第二节：文件系统
理论知识
- 文件系统的基本概念：文件系统是操作系统中负责管理持久数据的子系统，它将数据组织成文件和目录的形式，方便用户存储和访问数据。
- Linux文件系统的类型：常见的 Linux 文件系统类型有 Ext2、Ext3、Ext4、XFS、Btrfs 等。Ext4 是目前使用最广泛的文件系统，它具有高性能、可靠性和扩展性等优点。XFS 则在大文件和高并发场景下表现出色。
- 文件系统的挂载：在 Linux 系统中，文件系统需要挂载到某个目录才能使用。挂载点是一个目录，文件系统会被挂载到该目录下。例如，将一个硬盘分区挂载到
/mnt目录：
sudo mount /dev/sdb1 /mnt
- 文件系统的卸载：使用
umount命令可以卸载一个挂载的文件系统。例如，卸载/mnt目录下的文件系统：
sudo umount /mnt
- 文件系统的格式化：在使用一个新的硬盘分区之前，需要对其进行格式化。使用
mkfs命令可以格式化一个分区。例如，将/dev/sdb1分区格式化为 Ext4 文件系统：
sudo mkfs.ext4 /dev/sdb1
- 文件系统的inode：inode 是文件系统中用于存储文件元信息的数据结构，每个文件都有一个唯一的 inode 编号。inode 包含了文件的大小、权限、创建时间、修改时间等信息。
- 文件系统的块和扇区：磁盘的最小读写单位是扇区，通常为 512 字节。文件系统将多个扇区组合成一个块，块是文件系统的基本读写单位。常见的块大小有 4KB、8KB 等。
- 文件系统的目录结构：Linux 文件系统采用树形目录结构，根目录为
/。所有的文件和目录都位于根目录下或其子目录中。常见的目录有/bin（存放系统命令）、/etc（存放系统配置文件）、/home（存放用户主目录）等。 - 文件系统的软链接和硬链接：软链接是一个指向另一个文件或目录的特殊文件，它类似于 Windows 系统中的快捷方式。硬链接则是多个文件名指向同一个 inode，它们共享同一个文件数据。
- 文件系统的权限管理：文件系统的权限分为读（r）、写（w）、执行（x）三种，分别对应不同的操作权限。权限可以针对文件所有者、所属组和其他用户进行设置。
- 文件系统的配额管理：配额管理可以限制用户或组对文件系统的使用空间。通过设置配额，可以防止用户滥用系统资源。
- 文件系统的备份和恢复：定期对文件系统进行备份是非常重要的，可以防止数据丢失。常见的备份工具包括
tar、rsync等。
实践案例
- 查看文件的inode编号：使用
ls -i命令可以查看文件的 inode 编号。例如：
ls -i test.txt
- 创建一个软链接：使用
ln -s命令可以创建一个软链接。例如，创建一个指向test.txt文件的软链接test_link：
ln -s test.txt test_link
- 创建一个硬链接：使用
ln命令可以创建一个硬链接。例如，创建一个指向test.txt文件的硬链接test_hard_link：
ln test.txt test_hard_link
- 查看文件系统的挂载情况：使用
df -h命令可以查看文件系统的挂载情况。例如：
df -h
- 挂载一个新的文件系统：假设
/dev/sdb1是一个新的硬盘分区，将其挂载到/mnt目录：
sudo mount /dev/sdb1 /mnt
- 卸载一个挂载的文件系统：卸载
/mnt目录下的文件系统：
sudo umount /mnt
- 格式化一个硬盘分区：将
/dev/sdb1分区格式化为 Ext4 文件系统：
sudo mkfs.ext4 /dev/sdb1
- 修改文件的权限：使用
chmod命令可以修改文件的权限。例如，将test.txt文件的所有者添加执行权限：
chmod u+x test.txt
- 修改文件的所有者和所属组：使用
chown命令可以修改文件的所有者和所属组。例如，将test.txt文件的所有者改为testuser，所属组改为testgroup：
sudo chown testuser:testgroup test.txt
- 设置文件系统的配额：使用
quota命令可以设置文件系统的配额。例如，为用户testuser设置/home目录的磁盘配额为 100MB：
sudo edquota -u testuser
在打开的文件中设置配额信息，保存并退出。
11. 备份一个目录：使用 tar 命令可以备份一个目录。例如，将 /home/testuser 目录备份到 /backup 目录：
sudo tar -cvzf /backup/testuser_backup.tar.gz /home/testuser
- 恢复一个备份文件：使用
tar命令可以恢复一个备份文件。例如，将/backup/testuser_backup.tar.gz备份文件恢复到/home/testuser目录：
sudo tar -xvzf /backup/testuser_backup.tar.gz -C /home