第6章 文件系统与文件管理

第6章文件系统与文件管理6-1文件系统概述文件系统是操作系统中与管理文件有关的所有软件和数据的集合。6-1-1Linux的基本文件系统目前，Windows通常采用FAT32或NTFS文件系统，而Linux中保存数据的磁盘分区通常采用ext2或ext3文件系统，而实现虚拟存储的Swap分区一定采用Swap文件系统。Ext3(ExtendedFilesSystem)文件系统系列是专为Linux设计的文件系统。它继承了UNIX文件系统的主要特色，采用三级索引结构和目录树型结构，并将设备作为特别文件处理。6-1-2Linux支持的文件系统Linux采用虚拟文件技术，可支持多种常见的文件系统，并允许用户在不同的分区上安装不同的文件系统。Linux支持的不同文件系统类型主要有： msdos：MS-DOS采用的FAT文件系统。 vfat：Windows中通用的文件系统。 sysV：UNIX中最常用的system文件系统。 nfs：网络文件系统(NetworkFileSystem)。 iso9660：CD-ROM的标准文件系统。Linux中，无论是软盘还是硬盘，都必须经过挂载才能进行文件存储操作。所谓挂载就是将存储介质的内容映射到指定的目录中，此目录即为该设备的挂载点。对存储设备的访问就变成了对挂载点的访问。一个挂载点一次只挂载一个设备。6-1-3文件系统的挂载与卸载通常，硬盘上的Linux分区以及swap等都已经在Linux启动时自动挂载了。但软盘等移动存储介质既可以在启动时自动挂载，也可以后来手动挂载。注意：移动存储介质使用完后，必须卸载之后，才能取出，否则会造成一些不必要的错误。移动存储介质是否在启动时自动挂载，取决于/etc/fstab文件的内容。fsck、mount、umount的等命令都利用这个文件

/etc/fstab文件中每一行表示一个文件系统，由六个字段组成，用空格分隔，个字段含义如下：设备逻辑名挂载点文件系统类型命令选项检查标记检查顺序标记设备逻辑名

“LABEL=磁盘分区名”格式表示硬盘上的磁盘分区。根分区一定挂载到根目录。None表示与设备无关的文件系统，由系统负责控制管理。/dev/cdrom表示光盘。/dev/fd0表示软盘。挂载点指定挂载位置。Swap分区不需要指定挂载点。文件系统类型如果设置为auto则表示按照文件系统本身的类型进行挂载。命令选项每个文件系统都可以设置多个选项，之间用逗号分隔。常见选项如下表所示：Defaults启动时自动挂载，并可读可写Noauto启动时不自动挂载，用户需要时手动挂载Auto启动时自动挂载Ro只可读不可写Rw可读且可写Usrquota实施用户配额管理grpquota实施组群配额管理检查标记只有两个取值：0或1。0表示该文件系统不进行文件系统检查。1表示该文件系统需要进行文件系统检查。通常只有ext2及ext3类型的文件系统才需要进行文件系统检查。检查顺序标记可有三个取值：0、1和2。 检查标记为0的，检查顺序标记也一定为0。检查顺序标记为0的表示不进行检查。检查顺序标记为1的表示最先进行检查。检查顺序标记为2的表示后进行检查。通常根分区最先进行检查。1、管理软盘（1）挂载与卸载软盘 开始—系统工具—磁盘管理（2）格式化软盘 利用挂载工具 利用软盘格式化工具2、管理光盘 桌面环境下光盘被自动挂载。6-2磁盘管理6-2-1桌面环境下的磁盘管理图形化挂载工具执行【开始/系统/磁盘管理】内容包括：mount(挂载)umount（卸载）df（显示文件系统的相关信息）mkfs（磁盘格式化）fsck(检查并修复文件系统)6-2-2管理磁盘的Shell命令mount命令

利用fstab文件，mount还有另外两种使用格式mount–a 该命令将文件/etc/fstab中提到的所有文件系统，凡没使用noauto选项的，一律按照指定的方式自动挂载。该命令一般在系统的启动脚本中执行。mount<挂载点>或者mount<挂载设备名称> 当挂载fstab中提到的文件系统时，可以只指定挂载设备或者只指定挂载点即可完成挂载。umount（卸载）格式：umount设备名或目录名df（显示文件系统的相关信息）格式：df[选项]-a(all)-t文件系统类型(显示指定类型的文件系统)-h(human)即以易读的方式显示mkfs（磁盘格式化）格式：mkfs[选项]设备名 选项：-t文件系统类型（默认ext2） -c(check)建立之前首先检查fsck(检查并修复文件系统)格式：fsck设备名6-3文件系统的配额管理6-3-1配额的基本概念

文件系统配额是一种磁盘空间管理机制。使用文件系统配额可限制用户或组群在某个特定文件系统中所能使用的最大空间。 它可以保证所有用户都拥有自己独立的文件系统空间，从而确保用户使用系统的公平性和安全性。Linux可以针对不同的用户对象实施用户级和组群级的配额管理。配额管理文件保存于实施配额管理的那个文件系统的挂载目录中，其中aquota.user保存用户配额管理的内容，aquota.group保存组群的配额管理的内容。对文件系统，既可以只采用用户级的配额管理或只采用组群级的配额管理，也可以同时采用这两者。配额分为：硬配额和软配额硬配额是用户和组群可使用使用的最大值。用户使用的空间超过硬配额时，系统会发出警告，不能写入。软配额也定义用户和组群的可使用空间，但又与硬配额不同。系统允许软配额在一段时间内被超过，这段时间称为“过渡期”，默认为７天。通常硬配额大于软配额。只有采用Linux文件系统（ext2和ext3）的文件系统（磁盘分区）才能进行配额管理。因为/home目录包含所有普通用户的默认主目录文件，所以一般是对/home目录所对应的文件系统进行配额管理，也就是说安装Linux时需要建立独立的/home分区。通常对/、/boot、/mnt/cdrom等文件系统不进行配额管理。6-3-2设置文件系统配额超级用户编辑/etc/fstab指定实施配额管理的文件系统执行quotacheck命令检查并创建配额管理文件执行edquota命令编辑配额管理文件执行quotaon命令启动配额管理会使用到的命令：quotacheckedquotaquotaquotaonquotacheck 功能：检查并创建配额管理文件 格式：quotacheck选项 -a(all)检查分区 -g(group)检查分区，并创建quota.group文件 -u(user)检查分区，并创建aquota.user文件 -v(verbose)显示命令执行过程2、edquota命令功能：编辑配额管理文件主要选项：-u用户名设置指定用户的配额-g组群名设置指定组群的配额-t设置过渡期-p用户名1用户名2将用户1的配额设置复制给用户23.quota命令功能：察看用户的配额管理格式：quota用户名4.quotaon命令功能：启动用户配额管理格式：quotaon选项例子：新建两个用户aaa、bbb,并为其进行磁盘配额管理。useraddaaausersddbbbvi/etc/fstab设置对哪个文件系统进行了磁盘配额管理或进行设置。 本例中对类型为ext3的”/”文件系统进行磁盘配额管理,即在其类型选项上添加usrquota参数。重启系统或用mount-a命令让Linux按照改动后的/etc/fstab文件重新挂载文件系统。用quotacheck命令创建aquota.user文件。 #quotacheck-avu 查看／目录，可以看见aquota.user文件。利用edquota命令编辑aquota.user文件，设置aaa的磁盘配额。＃edquotaaaa利用edquota命令将aaa的磁盘配额复制给bbb。＃edquota-paaabbb启动磁盘配额管理＃quotaon-avu可以使用实行了配额管理的用户登陆并复制大于其磁盘配额的文件来验证其配额管理的有效性。6-4文件概述什么是文件系统filesystem 文件系统是操作系统在硬盘或者分区上保存文件信息的方法和数据结构，也就是文件在硬盘或分区上的组织方式。6-4-1标准文件布局文件系统采用分层的树形目录结构树中的“根”与“杈”代表的是目录或文件夹叶子则是一个一个的文件Linux文件系统标准结构//bin/sbin/usr/var/etc/lib/home/tmp/optbinlocalsrcrc.dnamedhttpdrc5.dftprc3.dinit.dbinetcpub常用的基本目录如下：/binbootdevhomelibmntprocrootsbintmpusrvar/bin：存放普通用户可以使用的命令文件。目录/usr/bin也用来贮存用户命令。/sbin：一般存放非普通用户使用的命令(有时普通用户也可能会用到)。目录/usr/sbin中也包括了许多系统命令。/etc：系统的配置文件。/root：系统管理员（root）的主目录。/usr：包括与系统用户直接相关的文件和目录，一些主要的应用程序也保存在该目录下。/home：用户主目录的位置，保存了用户文件(用户自己的配置文件，文档，数据等)。/dev：设备文件所在目录。在Linux中，设备以文件形式表现，从而可以按照操作文件的方式简便地对设备进行操作。/mnt：文件系统挂载点。一般用于安装移动介质、其他文件系统(如DOS)的分区、网络共享文件系统或任何可安装文件系统。/lib：包含许多供/bin和/sbin中的程序使用的共享库文件。目录/usr/lib/中含有更多用于用户程序的库文件。/boot：包括内核和系统启动时使用的其他文件。/var：包含一些经常改变的文件。例如假脱机(spool)目录、文件日志目录、锁文件、临时文件等等。/proc：操作系统的内存映像文件系统，是一个虚拟的文件系统(没有占用磁盘空间)。查看时，看到的是内存里的信息，这此文件有助于用户了解系统内部信息。/initrd：在计算机启动时挂载initrd.img映像文件的目录以及载入所需设备模块的目录。/opt：存放可选择安装的文件和程序。主要用于第三方开发者安装软件包。/tmp：用户和程序的临时目录，该目录中的文件被系统定时自动清空。/lost+found：在系统修复过程中恢复的文件所在目录。操作系统查找一个文件所经过的路径称为路径名绝对路径从根目录开始的路径称为绝对路径相对路径从当前所在目录开始的路径称为相对路径.代表当前目录..代表当前目录父目录用“/”表示根目录或是路径中的分隔符绝对路径和相对路径6-4-2文件分类Linux中最普遍使用的文件系统是Ext3（Ext2+日志）Linux系统支持多种文件系统：FAT,VFAT,FAT32,MINIXLinux利用虚拟文件系统VFS，把文件系统操作和不同文件系统的具体实现细节分离开来。Linux操作系统将独立的文件系统组合成了一个层次化的树形结构，并且由一个单独的实体代表这一文件系统。Linux将新的文件系统通过称为“挂装”或“挂上”(mount)的操作将其挂装到某个目录上，从而让不同的文件系统结合成为一个整体。Linux利用特殊文件代表系统的硬件设备Linux系统中有四种文件类型：普通文件目录文件：表示目录的一种文件设备文件：作为访问设备驱动程序的入口链接文件：一种在共享文件和访问它的用户的若干目录项之间建立联系的一种方法硬链接软（符号）链接6-4-3文件命名Linux下文件名长度最大可以为256个字符，通常是由字母、数字、“.”（点号）、“_”（下划线）和“-”（减号）组成。可以使用长文件名，严格区分大小写字母。尽量设置代表文件内容和类型的有意义的文件名。通配符星号(*)： 匹配零个或多个字符。问号(?)： 匹配任何一个字符。[ab1A-F]： 匹配任何一个列举在方括号中的字符Linux不强调文件扩展名的作用，但是数据文件还是使用“文件主名.扩展名”格式，并遵循一定的扩展名规则。Linux中文件扩展名与文件类型的关系对应如下：.rpm软件包文件.conf或.cfg配置文件.zip压缩文件.tar打包文件.gz打包文件.bz2打包文件.gif图像文件.Jpg图像文件.Png图像文件.html.或htm网页文件.wav声音文件6-5文件权限6-5-1文件权限的含义1、访问权限 每个文件和目录都具有以下访问权限，三种权限之间互相独立。读取浏览：浏览写入修改：删除、添加、重命名执行执行：进入 2、与文件权限相关的用户分级Linux/Unix的文件访问权限分为三级：文件所有者、群组、其他：拥有者（Owner）权限：拥有文件的用户具有的访问权限。与拥有者同组用户(Group)的权限：文件拥有者所在组的其它用户对该文件的访问权限。其他用户（Other）权限：与文件拥有者不在同一组的用户对该文件的访问权限。超级用户拥有所有的权限3、访问权限的表示法：（1）字母表示法r(read)、w(write)、x(excute)更改文件权限chmodchmod命令：改变文件的存取模式，存取模式可表示为数字或符号串。文件属性可读(r)、可写(w)、可执行(x)权限。设置该文件的读取权限：u(用户)，g(组)、o(其他)、a(所有)例如：chmoda+rwxaa.txt设置所有用户的读写执行权限。，(2)也可以用数字来表示权限：chmodabcfilea,b,c各为一个数字，分别表示User、Group、及Other的权限。权限是关于可读（r）、可写(w)、可执行(r)三个属性设置值的和，其中r=4，w=2，x=1，例如：若要rwx属性，则4+2+1=7；若要rw-属性，则4+2=6；若要r-x属性，则4+1=56-5-2桌面环境下修改文件权限选中文件，右键单击，弹出属性对话框，在“权限”选项卡中修改。6-5-3修改文件权限的shell命令1、chmod命令格式：chmod模式文件功能：修改文件的访问权限。模式有以下部分组成：对象：u(user)、g(group)、o(other)操作符：+、-、=权限：r(read)、w(write)、x(execute)例如：chmodu-waaa.txt chmoda+waaa.txt也可以用数字来表示权限：chmodabcfilea,b,c各为一个数字，分别表示User、Group、及Other的权限。权限是关于可读（r）、可写(w)、可执行(r)三个属性设置值的和，其中r=4，w=2，x=1，例如：若要rwx属性，则4+2+1=7；若要rw-属性，则4+2=6；若要r-x属性，则4+1=5例如：chmod765aaa.txt2、chgrp命令格式：chgrp组群文件功能：改变文件的所属组群。例如：chgrpaaaaaa.txt3、chown命令格式：chown文件所有者[：组群]文件功能：改变文件的所有者，可以一并修改文件的所属组群。例如：chownaaa:aaaaaa.txt6-6目录和文件管理6-6-1桌面环境下管理目录和文件启用文件管理器Konqueror，在其中可以管理目录和文件。6-6-2管理目录和文件的shell命令1、mkdir格式：mkdir[选项]目录功能：创建目录。选项： -p一次性创建多级目录。例如：#Mkdirccc#mkdir-p/home/ddd2、mv命令格式：mv[选项]原文件或源目录目标文件或目标目录功能：移动或重命名文件或目录。选项： -b(backup)若存在同名文件，覆盖之前备份原文件。 -f(force)强制覆盖同名文件。例如：mv/home/aaa/aaa.txt/mnt/floppy3、cp命令格式：cp[选项]原文件或源目录目标文件或目标目录功能：复制文件或目录。选项： -b(backup)若存在同名文件，覆盖之前备份原文件。 -f(force)强制覆盖同名文件。-r(recursive)按递归方式复制，包含子目录。例如：cp/home/aaa/aaa.txt/mnt/floppycp-r/home/aaa//mnt/floppy4、rm命令格式：rm[选项]文件或目录功能：删除文件或目录。选项： -f(force)强制删除，不出现确认信息。-r或-R(recursive)按递归方式 默认只删除文件。例如：rm/home/aaa/*rm-r/home/fff/2012-9-95、文件的链接------ln命令（1）、文件的硬链接相当于一个文件的两个副本，指向同一数据存储区特点：两个文件，长度相等删除其中一个文件，另一个仍然存在修改其中一个文件，另一个也修改（2）、文件的符号链接相当于一个文件的快捷方式特点：仅保存一个指针，长度小于原文件删除符号链接，不影响原文件删除原文件，符号链接即没有意义（3）、ln命令–link功能：产生链接文件用法：ln–s来源文件目标文件加-s参数：symboliclink(文件或目录)不加-s参数：hardlink(文件)注意：目录不可以进行硬连接。范例：ln–s/bin/less/usr/bin/lesslnmyfilemylinkfile6、find命令作用：在指定目录中查找文件或目录用法：find[查找路径]匹配条件选项：-name‘字符串’-user用户名-group组名find.-namels.txtfind/mnt/-name‘c??’find/mnt/-name‘zb*’find/mnt/-userrootfind/mnt/-grouproot7、grep命令功能：在文件中查找匹配的字符串格式：grep[选项]字符串文件列表选项：-n(number)显示行号-v(invert)显示不包含指定字符串的行。-i(ignore)不区分大小写。例子：grep‘abc’myfilegrep‘abc’*grep‘[sS]tar’aaa.txt8、du命令功能：报告指定的文件（目录）已使用的磁盘空间的总量。格式：du[选项]目录或文件选项：-a(all)显示指定目录及其所有子目录和文件的大小，默认只显示指定目录的大小。-h(human)以易读的方式显示目录或文件的大小。-s(summarize)只显示指定目录的大小，不显示其子目录的大小。例子：du–sh/home/jszx9、df和free

df报告文件系统磁盘空间的使用情况

free查看当前内存和交换空间的使用情况6-7文件归档与压缩归档文件（archivefile）归档文件是一个文件和目录的集合，而这个集合被贮存在一个文件中。归档文件没有经过压缩压缩文件（compressedfile）压缩文件也是一个文件和目录的集合它的贮存方式使其所占用的磁盘空间比其中所有文件和目录的总和要少。

1、压缩与解压

gzip、bzip2和zip命令压缩工具文件扩展名解压工具gzip.gzgunzipbzip2.bz2bunzip2zip.zipunzip6-7-1字符界面下的文件归档和压缩（1）gzip及其gunzip命令a、压缩gzipfilename原有文件会被替换为filename.gzgzipch2.pptgzip–rdir1/dir2/将目录中的所有文件压缩gzip-r/mnt/jszx/b、解压缩

gunzipfilename.gzgunzip–rdir1/dir2/gunzip-r/mnt/jszx/（2）bzip2及其bunzip2命令A、压缩bzip2filename原有文件会被替换为filename.bz2例如：bzip2chapter2/*.pptbzip2chapter2/*B、解压缩bunzip2filename.bz2例如：bunzip2chapter2/*.ppt.bz2bunzip2chapter2/*（3）zip及其unzip命令a、压缩zip[-r]xx.zipfilename在当前目录下生成压缩文件xx.zipzipc.zipch2.pptzip–rxx.zipfilename或fileDirb、解压缩unzip[-r]xx.zipunzipxx.zip将文件解压到当前文件夹下2、归档---tar命令

tar[选项]归档/压缩文件[文件或目录列表]常用选项cvf：在当前目录下打包文件，原文件仍存在 例如：tar-cvfxx.tarfilename或Dirxvf：保持完整路径信息，在当前目录中解除归档 例如：tar-xvf/Dir/filename.tarzcvf：在当前目录下打包文件，并用gzip压缩tar文件

例如：tar-zcvffilename.tar.gzfilename或Dirzxvf：保持完整路径信息，在当前目录中用gunzip解压文件并解除归档 例如：tar-zxvf/Dir/filename.tar.gzjcvf:在当前目录下打包文件，并用bzip2压缩tar文件 例如：tar-jcvffilename.tar.bz2filename或Dirjxvf:保持完整路径信息，在当前目录中用bunzip2解压文件并解除归档 例如：tar-jxvf/Dir/filename.tar.bz26-7-2桌面环境下归档与压缩文件单击“开始”→“应用程序”→“附件”→“压缩工具”Ark(1)新建归档/压缩文件(2)更新归档/压缩文件(3)还原归档/压缩文件(4)快速归档/压缩文件(5)快速还原归档/压缩文件6-8RPM软件包管理6-8-1RPM软件包简介

传统的Linux软件包多为.tar.gz文件，必须经过解压缩和编译后才能进行安装和设置。这对于一般用户极为不便。 因此，RedHat公司推出RPM（RedHatPackageManager）软件包管理程序。这大大简化了软件包的安装。 目前RPM已成为Linux中公认的软件包管理标准