zz文件系统：隐匿在 Linux 背后的机制

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在 Linux 中，最直观、最可见的部分就是 文件系统(file system)。下面我们就来一起探讨一下关于 Linux 中国的文件系统，系统调用以及文件系统实现背后的原理和思想。这些思想中有一些来源于 MULTICS，现在已经被 Windows 等其他操作系统使用。Linux 的设计理念就是 小的就是好的(Small is Beautiful) 。虽然 Linux 只是使用了最简单的机制和少量的系统调用，但是 Linux 却提供了强大而优雅的文件系统。

Linux 文件系统基本概念

Linux 在最初的设计是 MINIX1 文件系统，它只支持 14 字节的文件名，它的最大文件只支持到 64 MB。在 MINIX 1 之后的文件系统是 ext 文件系统。ext 系统相较于 MINIX 1 来说，在支持字节大小和文件大小上均有很大提升，但是 ext 的速度仍没有 MINIX 1 快，于是，ext 2 被开发出来，它能够支持长文件名和大文件，而且具有比 MINIX 1 更好的性能。这使他成为 Linux 的主要文件系统。只不过 Linux 会使用 VFS 曾支持多种文件系统。在 Linux 链接时，用户可以动态的将不同的文件系统挂载倒 VFS 上。

Linux 中的文件是一个任意长度的字节序列，Linux 中的文件可以包含任意信息，比如 ASCII 码、二进制文件和其他类型的文件是不加区分的。

为了方便起见，文件可以被组织在一个目录中，目录存储成文件的形式在很大程度上可以作为文件处理。目录可以有子目录，这样形成有层次的文件系统，Linux 系统下面的根目录是 /，它通常包含了多个子目录。字符 / 还用于对目录名进行区分，例如 /usr/cxuan 表示的就是根目录下面的 usr 目录，其中有一个叫做 cxuan 的子目录。

下面我们介绍一下 Linux 系统根目录下面的目录名

• /bin，它是重要的二进制应用程序，包含二进制文件，系统的所有用户使用的命令都在这里

• /boot，启动包含引导加载程序的相关文件

• /dev，包含设备文件，终端文件，USB 或者连接到系统的任何设备

• /etc，配置文件，启动脚本等，包含所有程序所需要的配置文件，也包含了启动/停止单个应用程序的启动和关闭 shell 脚本

• /home，本地主要路径，所有用户用 home 目录存储个人信息

• /lib，系统库文件，包含支持位于 /bin 和 /sbin 下的二进制库文件

• /lost+found，在根目录下提供一个遗失+查找系统，必须在 root 用户下才能查看当前目录下的内容

• /media，挂载可移动介质

• /mnt，挂载文件系统

• /opt，提供一个可选的应用程序安装目录

• /proc，特殊的动态目录，用于维护系统信息和状态，包括当前运行中进程信息

• /root，root 用户的主要目录文件夹

• /sbin，重要的二进制系统文件

• /tmp， 系统和用户创建的临时文件，系统重启时，这