第08章__文件系统管理

第08章文件系统管理本书在第7章中已经介绍了如何通过分区来管理磁盘的存储空间，如果用户要在分区上存储文件，还需要在分区上创建文件系统。本章将介绍Linux文件系统的结构，创建和挂载文件系统，以及如何对文件系统中的目录、文件和相关权限进行管理。8.1文件系统简介在操作系统中，文件命名、存储和组织的总体结构就称为文件系统（FileSystem）。Linux的文件系统采用多层次的树型结构，它的结构与平时所使用的Windwos操作系统有很大的区别。在本节中将介绍Linux文件系统的结构、特点、与Windows操作系统的区别，此外还对Linux操作系统的默认安装目录结构进行说明。8.1.1Linux文件系统简介不同的操作系统对文件的组织方式会有所区别，其所支持的文件系统类型也会不一样。对于Linux系统，文件系统是指格式化后用于存储文件的设备（硬盘分区、光盘、软盘、闪盘及其他存储设备），其中包含有文件、目录以及定位和访问这些文件和目录所必须的信息，此外，文件系统还会对存储空间进行组织和分配，并对文件的访问进行保护和控制。这些文件和目录的命名、存储、组织和控制的总体结构就统称为文件系统。在Linux操作系统中，文件系统的组织方式是采用树状的层次式目录结构，在这个结构中处于最顶层的是根目录，用“/”代表，往下延伸就是其各级子目录。8.1.1Linux文件系统简介/bindevetchomelibvarusrtmpftpspoollocallogoptcronlpdmail8.1.2Linux支持的文件系统类型Linux操作系统所能支持的文件系统类型很多，除了UNIX所能支持的各种常见文件系统类型外，还支持包括FAT16、FAT32、NTFS在内的各种Windows文件系统。也就是说，Linux用户可以通过“加载”的方式把Windows操作系统的分区挂到Linux的某个目录下进行访问。Linux操作系统所能支持的文件系统类型可以在/usr/src/kernels/2.6.18-92.el5xen-i686/fs目录下找到，该目录下的每个子目录都是Linux所能支持的文件系统类型。8.1.3Linux的默认安装目录Linux操作系统在安装过程中会创建一些默认的目录，这些默认目录都是有特殊功能的。用户在不确定的情况下最好不要更改这些目录下的文件，以免造成系统的错误。8.2文件系统的管理ext2和ext3是Linux操作系统目前最常用的文件系统类型，在本节中将主要以这两种文件系统为例，介绍如何在Linux中管理文件系统，包括创建文件系统、挂载文件系统、文件系统空间管理及管理文件系统中的文件和目录。8.2.1创建文件系统在第7章中已经介绍了如何对磁盘进行分区，但这是不够的，为了能真正利用分区上的磁盘空间，还要在磁盘分区上创建文件系统。选项说明atime每次访问都更新I节点的访问时间async使用异步IOauto设置该选项的文件系统可以通过mount–a命令挂载defaults该选项与rw,suid,dev,exec,auto,nouser和async这7个选项是等价的，也就是说指定了该选项后相当于设置了上述7个选项。dev解析字符和块设备exec允许在该文件系统上执行二进制可执行文件noatime不更新文件系统的访问时间nouser限制除root用户以外的用户不能挂载该文件系统owner允许设备的所有者挂载该文件系统ro以只读方式挂载rw以可读写方式挂载suid允许使用setuid和setgid，关于setuid和setgid的详细介绍见14.3.3一节中的介绍sync使用同步IOusers允许所有用户挂载该文件系统8.2.2查看已挂载文件系统通过df命令，可以查看文件系统的信息，包括文件系统对应的设备文件名、总空间、已用空间、剩余空间、空间使用百分比和挂载点等。例如，要查看系统当前所有已经挂载的文件系统，命令如下所示。#dfFilesystem1K-blocksUsedAvailableUse%Mountedon/dev/hda159522523618672202634065%/tmpfs23765602376560%/dev/shm/dev/hda519527803573618178482%/new8.2.3使用fstab文件自动挂载文件系统通过mount命令挂载的文件系统，在计算机重启后并不会自动重新挂载，而必须要手工再执行mount命令。如果希望文件系统在计算机启动的时候就自动挂载，可以使用/etc/fstab文件。下面是该文件的一个示例。LABEL=/1/ext3defaults11tmpfs/dev/shmtmpfsdefaults00devpts/dev/ptsdevptsgid=5,mode=62000sysfs/syssysfsdefaults00proc/procprocdefaults00LABEL=SWAP-hda12swapswapdefaults008.3文件和目录管理“一切皆是文件”是Linux系统的基本哲学之一。在Linux中，普通文件、目录、字符设备、块设备、套接字等都是以文件形式存在，所以对于一个Linux用户来说，熟悉文件的管理操作非常重要。本节将对Linux系统中的各种文件类型进行分析，并对Linux文件的查看、添加、删除以及修改等操作进行介绍。8.3.1查看文件和目录属性ls命令是Linux中查看文件的主要命令，可以列出目录中的文件以及子目录等内容，或者查看某些指定文件和目录的属性，其命令格式如下所示。ls[OPTION]...[FILE]...文件属性由8个部分组成，以空格分隔。8.3.2文件类型Linux有4种基本文件系统类型：普通文件、目录文件、链接文件和特殊文件。通过“ls-l”命令可以返回文件的相关属性，其中第一个字符就是用于标识文件的类型。1．普通文件2．目录文件3．链接文件4．特殊文件8.3.3链接文件Linux下的链接文件有点类似于Windows的快捷方式，但又不完全一样。链接文件有两种，一种是硬链接（HardLink），另外一种是符号链接（SymbolicLink）。Linux中使用ln命令创建链接文件，该命令默认创建的是硬链接。例如，在/share目录下创建一个名为messages的硬链接文件到源文件/var/log/messages，命令如下所示。#ln/var/log/messages/share/messages8.3.4查看文件内容Linux提供了多种命令用于查看文件内容，接下来介绍如何查看文件的完整内容，分页显示文件内容以及实时显示文件内容等。1．查看文件的所有内容2．分屏查看文件内容3．实时查看文件内容8.3.5删除文件和目录rm命令用于删除文件和目录，如果要删除的目录非空，那么目录下所有的文件和子目录都会被一并删除；如果要删除的是链接文件，那么只删除链接，链接所指向的原文件会被保留。其命令格式如下：rm[OPTION]...FILE...常用命令选项说明如下所述。-f：强制删除，不提示用户确认。-r或-R：递归删除目录中的所有子目录和文件。要删除目录必须使用该选项。-i：与-f选项相反，在删除每个文件前都提示用户确认。FILE：文件或目录名，不同的目录和文件之间使用空格分隔。8.3.6更改当前目录与DOS一样，Linux操作系统也是使用cd命令更改当前目录的位置。所不同的是，在DOS中文件路径是使用正斜杠“\”来分隔，而在Linux中则是使用反斜杠“/”。除此之外，在DOS中文件和目录是不区分大小写的，而在Linux是严格区分的。在Linux中，目录和文件路径的表示方法有两种：绝对路径和相对路径。1．绝对路径2．相对路径8.3.7文件名通配符为了能一次处理多个文件，Shell提供了一些特别字符，称为文件名通配符。通过使用通配符可以让Shell查询与用户指定格式相符的文件名；用做命令参数的文件或目录的缩写；以简短的名称访问长文件名。文件名通配符可以用于任何与文件或目录相关的命令中。星号（*）：问号（?）：方括号（[]）：8.3.8查看目录空间大小使用du命令可以查看目录或文件占用的空间的大小，其命令格式如下：du[OPTION]...[FILE]...常用选项说明如下所示。•-b：使用byte为单位。•-m：使用MB为单位。•-S：不统计子目录所占用的空间。•-s：显示命令中指定的每个文件或目录的总大小。•--exclude=PATTERN：排除选项中所指定的文件。8.3.9复制文件和目录cp命令用于复制文件和目录，包括目录下所有的子目录和文件，与DOS下的copy命令相似。其命令格式如下：cp[OPTION]...[-T]SOURCEDESTcp[OPTION]...SOURCE...DIRECTORYcp[OPTION]...-tDIRECTORYSOURCE...常用的选项说明如下所示。•-a：等价于-dpR这3个选项。•-d：保留文件链接。•-f：复盖已经存在的文件和目录，复盖前不提示用户确认。•-i：与-f选项相反，复盖文件前提示用户确认再进行。•-p：保持复制后的文件属性与原文件一样。•-r或-R：递归复制目录下的所有子目录和文件。8.3.10移动文件和目录使用mv命令可以移动文件或目录以及目录下所有的子目录和文件，相当于Windows中的剪贴，以删除原来位置上的文件或目录。cp命令运行完成后会有两份一摸一样的数据，但是使用mv命令，只会有一份数据。如果源文件或目录和目标文件或目录是处于同一个文件系统内的话，那么mv命令并不是复制数据，而只是更改文件或目录的元信息，把它的路径改为目标路径，所以在同一个文件系统内移动文件的速度是非常快的。mv命令的格式如下：mv[OPTION]...[-T]SOURCEDESTmv[OPTION]...SOURCE...DIRECTORYmv[OPTION]...-tDIRECTORYSOURCE...8.4文件和目录权限管理Linux系统是一个典型的多用户系统，不同的用户处于不同的地位。为了保护系统和用户数据的安全，Linux系统对不同用户访问同一文件和目录的权限做了不同的限制。本节将介绍Linux文件的权限体系，并介绍如何通过更改文件的权限位以及所有者和属组，控制文件的访问权限。8.4.1Linux文件和目录权限简介在Linux中的每一个文件或目录都有自己的访问权限，这些访问权限决定了谁能访问和如何访问这些文件和目录。文件和目录的权限有3种：r、w和x，它们在文件和目录中所代表的意义不尽相同。权限文件目录r可以查看文件的内容，例如可以使用cat、more等命令查看文件的内容可以列出目录中的内容，例如使用ls命令列出目录内容w可以更改文件的内容，例如使用VI等文本编辑工具编辑文件的内容可以在目录中添加删除文件，例如使用rm、mv等命令对目录中的文件进行操作x可以执行文件，需要同时具有r权限可以进入目录，例如使用cd命令8.4.2更改文件和目录的所有者chown命令用于更改文件或者目录的所有者和属组，包括目录下的各级子目录和文件。其命令格式如下：chown[OPTION]...[OWNER][:[GROUP]]FILE...常用的选项说明如下所示。-R：以递归方式改成目录下各级子目录和文件的所有者和属组。FILE...：需要更改的文件或目录，多个文件或者目录可以以空格分隔。8.4.3更改文件和目录的权限chmod命令用于更改文件或者目录的访问权限，包括目录下的各级子目录和文件。其命令格式如下：chmod[OPTION]...MODE[,MODE]...FILE...chmod[OPTION]...OCTAL-MODEFILE...常用的选项说明如下所示。-R：以递归方式改成目录下各级子目录和文件的访问权限。FILE...：需要更改的文件或目录，多个文件或者目录可以以空格分隔。chmod命令可以通过两种方式来更改文件或目录的访问权限：1．字符方式2．数字方式8.4.4设置文件和目录的默认权限对于每个新创建的文件和目录，