Linux文件系统及管理
一、Linux系统的文件系统与目录结构
Linux系统的文件目录结构为一个单根倒置的树结构，具体表现如下图：
从CentOS7开始，以下目录与之前的版本发生变化
◆/bin 软链接指向 /usr/bin
◆/sbin 软链接指向 /usr/sbin
◆/lib 软链接指向 /usr/lib
◆/lib64 软链接指向 /usr/lib64
文件系统从根目录下开始，用“/”表示
◆boot：引导文件存放目录，内核文件(vmlinuz)、引导加载器(bootloader,grub)都存放于此目录
◆/bin：所有用户使用的基本命令；不能关联至独立分区，OS启动即会用到的程序
◆/sbin：管理类的基本命令；不能关联至独立分区，OS启动即会用到的程序
◆/lib：启动时程序依赖的基本共享库文件以及内核模块文件(/lib/modules)
◆/lib64：专用于x86_64系统上的辅助共享库文件存放位置
◆/etc：配置文件目录
◆/home/USERNAME：普通用户家目录
◆/root：管理员的家目录
◆/media：便携式移动设备挂载点
◆/mnt：临时文件系统挂载点
◆/dev：设备文件及特殊文件存储位置
b: block device，随机访问
c: character device，线性访问
◆/opt：第三方应用程序的安装位置
◆/srv：系统上运行的服务用到的数据
◆/tmp：临时文件存储位置
◆/usr: universal shared, read-only data
bin: 保证系统拥有完整功能而提供的应用程序
sbin:
lib：32位使用
lib64：只存在64位系统
include: C程序的头文件(header files)
share：结构化独立的数据，例如doc, man等
local：第三方应用程序的安装位置
bin, sbin, lib, lib64, etc, share
◆/proc: 用于输出内核与进程信息相关的虚拟文件系统
◆/sys：用于输出当前系统上硬件设备相关信息虚拟文件系统
◆/selinux: security enhanced Linux，selinux相关的安全策略等信息的存储位置
二、Linux下的文件类型
◆- 普通文件
◆d 目录文件
◆b 块设备
◆c 字符设备
◆l 符号链接文件
◆p 管道文件pipe
◆s 套接字文件socket
三、文件的3种时间atime mtime ctime
Linux系统中，文件存在3种时间状态属性
1、这3个time的含义：
atime：Access Time 最后一次访问文件（读取或执行）或目录的时间；
mtime：Modofy Time 最后一次修改文件内容（数据）或目录内容（目录内文件列表）的时间；
ctime：Change Time 最后一次改变文件属性（元数据）或目录属性（元数据）的时间；
2、如何查看文件或目录的atime/mtime/ctime
可通过stat命令查看全部3个时间
[root@centos7 data]#stat test.txt
File: ‘test.txt’
Size: 0 Blocks: 0 IO Block: 4096 regular empty file
Device: 803h/2051d Inode: 67 Links: 1
Access: (0644/-rw-r--r--) Uid: ( 0/ root) Gid: ( 0/ root)
Context: unconfined_u:object_r:etc_runtime_t:s0
Access: 2019-07-28 15:25:54.755150776 +0800
Modify: 2019-07-28 15:25:54.755150776 +0800
Change: 2019-07-28 15:25:54.755150776 +0800
Birth: -
[root@centos7 data]#
或可以通过以下命令分别查看：
查看atime: ls -lu filename
[root@centos7 data]#ls -lu test.txt
-rw-r--r--. 1 root root 0 Jul 28 15:25 test.txt
[root@centos7 data]#
查看mcime: ls -l filename
[root@centos7 data]#ls -l test.txt
-rw-r--r--. 1 root root 12 Jul 28 15:29 test.txt
[root@centos7 data]#
查看ctime: ls -lc filename
[root@centos7 data]#ls -lc test.txt
-rw-r--r--. 1 root root 12 Jul 28 15:29 test.txt
[root@centos7 data]#
四、Linux文件系统的inode
1、inode是什么？
理解inode，要从文件储存说起。
文件储存在硬盘上，硬盘的最小存储单位叫做"扇区"（Sector）。每个扇区储存512字节（相当于0.5KB）。
操作系统读取硬盘的时候，不会一个个扇区地读取，这样效率太低，而是一次性连续读取多个扇区，即一次性读取一个"块"（block）。这种由多个扇区组成的"块"，是文件存取的最小单位。"块"的大小，最常见的是4KB，即连续八个 sector组成一个block。
文件数据都储存在"块"中，那么很显然，我们还必须找到一个地方储存文件的元信息，比如文件的创建者、文件的创建日期、文件的大小等等。这种储存文件元信息的区域就叫做inode，中文译名为索引节点。
每一个文件都有对应的inode，里面包含了与该文件有关的一些信息。系统是根据inode号来识别文件。
2、inode包含的信息
inode包含文件的属性信息（元数据），具体来说有以下内容：
* 文件的字节数
* 文件拥有者的User ID
* 文件的Group ID
* 文件的读、写、执行权限
* 文件的时间戳，共有三个：ctime指inode上一次变动的时间，mtime指文件内容上一次变动的时间，atime指文件上一次打开的时间。
* 链接数，即有多少文件名指向这个inode
* 文件数据block的位置
3、inode的特性
inode也会消耗磁盘空间，所以在硬盘格式化的时候，操作系统会自动将硬盘分为2个区域，一部分用来存放inode信息，一部分存放文件数据。
每个inode节点的大小，一般是128字节或256字节。inode节点的总数，在格式化时就给定，一般是每1KB或每2KB就设置一个inode。
磁盘的每一个独立分区的inode号是相互独立的。
查看每个硬盘分区的inode总数和已经使用的数量，可以使用df -i命令。
[root@centos7 ~]#df -i
Filesystem Inodes IUsed IFree IUse% Mounted on
/dev/sda2 26214400 131432 26082968 1% /
devtmpfs 228956 391 228565 1% /dev
tmpfs 232906 1 232905 1% /dev/shm
tmpfs 232906 872 232034 1% /run
tmpfs 232906 16 232890 1% /sys/fs/cgroup
/dev/sda3 26214400 4 26214396 1% /data
/dev/sda1 524288 342 523946 1% /boot
tmpfs 232906 9 232897 1% /run/user/42
tmpfs 232906 1 232905 1% /run/user/0
[root@centos7 ~]#
五、硬链接、软链接文件特性及区别
硬链接：同一文件系统上（同一磁盘分区）相同inode编号的不同文件名的文件，对应同一文件系统上相同的block磁盘位置。
软链接：一个符号链接文件指向另外一个文件或者目录，与被指向的文件inode号不相同。
硬链接和软连接的区别：
（1）本质：硬链接：同一个文件多个名字，软连接不同的文件。
（2）硬链接不可以跨分区，软链接可以。
（3）硬链接不支持对目录创建，软链接支持。
（4）相互关系：硬链接相互是独立的关系，软链接相互是依赖的关系。
（5）inode号，硬链接相同，软连接不同。
（6）链接数。硬链接会增长或减少，软链接不变。
（7）路径问题：原始文件的路径。硬链接的相对路径是当前工作目录，软连接是相对路径是根据后面软链接的路径决定。