Linux文件系统分析

1. 文件系统

• 文件系统是一个对存储设备上的数据进行组织的机制，这种机制便于用户和操作系统进行交互。文件系统有对应的物理空间，Linux下每个分区都是一个文件系统，都有自己的目录结构。文件系统包含着文件中的数据、文件系统的结构，操作系统内的所有文件、目录、软连接以及文件保护信息等都存储在其中。Linux支持多种格式的文件系统，并且可以同时挂载多个文件系统。
• Linux下文件系统的体系结构如下：

• VFS，虚拟文件系统。VFS层的作用是隔离了不同文件系统之间的差异，为上层提供统一的API接口。
• General Block Device Layer层的作用是隔离不同存储设备的硬件差异，为上层提供统一的IO操作接口。

2. 根文件系统

2.1 根文件系统简述

• 根文件系统首先是一种文件系统，它不仅具有普通文件系统的存储数据文件的功能，而且相对于普通的文件系统，它的特殊之处在于：它是内核启动时所挂载的第一个文件系统，内核代码的映像文件保存在根文件系统中，系统引导启动程序会在根文件系统挂载之后从中把一些初始化脚本（如rcS,inittab）和服务加载到内存中去运行。
• Linux的文件结构是单个树状结构，根目录是所有Linux文件和目录所在的地方，需要挂载一个具体的磁盘分区。根文件系统被挂载到根目录下“/”后，在根目录下就有根文件系统的各个目录，文件：/bin /sbin /mnt等，再将其他分区挂接到/mnt目录上，/mnt目录下就有这个分区的各个目录，文件。
• 挂载，指的是将一个文件系统和一个存储设备进行关联。执行挂载时，要提供文件系统类型、文件系统和一个挂载点。

P.S.：上图目录结构中所列出的目录/bin，/dev，/etc，/lib，/proc，/var，/usr对于根文件系统来说是必须具有的，其他目录都是可选的。

2.2 查看文件系统挂载情况

在Linux下，可以使用命令查看文件系统的挂载情况。

“mount”命令，查看具体的挂载情况：

# mount
rootfs on / type rootfs (rw)
/dev/root on / type nfs (rw,relatime,vers=2,rsize=4096,wsize=4096,namlen=255,hard,nolock,proto=udp,port=65535,timeo=10,retrans=3,

sec=sys,mountport=65535,mountproto=,addr=192.168.1.100)


proc on /proc type proc (rw,relatime)
sysfs on /sys type sysfs (rw,relatime)
tmpfs on /var type tmpfs (rw,relatime)
tmpfs on /tmp type tmpfs (rw,relatime)
tmpfs on /dev type tmpfs (rw,relatime)

# df
Filesystem           1K-blocks      Used Available Use% Mounted on
/dev/root             19478204   5695772  12769952  31% /
tmpfs                   175892         0    175892   0% /var
tmpfs                   175892         0    175892   0% /tmp
tmpfs                   175892         0    175892   0% /dev

2.3 根文件系统的目录结构 “df”命令，查看文件系统的相关信息：

在嵌入式体统中，为了精简系统。/bin，/dev，/etc，/lib，/proc，/var，/usr对于根文件系统来说是必须具有的，其他目录都是可选的。

/	/bin	该目录下存放所有用户都可以使用的、基本的命令，譬如cd，ls，cp等。这些命令在挂载其它文件系统之前就可以使用，所以/bin目录必须和根文件系统在同一个分区中。
	/sbin	该目录下存放的是基本的系统命令，它们用于启动系统，修复系统等，与/bin目录相似，在挂接其他文件系统之前就可以使用/sbin，所以/sbin目录必须和根文件系统在同一个分区中。
	/dev	该目录下存放的是设备文件，设备文件是Linux中特有的文件类型。在Linux系统下，以文件的方式访问各种设备，即通过读写某个设备文件操作某个具体硬件。譬如通过"dev/ttySAC0"文件可以操作串口0。
	/etc	该目录下存放着各种配置文件，对于PC上的Linux系统，/etc目录下的文件和目录非常多，这些目录文件是可选的，它们依赖于系统中所拥有的应用程序是否需要配置文件。在嵌入式系统中，这些内容可以大为精减。
	/lib	该目录下存放共享库和可加载驱动程序模块。共享库用于启动系统、支持可执行程序的运行。
	/home	用户目录，它是可选的，对于每个普通用户，在/home目录下都有一个以用户名命名的子目录，里面存放用户相关的配置文件。
	/root	根用户的目录，与此对应，普通用户的目录是/home下的某个子目录。
	/usr	该目录存放的是共享、只读的程序和数据，/usr目录下的内容可以在多个主机间共享。
	/var	与/usr目录相反，/var目录中存放可变的数据，比如spool目录（mail,news），log文件，临时文件。
	/proc	该是一个空目录，常作为proc文件系统的挂载点，proc文件系统是个虚拟的文件系统，它没有实际的存储设备，里面的文件都是由内核临时生成的，用来表示系统的运行状态，也可以操作其中的文件控制系统。
	/mnt	用于临时挂载某个文件系统的挂接点，通常是空目录，也可以在里面创建子目录来临时挂载光盘、硬盘，譬如/mnt/cdram /mnt/hda1 。
	/tmp	用于存放临时文件，通常是空目录，一些需要生成临时文件的程序用到的/tmp目录下，所以/tmp目录必须存在并可以访问。

3. 常用的文件系统

Linux支持多种文件系统，包括ext2、ext3、vfat、ntfs、iso9660、jffs、romfs和nfs等，为了对各类文件系统 进行统一管理，Linux引入了虚拟文件系统VFS(Virtual File System)，为各类文件系统提供一个统一的操作界面和应用编程接口。

参考链接：　

　　　　　　http://tieba.baidu.com/p/2852126057

                      https://blog.csdn.net/special00/article/details/51262334

　　　　　　https://www.cnblogs.com/linfeng-learning/p/9285545.html