Linux开发起步学习笔记（9）----文件系统

根文件系统：是整个文件系统的基础，不可拆卸。
子文件系统：包括硬盘、软盘、CD-ROM、USB盘、网络文件系统NFS，以根文件系统中某一子目录的身份出现。
独立的存储结构：两系统有自己独立的文件系统存储结构，甚至连文件系统的格式也不同。

文件系统的创建和安装

mkfs /dev/sdb 在块设备文件/dev/sdb上创建文件系统
mount /dev/sdb /mnt /mnt可以是任何一个事先建好的空目录名，允许处于根文件系统的任何目录中，此后，操作子目录/mnt就是对子文件系统的访问。若不带参数，就列出已创建的子文件系统。
umount文件系统的卸载
df：文件系统空闲空间 -h （human-readable）

文件系统的存储结构

把整个逻辑设备以块（扇区）为单位划分，编号为0,1,2
引导块（0号块），用于启动系统，只有根文件系统的引导块有效
专用块（1号块）：也叫管理块、超级块，存放文件系统的管理信息
i节点区：存放i节点（索引节点，index-node），由若干块构成，在mkfs命令创建文件系统时确定。每个文件对应一个i节点，i节点中的信息包括：指向文件存储区数据块的一些索引指针（组成文件的逻辑块与硬盘的物理块之间的映射）、文件类型、属主、组、权限、link数、大小、时戳等，不含文件名
文件存储区：用于存放文件数据的区域，包括目录表

linux目录结构是树形带交叉勾连的目录结构。目录表：每个目录表也作为一个文件来管理，存于文件存储区当中，有其自己的i节点和数据存储块。目录表由若干个目录项构成，目录项包含文件名和i节点号，用ls命令列出的目录大小是目录表文件本身的长度。

目录表和索引i节点信息分级存储的目的：提高读取效率

硬链接

每个目录项指定的“文件名-i节点号”映射关系，叫做一个硬链接。只限于同一文件系统中的普通文件进行链接。
硬链接数目：同一i节点被目录项引用的次数
ln chapt0 intro普通文件的硬链接：将intro的i节点链接到chapt0上去
ls -i chapt0 intro 列出不同文件的i节点号
不允许用ln对目录进行硬链接，一般来说目录的link数=直属子目录数+2

符号链接（软链接）

用特殊文件“符号链接文件”来实现。可以实现给一个文件起多个名字，将不同文件名对应的i节点指向同一个符号链接文件，该文件链接到实际上的同一个文件。
文件中包含了一个路径名。
命令：ln -s user_on sym.link。

若符号链接包含相对路径名，是相对于符号链接文件的位置。若符号链接包含绝对路径名，引用绝对路径名。eg.ln -s d1/d1b d1/dx在d1目录下创建dx作为符号链接文件，将d1/d1b抄到符号链接文件中去，是一个相对路径名，故链接位置为d1/d1/d1b。

系统调用

以C语言函数调用的方式提供，是操作系统内核提供的编程界面。应用程序（ap）和操作系统（kernel）进行交互的唯一手段。
库函数和系统调用不同，库函数是对系统调用的封装（API）。
系统调用有返回值：0或1表示成功，-1表示失败。
整型变量errno：系统保留存储空间， 系统调用失败后填写错误代码和失败原因。在头文件errno.h中有相关宏定义定义错误原因代码。
在系统调用失败时，使用errno打印错误信息， strerrno(errno)将错误信息转换成对应的字符串输出便于阅读。

访问i节点和目录

系统调用stat/fstat：从i节点获得文件的状态信息。
stat(const char *pathname, struct stat *buf)
fstat(int fd, struct stat *buf)得到已打开文件的i节点，从内存中获取i节点.
两个函数将信息放入指定的结构体中。

目录访问方法

<dirent.h>
DIR *dir(char *dirname);
struct dirent *readdir(DIR *dir);
int closedir(DIR *dir);
struct dir中记录的是文件名和对应的i节点号