12、Linux 文件系统全解析

Linux 文件系统全解析

1. 文件系统概述

文件系统可看作是一种数据库，它能将简单的块设备转变为用户可理解的文件和目录的复杂层次结构。过去，文件系统主要存于磁盘等物理介质，仅用于数据存储。但如今，其目录树结构和输入输出接口极为通用，可实现诸多功能，如创建 /sys 和 /proc 目录下的系统接口。

传统上，文件系统在系统内核实现，但像 Plan 9 项目的 9P 协议等创新，启发开发者编写可在用户空间运行的文件系统。Linux 中的 FUSE（用户空间文件系统）功能，让文件系统能在用户空间运行。

VFS（虚拟文件系统）抽象层完善了文件系统的实现。如同 SCSI 子系统规范了不同设备与内核控制命令间的通信方式，VFS 使所有文件系统实现都支持标准接口，让用户空间的应用程序能统一访问文件和目录。正是 VFS 功能，使 Linux 能支持大量不同的文件系统。

2. 文件系统类型

Linux 支持众多文件系统，包括专为 Linux 设计优化的，以及 Windows FAT 系列、ISO9660 等通用系统。以下是常见用于数据存储的文件系统：
| 文件系统名称 | 识别名称 | 特点 |
| ---- | ---- | ---- |
| 第四扩展文件系统（ext4） | ext4 | 当前 Linux 使用的文件系统系列的最新版本，支持更大文件和更多子目录，是 ext2 和 ext3 的逐步扩展 |
| 第二扩展文件系统（ext2） | ext2 | 曾是 Linux 默认文件系统，受传统 Unix 文件系统启发，如 UFS 和 FFS |