linux 虚拟文件系统简介和详解

一个典型的 linux 文件系统的顶层目录中含有如下内容：

• /bin ：存放普通用户和系统管理员都可以使用的基本命令 （如 ls、cp），系统启动时需要。
• /boot ：包含启动系统所需的核心文件，如 Linux 内核和引导程序（GRUB）的配置。
• /dev ：一切皆文件，这里是硬件设备的访问点 ，如硬盘（/dev/sda）、终端（/dev/tty）。
• /etc ：存放系统和应用程序的配置文件 ，如用户密码（passwd）、网络设置。
• /home ：普通用户的家目录。每个用户（如 hadoop）在这里有自己的文件夹存放私人数据。你当前可能正位于此目录。
• /lib 与 /lib64 ：存放系统启动和根文件系统中命令所需的共享库 （相当于 Windows 的 DLL 文件），lib64 专用于 64 位系统。
• /media 与 /mnt ：用于挂载外部设备 。/media 通常由系统自动挂载（如 U 盘），/mnt 多用于管理员手动挂载临时文件系统。
• /opt ：存放第三方商业软件或可选应用，如手动安装的 Oracle 或 Google Chrome。
• /proc ：虚拟文件系统，以目录形式提供内核与进程的实时信息（如 CPU、内存状态），存在于内存中。
• /root ：系统管理员（root 用户）的家目录，位置独立，安全性高。
• /run ：存放系统启动以来正在运行的进程所需的数据，如进程 ID 文件（PID），是临时文件系统。
• /sbin ：存放系统管理命令，主要用于系统维护，通常只有 root 用户可以执行。
• /srv ：存放本机提供的服务数据，如 Web 或 FTP 服务的文件。
• /sys ：另一个虚拟文件系统 ，提供比 /proc 更设备化的内核对象信息（如总线、设备驱动）。
• /tmp ：存放临时文件，所有用户都可读写，通常系统重启时会清空。
• /usr ：用户应用程序和文件的存放目录 ，非常重要。其下 /usr/bin 存放非必需的用户命令，/usr/local 存放用户手动编译安装的软件。
• /var ：存放经常变化的文件 ，如日志（/var/log）、缓存、打印队列等。

这些子目录可以按照一定的归属进行分类：

1. 启动与核心系统

• /boot ：
  • 内容 ：包括 vmlinuz（Linux内核）、initramfs（初始内存文件系统，用于加载必要的驱动）和 grub（引导配置）。
  • 细节：这个目录通常单独分区，以防止根分区写满导致无法启动。
• /bin 和 /sbin ：
  • 现在 ：在许多现代Linux发行版（如CentOS 7+）中，/bin 和 /sbin 往往是指向 /usr/bin 和 /usr/sbin 的软链接，实现了合并。
  • 作用 ：/bin 包含所有用户都可用的基础命令（cat、chmod）；/sbin 包含系统修复和管理的命令（fdisk、ifconfig）。
• /lib 和 /lib64 ：
  • 细节 ：包含了内核模块和驱动程序。当你安装新的硬件或更新内核时，模块通常存放在 /lib/modules/ 下。

2. 用户与配置层面

• /root ：
  • 环境 ：作为超级用户的家目录，它的环境变量配置文件（如 .bashrc）独立于普通用户。在救援模式下，通常只有这个目录可用。
• /home ：
  • 在Hadoop场景中 ：如果你创建了一个名为 hadoop 的用户，那么它的数据、.bashrc（环境变量配置）、SSH密钥（用于集群免密登录）都会存放在 /home/hadoop/ 下。
• /etc ：
  • 核心：这是系统的"神经中枢"。
  • 网络 ：/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33（网卡配置文件）。
  • 用户认证 ：/etc/passwd（用户列表）、/etc/shadow（密码加密串）、/etc/sudoers（sudo权限配置）。
  • 软件配置 ：/etc/profile（全局环境变量）、/etc/hosts（主机名IP映射，Hadoop配置集群时必须修改此文件）。

3. 可变数据与运行状态

• /var ：
  • 日志 ：/var/log/ 目录至关重要。比如 messages（系统日志）、secure（安全认证日志）。如果Hadoop启动失败，通常要去 /var/log/hadoop/ 查看错误日志。
  • 锁与缓存 ：/var/lock（锁文件，防止冲突）、/var/cache（应用程序缓存）。
• /tmp ：
  • 特性 ：通常设置了粘滞位（Sticky Bit），意味着所有用户都可以在此创建文件，但只能删除属于自己的文件。
  • 风险 ：Hadoop的中间计算过程可能会产生大量临时数据，默认可能存放在 /tmp，如果 /tmp 分区太小，可能导致任务失败。生产环境通常配置单独的临时目录。
• /run ：
  • 现代特性 ：取代了旧的 /var/run。它存放在内存中（tmpfs），存储系统从启动以来的运行时数据，比如守护进程的PID文件（/run/sshd.pid）。

4. 应用程序与第三方软件

• /usr ：
  • 规模 ：这是最大的目录之一，类似于Windows的 C：\Program Files 和 C：\Windows 的组合。
  • 层级 ：
    • /usr/bin：用户日常使用的大部分命令（如 python、gcc）。
    • /usr/local：手动编译安装的软件 。例如，如果你从源码安装Python，通常指定 --prefix=/usr/local/python3，这样便于管理，不会污染系统自带的软件库。
• /opt ：
  • 应用 ：常用于存放大型商业软件或非系统自带的软件包 。比如Oracle数据库、Google Chrome，或者在某些公司里，手动解压的Hadoop、JDK 也会放在这里（如 /opt/jdk/、/opt/hadoop/），然后通过软链接或环境变量引用。

5. 虚拟与硬件接口

• /proc ：
  • 动态交互 ：这是一个伪文件系统，里面的文件并不占用硬盘空间。
  • 查看系统 ：
    • cat /proc/cpuinfo 查看CPU信息。
    • cat /proc/meminfo 查看内存使用情况。
    • /proc/ 下还有很多数字编号的目录，代表当前运行的每一个进程，里面包含该进程的内存映射、文件描述符等信息。
• /sys ：
  • 更底层 ：用于导出内核中的设备模型信息。可以用来直接操作硬件状态，比如调整笔记本屏幕亮度（/sys/class/backlight/）。
• /dev ：
  • 设备文件 ：
    • /dev/sda：第一块SATA硬盘（你的系统很可能装在这里）。
    • /dev/null：数据黑洞，常用于丢弃不需要的输出。
    • /dev/random 和 /dev/urandom：随机数生成器。

6. 挂载点

• /media 和 /mnt ：
  • 区别 ：/media 通常由桌面环境自动挂载（如插入U盘自动出现在这里）。/mnt 留给管理员手动临时挂载（如 mount /dev/sdb1 /mnt/usb）。
• /misc 和 /net ：
  • 某些系统（如Red Hat系）默认提供，用于自动挂载网络文件系统（NFS）等，但在你截图的标准系统中可能为空。