參考：linux文件系統及其目錄結構、虛擬文件系統
作者：丶PURSUING
發布時間： 2021-02-15 09:33:29
網址：https://blog.csdn.net/weixin_44742824/article/details/113806239?spm=1001.2014.3001.5502

本文為學習筆記，整合課程內容以及部分文章，參考的原文鏈接如下：

文件系統目錄結構板塊：
參考：原文鏈接
作者：DreamDZhu

虛擬文件系統板塊：
參考：原文鏈接。

作者：uestc-leon

目錄

• 文件系統概述
• • 學術定義
  • 文件系統種類
  • 什么是分區
  • 簡單理解windows和linux文件系統的區別
• 文件系統結構
• • /etc目錄下可以設置開機啟動程序
  • 切換為root超級用戶
  • /proc目錄舉例
  • 絕對路徑與相對路徑
• 虛擬文件系統（Virtual File System）(VFS)
• • 是什么？
  • 有什么作用？
  • • EG1：cp指令的實現
    • EG2：從系統編程，從上層到底層來看

文件系統概述

學術定義

文件系統是操作系統用于明確存儲設備的文件和數據結構，即在存儲設備上組織文件的方法。

根分區/根目錄

文件系統種類

文件的格式又有FAT，HFS，…

常見的：

vfat:boot (bootloader,kernel)
ext4:根目錄
tmpfs：內存文件系統

比如，windows用的是NTFS。

樹莓派的有

df -T

• 1

什么是分區

windows對于分區的管理較為“隨意”，因為其面向普通PC用戶。C，D盤隨意存放文件。
而linux較為嚴格，按照功能來分區，大多面向開發者。

嵌入式系統可分為4個區：

bootloader：啟動代碼
para：啟動代碼向內核傳遞參數的位置
kernel：內核分區（前面內核編譯時SD卡映射的data1）
根分區/根目錄：文件系統結構（前面內核編譯時SD卡映射的data2）

簡單理解windows和linux文件系統的區別

在windows下會有驅動器盤符（C，D，E等），某個文件確切的存在于某個盤符中，占用一段連續的存儲空間。

在linux下沒有盤符的概念，所有的文件都在根目錄（/），通過cd /指令進入。（cd或者cd ~ 進入的是工作目錄home）下。可以理解為所有文件都分散到整個磁盤上，你看到的同一個文件夾下內容可能來自于不同的分區。

文件系統結構

參考：原文鏈接
作者：DreamDZhu

要求熟悉且記憶。

在Linux系統中，目錄被組織成一個單根倒置樹結構，文件系統從根目錄開始，用/來表示，是按照功能劃分的。

/：根目錄，位于Linux文件系統目錄結構的頂層，一般根目錄下只存放目錄，不要存放文件，/etc、/bin、/dev、/lib、/sbin應該和根目錄放置在一個分區中。

/bin : 提供用戶使用的基本命令， 存放二進制命令，不允許關聯到獨立分區，OS啟動會用到里面的程序。

/boot:用于存放引導文件,內核文件,引導加載器.

/sbin:管理類的基本命令，不能關聯到獨立分區，OS啟動時會用到的程序（重要的命令通常處于bin，不重要的則安裝在sbin）。

/lib:存放系統在啟動時依賴的基本共享庫文件以及內核模塊文件. 系統使用的函數庫的目錄 也存放了大量的腳本庫文件 ，程序在執行過程中，需要調用時會用到

/lib64:存放64位系統上的輔助共享庫文件.

/etc： 系統配置文件存放的目錄，該目錄存放系統的大部分配置文件和子目錄，不建議在此目錄下存放可執行文件。

/etc目錄下可以設置開機啟動程序

為什么KTV的點歌機開機就是點歌界面，而不是linux的啟動界面，通過配置更改。

例如要設置智能家居的程序，當芯片上電后自動運行，而不是還去拿電腦去開始運行。

• 復制可執行文件的絕對路徑,例如

/home/pi/wiringPi/a.out

• 1

• 粘貼到etc目錄下的rc.local的exit 0之前。

要加超級用戶權限，否則只能進行只讀操作

sudo vi /etc/rc.local

• 1

這里可以看到之前的開機自動配置ip地址的操作。

/home:普通用戶主目錄，當新建賬戶時，都會分配在此，建議單獨分區，并分配額外空間用于存儲數據。

/root: 系統管理員root的宿主目錄，系統第一個啟動的分區為/，所以最好將/root和/放置在一個分區下。

切換為root超級用戶

如果我非要進去呢？(嘗嘗鮮看看就好)，通常是沒有權限去更改root密碼。樹莓派玩玩罷了。

• 強制創建一個新密碼

sudo passwd root

• 1

• 獲取root超級權限

su - root

• 1

用ls可以發現/root下啥也看不到

刪庫跑路：直接干掉根目錄（別嘗試哈）

cd .. //回到上級目錄 /rm / -rf

切換回普通用戶

su - pi

• 1

/media:便攜式移動設備掛載點目錄.

/mnt:臨時文件系統掛載點，比如設置的共享文件夾

/dev： 設備（device）文件目錄，存放linux系統下的設備文件，訪問該目錄下某個文件，相當于訪問某個設備，存放連接到計算機上的設備（終端、磁盤驅動器、光驅及網卡等）的對應文件 (b 隨機訪問，c 線性訪問)

/opt:第三方應用程序的安裝位置.

/srv： 服務啟動之后需要訪問的數據目錄，存放系統上運行的服務用到的數據，如www服務需要訪問的網頁數據存放在/srv/www內。

/tmp:存儲臨時文件， 任何人都可以訪問,重要數據一定不要放在此目錄下。

/usr： 應用程序存放目錄，/usr/bin 存放保證系統擁有完整功能而提供的應用程序， /usr/share 存放共享數據，/usr/lib 存放不能直接運行的，卻是許多程序運行所必需的一些函數庫文件，_/usr/local 存放軟件升級包，第三方應用程序的安裝位置，/usr/share/doc _系統說明文件存放目錄。

/var ：放置系統中經常要發生變化的文件，如日志文件。/var/log 日志目錄及文件./var/tmp:保存系統兩次重啟之間產生的臨時數據.

/proc: 用于輸出內核與進程信息相關的虛擬文件系統，目錄中的數據都在內存中，如系統核心，外部設備，網絡狀態，由于數據都存放于內存中，所以不占用磁盤空間

/proc目錄舉例

• 可以在這個目錄下查看cpu的更詳細的信息

cat /proc/cpuinfo

• 1

processor是核心，有n個就是n核cpu

• 也可以在這個目錄下查看內存的相關信息

cat /proc/meminfo

• 1

sys: 用于輸出當前系統上硬件設備相關的虛擬文件系統.

/selinux：存放selinux相關的信息安全策略等信息.

絕對路徑與相對路徑

絕對路徑 :以/開始，表示該文件從根目錄開始的完整位置路徑，必須以根開始。

相對路徑 :不以/開始,指該文件相對于該目錄的路徑或某個目錄的路徑，不以根開始。可以作為一個簡短的形式來指定一個文件名。

虛擬文件系統（Virtual File System）(VFS)

參考：原文鏈接。

作者：uestc-leon

是什么？

VFS是對各種文件系統的一個抽象，它為各種文件系統提供了一個通用接口

有什么作用？

文件對應的分區可能不一樣，有的來自ext4,或者tmps。即為文件系統的類型可能不一樣，數據存儲的方式不一樣，訪問方式也就不一樣，沒辦法做到操作統一化，給編程開發帶來困難。

而虛擬文件系統的存在正是解決了這個問題：簡化上層應用程序員的開發，不管是什么文件類型，磁盤還是設備，通通都是用open,read,write統一操作。

EG1：cp指令的實現

用戶輸入以下指令：

cp /floppy/TEST /tmp/test

• 1

其中/floppy是MS-DOS磁盤的一個安裝點，而/tmp是一個標準的第二擴展文件系統（second Extended Filesystom, Ext2）的目錄。正如圖（a）所示，VFS是用戶的應用程序與文件系統實現之間的抽象層。因此，cp程序并不需要知道/floppy/TEST 和 /tmp/test是什么文件系統類型。相反，cp程序直接與VFS交互，這是通過Unix程序設計人員都熟悉的普通系統調用來進行的。cp的執行代碼如圖（b）所示：

EG2：從系統編程，從上層到底層來看

如果從分區的角度，串口操作的就是/dev；普通文件如 .config在ext4上；共享內存 tmpfs dev/shm…

之前所學的Linux系統編程，各種應用層的知識，vfs都提供了幫助。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的linux文件系统、文件系统结构、虚拟文件系统的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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