linux教程第六章

數據處理是計算機的主要功能之一，與數據處理相關的數據管理和數據保存是必不可少甚至是較為重要的環節。在計算機中，大量的數據和信息是通過文件存儲和管理的。文件系統負責管理文件和邏輯文件系統，提供管理設備、屏蔽設備復雜性的手段，為系統內核其他部分、用戶命令和系統函數調用提供統一的服務接口。 本章主要討論Linux系統中文件的概念、 目錄結構及訪問權限，Linux的邏輯文件系統Ext2， 虛擬文件系統VFS， 文件系統管理及緩沖區管理等內容。管道(FIFO)文件是利用文件系統作為接口實現進程間的通信，本章不再介紹，具體原理請參見2.2.6“進程通信”部分。 第6章 文件系統 6.1 文件系統概述 6.2 文件管理 6.3 目錄 6.4 邏輯文件系統——Ext2 6.5 虛擬文件系統——VFS 6.6 小結 習題 6.1 文件系統概述 通常我們把與管理文件有關的軟件和數據，統稱為文件系統。它方便地組織管理計算機中的所有文件，為用戶提供文件的操作手段和存取控制。同時，文件系統隱藏了系統中最為紛繁復雜的硬件設備特征，為用戶以及操作系統的其他子系統提供一個統一、簡潔的接口，通過文件系統，使得用戶方便地使用計算機的存儲、輸入/輸出等設備。 在學習Linux進程管理時，我們也許注意到，系統惟一感知和控制進程的關鍵數據——進程控制塊中，除了CPU和內存資源之外，只包含了文件系統信息和文件信息，而沒有設備的任何信息，這就是文件系統所起的作用。 Linux系統中把CPU、內存之外所有其他設備都抽象為文件來處理。進程只和文件系統打交道，具體的細節，由設備管理部分具體實現并為文件系統提供盡可能簡潔統一的接口。因此，文件系統還同時充當著設備管理接口的角色，用戶進程使用和操作具體的設備，都必須通過文件系統進行。文件系統是操作系統中與管理文件有關的所有軟件和數據的集合。 不同的操作系統可能采用不同的文件系統。支持多種不同類型的文件系統是Linux操作系統的主要特色之一。Linux系統自身的文件系稱為ext2，它也是Linux默認的文件系統。我們把ext2以及Linux支持的文件系統稱為邏輯文件系統， 通常每一種邏輯文件系統服務于一種特定的操作系統，具有不同的組織結構和文件操作函數，相互之間差別很大。Linux在傳統的邏輯文件系統的基礎上，增加了一個稱為虛擬文件系統(VFS)的接口層，如圖6.1所示。 圖6.1 Linux文件系統層次結構示意圖 系統中所有的設備，包括字符設備、塊設備和網絡設備，都按照某種方式由邏輯文件系統統一管理，邏輯文件系統為它們提供訪問接口。虛擬文件系統在最上層，管理各種邏輯文件系統，屏蔽了它們之間的差異，為用戶命令、函數調用和內核其他部分提供訪問文件和設備的統一接口， 使得不同的邏輯文件系統按照同樣的模式呈現在使用者面前，對于普通用戶來講，覺察不到邏輯文件系統之間的差異，可以使用同樣的命令來操作不同邏輯文件系統所管理的文件，可以在它們之間自由地復制文件。 6.2 文件管理 6.2.1 文件 文件可以簡單地理解為一段程序或數據的集合。在操作系統中，文件被定義為一個命名的相關字符流的集合，或者一個具有符號名的相關記錄的集合。符號名用來惟一地標識一個文件，也就是文件名。Linux系統中，文件名最大長度由NR-NAME-LEN控制，默認值為255個字符。 文件定義中所指出的不同基本組成單位表示了兩種形式的文件。相關字符流組成的文件是一種無結構文件或流式文件。相關記錄組成的文件稱為記錄式文件。記錄式文件通常主要用于信息管理。 在UNIX、Linux等操作系統中，把包括硬件設備在內的能夠進行流式字符操作的內容都定義為文件。 Linux系統中文件的類型包括：普通文件，目錄文件，連接文件，管道(FIFO)文件、設備文件(塊設備、字符設備)和套接字。 Linux系統把文件按照其性質、用途等標準劃分為不同的類別。操作系統根據文件的類型處理文件。按照用途，文件可以分為：系統文件、庫文件和用戶文件。系統文件直接和操作系統本身有關，包括操作系統核心和各種系統應用程序和數據；庫文件通常指系統提供給用戶調用的各種標準過程、函數和應用程序；用戶文件是用戶委托計算機文件系統管理的文件。 當然，這只是一種相對的標準，對于Linux系統，根據自己的實際需要，具有特殊權限的用戶(系統管理員)可以重新修改并編譯升級整個內核，這個過程將會修改大部分系統文件，同時庫文件也可以按照自己的需要添加和修改。 根據文件中數據的表示形式，可以把文件劃分為ASCII碼文件和二進制文件。 按照文件操作過程中的保護級別，文件可以劃分為只讀文件、讀寫文件、可執行文件，Linux操作系統通過這樣的方式來控制文件的訪問權限。按照文件中信息流向還可以把文件分為輸入

總結

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