本文將站在一個較高的視圖來了解linux的文件系統，主要包括了linux磁盤分區和目錄、掛載基本原理、文件存儲結構、軟鏈接硬鏈接、和常見目錄的介紹。相信有了這些知識對於深入的學習linux會有一定的幫助。文章例子主要是基於ubuntu發行版。
如有不對之處請大家多多指出。
1.Linux磁盤分區和目錄
Linux發行版本之間的差別很少，差別主要表現在系統管理的特色工具以及軟件包管理方式的不同。目錄結構基本上都是一樣的。 Windows的文件結構是多個並列的樹狀結構，最頂部的是不同的磁盤（分區），如：C，D，E，F等。
Linux的文件結構是單個的樹狀結構.可以用tree進行展示。 在Ubuntu下安裝tree（sudo apt-get install tree）,並可通過命令來查看。
每次安裝系統的時候我們都會進行分區，Linux下磁盤分區和目錄的關係如下：
– 任何一個分區都必須掛載到某個目錄上。
– 目錄是邏輯上的區分。分區是物理上的區分。
– 磁盤Linux分區都必須掛載到目錄樹中的某個具體的目錄上才能進行讀寫操作。
– 根目錄是所有Linux的文件和目錄所在的地方，需要掛載上一個磁盤分區。
以下是我們可能存在的一種目錄和分區關係：
圖1：目錄和分區關係
Q:如何查看分區和目錄及使用情況？
– fdisk查看硬盤分區表
– df：查看分區使用情況
– du: 查看文件佔用空間情況
Q: 爲什麼要分區，如何分區？
– 可以把不同資料，分別放入不同分區中管理，降低風險。
– 大硬盤搜索範圍大，效率低
– 磁盤配合只能對分區做設定
– /home /var /usr/local經常是單獨分區，因爲經常會操作，容易產生碎片
2.Mount掛載和NFS簡介
掛載的概念 ：當要使用某個設備時，例如要讀取硬盤中的一個格式化好的分區、光盤或軟件等設備時，必須先把這些設備對應到某個目錄上，而這個目錄就稱爲“掛載點（mount point）”，這樣纔可以讀取這些設備，而這些對應的動作就是“掛載”。 將物理分區細節屏蔽掉。用戶只有統一的邏輯概念。所有的東西都是文件。Mount命令可以實現掛載：
mount [-fnrsvw] [-t vfstype] [-o options] device dir
Q：所有的磁盤分區都必須被掛載上才能使用，那麼我們機器上的硬盤分區是如何被掛載的？
A：這主要是它利用了/etc/fstab文件。每次內核加載它知道從這裏開始mount文件系統。每次系統啓動會根據該文件定義自動掛載。若沒有被自動掛載，分區將不能使用。 如下是我的/etc/fstab的定義，主要是根據裝機的分區來的：
# <file system> <mount point> <type> <options> <dump> <pass>
proc /proc proc defaults 0 0
#/dev/sda1被自動掛載到 /
UUID=cb1934d0-4b72-4bbf-9fad-885d2a8eeeb1 / ext3 relatime,errors=remount-ro 0 1
# /dev/sda5 被自動掛載到分區/home
UUID=c40f813b-bb0e-463e-aa85-5092a17c9b94 /home ext3 relatime 0 2
#/dev/sda7 被自動掛載到/work
UUID=0f918e7e-721a-41c6-af82-f92352a568af /work ext3 relatime 0 2
#分區 /dev/sda6被自動掛載到swap
UUID=2f8bdd05-6f8e-4a6b-b166-12bb52591a1f none swap sw 0 0
Q：移動硬盤如何掛載？如何掛載一個新的分區？
移動硬盤有驅動模塊會自動掛載，如果有個新硬盤，要先進行分區，並通過mount命令掛載到某個文件夾。如果要自動掛載則可以修改/etc/fstab文件.
NFS簡介：NFS相信在很多地方都有廣泛使用，是一個非常好的文件共享方式。我們公司所使用的上傳服務就是把文件上傳到某臺網絡服務器上，中間就是通過NFS實現。
使用NFS客戶端可以透明的地訪問服務器端的文件。NFS也是通過mount來實現，底層是通過NFS通信協議實現。基本原理：
圖2：NFS基本原理
Ubuntu下面Ubuntu下的例子
服務端:
$apt-get install nfs-kernel-server
vi /etc/exports 添加nfs目錄: /personal/nfs_share
10.1.60.34(rw,sync,no_root_squash)
$sudo exportfs -r
$sudo /etc/init.d/portmap start
$sudo /etc/init.d/nfs-kernel-server start
客戶端:
$sudo apt-get install nfs-common
$sudo mount 10.19.34.76:/personal/nfs_share ~/nfsshare例子：
3.文件類型
Linux下面的文件類型主要有：
a) 普通文件：C語言元代碼、SHELL腳本、二進制的可執行文件等。分爲純文本和二進制。
b) 目錄文件：目錄，存儲文件的唯一地方。
c) 鏈接文件：指向同一個文件或目錄的的文件。
d) 特殊文件：與系統外設相關的，通常在/dev下面。分爲塊設備和字符設備。
可以通過ls –l, file, stat幾個命令來查看文件的類型等相關信息。
4.文件存儲結構
Linux正統的文件系統(如ext2、ext3)一個文件由目錄項、inode和數據塊組成。
目錄項:包括文件名和inode節點號。
Inode：又稱文件索引節點，是文件基本信息的存放地和數據塊指針存放地。
數據塊：文件的具體內容存放地。
Linux正統的文件系統(如ext2、3等)將硬盤分區時會劃分出目錄塊、inode Table區塊和data block數據區域。一個文件由一個目錄項、inode和數據區域塊組成。Inode包含文件的屬性(如讀寫屬性、owner等，以及指向數據塊的指針)，數據區域塊則是文件內容。當查看某個文件時，會先從inode table中查出文件屬性及數據存放點，再從數據塊中讀取數據。
站在2w英尺視圖,文件存儲結構大概如下：
圖3：文件存儲結構2w英尺視圖
其中目錄項的結構如下(每個文件的目錄項存儲在改文件所屬目錄的文件內容裏)：
圖4：目錄項結構
其中文件的inode結構如下（inode裏所包含的文件信息可以通過stat filename查看得到）：
圖5：inode結構
以上只反映大體的結構，linux文件系統本身在不斷髮展。但是以上概念基本是不變的。且如ext2、ext3、ext4文件系統也存在很大差別，如果要了解可以查看專門的文件系統介紹。
5.軟連接、硬鏈接
軟鏈接和硬鏈接是我們常見的兩種概念：
硬連接：是給文件一個副本，同時建立兩者之間的連接關係。修改其中一個，與其連接的文件同時被修改。如果刪除其中[color=red]任意一個[/color]其餘的文件將不受影響。
軟連接:也叫符號連接,他只是對源文件在新的位置建立一個“快捷（借用一下wondows常用詞）”，所以，當源文件刪除時，符號連接的文件將成爲無源之水->僅僅剩下個文件名了，當然刪除這個連接，也不會影響到源文件，但對連接文件的使用、引用都是直接調用源文件的。
具體關係可以看下圖：
圖5：軟鏈接和硬鏈接
從圖上可以看出硬鏈接和軟鏈接的區別：
1：硬鏈接原文件和新文件的inode編號一致。而軟鏈接不一樣。
2：對原文件刪除，會導致軟鏈接不可用，而硬鏈接不受影響。
3：對原文件的修改，軟、硬鏈接文件內容也一樣的修改，因爲都是指向同一個文件內容的。
6.文件目錄管理命令
磁盤和文件空間
fdisk df du
文件目錄與管理
cd pwd mkdir rmdir ls cp rm mv
查看文件內容
cat:
cat [file]
查看文件的內容。全程式concatenate的意思，將文件內容連續輸出到屏幕上。第一行到最後一行顯示。
tac:
tac [file]
和cat剛好相反 是從最後一行到第一行的方式查看。
cat有個比較不好的地方時當文件比較大時候沒辦法看清楚，這個時候可以用more或者Less命令。
more:
more [file]
如果使用grep或者find等命令時，可以配合使用more一頁一頁的查看。如果看到一半想退出，則敲入’q’即可退出。
less:
less [file]
less比more更有彈性，可以上下翻頁。
如果只想讀取文件的頭幾行或者文件的末尾幾行，可以用head或tail.
head –n [file]：讀取文件的前n行。
tail –n [file]：讀取文件末尾n行。
以上命令都是用於查看字符文件，二進制文件出來的都是亂碼，要看二進制文件的內容，可以用od命令,如查看一個MP3文件裏面的內容:
od shijiemori.mp3
文件目錄與權限
chmod chown chgrp umask
文件查找
which:
which [filename]
該命令用於查詢通過PATH路徑到該路徑內查找可執行文件。
如：Which passwd:查找可執行文件passwd
whereis:
whereis [-bmsu] [keyword]
該命令用於把相關字的文件和目錄都列出來。(Linux 會將文件都記錄在一個文件數據庫裏面，該命令式從數據庫去查詢，所以速度比較快,Linux每天會更新該數據庫)
locate:
locate [filename]
該命令用於把相關字的文件和目錄都列出來。查找數據特別快，也是通過數據庫方式來查詢。但是數據庫一週更新一次，所以可能有些存在數據查不到。可以去修改配置文件。
find:
find [path] [參數] [keyword]
該命令用於在指定路徑下查找文件。不是通過數據來查詢，所以速度會比較慢。
7.常見目錄解釋
Linux各種發行版的目錄結構基本一致，各個目錄簡單介紹如下：
|
目錄 |
描述 |
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/ |
根目錄 |
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/bin |
做爲基礎系統所需要的最基礎的命令就是放在這裏。比如 ls、cp、mkdir等命令；功能和/usr/bin類似，這個目錄中的文件都是可執行的，普通用戶都可以使用的命令。 |
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/boot |
Linux的內核及引導系統程序所需要的文件，比如 vmlinuz initrd.img 文件都位於這個目錄中。在一般情況下，GRUB或LILO系統引導管理器也位於這個目錄；啓動裝載文件存放位置，如kernels,initrd,grub。一般是一個獨立的分區。 |
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/dev |
一些必要的設備,聲卡、磁盤等。還有如 /dev/null. /dev/console /dev/zero /dev/full 等。 |
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/etc |
系統的配置文件存放地. 一些服務器的配置文件也在這裏；比如用戶帳號及密碼配置文件； /etc/opt:/opt對應的配置文件 /etc/X11:Xwindows系統配置文件 /etc/xml:XML配置文件 …… |
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/home |
用戶工作目錄，和個人配置文件，如個人環境變量等，所有的賬號分配一個工作目錄。一般是一個獨立的分區。 |
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/lib |
庫文件存放地。bin和sbin需要的庫文件。類似windows的DLL。 |
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/media |
可拆卸的媒介掛載點，如CD-ROMs、移動硬盤、U盤，系統默認會掛載到這裏來。 |
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/mnt |
臨時掛載文件系統。這個目錄一般是用於存放掛載儲存設備的掛載目錄的，比如有cdrom 等目錄。可以參看/etc/fstab的定義。 |
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/opt |
可選的應用程序包。 |
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/proc |
操作系統運行時，進程（正在運行中的程序）信息及內核信息（比如cpu、硬盤分區、內存信息等）存放在這裏。/proc目錄僞裝的文件系統proc的掛載目錄，proc並不是真正的文件系統，它的定義可以參見 /etc/fstab 。 |
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/root |
Root用戶的工作目錄 |
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/sbin |
和bin類似，是一些可執行文件，不過不是所有用戶都需要的，一般是系統管理所需要使用得到的。 |
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/tmp |
系統的臨時文件，一般系統重啓不會被保存。 |
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/usr |
包含了系統用戶工具和程序。 /usr/bin：非必須的普通用戶可執行命令 /usr/include：標準頭文件 /usr/lib:/usr/bin/ 和 /usr/sbin/的庫文件 /usr/sbin:非必須的可執行文件 /usr/src:內核源碼 /usr/X11R6:X Window System, Version 11, Release 6. |
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/srv |
該目錄存放一些服務啓動之後需要提取的數據 |