面含有许多的系统信息，内有许多目录，用来存放程序与指令等，这个目录类似Windows的programFiles目录。/usr/local：存放用户后期安装的应用程序文件。/usr/bin存放可执行程序/usr/include存放一些库的头文件4.1Linux文件系统概述4.1.2Linux文件系统/lib系统所用的库，如C程序库/lib/modules/2.4.20-8/kernel/drivers，驱动模块/usr/lib许多程序与子程序所需的函数库。/usr/local/bin：安装完Linux后，还会有新的软件要安装，为了与系统原有的可执行文件有分别，安装完成后的可执行文件可以放在这个目录。/usr/sbin：放置管理员使用的程序，与/sbin有类似的功能。/usr/share/doc：存放一些系统说明文件。/usr/share/man:放置一些程序的说明文件的地方。man命令查看命令的手册页info命令查看命令的帮助命令–help/usr/src：放置内核源代码的默认目录/usr/X11R6：XWindowSystem存放相关文件的目录/var存放一些经常变化更新的内容，例如所有服务的登录文件或错误信息文件都在/var/log里面4.1Linux文件系统概述4.1.2Linux文件系统2.Linux存储设备的命名PC机上最多有4个IDE设备，可能是磁盘，也可能是CD/DVD设备。在Linux中，对于IDE磁盘，使用“hd”表示，并且在“hd”之后使用小写字母表示磁盘编号，磁盘编号之后是分区编号，使用阿拉伯数字表示。主分区的编号依次是1~4，而扩展分区上的逻辑分区编号从5开始。而SATA和SCSI磁盘共同使用“sd”表示。常用存储设备的名称表示如表所示。存储设备设备文件IDE1的主盘/dev/hdaIDE1的从盘/dev/hdbIDE2的主盘/dev/hdcIDE2的从盘/dev/hddIDE1的主盘第一分区/dev/hda1IDE1的从盘第一逻辑分区/dev/hdb5系统的第一个SCSI硬盘/dev/sda软盘驱动器/dev/fd0光盘驱动器/dev/cdrom4.1Linux文件系统概述4.1.2Linux文件系统3．管理磁盘分区在安装RHL9的过程中可以使用图形化的DiskDruid工具对磁盘进行分区，系统安装完成后，用户也可以对磁盘分区进行管理。常用的磁盘分区管理工具有fdisk和parted，它们都可以进行创建分区、删除分区、查看分区信息等基本操作，此外parted还可以调整已有分区的尺寸。下面以fdisk为例，讲解磁盘分区方法。以超级用户登录系统，在shell提示符下输入命令启动fdisk：[root@myhostroot]#fdisk/dev/sda其中，/dev/sda是用户要进行分区的磁盘设备名。进入后可在command(mforhelp)后输入命令m以查看该命令的使用方法，执行结果如图所示。4.1Linux文件系统概述4.1.2Linux文件系统fdisk工具运行后，可以通过按下相应的命令键查看磁盘状态，并进行分区的删除和建立等操作。fdisk命令执行结果4.1Linux文件系统概述4.1.2Linux文件系统fdisk工具中常用的命令及含义如表所示命令键含义a设置活动分区d删除一个分区l列出已知的分区类型m显示帮助信息n建立一个新分区o清空分区表p列出现有的分区表信息q退出fdisk命令且不保存更改v校验分区表w保持更改并退出4.1Linux文件系统概述4.1.2Linux文件系统4．文件系统的建立要想在分区上存储数据，首先需要建立文件系统。常用的建立文件系统的工具有mkdo