文件系统

一、Linux 文件系统视角

应用层   open / read / write / close / lseek / stat ...
       ↓ VFS (Virtual File System)
       ↓
具体文件系统：ext4 / vfat / proc / sysfs / tmpfs / nfs ...
       ↓
通用块设备层 / 网络层
       ↓
驱动 + 硬件

二、关键概念

1. 一切皆文件

普通文件、目录、socket、管道、设备、链接 → 都是 file descriptor
/dev/null、/dev/zero、/dev/random、/dev/ttyX 都是设备
/proc/<pid>/、/sys/ 是虚拟文件系统

2. 文件描述符（fd）

进程打开文件后获得的小整数
0 = stdin，1 = stdout，2 = stderr
由 dup / dup2 / fcntl 复制

3. Inode

文件元数据（大小、权限、时间、块位置）
不含文件名（文件名在目录项中）
ls -i 查看 inode 号
stat file 查看 inode 信息

4. 链接

硬链接：同一 inode，多个文件名
软链接（符号链接）：文件名指向另一路径（独立 inode）

三、重要目录

/             根
/bin          基础命令
/sbin         系统管理命令
/etc          配置
/home         用户家目录
/root         root 家目录
/lib, /lib64  库
/usr          用户程序
/usr/local    本地安装
/opt          可选应用
/var          变化的数据（日志、缓存）
/tmp          临时
/dev          设备
/proc         进程 / 内核信息
/sys          内核对象（设备树运行时）
/mnt, /media  挂载点
/boot         启动文件

四、挂载

mount /dev/mmcblk0p1 /mnt
mount -t vfat /dev/sda1 /mnt/usb
mount -t nfs 192.168.1.10:/share /mnt/nfs
mount -t tmpfs tmpfs /tmp -o size=64M
mount -o remount,ro /            # 重新挂载为只读
umount /mnt

查看：cat /proc/mounts 或 mount 或 findmnt

五、嵌入式常用文件系统

FS	特点	场景
ext4	Linux 主力	通用
vfat	FAT32，Windows 兼容	U盘、SD卡
tmpfs	内存	/tmp, /run
procfs	进程信息	/proc
sysfs	内核对象	/sys
devtmpfs	设备节点	/dev
squashfs	压缩只读	rootfs
jffs2 / ubifs	闪存专用	NAND
nfs	网络	开发调试
cramfs	压缩只读（旧）
overlayfs	联合挂载	Docker / OTA

六、文件权限

-rwxr-xr--  1 user group 4096 Jul 20 12:00 file
↑ │ │ │ │   │           │
│ │ │ │ │   │           └─ 大小
│ │ │ │ │   └─ 所有者
│ └─┴─┴─┴─ 所有者/组/其他 rwx
└─ 类型（- 普通，d 目录，l 链接，c/b 设备，p 管道，s socket）

特殊位：
- setuid (4)：执行时继承文件所有者权限
- setgid (2)：同上，组
- sticky (1)：目录中只能删自己的文件（如 /tmp）

七、procfs 与 sysfs

1. /proc 重点

/proc/cpuinfo          CPU 信息
/proc/meminfo          内存
/proc/loadavg          负载
/proc/uptime           运行时间
/proc/<pid>/           进程信息
  cmdline              命令行
  status               进程状态
  fd/                  打开的文件描述符
  maps                 内存映射
  stat                 调度信息
  io                   IO 统计
/proc/interrupts       中断统计
/proc/devices          已注册字符/块设备
/proc/filesystems      支持的文件系统
/proc/partitions       磁盘分区
/proc/version          内核版本

2. /sys 重点

/sys/class/net/        网络接口
/sys/class/gpio/       GPIO（已废弃，新 API 在 /dev/gpiochipX）
/sys/block/            块设备
/sys/bus/              总线
/sys/devices/          设备
/sys/kernel/           内核参数