比起比起Windows,怎样解读,怎样解读Linux的文件系统与目录结构?的文件系统与目录结构?
Linux 和Windows的文件系统有些不同,在学习使用 Linux 之前,若能够了解这些不同,会有助于后续学习。
本文先对Windows和 Linux 上面文件系统原理、组织概念进行区分,并给出例子、列举两者的优缺点以具体说明,最后较为详
细地介绍了 Linux 系统的目录结构。
Windows 和 Linux 文件系统
下面将介绍启动Windows和 Linux 后,在文件系统的角度上,它们分别是怎样看待自己世界的。
访问原理
在Windows系统中, 一切东西都是存放在硬盘上的。启动系统后,先确定硬盘,再确定硬盘上的分区以及每个分区所对应文
件系统,最后是存放在某个分区特定的文件系统中的文件。 也就是说,Windows是通过 “某个硬盘-硬盘上的某个分区-分区上
的特定文件系统-特定文件系统中的文件” 这样的顺序来访问到一个文件的。
但是与Windows不同, Linux 系统中的一切都是存放在唯一的 虚拟文件系统中的,这个 虚拟文件系统是树状的结构以一个根目
录开始。启动系统后,先有这个 虚拟文件系统,再识别出各个硬盘, 再把某个硬盘的某个分区挂载到这个 虚拟文件系统的某
个子树上(即分区用某个子目录来表示),再确定分区对应的子目录文件系统,最后的文件就存放在这个特定的文件系统中。
也就是说, Linux 系统是通过 “虚拟文件系统-硬盘-硬盘上的分区-分区上的特定文件系统-特定文件系统中的文件” 这样的顺序
来访问一个文件的。
可能对习惯了使用Windows的用户来说, Linux 的方式有些不适应,它的 虚拟文件系统,实质就是一颗目录树,最开始的目
录叫做根目录,根目录中又有每一级子目录,或者文件,子目录又有子子目录和文件,其中每个子目录都特定的功能这个功能
(这些是约定俗成了的,在后面 常用的重要目录 (See section 1.2.1) 中会详细说明)。
也许有人会问,没有这个虚拟文件系统就无法使用硬盘,可是最开始没有硬盘,那么这个 虚拟文件系统以及相应的组织结构
是怎么存放起来的呢?这个问题,就像先有鸡还是先有蛋这个问题一样看似简单实则……但是,在 Linux 中,很轻易地跳出了
这个思维循环,问题的答案并没在 虚拟文件系统 和 硬盘 这两者之间徘徊,而是第三者—— 内存 ,Linux系统启动起来之后,
整个 虚拟文件系统的组织结构,都是随着每次内核系统的启动自动在内存中建立好了的,根本就不需要硬盘。
另外还要注意,就是在我们用户的角度上,无论在Windows还是 Linux 上面,都是使用路径来访问一个文件的。表示文件的路
径由 “文件所在的目录+各级目录的分隔符+文件” 三个部分组成,这个策略在两者之间是一样的,所不同的是,Windows下面
目录分隔符是 \ , Linux 下面是 / ,也许这也是两者之间为了表示其各自立场不同的一个原因吧?^_^
系统组织
在Windows系统中,我们可以把文件大体分为两种: 系统文件和用户文件 。一般来说系统文件(例如Windows操作系统本
身,一些系统程序,程序运行所需的库文件,以及一些系统配置文件等)存放的默认位置在 C 盘,当然也可以在安装时候指
定在其他盘;其它用户文件,包含用户后来安装的程序以及一些数据文件等,用户可以把它们随意存放在任意的分区。
在 Linux 系统中,主要有两个概念: 虚拟文件系统中的文件和 Linux操作系统内核 本身。逻辑上可以认为前者属于上层,后
者在下层,前者基于后者,后者依赖前者而存在。 Linux 把除了它本身( Linux操作系统内核 )以外的一切事物都看作是在
虚拟文件系统中的文件了。无论是键盘,鼠标,数据,程序,CPU,内存,网卡……无论是硬件、软件、数据还是内存中的
东西,我们都可以在 虚拟文件系统中的相应子目录对他们进行访问和操作,操作统一。而实现这些管理的幕后就是 Linux操作
系统内核 本身:启动 Linux 系统的时候,首先电脑把 Linux操作系统内核 加载到内存中,内核本身提供了文件管理,设备管
理,内存管理,CPU进程调度管理,网络管理等功能,等内核运行起来之后,就在内存中建立起相应的 虚拟文件系统,最后
就是内核利用它提供的那些功能,通过管理文件的方式,来管理 虚拟文件系统中的硬件软件等各种资源了。
Linux 把提供操作系统本身功能(管理计算机软硬件资源)的那些部分划给了 Linux操作系统内核 ,使得Linux操作系统内核
成为一个独立的部分,有它自己独立的开源代码;而其它的一切(软件应用,硬件驱动,数据)都根据其特性有自己的开源代
码、或者自由地组织并且存放在那个 虚拟文件系统中由 Linux操作系统内核 来管理。这样,将系统本身和系统所管理的资源
分开,并开放源代码,有助于对系统或者系统所管理的资源进行灵活的定制和扩展,还能按需快速建立起只适合自己使用的操
作系统,也利于操作系统本身的发展。实际 Ubuntu , Fedora , RedHat 等各种不同的 Linux 操作系统发行版,简单来说就
是不同厂商对其文件系统和内核进行了不同的配置而产生的 “大众化” 的操作系统。相比之下,Windows就显得非常地零乱复
杂,将系统、软件、硬件、数据都混在了一起,其不同版本只能由Microsoft 一家公司发行。
举例说明
下面用直观的例子,来说明两者的不同,以加深理解。假设我们的机器上面有一个硬盘,硬盘分为三个区。
在Windows系统中, 我们启动系统之后就会看到 C, D, E, 盘符,它们分别对应硬盘上的三个分区,增加硬盘,或者分区,会
导致盘符的增加(注意由于历史原因, A, B 用于表示软驱,硬盘分区盘符从 C 开始按字母递增),这里的每个分区都各自可
以被格式化为不同的文件系统(这里的文件系统,包括例如 NTFS 格式, FAT32 格式等),文件系统的基本功能就是为了存放
文件的,不同文件系统区别一般在于管理其中存放的文件的功能的强弱,所以分区被格式化成指定格式的文件系统之后,就可
以存放任何文件和目录了,我们看到的 C, D, E 内容也就对应了硬盘中相应分区的数据内容。
但是,与Windows中把硬盘分区看成 C, D, E 盘符不同, Linux 中最开始根本就没有硬盘的概念,就只有一个纯粹的 虚拟文件
系统。如果想要使用哪个硬盘的某个分区,就把那个分区 “挂载” 到某个子目录之下,这样硬盘中的分区,文件系统,目录等