Linux根文件系统详解与实验指南

"本资源为Linux根文件系统实验的指导文档，主要讲解了Linux文件系统的基本概念、结构以及重要目录的用途。文档还涵盖了设备文件的分类和VFS（虚拟文件系统）的作用。" 在Linux操作系统中，文件系统扮演着至关重要的角色，它是操作系统与硬件设备交互的主要途径。Linux支持多种不同的文件系统类型，并将它们组织成一个以根文件系统为起点的树形层次结构。根文件系统是在内核启动时安装的第一个文件系统，其他的文件系统则挂载在这个根目录的特定子目录上，形成一个统一的视图。挂载过程会使得被挂载文件系统的文件覆盖挂载点原有的内容，而当文件系统被解挂后，原先的文件才会再次显现。 图6-1所示的Linux文件系统树形层次结构清晰地描绘了这种组织方式。其中，主要的子目录包括： 1. /bin：存放常用用户命令，这些命令可供所有用户使用。 2. /sbin：存储系统管理员的命令，用于系统维护和管理。 3. /dev：设备文件的家，包含所有硬件设备的特殊文件，允许用户和程序直接访问硬件。 4. /etc：保存系统配置文件，如网络设置、文件系统配置、设备和用户信息等。 5. /lib：包含系统所需的动态链接库，供各种应用程序调用。 6. /proc：这是一个虚拟目录，反映了内核状态和进程信息，动态生成。 7. /tmp：临时文件的存放地，程序运行时可能创建的临时数据放在这里。 8. /usr：用户的应用程序和文件存储于此，如软件包、文档等。 9. /var：存储会不断增长的内容，如日志文件、缓存等。 在Linux中，设备也被当作文件来处理，但设备文件并不占用文件系统空间。设备分为三类：字符设备、块设备和网络设备。字符设备和块设备有对应的设备文件，通过主设备号和次设备号来识别和访问。主设备号定义设备类型，次设备号标识具体设备。 Linux内核的虚拟文件系统（VFS）层是一个关键组件，它提供了一个抽象层，隐藏了不同文件系统的具体实现细节，为用户呈现一个统一的文件系统接口。VFS处理与文件相关的系统调用，并调用底层物理文件系统实现具体I/O操作。这样，无论文件位于哪个实际的文件系统，用户都能以相同的方式进行访问和操作。