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這兩天看了一本fedora 6的實踐教程，下面是有關linux文件系統知識的學習筆記：
1、linux文件系統分配策略：
    塊分配( block allocation )和擴展分配( extent allocation )
    塊分配：磁盤上的文件塊根據需要分配給文件，避免了存儲空間的浪費。但當文件擴充時，會造成文件中文件塊的不連續，從而導致過多的磁盤尋道時間。
            每一次文件擴展時，塊分配算法就需要寫入文件塊的結構信息，也就是meta-dada 。 meta-data總是與文件一起寫入存儲設備，改變文件的操作要等到所有meta-data的操作都完成後才能進行，
            因此，meta-data的操作會明顯降低整個文件系統的性能。
    擴展分配：文件創建時，一次性分配一連串連續的塊，當文件擴展時，也一次分配很多塊。 meta-data在文件創建時寫入，當文件大小沒有超過所有已分配文件塊大小時，就不用寫入meta-data，直到需要再分配文件塊的時候。
                擴展分配採用成組分配塊的方式，減少了SCSI設備寫數據的時間，在讀取順序文件時具有良好的性能，但隨機讀取文件時，就和塊分配類似了。
                文件塊的組或塊簇( block cluster)的大小是在編譯時確定的。簇的大小對文件系統的性能有很大的影響。
    注： meta-data元信息：和文件有關的信息，比如權限、所有者以及創建、訪問或更改時間等。
2、文件的記錄形式
     linux文家系統使用索引節點(inode)來記錄文件信息。索引節點是一種數據結構，它包含了一個文件的長度、創建及修改時間、權限、所屬關係、磁盤中的位置等信息。
一個文件系統維護了一個索引節點的數組，每個文件或目錄都與索引節點數組中的唯一的元素對應。每個索引節點在數組中的索引號，稱為索引節點號。
     linux文件系統將文件索引節點號和文件名同時保存在目錄中，所以，目錄只是將文件的名稱和它的索引節點號結合在一起的一張表，目錄中每一對文件名稱和索引節點號稱為一個連接。
對於一個文件來說，有一個索引節點號與之對應；而對於一個索引節點號，卻可以對應多個文件名。
    連接分為軟連接和硬連接，其中軟連接又叫符號連接。
    硬連接：原文件名和連接文件名都指向相同的物理地址。目錄不能有硬連接；硬連接不能跨文件系統(不能跨越不同的分區)，文件在磁盤中只有一個拷貝。
            由於刪除文件要在同一個索引節點屬於唯一的連接時才能成功，因此硬連接可以防止不必要的誤刪除。
    軟連接：用ln -s命令建立文件的符號連接。符號連接是linux特殊文件的一種，作為一個文件，它的數據是它所連接的文件的路徑名。沒有防止誤刪除的功能。
3、文件系統類型：
    
     ext2 ：早期linux中常用的文件系統
     ext3 ： ext2的升級版，帶日誌功能
     RAMFS ：內存文件系統，速度很快
     NFS ：網絡文件系統，由SUN發明，主要用於遠程文件共享
     MS-DOS ： MS-DOS文件系統
     VFAT ： Windows 95/98操作系統採用的文件系統
     FAT ： Windows XP操作系統採用的文件系統
     NTFS ： Windows NT/XP操作系統採用的文件系統
     HPFS ： OS/2操作系統採用的文件系統
     PROC :虛擬的進程文件系統
     ISO9660 ：大部分光盤所採用的文件系統
     ufsSun : OS所採用的文件系統
     NCPFS ： Novell服務器所採用的文件系統
     SMBFS ： Samba的共享文件系統
     XFS ：由SGI開發的先進的日誌文件系統，支持超大容量文件
     JFS ：IBM的AIX使用的日誌文件系統
     ReiserFS :基於平衡樹結構的文件系統
     udf:可擦寫的數據光盤文件系統
4、虛擬文件系統VFS
    
     linux支持的所有文件系統稱為邏輯文件系統，而linux在傳統的邏輯文件系統的基礎上增加料一個蓄念文件系統( Vitual File System ,VFS)的接口層。
    虛擬文件系統(VFS)位於文件系統的最上層，管理各種邏輯文件系統，並可以屏蔽各種邏輯文件系統之間的差異，提供統一文件和設備的訪問接口。
5、文件的邏輯結構
    文件的邏輯結構可分為兩大類：字節流式的無結構文件和記錄式的有結構文件。
    由字節流（字節序列）組成的文件是一種無結構文件或流式文件，不考慮文件內部的邏輯結構，只是簡單地看作是一系列字節的序列，便於在文件的任意位置添加內容。
    由記錄組成的文件稱為記錄式文件，記錄是這種文件類型的基本信息單位，記錄式文件通用於信息管理。
6、文件類型
    
    普通文件：通常是流式文件
    目錄文件：用於表示和管理系統中的全部文件
    連接文件：用於不同目錄下文件的共享
    設備文件：包括塊設備文件和字符設備文件，塊設備文件表示磁盤文件、光盤等，字符設備文件按照字符操作終端、鍵盤等設備。
    管道(FIFO)文件:提供進程建通信的一種方式
    套接字(socket)文件：該文件類型與網絡通信有關
7、文件結構：包括索引節點和數據
    索引節點：又稱I節點，在文件系統結構中，包含有關相應文件的信息的一個記錄，這些信息包括文件權限、文件名、文件大小、存放位置、建立日期等。文件系統中所有文件的索引節點保存在索引節點表中。
    數據：文件的實際內容。可以是空的，也可以非常大，並且擁有自己的結構。
8、ext2文件系統
    
     ext2文件系統的數據塊大小一般為1024B、2048B或4096B
     ext2文件系統採用的索引節點(inode)：
        索引節點採用了多重索引結構，主要體現在直接指針和3個間接指針。直接指針包含12個直接指針塊，它們直接指向包含文件數據的數據塊，緊接在後面的3個間接指針是為了適應文件的大小變化而設計的。
     eg：假設數據塊大小為1024B ，利用12個直接指針，可以保存最大為12KB的文件，當文件超過12KB時，則要利用單級間接指針，該指針指向的數據塊保存有一組數據塊指針，這些指針依次指向包含有實際數據的數據塊，
        假如每個指針佔用4B，則每個單級指針數據塊可保存1024/4＝256個數據指針，因此利用直接指針和單級間接指針可保存1024*12＋1024*256＝268 KB的文件。當文件超過268KB時，再利用二級間接指針，直到使用三級間接指針。
        利用直接指針、單級間接指針、二級間接指針、三級間接指針可保存的最大文件大小為：
             1024*12+1024*256+1024*256*256+1024*256*256*256＝16843020 KB，約16GB
        若數據塊大小為2048B，指針佔4B，則最大文件大小為： 2048*12+2048*512+2048*512*512+2048*512*512*512＝268,960,792 KB約268GB
        若數據塊大小為4096B，指針佔4B，則最大文件大小為： 4096*12+4096*1024+4096*1024*1024+4096*1024*1024*1024＝4,299,165,744 KB ，約4TB
    注：命令tune2fs -l /dev/sda5可查看文件系統
     ext2文件系統最大文件名長度： 255個字符
    
     ext2文件系統的缺點：
             ext2在寫入文件內容的同時並沒有同時寫入文件meta-data，其工作順序是先寫入文件的內容，然後等空閒時候才寫入文件的meta-data。若發生意外，則文件系統就會處於不一致狀態。
        在重新啟動系統的時候，linux會啟動fsk ( file system check)的程序，掃描整個文件系統並試圖修復，但不提供保證。
9、ext3文件系統：
    
     ext3基於ext2的代碼，所以磁盤格式與ext2相同，使用相同的元數據。
     ext2文件系統無損轉化為ext3文件系統： tune2fs -j /dev/sda6
    
    日誌塊設備( Journaling block device layer,JBD)完成ext3文件系統日誌功能。 JBD不是ext3文件系統所特有的，它的設計目標是為了向一個塊設備添加日誌功能。
    當一個文件修改執行時，ext3文件系統代碼將通知JBD，稱為一個事務(transaction)。發生意外時，日誌功能具有的重放功能，能重新執行中斷的事務。
    
    日誌中的3種數據模式：
         1)、data=writeback ：不處理任何形式的日誌數據，給用戶整體上的最高性能
         2)、data=odered ：只記錄元數據日誌，但將元數據和數據組成一個單元稱為事務(transaction) 。此模式保持所句句的可靠性與文件系統的一致性，性能遠低於data=writeback模式，但比data=journal模式快
         3)、data=journal ：提供完整的數據及元數據日誌，所有新數據首先被寫入日誌，然後才被定位。意外發生過後，日誌可以被重放，將數據與元數據帶回一致狀態。這種模式整體性能最慢，但數據需要從磁盤讀取和寫入磁盤時卻是3種模式中最快的。
     ext3文件系統最大文件名長度： 255個字符
     ext3文件系統的優點：可用性、數據完整性、速度、兼容性
10、ReiserFS文件系統
    
     ReiserFS文件系統是由Hans Reiser和他領導的開發小組共同開發的，整個文件系統完全是從頭設計的，是一個非常優秀的文件系統。也是最早用於Linux的日誌文件系統之一。
     ReiserFS的特點
    先進的日誌機制
         ReiserFS有先進的日誌(Journaling/logging)功能機制。日誌機制保證了在每個實際數據修改之前，相應的日誌已經寫入硬盤。文件與數據的安全性有了很大提高。
    高效的磁盤空間利用
         Reiserfs對一些小文件不分配inode。而是將這些文件打包，存放在同一個磁盤分塊中。而其它文件系統則為每個小文件分別放置到一個磁盤分塊中。
    獨特的搜尋方式
         ReiserFS基於快速平衡樹(balanced tree)搜索，平衡樹在性能上非常卓越，這是一種非常高效的算法。 ReiserFS搜索大量文件時，搜索速度要比ext2快得多。 Reiserfs文件系統使用B*Tree存儲文件，而其它文件系統使用B+Tree樹。 B*Tree查詢速度比B+Tree要快很多。 Reiserfs在文件定位上速度非常快。
        在實際運用中，ReiserFS在處理小於4k的文件時，比ext2快5倍；帶尾文件壓縮功能（默認）的ReiserFS比ext2文件系統多存儲6%的數據。
    支持海量磁盤
         ReiserFS是一個非常優秀的文件系統，一直被用在高端UNIX系統上，可輕鬆管理上百G的文件系統，ReiserFS文件系統最大支持的文件系統尺寸為16TB。這非常適合企業級應用中。
    優異的性能
        由於它的高效存儲和快速小文件I/O特點，使用ReiserFs文件系統的PC，在啟動X窗口系統時，所花的時間要比在同一台機器上使用ext2文件系統少1/3。另外，ReiserFS文件系統支持單個文件尺寸為4G的文件，這為大型數據庫系統在linux上的應用提供了更好的選擇。

隨著Linux應用的擴展許多朋友開始接觸Linux，根據學習Windwos的經驗往往有一些茫然的感覺：不知從何處開始學起。這裡介紹學習Linux的

一些建議。

一、從基礎開始：常常有些朋友在Linux論壇問一些問題，不過，其中大多數的問題都是很基礎的。例如：為什麼我使用一個命令的時候，系

統告訴我找不到該目錄，我要如何限制使用者的權限等問題，這些問題其實都不是很難的，只要了解了Linux的基礎之後，應該就可以很輕

易的解決掉這方面的問題。而有些朋友們常常一接觸Linux就是希望構架網站，根本沒有想到要先了解一下Linux的基礎。這是相當困難的。
二、Linux命令是必須學習雖然Linux桌面應用發展很快，但是命令在Linux中依然有很強的生命力。 Linux是一個命令行組成的操作系統,精髓

在命令行，無論圖形界面發展到什麼水平這個原理是不會變的，Linux命令有許多強大的功能：從簡單的磁盤操作、文件存取、到進行複雜的

多媒體圖像和流媒體文件的製作。

舉一個例子: Linux的常用命令find,察看man文檔,初學者一定會覺得太複雜而不原意用,但是你一旦學會就愛不釋手.它的功能實在太強了,在

配合exec參數或者通過管道重定向到xargs命令和grep命令,可以完成非常複雜的操作,如果同樣的操作用圖形界面的工具來完成,恐怕要多花十

幾陪的時間.不同版本的Linux命令數量不一樣，這裡筆者把它們中比較重要的和使用頻率最多的命令，按照它們在系統中的作用分成幾個部

分介紹給大家，通過這些基礎命令的學習我們可以進一步理解Linux系統：安裝和登錄命令：login、 shutdown、 halt、 reboot 、mount、

umount 、chsh文件處理命令：file、 mkdir、 grep、dd、 find、 mv 、ls 、diff、 cat、 ln系統管理相關命令： df、 top、 free、

quota 、at、 lp、 adduser、 groupadd kill、 crontab、 tar、 unzip、 gunzip 、last網絡操作命令：ifconfig、 ip 、ping 、

netstat 、telnet、 ftp、 route、 rlogin rcp 、finger 、mail 、nslookup系統安全相關命令： passwd 、su、 umask 、chgrp、

chmod、chown、chattr、sudo、 pswho

三、選擇一本好的工具書工具書對於學習者而言是相當重要的。一本錯誤觀念的工具書卻會讓新手整個誤入歧途。目前國內關於Linux的書籍

有很多不過精品的不多，筆者強烈建議閱讀影印本的“O’Reilly原版Linux圖書http://www.oreilly.com.cn/ ”，而且出版社還提供了一個非

常好的路線圖：http://www.oreilly.com.cn/guide/guide_linux.php。

四、選擇一個適合你的Linux發行版本目前全球有超過1百多個Linux發行版本，在國內也能找到十幾個常見版本。如何選擇請根據你的需求和

能力，Redhat Linux和Debian Linux是網絡管理員的理想選擇。對於英語不是很好的讀者紅旗Linux、中標Linux這些中文版本比較適合。現

在一些Linux網站有一些Linux版本的免費下載，這裡要說的是並不適合Linux初學者。

五、養成在命令行下工作：一定要養成在命令行下工作的習慣，要知道X－window只是運行在命令行模式下的一個應用程序。在命令行下學習

雖然一開始進度較慢，但是熟悉後，您未來的學習之路將是以指數增加的方式增長的。從網管員來說，命令行實際上就是規則，它總是有效的

，同時也是靈活的。即使是通過一條緩慢的調製解調器線路，它也能操縱幾千公里以外地遠程系統。

六、選擇一個適合你的Linux社區；隨著Linux應用的擴展，出現了不少Linux社區。其中有一些非常優秀的社區：www.linuxforum.net（國內

最高水平GNU站點）、 http://www.chinaunix.net/ （中國最大的Unix技術社區），但是這幾個論壇往往是Linux高手的舞台，如果在探討高

級技巧的論壇張貼非常初級的問題經常會沒有結果。還有一些非常豐富的學習資料及社區的綜合站點,如:www.xxlinux.com學習文章和資料非

常的充足,也有社區供大家交流.初學這可以得到很大的幫助.

七、勤於實踐：要增加自己Linux的技能，只有通過實踐來實現了。所以，趕快找一部計算機，趕快安裝一個Linux發行版本，然後進入精

彩的Linux世界。相信對於你自己的Linux能力必然大有斬獲。此外，人腦不像計算機的硬盤一樣，除非硬盤壞掉了或者是資料被你抹掉了，

否則儲存的資料將永遠而且立刻的記憶在硬盤中。在人類記憶的曲線中，你必須要不斷的重複練習才會將一件事情記得比較熟。同樣的，學習

Linux也一樣，如果你無法經常學習的話，學了後面的，前面的忘了。你對Linux命令熟悉後你可以開始搭建一個小的Linux網絡，這是最好的

實踐方法。 Linux是網絡的代名詞，Linux網絡服務功能非常強大，不論是郵件服務器、Web服務器、DNS服務器等都非常完善。當然你不需搭

建所有服務，可以慢慢來。需要說明的是這個Linux網絡對於初學者有兩三台計算機即可，其中一台計算機最好安裝Windows系統。自己多動手

，不要非要等著別人幫你解決問題。

八、如何得到聯機幫助和私有操作系統不同，各個Linux的發行版本的技術支持時間都較短，這對於Linux初學者是往往不夠的。其實當你安

裝了一個完整的Linux系統後其中已經包含了一個強大的幫助，只是可能你還沒有發現和使用它們的技巧。
1.主流Linux發行版都自帶非常詳細的文檔（包括手冊頁和FAQ），從系統安裝到系統安全,針對不同層次的人的詳盡文檔，仔細閱讀文檔後

40%問題都可在此解決。

2.查閱經典工具書和Howto，特別是Howto是全球數以萬計的Linux、Unix的經驗總結非常有參考價值通常40％的問題同樣可以解決。
九、在Linux論壇獲取幫助如果上面的措施沒有解決問題，此時你就需要Linux社區的幫助了。 Linux的使用者一般都是專業人士，他們有著很

好的電腦背景且願意協助他人， Linux高手更具有鼓勵新手的文化精神。如何在Linux社區獲得幫助，需要說明的是你要有周全的思考，準備

好你的問題，不要草率的發問，否則只會得到到草率的回答或者根本得不到任何答案。越表現出在尋求幫助前為解決問題付出的努力，你越能

得到實質性的幫助。最好先搜尋一下論壇是否有您需要的文章。這樣可以獲得事半功倍的效果。下面筆者在論壇看到的一個好問題：“安裝

紅旗4.0後，系統紫光輸入法自帶的雙拼方案和我的習慣不一樣，如何自定義雙拼方案解決?謝謝？ ”這個問題很簡練，筆者五分鐘後就給出

了解決方法：“首先備份原文件到其他目錄，然後刪掉/usr/local/unispim/unispimsp.ksc，編輯/usr/local/unispim/unispimsp.ini ，最

後重啟動計算機，生成新的unispimsp.ksc”另外得到回復後如果問題解決，向幫助過你的人發個說明，讓他們知道問題是怎樣解決的，這種

補充有助於他人在郵件列表/新聞組/論壇中搜索對你有過幫助的完整解決方案，這可能對他們也很有用。下面看看一個讓人無法回答的問題：

“救命各位高手，向你們請教一些問題：如何在Linux下配製HTTP、FTP、Samba、DNS、DHCP、 Sendmail服務器，謝謝”這樣的問題我想即使

Linux高手也很難快速準確精練的回答你。你需要提供精確有效的信息。這並不是要求你簡單的把成噸的出錯代碼或者數據完全轉儲摘錄到你

的提問中。如果你有龐大而復雜的測試條件，盡量把它剪裁得越小越好。可能你會遇到這種情況，對於一個問題會出現不同內容回答，這時你

需要通過實踐來驗證。另外把這個問題放在其他Linux社區請求幫助也是一種選擇。如果得不到答案，請不要以為我們覺得無法幫助你。有時

只是看到你問題的人不知道答案罷了。這時換一個社區是不錯的選擇。另外發問的時候一定要注意到某些禮節。因為Linux社區是一個鬆散的

組織、也不承擔回复每個帖子的義務。它不是技術支持。

十．用Unix思維學習Linux Linux是參照Unix思想設計的，理解掌握Linux必須按照Unix思維來進行。思想性的轉變比暫時性的技術提高更有用

,因為他能幫助你加快學習速度。

十一．學習專業英文如果你想深入學習Linux,看不懂因為文檔實在是太難了。寫的最好的,最全面的文檔都是英語寫的,最先發布的技術信息也

都是用英語寫的。即便是非英語國家的人發布技術文檔,也都首先翻譯成英語在國際學術雜誌和網絡上發表。安裝一個新的軟件時先看README,

再看INSTALL然後看FAQ,最後才動手安裝,這樣遇到問題就知道為什麼。如果說明文檔不看,結果出了問題再去論壇來找答案反而浪費時間。 11

．最後是Linux學習的路線圖：

1．掌握至少50個以上的常用命令。
2．熟悉Gnome/KDE等X-windows桌面環境操作。
3．掌握.tgz、.rpm等軟件包的常用安裝方法
4．學習添加外設，安裝設備驅動程序（比如網卡）
5．熟悉Grub/Lilo引導器及簡單的修復操作。
6．熟悉Linux文件系統和目錄結構。
7．掌握vi,gcc,gdb等常用編輯器，編譯器，調試器。
8．理解shell別名、管道、I/O重定向、輸入和輸出以及shell腳本編程。
9．學習Linux環境下的組網。
    以上是筆者學習Linux一些經驗，希望對你有些幫助。