Linux的文件系统 & 内核结构

Linux的文件系统

Q1：什么是文件系统？

A：在学术的角度下，文件系统指“操作系统用于明确存储设备组织文件的方法”，是“文件管理系统”的简称，本质也是代码，一段程序

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Q2：文件系统（文件管理系统的方法）的种类有哪些？

A：FAT；NTFS；ext1/2/3/4；HFS......

• 对于Windows可以右击磁盘属性查看文件系统，是NTFS

• 对于Linux，输入“df -T”查看文件系统，是ext4

?(tmpfs是内存文件系统)

回忆上节替换内核时挂载U盘时提到的，当树莓派的SD卡挂载到电脑ubuntu虚拟机时：

fat分区是boot相关的内容；ext4是系统的根目录分区

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Q3：什么是分区？

A：对于Windows来说，所谓的C/D/E盘，就是分区，用户可以随意的在分区里创建文件；对于Linux来说，分区则有了严格的功能限制，要求按照功能严格的存放文件。

嵌入式系统的分区：

• bootloader分区：存放系统的启动代码
• para分区：存放启动代码向内核传递参数的位置
• kernel分区：存放内核的代码
• 根分区：由“文件系统（目录）结构”存放各种代码

1. 对于windows来说：是先将物理地址分开，再在分区上建立目录，所以windows的分区下，同一个目录下的两个文件必然属于同一个分区，分区是连续的。所有路径都是从盘符开始的，比如C盘下的一个文件，它的路径必然是C://开头。
2. 对于Linux来说：是先有目录，再将物理地址映射到目录中，所以Linux的分区下，同一个目录下的两个文件可能属于不同的分区，分区是不连续的。在Linux操作系统中，所有路径都是从根目录开始。

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Q4：什么是文件系统目录结构？

A：相比于文件系统代表“操作系统用于明确存储设备组织文件的方法”，文件系统目录结构代表“从根目录开始的文件架构?”：

在Linux系统中：

• 以“.”开头的为隐藏文件
• 路径用“/”来进行分隔（windows中使用“\”来分割）

• 目录被组织成一个树形结构，并从根目录开始，用“/”来表示，并遵循以下的结构：

（对于windows来说，也采用树结构，但是可能存在多个根并列，而盘符就是根，有几个盘符就有几个并列的根）

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Q5：什么是虚拟文件系统 “Virtual File System” ？

A：在Linux系统中，不同的文件所属的文件系统可能是不同的，文件A可能是ext4，文件B可能是tmpfs......但是在代码的编写时，使用统一的如open，read，write，cp等函数就可以对不同文件系统下的不同文件进行操作，这就是靠VFS这个中间层实现的：上层的函数接口通过VFS就可以轻松的访问不同的文件系统下的不同文件。VFS就是对各种文件系统的一个抽象，它为各种文件系统提供了一个通用的接口。

VFS的作用就是：简化开发的流程，不管属于什么文件系统，不管文件是磁盘还是设备，都可以使用上层的函数接口来进行统一的操作

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Linux的内核结构

?补充：什么是shell？

shell也是一个应用程序，给用户提供了操纵内核的工具。一个shell对应一个终端（terminal），在终端输入的指令就会直接传递给shell进行解释，然后对内核进行相应的操作。