Linux 文件系统简介
在 Linux 操作系统中，一切被操作系统管理的资源，如磁盘驱动器、打印机、普通文件或目录等，都被视为文件进行管理和访问。在Linux 系统中，“一切都是文件”。
Linux 系统可以通过统一的文件接口来管理和操作不同类型的资源。Linux可以使用类似于读写文件的方式来对待网络接口、磁盘驱动器等，使得操作和管理这些资源更加统一和简便。
这种文件为中心的设计理念为 Linux 系统带来了灵活性和可扩展性。
Linux中的存储单位
硬盘的最小存储单位是扇区(Sector)，块(block)由多个扇区组成。文件数据存储在块中。块的最常见的大小是 4kb，约为 8 个连续的扇区组成（每个扇区存储 512 字节）。
为什么使用inode （索引节点：i（index）+node）
inode 是 Linux 文件系统的基础。
一个文件可能会占用多个块，但是一个块只能存放一个文件。我们将文件存储在了块(block)中后，每一块的地址，创建时间，权限等信息都需要被存储。所以还需要空间来存储文件的 元信息 metadata。 存储文件元信息的区域就叫 inode。
每个文件都有一个唯一的 inode，存储文件的元信息。
inode的一些性质
inode 是一种固定大小的数据结构，它的大小在文件系统创建时就会确定，并且在文件的生命周期内保持不变
inode 的数量是有限的，每个文件系统只能包含固定数量的 inode。当文件系统中的 inode 用尽后，无法再创建新的文件，尽管磁盘可能还有空间。因此，在创建文件系统时，需要合理分配 inode 的数量
可以使用 stat 命令可以查看文件的 inode 信息，包括文件的 inode 号码、文件类型、权限、所有者、文件大小、修改时间。
使用inode的优点和缺点
优点：
安全性。即使文件名被修改或删除，文件的 inode 号码不会改变，从而可以避免一些因文件被移动或删除导致的错误。
性能高。因为 inode 的访问速度非常快，可以直接通过 inode号码定位到文件的元数据信息，无需遍历整个文件系统。
缺点：
使用更加复杂。使用 inode 号码也使得文件系统在用户和应用程序层面更加抽象和复杂，需要通过系统命令或文件系统接口来访问和管理文件的 inode 信息。
硬链接和软链接
在Linux系统中，文件链接（File Link）是一种特殊的文件类型，可以在文件系统中指向另一个文件（文件链接也是文件）。常见的文件链接类型有两种：
硬链接（Hard Link）
在 Linux文件系统中，每个文件和目录都有一个唯一的索引节点（inode）号，用来标识该文件或目录。硬链接通过 inode节点号建立连接，硬链接和源文件的 inode节点号相同。删除其中任何一个对另外一个没有影响，可以通过给文件设置硬链接文件来防止重要文件被误删
只有删除了源文件和所有对应的硬链接文件，该文件才会被真正删除。
硬链接的一些限制：
不能对目录以及不存在的文件创建硬链接
硬链接也不能跨越文件系统
软链接（Symbolic Link）（软链接又名符号链接）
软链接和源文件的 inode 节点号不同，而是指向一个文件路径。
源文件删除后，软链接依然存在，但是指向的是一个无效的文件路径。（软连接类似于 Windows 系统中的快捷方式）
软链接与硬链接不同，他可以对目录或者不存在的文件创建，并且，软链接可以跨越文件系统。
如何创建软/硬链接
ln命令用于创建硬/软链接
ln [选项] <源文件> <硬链接/软链接文件>：创建硬链接/软链接。例如：ln -s file.txt file_link，创建名为 file_link 的软链接，指向 file.txt 文件。-s 选项代表创建软链接。s 即 symbolic 。
硬链接为什么不能跨文件系统？
硬链接是通过 inode 节点号建立连接的
然而，每个文件系统都有自己的独立 inode 表。如果在不同的文件系统之间创建硬链接，可能会导致 inode 节点号冲突的问题，即目标文件的 inode 节点号已经在该文件系统中被使用。
Linux 文件类型
Linux 支持很多文件类型: 普通文件，目录文件，链接文件，设备文件，管道文件，Socket 套接字文件 等。
- 普通文件（-）：用于存储信息和数据。 Linux 用户可以根据访问权限对普通文件进行查看、更改和删除。例如：图片、PDF、text、视频、源代码等。
- 目录文件（d，directory file）：目录用于表示和管理系统中的文件，目录文件中包含一些文件名和子目录名。
- 符号链接文件（l，symbolic link）：保留了指向文件的地址而不是文件本身。
- 字符设备（c，char）：用来访问字符设备比如键盘。
- 设备文件（b，block）：用来访问块设备比如硬盘、软盘。
- 管道文件(p，pipe) : 用于进程之间的通信。
- 套接字文件(s，socket)：用于进程间的网络通信，也可以用于本机之间的非网络通信。
常见目录以及说明
- /bin： 存放二进制可执行文件(ls、cat、mkdir 等)，常用命令一般都在这里；
- /etc： 存放系统管理和配置文件；
- /home： 存放所有用户文件的根目录，是用户主目录的基点，比如用户 user 的主目录就是/home/user，可以用~user 表示；
- /usr： 用于存放系统级应用程序；
- /opt： 额外安装的可选应用程序包所放置的位置。一般情况下，可以把 tomcat 等都安装到这里
- /proc： 虚拟文件系统目录，是系统内存的映射。可直接访问这个目录来获取系统信息；
- /root： 超级用户（系统管理员）的主目录；
- /sbin: 存放二进制可执行文件，只有 root 才能访问。这里存放的是系统管理员使用的系统级别的管理命令和程序。如 ifconfig 等；
- /dev： 用于存放设备文件；
- /mnt： 系统管理员安装临时文件系统的安装点，系统提供这个目录是让用户临时挂载其他的文件系统；
- /boot： 存放用于系统引导时使用的各种文件；
- /lib 和/lib64： 存放着和系统运行相关的库文件 ；
- /tmp： 用于存放各种临时文件，是公用的临时文件存储点；
- /var： 用于存放运行时需要改变数据的文件，也是某些大文件的溢出区，比方说各种服务的日志文件；
- /lost+found：存放系统非正常关机后残存的文件。