【Linux系统】文件系统

Windows 和 Linux 的文件系统：

• windows:NTFS —> NTFS：磁盘大于目录：目录是磁盘的一部分。
• ubuntu :EXT4 —> EXT4: 目录大于磁盘：磁盘是目录的一部分。
  
  

Windows文件系统的特点

1. 基于分区的文件系统：
   • Windows系统将硬盘划分为多个独立的分区（通常以C盘、D盘、E盘等表示）。
   • 每个分区独立存在，拥有自己的文件系统，分区之间互不影响，除非硬盘本身发生物理损坏。
2. 文件系统类型：
   • FAT32：一种较老的文件系统，支持较小的分区和文件。
   • NTFS：Windows系统的主要文件系统，支持更大的分区和文件大小，同时提供更好的安全性和性能。
   • exFAT：专为闪存驱动器设计，兼容性较强，支持较大的文件。
3. 目录结构：
   • 根目录为每个分区的起点，例如C:\、D:\。
   • 每个分区独立，有自己的目录树，分区之间没有统一的根目录。
4. 文件路径：
   • 使用反斜杠（\）作为路径分隔符。
   • 文件路径格式：C:\folder\subfolder\file.txt。
5. 系统文件和用户文件分离：
   • 系统文件通常存储在 C:\Windows 目录中。
   • 用户文件存储在 C:\Users\用户名 下，以便于系统和用户数据管理的分离。
6. 驱动器隔离：
   • 磁盘的每个分区都是独立的逻辑驱动器，例如C盘的损坏不会直接影响D盘。

Linux文件系统的特点

1. 统一目录结构：
   • Linux采用统一的目录结构，所有文件和目录都挂载到一个单一的根目录（/）下。
   • 即使有多个分区或设备，也会挂载到某个目录，例如/home、/mnt，用户不会直接感知分区的存在。
2. 文件系统类型：
   • ext4：Linux系统常用的文件系统，支持大文件和分区，稳定且性能优良。
   • ext3：较旧的文件系统，支持日志功能。
   • XFS：高性能文件系统，适合大规模存储。
   • Btrfs：下一代文件系统，支持快照和压缩。
3. 目录结构：
   • 根目录（/）是文件系统的最高级目录，所有其他目录和文件都从根目录派生。
   • 常见目录：
     • /etc：存储配置文件。
     • /bin：存储用户二进制可执行文件。
     • /sbin：存储系统管理员使用的二进制文件。
     • /home：存储用户的个人文件，每个用户对应一个子目录。
     • /mnt：用于临时挂载设备或分区。
4. 文件路径：
   • 使用正斜杠（/）作为路径分隔符。
   • 文件路径格式：/home/user/file.txt。
5. 挂载点：
   • Linux使用挂载点（Mount Point）将设备或分区融入统一的目录结构。例如：
     • /home 可能是一个分区。
     • /mnt/usb 可能是一个USB设备。
   • 挂载点可以动态调整，设备的文件系统可以挂载到任意目录。
6. 权限管理：
   Linux文件系统具有严格的权限管理机制，每个文件或目录都拥有所有者（Owner）、所属组（Group）和其他用户（Others） 的权限。
   权限分为读（r）、写（w）、执行（x）。
   

#关于ls -l 获取出来的 信息
drwxrwxr-x 12 farsight farsight 4096 5月   8 09:10 2404-rwxrwxr-x      1        farsight    farsight    8432    5月  11 10:33      a.out
文件类型与权限  硬链接数     文件拥有者   文件所属组   文件大小   文件最后修改时间     文件名

重点： 讲解一下文件类型与权限：
文件类型与权限由 10个字符构成 ：10=1+3+3+3 —> 1 代表：文件类型 ；3 代表：文件拥有者权限；3：文件所属组权限；3：其他用户权限。

• 文件类型：（1）（共7种类型）
  • - 普通文件(文本文件，C程序，可执行文件 )
  • d 目录
  • b 块设备文件
  • c 字符设备文件
  • l 软链接文件
  • p 管道文件 —> 多进程线程
  • s 套接字文件 —> 网络编程
• 文件权限：（3 + 3 + 3）
  • rwx rwx r-x
  • 文件拥有者 | 文件所属组 | 其他用户
  • r：读取权限
  • w：写入权限
  • x：执行权限

rwx：可读可写可执行。
r-x：可读可执行，但不能写入。
对于权限修改：在Linux中，以用户的角度看，权限以八进制表示；
但是，以系统的角度看，权限以二进制表示。

	文件拥有者权限 | 文件所属组权限 | 其他用户权限rwx   rwx   r-x 
八进制:   0     7     7     5
二进制:        111   111   101# 对于系统底层来说，任何东西都是由 bit位决定的，权限也一样 
# 系统底层中，会把文件信息划分为:32位
# 32位:前16 和  后16 
# 前16位:高位地址 (废物位)
# 后16位:低位地址 (信息位)  信息优先保存在低位地址（此处参考大小端序，数据优先从低位地址上开始存储）

这里的文件类型与权限：-rwxrwxr-x —> 1+3+3+3 —> - + rwx（可读可写可执行）+

rwx（可读可写可执行）+ r-x（可读可执行，但不能写入）在计算机底层中的存储方式是：

# 修改文件权限: 
chmod 权限 文件名 # 例如: 
chmod 0777 hello.c

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Windows与Linux文件系统的对比

特性	Windows文件系统	Linux文件系统
目录结构	基于分区（C:\、D:\）的独立结构	统一的目录结构，以/为根
文件路径分隔符	反斜杠（\）	正斜杠（/）
文件系统类型	FAT32、NTFS、exFAT	ext4、ext3、XFS、Btrfs等
分区管理	每个分区独立存在，互不影响	所有分区挂载到统一目录结构下
权限管理	依赖NTFS提供的权限管理	具有严格的用户、组、权限管理机制
系统文件与用户文件	系统文件与用户文件分区明确，如C:\Windows和C:\Users	用户文件存储在/home目录，系统文件分布在其他目录
挂载机制	无挂载机制，分区直接以驱动器形式显示	通过挂载点将分区或设备挂载到目录树

综上。
Windows系统：

• 文件系统基于分区，分区之间独立。
• 适合普通用户，操作简单，目录结构清晰。
• NTFS文件系统提供较好的性能和安全性。

Linux系统：

• 文件系统统一挂载到根目录，具有更高的灵活性。
• 支持多种文件系统类型，适合复杂的服务器和开发环境。
• 严格的权限管理和挂载机制使其在安全性和稳定性方面表现优异。

两种文件系统各有优劣，Windows适合普通用户和桌面环境，而 Linux 更适合开发、服务器和高性能需求的场景。因此，作为一个嵌入式开发人员我们必须掌握文件的字符界面的操作方式。

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