《Linux操作系统管理》课件-第4章 Linux文件系统

第4章Linux文件系统内容概要文件系统是计算机中数据的存储和组织形式，大多数读者接触比较多的就是Windows的NTFS文件系统、U盘的FAT32文件系统。而在Linux中，最常见的是Ext4文件系统。本章就将着重介绍Linux中文件系统的特点，组织结构以及文件系统中常见命令的使用方法等内容。本章重点难点：Linux文件系统Linux目录管理Linux文件管理Linux目录与路径Linux目录的管理Linux文件文件系统概述文件系统概述014.1.1文件系统简介文件系统是操作系统重要的组成部分，文件系统的作用就是让操作系统可以方便的找到磁盘上存储的文件，因为在磁盘上有目录、文件名与存储位置的对应记录。文件系统是解决如何在存储设备上存储数据的一套方法，包括存储布局、文件命名、空间管理以及安全控制等。文件系统是操作系统用于明确存储设备，如硬盘或分区上的文件的方法和数据结构；即在存储设备上组织文件的方法。操作系统中负责管理和存储文件信息的软件机构称为文件管理系统，简称文件系统。文件系统由三部分组成：文件系统的接口，对对象操纵和管理的软件集合，对象及属性。从系统角度来看，文件系统是对文件存储设备的空间进行组织和分配，负责文件存储并对存入的文件进行保护和检索的系统。具体地说，它负责为用户建立文件，存入、读出、修改、转储文件，控制文件的存取，当用户不再使用时撤销文件等。4.1.2Windows中常见的文件系统在接触比较多的Windows系列操作系统中，最常见的文件系统包括了FAT32、exFAT以及NTFS三种文件系统。1.FAT32FAT（FileAllocationtable，文件分配表)是常见的文件系统，包括了已经消失的FAT16、FAT32以及exFAT等。FAT32指的是文件分配表是采用32位二进制数记录管理的磁盘文件管理方式，因FAT类文件系统的核心是文件分配表，命名由此得来。FAT32是从FAT和FAT16发展而来的，优点是稳定性和兼容性好，能充分兼容Win9X及以前版本，且维护方便。缺点是安全性差，且最大只能支持32GB分区，单个文件也只能支持最大4GB。所以FAT32已经被NTFS文件系统所替代。2.NTFSNTFS（NewTechnologyFileSystem，新技术文件系统）是WindowsNT内核的系列操作系统支持的、一个特别为网络和磁盘配额、文件加密等管理安全特性设计的磁盘格式，提供长文件名、数据保护和恢复，能通过目录和文件许可实现安全性，并支持跨越分区。NTFS文件系统已经被广泛应用在Windows操作系统中，作为系统分区和数据分区的主要文件系统被应用。4.1.3Linux中常见的文件系统作为安装操作系统的分区结构，Linux中最常使用的文件系统包括了Ext3以及Ext4。而Linux可以读写的文件系统还包括FAT32、NTFS、MINIX、UMSDOS、MSDES、PROC、STUB、NCP、HPFS、AFFS以及UFS等多种文件系统。Ext3文件系统EXT3（Thirdextendedfilesystem，第三代扩展文件系统），是一个日志文件系统，常用于Linux操作系统。2.Ext4文件系统Ext4（Fourthextendedfilesystem，是第四代扩展文件系统）是Linux系统下的日志文件系统，是Ext3文件系统的后继版本。4.1.4VFS文件系统VFS（VirtualFileSystem，虚拟文件系统）也称为虚拟文件系统开关。是Linux文件系统对外的接口。任何要使用文件系统的程序都必须经由这层接口来使用它。VFS是一个异构文件系统之上的软件粘合层，通过VFS，可以为访问文件系统的系统调用提供一个统一的抽象接口。Linux所支持的文件系统高达十几个，除了为它量身打造的Ext之外，它还支持了Minix，FAT，VFAT，NFS，NTFS等。VFS的作用就是采用标准的Unix系统调用读写位于不同物理介质上的不同文件系统。Linux目录与路径024.2.1Linux目录结构Linux的目录结构像一颗倒置的树，“/”也叫做根目录，是一切目录的起点，其他所有的目录都是基于树干的枝条或者枝叶。在ubuntu中硬件设备如光驱、软驱、usb设备都将挂载到这颗繁茂的枝干之下，作为文件来管理。4.2.2Linux目录符号为了方便在Linux中的目录间切换，在目录中，使用了一些符号来代表特殊的目录。目录符号含义.当前目录..上级目录-上一个目录～当前帐户主目录～帐户名某账户主目录4.2.3绝对路径与相对路径前面介绍了Linux的目录结构，“/”根目录是所有目录的起点，任何一个文件或目录在Linux中，都有一个从“/”开始的唯一路径，就叫做“绝对路径”。如“/home/wlysy001/下载”。而相对路径不是从根开始，而是以当前工作目录为参考，从当前目录到达目标目录所经过的路径称为“相对路径”，相对路径经常会使用前面介绍的目录符号来表达。实际使用之中，当前目录下的目录和文件，可以直接用目录名或文件名就可以引用，而不需要绝对路径，格式为“命令选项文件名/目录名”即可，如果要引用当前目录中的下级目录，则可以使用“命令选项目录名/目录名……”即可。Linux目录的管理034.3.1查看目录前面已经介绍了一些常见的查看目录的方法，下面将系统性的介绍下常见的查看操作。1.显示当前工作目录显示当前工作目录的命令是“pwd”，可以直接使用，pwd还有一些选项，可以通过命令“help”来学习pwd的使用方法。2.显示当前目录下的目录和文件这里使用的命令就是前面介绍的“ls”，“ls”命令的参数很多，通过“ls--help”可以查看所有的说明。4.3.2目录的常见操作目录的常见操作可以在图形界面完成，也可以使用命令完成，下面介绍如何在终端窗口完成目录的常见操作。1.新建目录新建目录类似于Windows中的新建文件夹，使用的命令是“mkdir”，可以一次创建多个目录。2.复制目录复制目录可以使用“cp”命令，该命令可以复制文件或目录到目录，还可以创建链接文件、对比文件后进行更新等。3.移动目录移动目录可以使用命令“mv”，而且该命令也可以对目录或文件进行重命名。4.删除目录删除目录的命令有2个，分别是删除空目录的命令“rmdir”以及删除目录和文件的命令“rm”。Linux文件044.4.1Linux中的文件类型在Linux中，使用“ls-l”查看文件和文件夹详细信息时，第一个字符就代表了文件的类型，而且也使用了不同的颜色来区分各种不同的文件名。Linux主要的文件类型。类型符号颜色说明普通文件-白色按照文件内容，可以分为纯文本文档、二进制文件、数据格式文件目录d蓝色文件夹连接文件l浅蓝相当于快捷方式块设备b黄色硬盘、U盘、SD卡等存储设备等字符设备c黄色一些串口设备，如键盘、鼠标等套接字s粉色数据接口文件，常用在网络上的数据链接管道p青黄色解决多个程序同时访问同一个文件造成错误的情况，一种先进先出的队列文件4.4.2Linux中的文件名与目录名在Linux系统中，一切都是文件，既然是文件，就必须要有文件名。同其他系统相比，Linux操作系统对文件或目录命名的要求相对比较宽松。除了字符“/”之外，所有的字符都可以使用，但是要注意，在目录名或文件名中，使用某些特殊字符并不是明智之举。例如，在命名时应避免使用<、>、？、*和非打印字符等。如果一个文件名中包含了特殊字符，例如空格，那么在访问这个文件时就需要使用引号将文件名括起来。目录名或文件名的长度不能超过255个英文字符（中文的话是128个字符）。目录名或文件名是区分大小写的。如test和Test是互不相同的目录名或文件名，但使用字符大小写来区分不同的文件或目录也是不明智的。文件和目录的名字不能相同。4.4.3Linux文件的管理在Linux中，文件的管理包括创建文件、编辑文件、复制文件、移动文件、删除文件等操作。1.创建文件创建文件的方法有很多种，根据不同的文件形式有不同的创建方法。比较常用的就是使用“touch”命令创建文件。2.复制文件文件的复制仍然可以使用“cp”命令，因为不是目录，不需要带有-r的参数。另外cp命令除了可以复制外，还可以创建符号链接、保留原文件或目录属性以及备份文件。3.移动文件移动文件使用的命令也是“mv”，为防止被覆盖可以使用“-i”及“-b”参数。4.删除文件删除文件也用“rm”命令，删除文件不需要带“-r”参数。5.搜索文件文件的搜索功能在Linux中非常常用，“which”、“locate”、“find”命令都可以进行搜索。4.4.4查看及筛选文件内容Linux中存在很多配置文件，用户可以查看其内容，学习软件的配置，也可以按照关键字筛选出关键字所在的行。1.查看文件内容的方法除了配置文件外日志文件、代码文件等，都可能需要查看其内容。在Linux中，通过命令可以将文件内容显示在终端窗口中。2.按条件搜索并输出文档内容的方法grep命令用于查找内容包含指定内容的文件，如果发现某文件的某内容符合所指定的内容，grep命令会把含有指定内容的那一行显示出来。4.4.5文档的编辑在Linux中，有很多参数需要在配置文件中更改，此时就需要对配置进行编辑操作。在Linux中，编辑文档的软件有很多，除了在图形化界面进行修改外，还可以在命令窗口中，通过文档编辑器进行修改，这在服务器领域非常常见。Vim编辑器简介Vim是从vi发展出来的一个文本编辑器。2.Vim的安装默认情况下，Vim编辑器并没有安装，而自带的是Vi编辑器，用户需要安装Vim才可以使用。3.Vim的三种工作模式Vim共有3种工作模式，分别是命令行模式、输入模式、末行模式。4.Vim的基本操作Vim的基本操作包括了光标的操作、屏幕操作和文本的修改。5.nano编辑器简介nano是Unix和类Unix系统中的一个文本编辑器。6.gedit编辑器简介图形界面编辑器最常使用的就是gedit了。4.4.6输入输出重定向在执行命令时，通常会自动打开3个文档：标准输入文档、标准输出文档以及标准错误输出文档。标准输入对应着终端的键盘、标准输出和标准错误输出对应着终端屏幕。进程从标准输入文档中获取到输入数据，将正常的输出数据输出到标准输出文档，而将错误信息输出到标准错误文档中。1.输入重定向从标准输入录入数据时，输入的数据系统没有保存，使用一次就会消失，下次需要重新输入。2.输出重定向输入到屏幕上的数据只能看而不能进行处理，在Linux中支持将输出重新定向到文件中，也就是写入文件而不在屏幕上显示。此时使用“>”代表替换，使用“>>”代表追加。4.4.7管道管道是一个由标准输入输出链接起来的进程集合，是一个连接2个进程的连接器。管道的命令操作符号是“|”，将左侧的输入结果作为右侧的输入信息。功能上，管道类似于输入输出重定向，但管道触发的是“|”两边的2个子进程，而重定向执行的是一个进程。一般来说，如果是命令间进行参数的传输，管道用的比较多；如果输出的结果需要重定向到文件，则输出重定向比较好。管道分为普通管道和命名管道，本书涉及的都是普通管道。4.4.8文件的压缩与归档在网上传输文件时，使用的基本都是打包好的压缩文件，实现减少文件数量，减小文件的体积的目的。在Windows中可以使用WinRAR、7zip等软件完成这项工作。在Linux中也支持压缩与归档的操作除了可以在图形界面进行压缩文件的查看、解压或者进行文件的压缩外，还可以使用命令进行这些操作。使用gzip压缩与解压文件使用bzip2压缩与解压文件3.归档压缩课后作业一、单选题：1.Linux可以安装操作系统的分区，文件系统是（）。A．fatB.fat32C.ext4D.NTFS2./home分区主要存放（）。A．硬件设备B.启动文件C.程序文件D.用户个人文件和设置二、多选题：1.以下哪些属于Linux