马哥SRE课程--第一周作业-03

3、总结文件系统的基本原理和常用命令

定义：按照一定规则来组织和管理文件的一种方式。

关系：

• 磁盘：硬件本体
• PV：磁盘被格式化供 LVM 使用
• VG：多个 PV 合并成的存储池
• LV：从 VG 划分出的逻辑分区
• 文件系统：格式化 LV 后生成
• superblock：文件系统 “总管家”
• inode：文件元数据、属性、指针
• datablock：真正存文件内容
• 文件：用户最终看到的对象

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树形目录：

 

文件系统基本原理

1. 树形目录结构
   Rocky Linux 采用统一的树形目录结构，所有文件和目录均从根目录 / 开始延伸。这种结构通过层级关系组织数据，例如 /home 存储用户文件，/etc 存放系统配置文件，/var 记录动态数据（如日志）。这种设计简化了文件管理，用户可通过绝对路径（如 /home/user/file.txt）或相对路径（如 ./file.txt）快速定位文件。

2. 虚拟文件系统（VFS）
   VFS 是内核与物理文件系统之间的抽象层，支持多种文件系统格式（如 Ext4、XFS、Btrfs）。它通过注册机制管理物理文件系统，屏蔽底层差异，为上层应用提供统一接口。例如，用户无需关心文件存储在 Ext4 还是 XFS 分区，只需通过标准命令（如 ls、cp）操作即可。

3. 文件与硬件的统一管理
   Linux 遵循“万物皆文件”理念，将硬件设备（如键盘、磁盘）、网络接口等抽象为文件。例如，硬盘设备通过 /dev/sda 访问，终端设备通过 /dev/tty1 管理。这种设计简化了系统管理，用户可通过操作文件的方式控制硬件，如使用 echo 命令向设备文件写入数据。

文件系统命令

1. 文件与目录操作
   • ls：列出目录内容。
     • 示例：ls -l /home（显示 /home 下文件的详细信息）
     • 选项：-a（显示隐藏文件）、-h（人类可读格式）、-S（按大小排序）
   • cd：切换目录。
     • 示例：cd /var/log（进入 /var/log 目录）
     • 快捷方式：cd ~（返回用户主目录）、cd ..（返回上级目录）
   • pwd：显示当前工作目录的绝对路径。
     • 示例：pwd（输出如 /home/user）
   • mkdir：创建目录。
     • 示例：mkdir -p /project/data（递归创建多级目录）
   • rm：删除文件或目录。
     • 示例：rm -rf /tmp/old（递归强制删除 /tmp/old 目录）
     • 警告：-r 和 -f 组合会直接删除目录及其内容，需谨慎使用。
   • cp：复制文件或目录。
     • 示例：cp -r /source /backup（递归复制 /source 到 /backup）
   • mv：移动或重命名文件/目录。
     • 示例：mv file.txt /backup/（移动文件）、mv oldname newname（重命名）
2. 文件内容查看与搜索
   • cat：查看文件全部内容。
     • 示例：cat /etc/passwd（显示用户账户信息）
   • head/tail：查看文件开头或结尾部分。
     • 示例：tail -f /var/log/syslog（实时追踪日志更新）
   • grep：文本搜索。
     • 示例：grep "error" /var/log/nginx/error.log（搜索包含“error”的行）
     • 选项：-i（忽略大小写）、-r（递归搜索目录）
   • find：查找文件。
     • 示例：find /home -name "*.txt"（查找 /home 下所有 .txt 文件）
3. 文件权限与属性管理
   • chmod：修改文件权限。
     • 示例：chmod 755 script.sh（设置权限为 rwxr-xr-x）
   • chown：修改文件所有者。
     • 示例：chown user:group file.txt（将文件所有者改为 user，所属组改为 group）
4. 磁盘与分区管理
   • df：查看磁盘空间使用情况。
     • 示例：df -h（以人类可读格式显示磁盘使用量）
   • fdisk：磁盘分区管理。
     • 示例：fdisk -l /dev/sda（列出 /dev/sda 的分区表）
   • mount：挂载文件系统。
     • 示例：mount /dev/sdb1 /mnt/data（将 /dev/sdb1 挂载到 /mnt/data）
5. 文件压缩与归档
   • tar：打包与解压文件。
     • 示例：tar -czvf archive.tar.gz /project（压缩 /project 目录）
     • 解压：tar -xzvf archive.tar.gz -C /backup（解压到 /backup）
   • gzip/gunzip：压缩/解压单个文件。
     • 示例：gzip file.txt（压缩为 file.txt.gz）