Linux学习（五）——磁盘和文件系统

5.1、磁盘和磁盘分区

5.1.1、磁盘简介

机械硬盘（HDD）

机械硬盘的逻辑结构

磁道：盘片表面以盘片中心为圆心，半径不同的同心圆成为磁道

扇区：主要是储存数据地点的标识符和储存数据的数据段

​ 每个扇区大小固定，一般为512B，扇区也是磁盘的最小储存单位。

柱面：不同的盘片，相同磁道从上而下组成的圆柱区域成为柱面

磁盘大小 = 磁头数 * 柱面数 * 扇区数 * 每个扇区的大小

机械硬盘的接口（磁盘类型）

IDE接口的硬盘（ATA、PATA）

​ 价格低、兼容性强、性价比高，但是速度慢，线缆长度短，连接设备少，不支持热插拔

SATA接口的硬盘

​ 又叫串口硬盘，速度更快，纠错能力强，安全性高

SCSI接口的硬盘

​ 广泛用于服务器上，可以多任务、带宽大，价格高

SAS接口的硬盘

​ 其实是串形的SCSI，一般用于高端的服务器

固态硬盘（SSD）

5.1.2、磁盘分区

磁盘设备在Linux下的表达方式：

主设备号 + 次设备号 + 磁盘分区号

​ sd [a-z] x

ls /dev/sd*  //查询所有磁盘设备文件

磁盘分区

MBR（主引导记录）和主分区

​ MBR：放置硬盘的信息区，一般有512B，分为两个部分：

​ 1、446个字节，放置引导代码，也就bootloader

​ 2、64个字节，用于存放磁盘分区表

​ 主分区：用来启动操作系统，一般最好把MBR放置于主分区

扩展分区和逻辑分区

​ 主分区最大数为4，扩展分区也属于主分区，并且最多只能有一个扩展分区

​ 主分区可以马上使用，但是不能再分区，扩展分区必须进行分区后才能使用，也就是划分为逻辑分区才可以使用

​ Linux规定，逻辑分区必须是建立在扩展分区上

​ 实际上只有主分区和逻辑分区是用来储存数据的

可以通过fdisk命令查看磁盘分区信息

sudo fdisk -l

创建磁盘分区的目的：

​ 1、提升数据的安全性

​ 2、支持安装多个操作系统

​ 3、多个小分区对比一个大分区有性能上的提升

​ 4、更好地组织数据

5.2、Linux文件系统

5.2.1、Linux的文件系统

​ 各个操作系统使用的文件系统并不相同，例如，WIN98用FAT，Win2000后使用NTFS，Linux使用EXT系列

​ 查看Ubuntu下的文件系统格式

df -T -h//-h为了换算单位方便查看 -T显示文件系统类型

​ 一般，文件系统会将文件的实际内容和属性分开存放：

​ 1、文件属性存放于inode中（节点块）

​ 2、文件的实际数据保存于block中（数据块）

​ 3、还有一个超级块，用于记录整个文件系统的整体信息。

​ 这类管理文件的系统称为索引式文件系统，（EXT系列都是索引式文件系统）

5.2.2、文件系统类型简介

1、jffs2

​ 最早基于Linux2.0的内核，并且为嵌入式系统开发的文件系统。

2、yaffs

​ yaffs/yaffs2专门为嵌入式系统使用的一种文件系统。

3、Cramfs

​ 一款只读的压缩文件系统

4、Romfs

​ 传统型的Romfs文件系统是一种简单的、紧凑的、只读的文件系统。

5.2.3、使用Linux文件系统的一般方法

touch 文件名	创建文件
rm 文件名		删除文件，不经过回收站
cp 源文件（位置+文件名）目标位置+新文件名
mv 源文件（位置+文件名）目标位置+新文件名
注意：使用cp、mv如果目标位置有同名文件则会覆盖

more 文件名	显示文件开头
cat  文件名	显示文件的所有内容
head 文件名	只显示文件的开头
tail 文件名	只显示文件的末尾

mkdir 目录名	创建目录
rmdir 空目录名  删除空目录

5.3、文件系统的管理和维护

5.3.1、文件系统操作

1、列出文件系统的整体磁盘使用量——df：评估文件系统的磁盘使用量，包括文件系统所在硬盘分区的总容量、已使用的容量、剩余容量

2、统计目录或文件所占磁盘空间大小——du

du 参数 文件名或目录名

• -h：使用习惯的单位显示磁盘占用量

• -s：只显示当前目录的磁盘占用量，不列出子目录和子文件的占用量

  3、连接文件——ln

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5.3.2、维护文件系统的卷标

​ 卷标就是一个磁盘的标识，不唯一

​ 不同的文件系统的卷标管理工具：

​ 1、对于ext2/3/4类型的文件系统使用：e2label

​ 2、对于ntfs类型的文件系统使用：ntfsprogs

​ 3、对于FAT类型的文件系统：mtools

如何设置文件系统的磁盘卷标:

​ 1、显示/dev/sda1块设备的卷标名：

sudo e2label /dev/sda1

​ 2、设置卷标名disk1

sudo e2label /dev/sda1 /disk1

5.3.3、挂载文件系统

1、fdisk命令创建分区（主分区、逻辑分区）

sudo fdisk /dev/sda
n	新建分区
	p	主分区
	e	扩展分区
	l	逻辑分区
p	显示当前分区情况
d	删除分区
q	不保存退出
w	保存并退出	慎重使用

2、格式化分区——创建文件系统

​ 分区完成后，如果不格式化写入文件系统，则不能正常使用，此时需要mkfs命令对磁盘分区进行格式化

sudo mkfs -t 文件系统类型 -c 分区设备名
-t：指定文件系统类型
-c：建立文件系统前先检测有无坏块

3、挂载文件系统

​ 挂载：将硬件设备的文件系统和Linux系统中的文件系统，通过指定的目录（作为挂载点）进行关联。

mount 【参数】 【分区设备名】 【挂载点】
举例：
sudo mount -t ext3 /dev/sda3 /media/sda3

4、卸载文件系统

sudo umount <分区设备名或者是挂载点>
sudo umount /dev/sda3	(/media/sda3)

5.3.4、使用可移动储存设备

1、光盘

建立挂载点
sudo mkdir /mnt/cdrom
挂载光盘
sudo mount /mnt/cdrom
卸载
sudo umount /mnt/cdrom

2、U盘

1、查看U盘的分区设备名
sudo fdisk -l
2、创建挂载点
sudo mkdir /mnt/usb
3、挂载U盘
sudo mount -t vfat -o iocharset=uft8 U盘的分区设备名 /mnt/usb

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