linux教程第六章

數(shù)據(jù)處理是計(jì)算機(jī)的主要功能之一，與數(shù)據(jù)處理相關(guān)的數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)保存是必不可少甚至是較為重要的環(huán)節(jié)。在計(jì)算機(jī)中，大量的數(shù)據(jù)和信息是通過(guò)文件存儲(chǔ)和管理的。文件系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理文件和邏輯文件系統(tǒng)，提供管理設(shè)備、屏蔽設(shè)備復(fù)雜性的手段，為系統(tǒng)內(nèi)核其他部分、用戶命令和系統(tǒng)函數(shù)調(diào)用提供統(tǒng)一的服務(wù)接口。 本章主要討論Linux系統(tǒng)中文件的概念、 目錄結(jié)構(gòu)及訪問(wèn)權(quán)限，Linux的邏輯文件系統(tǒng)Ext2， 虛擬文件系統(tǒng)VFS， 文件系統(tǒng)管理及緩沖區(qū)管理等內(nèi)容。管道(FIFO)文件是利用文件系統(tǒng)作為接口實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間的通信，本章不再介紹，具體原理請(qǐng)參見(jiàn)2.2.6“進(jìn)程通信”部分。 第6章 文件系統(tǒng) 6.1 文件系統(tǒng)概述 6.2 文件管理 6.3 目錄 6.4 邏輯文件系統(tǒng)——Ext2 6.5 虛擬文件系統(tǒng)——VFS 6.6 小結(jié) 習(xí)題 6.1 文件系統(tǒng)概述 通常我們把與管理文件有關(guān)的軟件和數(shù)據(jù)，統(tǒng)稱為文件系統(tǒng)。它方便地組織管理計(jì)算機(jī)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(shí)，文件系統(tǒng)隱藏了系統(tǒng)中最為紛繁復(fù)雜的硬件設(shè)備特征，為用戶以及操作系統(tǒng)的其他子系統(tǒng)提供一個(gè)統(tǒng)一、簡(jiǎn)潔的接口，通過(guò)文件系統(tǒng)，使得用戶方便地使用計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)、輸入/輸出等設(shè)備。 在學(xué)習(xí)Linux進(jìn)程管理時(shí)，我們也許注意到，系統(tǒng)惟一感知和控制進(jìn)程的關(guān)鍵數(shù)據(jù)——進(jìn)程控制塊中，除了CPU和內(nèi)存資源之外，只包含了文件系統(tǒng)信息和文件信息，而沒(méi)有設(shè)備的任何信息，這就是文件系統(tǒng)所起的作用。 Linux系統(tǒng)中把CPU、內(nèi)存之外所有其他設(shè)備都抽象為文件來(lái)處理。進(jìn)程只和文件系統(tǒng)打交道，具體的細(xì)節(jié)，由設(shè)備管理部分具體實(shí)現(xiàn)并為文件系統(tǒng)提供盡可能簡(jiǎn)潔統(tǒng)一的接口。因此，文件系統(tǒng)還同時(shí)充當(dāng)著設(shè)備管理接口的角色，用戶進(jìn)程使用和操作具體的設(shè)備，都必須通過(guò)文件系統(tǒng)進(jìn)行。文件系統(tǒng)是操作系統(tǒng)中與管理文件有關(guān)的所有軟件和數(shù)據(jù)的集合。 不同的操作系統(tǒng)可能采用不同的文件系統(tǒng)。支持多種不同類型的文件系統(tǒng)是Linux操作系統(tǒng)的主要特色之一。Linux系統(tǒng)自身的文件系稱為ext2，它也是Linux默認(rèn)的文件系統(tǒng)。我們把ext2以及Linux支持的文件系統(tǒng)稱為邏輯文件系統(tǒng)， 通常每一種邏輯文件系統(tǒng)服務(wù)于一種特定的操作系統(tǒng)，具有不同的組織結(jié)構(gòu)和文件操作函數(shù)，相互之間差別很大。Linux在傳統(tǒng)的邏輯文件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加了一個(gè)稱為虛擬文件系統(tǒng)(VFS)的接口層，如圖6.1所示。 圖6.1 Linux文件系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)示意圖 系統(tǒng)中所有的設(shè)備，包括字符設(shè)備、塊設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，都按照某種方式由邏輯文件系統(tǒng)統(tǒng)一管理，邏輯文件系統(tǒng)為它們提供訪問(wèn)接口。虛擬文件系統(tǒng)在最上層，管理各種邏輯文件系統(tǒng)，屏蔽了它們之間的差異，為用戶命令、函數(shù)調(diào)用和內(nèi)核其他部分提供訪問(wèn)文件和設(shè)備的統(tǒng)一接口， 使得不同的邏輯文件系統(tǒng)按照同樣的模式呈現(xiàn)在使用者面前，對(duì)于普通用戶來(lái)講，覺(jué)察不到邏輯文件系統(tǒng)之間的差異，可以使用同樣的命令來(lái)操作不同邏輯文件系統(tǒng)所管理的文件，可以在它們之間自由地復(fù)制文件。 6.2 文件管理 6.2.1 文件 文件可以簡(jiǎn)單地理解為一段程序或數(shù)據(jù)的集合。在操作系統(tǒng)中，文件被定義為一個(gè)命名的相關(guān)字符流的集合，或者一個(gè)具有符號(hào)名的相關(guān)記錄的集合。符號(hào)名用來(lái)惟一地標(biāo)識(shí)一個(gè)文件，也就是文件名。Linux系統(tǒng)中，文件名最大長(zhǎng)度由NR-NAME-LEN控制，默認(rèn)值為255個(gè)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(guān)字符流組成的文件是一種無(wú)結(jié)構(gòu)文件或流式文件。相關(guān)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(tǒng)中，把包括硬件設(shè)備在內(nèi)的能夠進(jìn)行流式字符操作的內(nèi)容都定義為文件。 Linux系統(tǒng)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(shè)備文件(塊設(shè)備、字符設(shè)備)和套接字。 Linux系統(tǒng)把文件按照其性質(zhì)、用途等標(biāo)準(zhǔn)劃分為不同的類別。操作系統(tǒng)根據(jù)文件的類型處理文件。按照用途，文件可以分為：系統(tǒng)文件、庫(kù)文件和用戶文件。系統(tǒng)文件直接和操作系統(tǒng)本身有關(guān)，包括操作系統(tǒng)核心和各種系統(tǒng)應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)；庫(kù)文件通常指系統(tǒng)提供給用戶調(diào)用的各種標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程、函數(shù)和應(yīng)用程序；用戶文件是用戶委托計(jì)算機(jī)文件系統(tǒng)管理的文件。 當(dāng)然，這只是一種相對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于Linux系統(tǒng)，根據(jù)自己的實(shí)際需要，具有特殊權(quán)限的用戶(系統(tǒng)管理員)可以重新修改并編譯升級(jí)整個(gè)內(nèi)核，這個(gè)過(guò)程將會(huì)修改大部分系統(tǒng)文件，同時(shí)庫(kù)文件也可以按照自己的需要添加和修改。 根據(jù)文件中數(shù)據(jù)的表示形式，可以把文件劃分為ASCII碼文件和二進(jìn)制文件。 按照文件操作過(guò)程中的保護(hù)級(jí)別，文件可以劃分為只讀文件、讀寫文件、可執(zhí)行文件，Linux操作系統(tǒng)通過(guò)這樣的方式來(lái)控制文件的訪問(wèn)權(quán)限。按照文件中信息流向還可以把文件分為輸入

總結(jié)

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