文件系统相关知识

在了解文件系统知识前，先来了解几个预备知识。

关于 Linux 的 glibc 库

众所周知，程序编译的方式有两种：

动态链接（如 php、python）

静态编译（如 c、c++）

进程的类型

终端：硬件设备，关联一个用户接口。

所以进程可以分为以下两类：

与终端相关：通过终端启动

与终端无关：操作系统引导启动过程中自动启动

操作系统的组成

从静态的角度可以看成由 kernel 和 application 组成。

从文件系统的角度，可以看成由层级结构组成。

FHS

文件系统层次结构标准（英语：Filesystem Hierarchy Standard，FHS）定义了 Linux 操作系统中的主要目录及目录内容。FHS 由 Linux 基金会维护，当前版本为 3.0 版，于 2015 年发布。

/bin

Essential user command binaries (for use by all users)

存放所有用户可用的基本命令程序文件。

/sbin

存放供系统管理员使用的命令程序文件。

/boot

存放引导加载器必须用到的各类静态文件，例如：kernel、initramfs（initrd）、gurb 等。

/dev

存放特殊文件或设备文件，设备有两种类型：

字符设备（线性设备），例如：键盘、屏幕等。

块设备（随机设备），例如：硬盘、内存条等。

/etc

存放系统程序的配置文件，只能为静态文件。

/home（可选）

普通用户家目录的集中位置。一般每个普通用户的家目录默认为此目录下与用户名相同的子目录，/home/USERNAME。

/root（可选）

管理员的家目录。

/lib

为系统启动或根文件系统上的应用程序（/bin，/sbin等）提供共享库，以及为内核提供内核模块

libc.so.*：动态链接的 C 库。

ld*：运行时链接器/加载器。

modules：用于储存内核模块的目录。

/lib64

64 位系统特有的存放 64 位共享库的目录。

/media

便携式设备挂载点（如：USB，移动硬盘），cdrom、floppy 等

/mnt

其它文件系统的临时挂载点。

/opt（可选路径）

附加应用程序的安装位置。（早期的程序一般都安装在这个位置，例如 Oracal）

/srv

存放当前主机为服务提供的数据。

/tmp

为那些会产生临时文件的程序提供用于存储临时文件的目录。（此目录可供所有用户执行写入操作，有特殊权限。）

/usr

全局共享的只读数据目录，并且此目录也有层级结构。（此目录是除了根目录以外最重要的目录）

/usr/bin：和 /bin 一样存放所有用户可用的基本命令程序文件，但并不是系统启动就需要用到。

/usr/sbin：和 /sbin 一样存放管理员可用的基本命令程序文件，但并不是系统启动就需要用到。

/usr/lib：存放 /usr/bin 和 /usr/sbin 目录下的程序需要用到的 C 库文件。

/usr/lib64：存放 /usr/bin 和 /usr/sbin 目录下的程序需要用到的 64 位系统 C 库文件。

/usr/include：存放 C 程序头文件。

/usr/share：存放架构特有的文件，例如 CentOS 一般存放：命令手册页，命令自带文档

/usr/local：也是一个层级结构，下文会专门讲解。

/usr/X11R6：存放 X-Window 程序。

/usr/src：存放程序源码文件。

/usr/local

让系统管理员安装本地应用程序的目录，也通常用于安装第三方程序。

此目录也是一个层级结构，因此可以独立安装一个文件系统（挂载一个设备）。

它的目录包括 bin、etc、game、include、lib、man、sbin、share、src，层级结构和 /usr 相似，因此不再详细介绍每个目录的作用。

/var

用来存放经常变化的数据的目录。

/var/cache：存放应用程序的缓存数据

/var/lib：存放变量状态信息

/var/local：存放 /usr/local 中的程序的变量数据

/var/lock：存放锁定文件

/var/log：存放日志文件和目录

/var/opt：存放 /opt 的程序的变量数据

/var/run：存放与运行进程相关的数据，例如 pid 文件

/var/spool：存放应用程序假脱机数据

/var/tmp：存放系统重新启动之后仍需要保留的临时文件

/proc

基于内存的虚拟文件系统，用于为内核及进程存储其相关信息，它们多为内核参数，例如 net.ipv4.ip_forward，虚拟为 net/ipv4/ip_forward，存储于 /proc/sys/，因此其完整路径为 /proc/sys/net/ipv4/ip_forward。

/sys

sysfs 虚拟文件系统提供了一种比 proc 更为理想的访问内核数据的途径，其主要作用在于为管理 Linux 设备提供一种统一模型的接口。

sys 参考文档

文件类型

在使用 ls -l 命令后会输出如下格式的数据：

drwxr-xr-x. 13 root root 4096 Jan 9 2018 usr

其中第一个字符 d 就代表文件的类型，Linux 中的各字符代表各种文件类型如下：

-

常规文件，即 f。

d

目录文件（directory）。

b

块设备文件（block device），支持以 block 为单位进行随机访问。

c

字符设备文件（character device），支持以 character 为单位进行访问。

在使用 ls -l /dev 命令后，会输出如下数据：

crw-r--r-- 1 root root 10, 235 Aug 12 2018 autofs
crw------- 1 root root 10, 234 Aug 12 2018 btrfs-control

其中 10, 235 和 10, 234 分别代表了 major number（主设备号）和 minor number（次设备号）

major number 用于标识设备类型，进而确定要加载的驱动程序
minor number 用于标识同一类型中不同的设备，范围一般是 0-255（8 位二进制）。

l

符号链接文件（symbolic link）。

p

命名管道（pipe）。

s

套接字文件（socket），主要用于服务提供。

基础命令

命令类型

Linux 的命令类型分为 shell 内建命令 和 外部命令。

区分内建命令和外部命令的方式是使用 type 命令进行查看。

运行 type cd 后，会在屏幕中输出 cd is a shell builtin，所以这是一个内建命令。

运行 type whereis 后，会在屏幕中输出 whereis is /usr/bin/whereis，所以这是一个外部命令。

需要注意的是，命令还可以有别名，若别名与原名相同，则原名就会被隐藏，如果依然需要运行原命令，而不使用别名，则使用 \COMMAND 即可。

例如：运行 type ls 后，会在屏幕中输出 ls is aliased to 'ls --color=auto'

分别运行 ls 和 \ls 后的效果：

命令别名

• 获取所有可用别名的定义： alias

• 定义别名： alias NAME=COMMAND，例如：定义 clear 命令的别名为 cls，运行 alias cls=clear 即可。

• 撤销别名： unalias NAME，例如：撤销刚刚定义的 cls 命令，使用 unalias cls 即可。

注意：定义的别名仅对当前 shell 进程有效，也就是说重新登录后会失效，其他会话也无法使用当前会话定义的别名。

which 命令

shows the full path of (shell) commands.

该命令用来显示 shell 命令的完整路径。

格式： which [options] [--] programname [...]，例如：which which、which ls。

options:

–skip-alias：which 默认会显示命令的别名，使用该选项可以忽略显示命令的别名

whereis 命令

locate the binary, source, and manual page files for a command.

whereis 比 which 更强大，不仅能显示二进制程序的路径，还能显示 source 和 manual 文件的路径。

格式： whereis [options] [-BMS directory... -f] name...，例如：whereis ls、whereis which、whereis whereis。

options：

-b：只查找二进制程序路径。

-m：只查找使用手册文件路径。

who 命令

显示当前系统中所有登录者的信息（show who is logged on）。

格式： who [OPTION]... [ FILE | ARG1 ARG2 ]

options：

-b：显示系统此次启动的时间。

-d：显示系统中死亡的进程。

-u：显示系统中死亡的进程。

-r：显示运行级别。

w 命令

Show who is logged on and what they are doing.

可以认为此命令是一个增强版的 who 命令。

格式： w [options] user [...]

mkdir 命令

创建目录（make directories）。

格式：mkdir [OPTION]... DIRECTORY...

options：

-p：自动按需创建父目录。

-v：verbose，显示详细过程。

-m MODE：创建时直接给定权限。

注意：路径基名方为命令的作用对象，基名之前的路径必须得存在。

rmdir 命令

删除空目录（remove empty directories）。

格式：rmdir [OPTION]... DIRECTORY...

options：

-p：自动按需创建父目录。

-v：verbose，显示详细过程。