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一、Linux文件系統(tǒng)簡(jiǎn)介

任何一個(gè)操作系統(tǒng)中，文件管理是其基本功能之一，而文件的管理是由文件系統(tǒng)來(lái)完成的。 文件系統(tǒng)主要用于組織和管理計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備上的大量文件， 并提供用戶交互接口。

數(shù)據(jù)在硬盤上是二進(jìn)制的，文件系統(tǒng)可以將這些二進(jìn)制數(shù)據(jù)還原為相應(yīng)文件形式，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的查詢和存儲(chǔ)等。 存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的物理設(shè)備有硬盤、U盤、SD卡、Flash、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備等。 不同的存儲(chǔ)設(shè)備有不同的物理結(jié)構(gòu)，因此就需要不同的文件系統(tǒng)去管理，比如管理Nand Flash使用Yaffs文件系統(tǒng)，管理硬盤/SD卡使用ext文件系統(tǒng)等。

(資料圖片)

Linux支持的文件系統(tǒng)格式很多，主要分為以下幾類：

磁盤文件系統(tǒng)：指本地主機(jī)中實(shí)際可以訪問(wèn)到的文件系統(tǒng)，包括硬盤、CD-ROM、DVD、USB存儲(chǔ)器、磁盤陣列等。 常見(jiàn)格式有：Ext2、Ext3、Ext4、JFS、NTFS、UFS、FAT、FAT16、FAT32等網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)：是可以遠(yuǎn)程訪問(wèn)的文件系統(tǒng)，在服務(wù)器端仍是本地磁盤文件系統(tǒng)，客戶機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程訪問(wèn)數(shù)據(jù)。 常見(jiàn)格式有：NFS、Samba等專有/虛擬文件系統(tǒng)：不駐留在磁盤上的文件系統(tǒng)。 常見(jiàn)格式有：TMPFS、PROCFS等

二、Linux磁盤文件系統(tǒng)

接下來(lái)主要介紹磁盤文件系統(tǒng)。 目前Ext4(Extended File sytem，擴(kuò)展文件系統(tǒng))是廣泛使用的一種磁盤文件系統(tǒng)格式。 是在Ext3基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，對(duì)有效性保護(hù)、數(shù)據(jù)完整性、數(shù)據(jù)訪問(wèn)速度、向下兼容性等方面做了改進(jìn)，其特點(diǎn)是日志文件系統(tǒng)：可將整個(gè)磁盤的寫入動(dòng)作完整地記錄在磁盤的某個(gè)區(qū)域上，以便在必要時(shí)回溯追蹤。

磁盤是一種計(jì)算機(jī)的外部存儲(chǔ)器設(shè)備，由一個(gè)或多個(gè)覆蓋有磁性材料的鋁制或玻璃制的碟片組成，用來(lái)存儲(chǔ)用戶的信息，這種信息可以反復(fù)地被讀取和改寫，主要分為以下幾類：

IDE磁盤：價(jià)格低廉，兼容性強(qiáng)，性價(jià)比高，但是數(shù)據(jù)傳輸慢，不支持熱插拔等SCSI磁盤：傳輸速率高，讀寫性能好，運(yùn)行穩(wěn)定，可連接多個(gè)設(shè)備，支持熱插拔，占用CPU低，但是價(jià)格相對(duì)較貴，一般用于工作站或服務(wù)器上SATA磁盤：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、支持熱插拔

Linux中硬盤以及分區(qū)等設(shè)備均表示為文件，其命名規(guī)則如下：

IDE磁盤的文件名為：/dev/hdxxSCSI/SATA/USB磁盤文件名為：/dev/sdxx

下面是一些具體的命名實(shí)例：

/dev/hda      #表示第一個(gè)IDE硬盤/dev/hda1     #表示第一塊IDE硬盤的第一個(gè)主分區(qū)/dev/hda2     #表示第一塊IDE硬盤的擴(kuò)展分區(qū)（或第二個(gè)主分區(qū)）/dev/hda5     #表示第一塊IDE硬盤的第一個(gè)邏輯分區(qū)/dev/hda8     #表示第一塊IDE硬盤的第四個(gè)邏輯分區(qū)/dev/hdb      #表示第二個(gè)IDE硬盤/dev/sda      #表示第一個(gè)SCSI硬盤/dev/sda1     #表示第一個(gè)SCSI硬盤的第一個(gè)主分區(qū)/dev/sdd3     #表示第四個(gè)SCSI硬盤的第三個(gè)主分區(qū)

為了便于管理和使用，通常會(huì)對(duì)磁盤進(jìn)行分區(qū)：

主分區(qū)：必須要存在的分區(qū)，最多能創(chuàng)建4個(gè)，最少1個(gè)，編號(hào)只能是1~4，可以直接格式化，然后安裝系統(tǒng)，直接存放文件擴(kuò)展分區(qū)：會(huì)占用主分區(qū)位置，即主分區(qū)+擴(kuò)展分區(qū)之和最多4個(gè)。 相當(dāng)于獨(dú)立的磁盤，有獨(dú)立的分區(qū)表，但不能獨(dú)立的存放數(shù)據(jù)邏輯分區(qū)：擴(kuò)展分區(qū)不能直接存放數(shù)據(jù)，必須經(jīng)過(guò)再次分割，成為邏輯分區(qū)后才能存放數(shù)據(jù)。 一個(gè)擴(kuò)展分區(qū)中的邏輯分區(qū)可以有任意多個(gè)，編號(hào)只能從5開(kāi)始

下圖中的分區(qū)方案為：2個(gè)主分區(qū) + 1個(gè)擴(kuò)展分區(qū)，其中擴(kuò)展分區(qū)又分割出了2個(gè)邏輯分區(qū)

交換分區(qū)(swap)：安裝系統(tǒng)時(shí)建立的，一塊特殊的硬盤空間，當(dāng)實(shí)際內(nèi)存不夠用時(shí)，操作系統(tǒng)會(huì)從內(nèi)存中取出部分暫時(shí)不用的數(shù)據(jù)，放在swap中，為當(dāng)前程序騰出足夠的內(nèi)存空間。 swap不會(huì)使用到目錄樹(shù)的掛載，無(wú)需指定掛載點(diǎn)(即cd無(wú)法進(jìn)入)。

三、Linux文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

Linux采用載入/掛載的方式將分區(qū)與目錄聯(lián)系起來(lái)，通過(guò)訪問(wèn)目錄就可以訪問(wèn)分區(qū)的存儲(chǔ)空間。 掛載點(diǎn)就是硬盤分區(qū)掛載到文件系統(tǒng)的某目錄后，該目錄就是相應(yīng)分區(qū)的掛載點(diǎn)。

在掛載點(diǎn)創(chuàng)建的文件，實(shí)際上是存儲(chǔ)到硬盤的分區(qū)上，通過(guò)掛載點(diǎn)可以訪問(wèn)分區(qū)上的文件，若將硬盤分區(qū)與目錄的掛載關(guān)系刪除，分區(qū)上的文件不會(huì)被刪除，只是原掛載點(diǎn)不能訪問(wèn)到分區(qū)上的文件。

除了swap分區(qū)外，其他分區(qū)都是在根分區(qū)(/)目錄上操作的。 Linux文件系統(tǒng)是一個(gè)樹(shù)形的分層組織結(jié)構(gòu)，根作為整個(gè)文件系統(tǒng)的惟一起點(diǎn)，其他所有目錄都從該點(diǎn)出發(fā)，如下圖：

由于Linux是完全開(kāi)源的軟件，因此眾多Linux發(fā)行版本的目錄結(jié)構(gòu)不盡相同。 為了規(guī)范文件目錄命名和存放標(biāo)準(zhǔn)，頒發(fā)了文件層次結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)(FHS)，Ubuntu系統(tǒng)也遵循該標(biāo)準(zhǔn)。

四、文件系統(tǒng)與磁盤管理相關(guān)命令

文件系統(tǒng)與磁盤管理相關(guān)命令非常多，下面僅對(duì)幾個(gè)較常用的命令做簡(jiǎn)單介紹

df命令：disk free，用于列出文件系統(tǒng)的整體磁盤使用量，命令的格式為：

df [-a -h -i -k -H -T -m] [目錄或文件名]

不加參數(shù)使用時(shí)，默認(rèn)會(huì)將系統(tǒng)內(nèi)所有的(特殊內(nèi)存與swap除外)都以Kbytes容量列出來(lái)。 常用的選項(xiàng)如下示：

-a：列出所有的文件系統(tǒng)-k：以KBytes容量顯示各文件系統(tǒng)-m：以MBytes容量顯示各文件系統(tǒng)-h：以GBytes,MBytes,KBytes等格式自行顯示-H：以M=1000K取代M=1024K的進(jìn)位方式-T：顯示出文件系統(tǒng)類型-i：不用硬盤容量，而以inode數(shù)量來(lái)顯示

du命令：disk used，用于查看文件和目錄磁盤使用空間的，命令的格式為：

du [-a -h -s -k -m] 文件或目錄名稱

不加參數(shù)使用時(shí)，默認(rèn)會(huì)分析當(dāng)前所在目錄里的子目錄所占用的硬盤空間。 常用的選項(xiàng)如下示：

-a：列出所有的文件與目錄容量-h：以人們較易讀的容量格式 (G/M) 顯示-s：列出總量，而不是單個(gè)目錄占用容量-S：不包括子目錄下的總計(jì)-k：以KB列出容量顯示-m：以MB列出容量顯示

fdisk命令：磁盤分區(qū)表操作工具，命令的格式為：

fdisk [-l] 裝置名稱

常用的選項(xiàng)如下示：

-l：輸出裝置名稱里所有的分區(qū)內(nèi)容，若為空，則會(huì)搜尋系統(tǒng)里所有裝置的分區(qū)并列出來(lái)

file命令：用于辨識(shí)文件類型，命令的格式為：

file [-b -c -L -v -z][-f <名稱文件>][文件或目錄...]

常用的選項(xiàng)如下示：

-b：列出辨識(shí)結(jié)果時(shí)，不顯示文件名稱-c：詳細(xì)顯示指令執(zhí)行過(guò)程，便于排錯(cuò)或分析程序執(zhí)行的情形-f <名稱文件>：指定名稱文件-L：直接顯示符號(hào)連接所指向的文件的類別-v：顯示版本信息-z：嘗試去解讀壓縮文件的內(nèi)容[文件或目錄...] ：要確定類型的文件列表，多個(gè)文件之間使用空格分開(kāi)

mkdir命令：make directory的縮寫，用于創(chuàng)建目錄，命令的格式為：

mkdir [-p] dirName

常用的選項(xiàng)如下示：

-p：確保目錄名稱存在，不存在的就建一個(gè)

ln命令：link files，為某一個(gè)文件在另外一個(gè)位置建立一個(gè)同步的鏈接。 命令的格式為：

ln [參數(shù)][源文件或目錄](méi)[目標(biāo)文件或目錄](méi)

常用的選項(xiàng)如下示：

-b：刪除，覆蓋以前建立的鏈接-d：允許超級(jí)用戶制作目錄的硬鏈接-f：強(qiáng)制執(zhí)行-i：交互模式，文件存在則提示用戶是否覆蓋-n：把符號(hào)鏈接視為一般目錄-s：軟鏈接(符號(hào)鏈接)-v：顯示詳細(xì)的處理過(guò)程--help 顯示幫助信息--version 顯示版本信息