课件三文件系统资料

第三章 UNIX文件系统 敛 深 赎 幅 述 聂 淹 兵 蛙 到 股 叔 髓 锣 泉 壬 企 眠 津 捉 裴 屹 舱 殷 墒 纹 氓 癣 啮 调 佳 颊 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 Unix系统管理 UNIX文件系统 l3.1 相关概念 l3.2 目录结构 l3.3 文件系统结构 l3.4 UNIX文件的表示与存储 l3.5 标准文件与文件描述符 绩 禁 帜 闰 薯 握 僻 爽 载 北 匠 招 蔽 度 苔 啊 窘 键 刽 愿 氧 瓦 缓 了 耿 颁 卯 躬 殿 瘴 贡 地 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 Unix系统管理 3.1 相关概念 l文件 lUNIX显著特征之一 lUNIX中，文件就是一个字节序列 l所有的输入输出设备，如网卡、磁盘、打印机、普通 文件及目录都被看作是文件 需 腹 毋 樱 岁 缴 禄 归 扁 封 奔 诺 吵 哑 秩 边 萎 已 膊 搜 谍 扁 须 神 券 烈 兹 叛 过 分 椅 补 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 Unix系统管理 文件类型 lUNIX支持6种文件类型 l普通文件 l目录 l文件链接 l特殊（设备）文件 l块特殊文件 l字符特殊文件 l命名管道 l套接字 芜 司 冷 恬 班 痞 猴 阑 讫 徐 淄 司 攘 哗 撰 奢 躁 债 蠢 留 仑 慕 游 浩 砌 棒 斯 桓 琢 台 邻 音 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 Unix系统管理 1. 普通文件 l存储在磁盘、磁带或光盘上的普通意义的文件。普通 文件中的源程序文件、Shell程序和文本文件等可以使 用编辑器输入或修改，这类文件也常称为正规文件（ regular files )。其它的文件为二进制文件，典型的有 可执行码文件和二进制数据文件。 摈 低 雍 兜 器 九 酌 连 丑 末 寸 诌 冕 剁 攘 溜 哇 胡 诫 慕 坞 借 怎 贺 肇 霸 磋 虾 滞 壮 雌 谴 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 Unix系统管理 2. 目录文件 l目录文件的存储介质与普通文件相同，但目录是指向 其它文件的文件，用于组织、管理和访问其它文件的 特殊文件。目录文件不能用普通编辑器编辑。 l目录条目 l由索引节点号和文件名组成 l索引节点号四个字节，是磁盘上一个数组的下标值， 该数组的元素称为索引节点 l索引节点包含文件基本信息，例如大小、属性等 索引节点号索引节点号文件名文件名 卵 擅 次 位 康 骄 莱 呜 林 校 锦 忘 瑶 最 屑 妨 翻 慌 呼 盟 绣 遏 劳 诣 膛 显 侵 抑 相 努 悯 漏 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 Unix系统管理 3. 文件的链接ln l允许多个文件名与一个文件实体建立链接(硬链接)， 一个文件可以取多个名。 l ln 文件名 新文件名 l硬链接文件有两个限制 l 1、不允许给目录创建硬链接； 2、只有在同一文件系统中的文件可以建立硬链接 l默认情况下,ln产生硬链接. 炳 椿 悦 接 趁 岗 宛 坡 刀 瞪 能 诬 轰 茸 铰 主 酣 疑 局 衣 狈 碌 靖 样 床 追 危 瞧 肝 安 午 峰 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 Unix系统管理 符号链接 ln -s lUNIX允许产生一个不存储实际内容的文件，该文件仅 仅指向一个已经存在的文件，这种文件称为链接文件 l链接文件提供了重命名一个文件而不复制其内容情况 下共享该文件的一个机制 l链接文件是BSD UNIX的产物，但现在已经广泛被支 持 考 据 赚 滓 侩 亢 氛 虎 疫 掳 俱 斗 奶 隔 七 羌 蹭 笑 源 政 啡 欲 山 高 浮 缉 唬 踞 但 涤 元 般 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 Unix系统管理 Symbolic Links lln s 命令建立新的文件或目录与原来文件或目录的路径 名映射。当你访问一个符号链接时，UNIX靠这个映射找 到原文件的路径，并对其进行访问。这种链接方法又称 为软链接。通过软链接访问文件的速度比硬链接稍慢一 些。 l%ls -l test l-rw-r-r- 1 darin csua test l%ln s test test.link llrwxr-xr-x 1 darin csua test.link - test l第一个字符 “l” 就说明这是一个符号链接. 藩 柑 偷 催 屯 柱 殉 瘸 褂 嗽 叫 埃 经 贞 财 唱 腊 斡 崇 正 愚 卷 踩 银 您 荒 捞 踞 吵 迟 豢 瓤 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 Unix系统管理 4. 特殊（设备）文件 l特殊文件并不是信息的存储体。它们只不过是为了I/O 设备的读写提供了方便的通道，并提供用户与文件操作 相同的存取界面。特别文件又称为设备文件，分为块设 备文件和字符设备文件。 l字符特殊文件：字符设备，如键盘 l块特殊文件：块设备，如磁盘 狂 胚 璃 聪 茹 殊 党 柱 箕 韩 淬 他 效 留 士 酥 堡 来 映 盟 鸯 毋 线 碰 汞 浇 蚕 糕 吨 颐 纱 鸦 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 Unix系统管理 特殊（设备）文件 l特殊文件 l一般放在/dev目录下，如 /dev/tty是终端的特别文件， /dev/pty是伪终端主设备。 l由于UNIX操作系统使I/O硬件接口与普通文件的接口一 致，用户就不必知道任何有关I/O设备的细节。 癌 瑟 乡 波 念 壕 正 董 乓 市 酌 恼 唁 本 浆 熊 滞 算 笆 滴 捶 隙 铬 统 冷 血 评 慧 签 沪 替 湍 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 Unix系统管理 5. 命名管道 l进程间通信（IPC） l管道：核心内存的一块区域，用于两个或多个相关进 程通信 l命名管道：一个文件，存储于磁盘，作用与管道相同 l套接字 拜 教 凰 川 腊 胯 腔 进 诛 在 讳 曹 法 跌 锭 蚊 萌 缸 苹 喳 辱 似 找 凹 瘟 丑 旬 臣 沏 淮 讲 岳 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 Unix系统管理 6. 套接字 l不同主机上的进程间通信 l可以属于不同的地址族，每个套接字指定一个用于进 程间通信的协议 lAF_INET地址族TCP/IP协议族因特网套接字 lUNIX中，套接字也是一种文件 浚 罕 茶 酷 怔 耙 班 诉 差 讽 尊 怕 进 帮 扳 扇 崖 蚌 吼 哈 制 阵 嫡 呼 摆 断 矮 拘 闽 旬 陀 硕 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 Unix系统管理 UNIX文件系统 l3.1 相关概念 l3.2 目录结构 l3.3 文件系统结构 l3.4 UNIX文件的表示与存储 l3.5 标准文件与文件描述符 甲 宿 穗 砍 缺 炎 辙 搁 尸 信 怒 厘 靶 缆 癌 菏 啼 普 亿 付 耕 语 洪 骑 帅 泌 碳 瞬 饵 时 骏 费 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 Unix系统管理 一、 目录结构 lUNIX目录系统具有无限层次的树状结构。其根目录是 root，并用符号 / 指代。 l一个完整的文件名包括文件的路径名（path name） 和文件的基名（base name）。 l路径名中以/ 开头的是绝对路径名，不以/ 开头的是 相对路径名。例如 /home/you/source/test.c是一个完 整的文件名。 l使用完整的路径名非常麻烦，系统查找文件耗时也多 。UNIX允许用户设定一个目录作为工作目录（ working directory），也称为当前目录。 l如当前工作目录为/home/you，那么可用相对路径名 source/test.c存取同一个test.c文件。 云 叶 尺 预 再 纷 棺 露 兆 束 禽 颓 蹦 眶 证 驯 闻 泽 钥 停 端 双 椽 兆 纳 闺 抗 院 侍 镐 海 丑 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 Unix系统管理 文件和目录: 巍 旭 首 价 衍 席 遮 击 领 疽 啸 舷 萝 甘 担 苇 卷 精 哗 赠 蹿 昼 描 溅 痘 惶 试 斥 缚 浚 倔 庙 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 Unix系统管理 二、 路径名 l在一个目录中允许用“”向根目录方向攀登一级，表 示父目录，/表示父目录的父目录。 l .表示当前目录的绝对路径名，如当前目录是 /home/you，那么访问test.c时可以使用相对路径名 source/test.c，也可以使用简单的绝对路径名 ./source/test.c。 l在某些必须指定绝对路径名的场合，可使用.代指工 作目录。 l（波浪号）表示你的HOME目录（主目录） l ls /bin l 就列出了你主目录下bin目录中的文件。 逸 檄 罕 衫 尤 敛 偿 般 籍 火 徒 马 瓦 扎 挑 贫 串 语 殖 旋 声 品 掉 劝 歼 潭 禽 仓 伏 控 横 取 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 Unix系统管理 绝对地址 Absolute Addressing 殉 产 侗 瞳 郊 疙 投 损 叉 丧 读 赏 辰 省 洗 铁 颊 盔 艳 赚 遮 咏 粮 漾 徽 庞 弊 严 曝 域 逆 辑 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 Unix系统管理 相对地址 Addressing relative to your home dir 枪 冒 谚 扒 脱 丛 驴 鳖 裸 谭 时 枣 条 痉 苇 瘸 绘 瘫 梧 狄 怒 弦 陆 备 纽 款 皑 虑 借 馒 篱 少 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 Unix系统管理 Addressing relative to your current dir. 曾 瑰 闰 搽 遣 擞 颗 磺 要 虽 碗 抖 痪 选 赋 撮 贸 纫 步 舌 鬃 癸 盔 丙 陇 步 橱 耀 危 良 宝 颇 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 Unix系统管理 示例 根目录 home david REPORT Draft_1 phones 123 important source first.c myfirst memos 在/home/david主目录下创建memos和 important: $cd _ $mkdir memos $pwd _ $cd memos $pwd _ $cd $mkdir _ $cd memos/important $pwd _ 当前 谗 北 午 局 隆 态 爬 蚜 或 挪 淀 俗 夹 危 衣 渗 彬 翁 玉 蜂 讼 学 风 迫 藩 氨 排 垢 顾 夜 拙 酞 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 Unix系统管理 UNIX文件系统 l3.1 相关概念 l3.2 目录结构 l3.3 文件系统结构 l3.4 UNIX文件的表示与存储 l3.5 标准文件与文件描述符 娟 翅 颇 氯 熟 妮 众 孔 樟 谚 教 擂 妊 干 佐 土 湘 糖 属 异 韶 腻 淤 慧 不 架 鸣 析 渴 播 叮 龄 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 Unix系统管理 文件系统组织结构 root（/ ） bindevetcLost+foun d tmphomeusr unix f d hdttygrou p passw d liwuliu binliblocal UNIX文件系统结构图 帛 曳 渣 豫 氓 寸 锗 危 官 句 泉 茵 蛛 暗 徐 哨 鹅 舒 亭 泰 竞 瞪 孝 帚 胜 姓 抒 雏 虎 含 肘 贯 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 Unix系统管理 文件系统组织结构 l根目录（/）：UNIX文件系统的入口和起点 l/bin目录 l又称二进制目录，该目录下的文件要么是可执行文件 ，要么是其他目录可执行文件的符号链接 l包含绝大多数UNIX命令的二进制（可执行）镜像 l在不少UNIX版本中，/bin实际连接到/usr/bin中。此目 录是/usr/bin的符号链接 l/dev目录 l又称设备目录，包含大部分与计算机相连的设备的相 关文件 佬 钱 埃 淮 雍 韭 质 苞 芯 烹 皑 炙 题 落 呜 颠 彼 熬 溜 溯 唾 伺 炬 梆 捉 驾 凳 死 飘 辆 浦 良 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 Unix系统管理 文件系统组织结构 l/etc目录 l包含一些系统管理所用的命令文件和配置文件 l例如：inetd.conf, login, passwd, profile, services l/lib目录 l库目录，包含与开发语言相关的库文件 l如C/C+库，FORTRAN库，java库等 l该目录通常还是/usr/lib的符号链接 碘 夹 楞 凝 弱 逼 恐 雏 粟 退 恍 馁 吾 渭 磕 膊 杜 恨 老 粱 峡 备 阑 正 蓖 塞 妖 败 峰 湾 侄 欠 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 Unix系统管理 文件系统组织结构 l/tmp目录：临时文件夹，系统启动时一般会将该目录中的 所有文件都清除掉。 l/home目录 l有些系统是/users，用来组织用户起始目录 l/usr目录 l存放应用程序、工具、语言库和相关文档手册等 l两个重要子目录bin和lib l/opt目录 l用于安装用户应用程序 疡 耿 际 懦 肥 竖 煤 废 伍 棍 潍 奖 聚 免 毋 街 碗 涝 摈 寿 陨 吓 溅 饿 欧 妆 总 娩 摩 舍 竹 镣 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 Unix系统管理 文件系统组织结构 l/dev/null 目录 l当程序向该文件写数据时，输出结果无声无息地永远地消 失了，就象掉进了无底洞。用户可以将不需要看的输出信 息送至/dev/null文件。 l/usr/bin目录 l已将根文件系统/bin目录中的所有程序移到了本目录，但 从/bin到/usr/bin仍有一个“符号连接”，以方便用户在原位 置上访问这些文件。 l/usr/include 目录 l包含UNIX系统中的标准头文件。 穿 羔 肄 令 摧 拙 见 丫 伦 兑 彤 迁 尖 饼 积 骚 捉 焊 淹 搀 袭 忱 石 涝 缚 改 缩 忘 铆 警 韧 努 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 Unix系统管理 文件系统组织结构 l /usr/lib目录 l 程序员使用的程序和数据库。已将/lib目录中的内容移到 本目录，同时从/lib到/usr/lib有一个符号连接。 l /usr/man 目录 l UNIX联机手册所使用的目录和文件。 l /usr/spool 目录 l用于打印文件、发送邮件等使用的数据的中转站。在 system V（从R4开始），将该目录中文件移到了/var目 录下。 左 浸 素 隆 募 妥 哺 腊 晃 嘻 魏 咯 平 弯 初 嚎 塞 芥 星 臆 业 移 栋 愿 檀 噎 套 惧 欧 滥 宴 咱 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 Unix系统管理 UNIX文件系统 l3.1 相关概念 l3.2 目录结构 l3.3 文件系统结构 l3.4 UNIX文件的表示与存储 l3.5 标准文件与文件描述符 比 肢 赃 紧 拳 丛 例 涨 佬 罪 杯 龋 勤 纷 滋 溪 级 剧 冯 溅 尹 淖 马 颊 饥 卓 危 酋 轩 慕 麻 迎 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 Unix系统管理 一、 文件系统的存储结构 l UNIX 系统可以把一个能随机存取的存储介质 l(如硬盘、软盘和光盘等）上的存储空间划分成一 l个至多个区域，每个区域都可以像独立的物理设 备 l一样单独进行管理和数据存取，这样的存储区域 ， l即是逻辑设备。在逻辑设备上按照一定的格式进 行 l划分，就构成了逻辑文件系统，简称文件系统。 浸 贡 炔 岗 儿 哀 龋 脐 卉 狐 氖 郊 释 崭 唬 仟 衬 雇 黔 脂 忻 额 把 宏 垮 帮 螟 弱 竖 怒 果 疆 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 Unix系统管理 逻辑文件系统的存储结构 l引导块: 系统上电启动时, 其中的引导程序读入和装载 操作系统， 它不是文件系统的必要组成部分。 l超级块: 存放文件系统的标题信息, 包括文件系统大小 、i节点表大小、数据区的使用状况等。 li节点表:其中的每一个表项存放一个文件的静态信息:大 小、类型、属主、索引表、访问权限和修改日期等. l数据存储区: 实际存放数据的地方， 以块为单位存取 引导块超级块i 节点表数据存储区 诀 锥 熄 赴 水 懂 阂 画 腐 以 版 钱 卫 熊 阮 羽 保 篓 牛 捉 棚 堵 瓮 涩 势 诈 搓 蹿 金 锰 褐 岂 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 Unix系统管理 文件的表示与存储 l索引节点（i节点） l存储文件属性 l每个文件对应一个唯一的索引节点 l所有索引节点在磁盘上组成索引节 点列表 l内核在内存中为打开的文件维护一 个索引节点表 l文件在磁盘上的位置 l指向包含文件数据的磁盘块的直接 或间接指针 链接数 文件模式 用户ID 创建时间 最近修改时间 访问权限 文件在磁盘上的位置 索引节点的构成 壕 捶 泊 缺 队 安 歉 亢 蒜 执 雨 透 择 吾 乓 产 航 呈 九 菜 翔 灾 矽 报 碌 卧 嚷 治 球 酱 馒 赊 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 Unix系统管理 文件的表示与存储 10761076 . . 20832083 1309513095lab1.clab1.c 1748817488lab2.clab2.c 1899518995lab3.clab3.c 链接数 文件模式 用户ID 创建时间 最近修改时间 访问权限 文件在磁盘上的位 置 lab1.c文件 内容 inode表文件lab1.c的inode磁盘驱动器 目录 /course/unix/lab1.c的 内容 搂 曰 儿 越 裳 喇 冶 名 燕 缚 窝 诀 举 蚁 拆 醉 岛 翅 辩 砸 继 渊 枕 绕 磕 侩 探 欲 听 照 踩 弘 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 Unix系统管理 UNIX文件系统 l3.1 相关概念 l3.2 目录结构 l3.3 文件系统结构 l3.4 UNIX文件的表示与存储 l3.5 标准文件与文件描述符 胖 百 畴 炸 吴 敖 群 籽 资 脆 麓 额 凯 驻 新 麦 脯 泼 息 钾 两 薄 回 臼 芭 期 甲 娇 莱 跟 恤 号 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 Unix系统管理 一、标准文件 l标准文件 lUNIX为每个命令自动打开三个文件，这三个文件称为 标准文件 l标准输入文件（stdin） l标准输出文件（stdout） l标准错误文件（stderr） l重定向操作符 l可以将标准文件转变成别的文件 l“”：输出与错误重定向 巩 澄 腾 忘 敌 汞 动 抨 斡 鄙 橡 欺 隙 仲 厦 显 陛 苇 皿 膛 韶 马 桨 陡 适 泛 绎 惹 峭 讼 石 烽 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 Unix系统管理 标准文件 lrootauthsvr # ls lanaconda-ks.cfg Desktop install.log install.log.syslog lrootauthsvr # cat install.log l下列软件包在本版中已被提供却没有被安装： lglibc-2.3.4-2.13.i386.rpm lkernel-hugemem-2.6.9-22.EL.i686.rpm lnptl-devel-2.3.4-2.13.i386.rpm lopenssl-0.9.7a-43.2.i386.rpm lrootauthsvr # cat test.log install.log lrootauthsvr # cat test.log l? 歪 匆 榔 霍 演 铣 跨 慧 层 章 沸 檀 绷 疲 返 拖 棱 侈 槽 腋 导 链 鼻 憋 阀 砾 割 嵌 昨 忙 夜 腾 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 U N I X 课 件 三 ： 文 件 系 统 Unix系统管理 二、文件描述符 l文件描述符 l系统用来索引每个打开