Linux學習筆記（第零篇）Linux檔案系統及Shell

​​Linux學習筆記（第零篇）計算機基礎​​Linux學習筆記（第零篇）Linux檔案系統及Shell

Linux學習筆記（第一篇）零散指令

Linux學習筆記（第二篇）目錄操作指令

Linux學習筆記（第三篇）檔案操作指令

Linux學習筆記（第四篇）檔案内容操作指令+正規表達式+重定向和管道

Linux學習筆記（第五篇）歸檔及壓縮指令

Linux學習筆記（第六篇）Vi編輯器

Linux學習筆記（第七篇）使用者群組管理

Linux學習筆記（第八篇）磁盤與檔案系統管理

Linux學習筆記（第九篇）邏輯卷管理（LVM）

Linux學習筆記（第十篇）程序管理

Linux學習筆記（第十一篇）服務管理

Linux學習筆記（第十二篇）網絡基礎

Linux學習筆記（第十三篇）通信管理

Linux學習筆記（第十四篇）管理常用網絡服務

Linux學習筆記（第十五篇）常用網絡伺服器配置

Part0–Linux檔案系統

一.Linux中常見的檔案類型

1.普通檔案

• 一個字元序列，如代碼程式、資料、文本、圖像等。
• 在Linux中，這些檔案沒有不同，被同等對待。
• 隻有當需要時，才由相應的使用或處理檔案的應用程式将檔案含有添加到該檔案上。
• 例如，對Linux而言，一個C程式和一個HTML檔案沒有差異，檔案分别由C編譯器、Web浏覽器進行處理。

2.裝置檔案

• 指一些可以通路的硬體裝置。
• Linux将I/O裝置視同檔案對待，對每個裝置對應一個檔案。
• 裝置檔案并不是資訊的存儲體。它們隻不過時為了I/O裝置的讀寫提供了友善的管道，并提供使用者與檔案系統相同的存取頁面。
• 裝置檔案分為兩類：字元裝置檔案（如鍵盤）和塊裝置檔案（如硬碟）。
• 一般放在/dev目錄下，如/dev/tty是終端的特别檔案。
• /dev目錄位每種裝置準備了至少一個檔案，例如hda（硬碟驅動器a），lp0（行式列印機0）。
• 由于Linux作業系統是I/O硬體接口與普通檔案的接口一緻，使用者就不必知道任何有關I/O裝置的細節。

3.目錄檔案

• Linux中，目錄本身也是一種檔案，可以按照檔案進行管理。
• 目錄檔案包含其它目錄和檔案。
• 目錄檔案由許多特殊格式的記錄組成。
• 每條記錄由索引節點号和檔案名組成。
• 索引節點包含檔案的基本資訊，例如大小、屬性等。

二、Linux檔案的表示和存儲

1.檔案的表示

• Linux系統将每個檔案名與一個數字（檔案的索引節點号，或者稱作i節點号）聯系起來。
• 每個檔案對應一個唯一的索引節點。
• 清單中每個i節點，存儲檔案屬性。
• 所有索引節點在磁盤上組成索引節點清單。

2.檔案系統的存儲結構

• Linux系統把可以作為一個存儲媒體（如硬碟、軟碟和CD光牒等）上的存儲空間劃分成一個至多個區域。
• 每個區域都可以像獨立的實體裝置一樣單獨進行管理和資料存取，這樣的存儲區域，稱作邏輯區域。
• 在邏輯裝置上按照一定的格式進行劃分，就構成了檔案系統。

• 【檔案系統的磁盤被分成四個部分】

  （此部分的圖檔及部分内容參考自

  ​​​ http://blog.chinaunix.net/uid-15243833-id-122099.html​​​ https://docs.oracle.com/cd/E19253-01/819-7062/auto151/index.html）

  （1）引導塊：引導塊儲存引導程式，系統啟動時激活這段特殊程式。引導塊占用第0号實體塊，不屬于檔案系統管轄，如果系統中有多個檔案系統，隻有根檔案系統才有引導程式放在引導塊中，其餘檔案系統都不使用引導塊。如果檔案系統不用于引導，則将引導塊保留為空。

  （2）超級塊：包含磁盤自身的有關資訊。像磁盤的總塊數、空閑塊數、塊的大小、已使用的塊數等。

  （3）i-節點清單塊：儲存i節點的清單。每個檔案都有一個屬性，檔案的大小，檔案所有者，和建立時間等，這些性質被紀錄在一個稱為i-節點的結構中。所有i-節點都有着相同的大小，并且i-節點表是這些結構的一個清單，檔案系統中的每個檔案在該表中都有一個i-節點。

  （4）檔案和目錄塊：即資料存儲區，存放資料，以塊為機關存取。檔案的内容儲存在這個區域，磁盤上所有的塊的大小都一樣，如果檔案包含了超過一個塊的内容，則檔案内容會存放在多個磁盤塊中，一個較大的檔案很容易分布上千個獨立的磁盤塊中。

三、Linux的目錄結構

1.Linux檔案系統是按照層次結構組織的。

2.主要目錄介紹：

• 根目錄（/）：最高層目錄為根目錄，其它所有目錄直接或間接從它分支。
• 主目錄（~ ）：系統管理者在系統上建立所有使用者的賬号，并為每個使用者賬号配置設定一個特定的目錄，稱為主目錄，又稱起始 / 登入目錄。
• 工作目錄（.）：某個時刻正在使用的目錄。
• 父目錄（..）：表示目前工作目錄的父目錄。

3.路徑：

• 在檔案系統中路徑名用來定位檔案。
• 從根目錄開始，經過所有中間目錄，直到檔案，就形成了該檔案的路徑名。
• 絕對路徑：從根目錄到該檔案的路徑，路徑名的開頭有斜杠（/）。（例子：目前工作目錄為usr，那麼david目錄下的myfirst檔案的絕對路徑名為/usr/david/myfirst）
• 相對路徑：從目前目錄到該檔案的路徑，路徑名開頭沒有斜杠。（例子：目前工作目錄為usr，那麼david目錄下的myfirst檔案的相對路徑名為david/myfirst）

四、Linux的檔案名和目錄名

1.檔案名相關注意事項：

• 檔案名由字元和數字組成，唯一的例外是根目錄（/），其它檔案不能使用這個名字。
• 建議不要使用不可列印的字元、空白以及Shell字元。
• Linux中區分大小寫字母。
• Linux的擴充名可以使用一個及以上的點。

2.檔案名字尾相關注意事項：

• 檔案擴充名可以幫助使用者進一步描述和分類檔案的内容。大多數情況下可選，但某些程式設計語言的編譯器依賴擴充名（如C語言）。
• Windows作業系統根據檔案的擴充名來區分檔案類型，Windows下能被執行的檔案擴充名通常為.com .exe .bat等，而Linux通過檢視檔案内的頭部資訊來确定檔案的類型，與檔案的名字無關，隻要權限中有x（可執行）的話，就代表這個檔案能被執行。
• 對于Linux作業系統而言，test檔案和test.c檔案都是text檔案，類型上無差別，對于編譯程式gcc來說就不同了，gcc編譯器程式是根據檔案的擴充名來判斷檔案類型的，是以使用gcc編譯test檔案就會提示錯誤資訊。

3.重要的目錄：

• /：根目錄，最高層的目錄，其它所有目錄都是它的分支。
• /bin:bin：代表binaries，該目錄存放許多基本的Linux程式檔案，這些檔案都是可執行檔案。如ls，mkdir等。
• /usr/bin：存放面向使用者的Linux程式。
• /usr/sbin：存放系統管理檔案。
• /sbin：存放系統檔案。如管理工具，應用軟體和通用的根使用者權限指令等内容。包括系統管理工具，如fdisk，mkfs等，以及網絡指令，如ifconfig，route等。
• /dev：存放裝置檔案。如sda，ip0。
• /etc：該目錄以及其下的子目錄存放許多Linux配置檔案，這些檔案通常都是文本檔案，可以進行編輯，進而修改系統配置。例如/etc/passwd，該檔案為系統每個使用者記錄了一行資訊，描述了使用者的情況。
• /lib、/usr/lib：存放所有程式需要的程式庫。
• /lost+found：包含所有與其它目錄沒有連接配接的檔案。這個目錄平時是空的，當系統不正常關機後，這裡就成了一些無家可歸的檔案的避難所。
• /home：有些系統是/users，用來組織使用者起始目錄。
• /var/spool/mail：接收并且儲存從外面發來的電子郵件。
• /tmp：存放不同程式執行時産生的臨時檔案，預設所有使用者都可以讀取，寫入和執行檔案。系統啟動時清除。

五、Shell相關知識：

1.Shell的作用：

• Shell僅僅是個程式，負責使用者與Linux系統之間的互動。由外到内，自頂向下的關系為：使用者->Shell->核心->硬體。
• 使用者登入後，系統自動啟動Shell程式。
• 使用者每次輸入完一個指令并按回車後，指令行被傳到Shell，Shell先對指令進行分析，然後執行。

• 大多數Linux系統采用/bin/bash作為預設登入Shell，/etc/shells檔案記錄了系統支援的有效登入Shell，可用cat指令進行檢視。

• Shell指令：有些Linux指令是Shell程式的一部分，稱為内部指令或Shell指令，内部指令由Shell程式識别并在Shell内部執行。
• 系統工具程式：大部分Linux指令是可執行程式（指令名和程式名一樣），這些可執行程式由Shell查找、加載并執行。Shell從系統變量PATH設定的路徑中查找可執行程式，這些可執行程式通常被稱為系統工具。
• 通常，把Shell指令和系統工具統稱為指令。