WordLinux文件系統簡介

一、（Linux）文件系統簡介

任何一個（操作系統）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來完成的。文件系統主要用于組織和管理計算機存儲設備上的大量文件，并提供用戶交互接口。

數據在硬盤上是二進制的，文件系統可以將這些二進制數據還原為相應文件形式，并實現數據的查詢和存儲等。存儲數據的物理設備有硬盤、U盤、SD卡、Flash、（網絡）存儲設備等。不同的存儲設備有不同的物理結構，因此就需要不同的文件系統去管理，比如管理NandFlash使用Yaffs文件系統，管理硬盤/SD卡使用ext文件系統等。

Linux支持的文件系統格式很多，主要分為以下幾類：

磁盤文件系統：指本地主機中實際可以訪問到的文件系統，包括硬盤、CD-（ROM）、DVD、（USB）存儲器、磁盤陣列等。常見格式有：Ext2、Ext3、Ext4、JFS、NTFS、UFS、FAT、FAT16、FAT32等網絡文件系統：是可以遠程訪問的文件系統，在服務器端仍是本地磁盤文件系統，客戶機通過網絡遠程訪問數據。常見格式有：NFS、Samba等專有/虛擬文件系統：不駐留在磁盤上的文件系統。常見格式有：TMPFS、PROCFS等二、Linux磁盤文件系統

接下來主要介紹磁盤文件系統。目前Ext4(Ex（te）ndedFilesytem，擴展文件系統)是廣泛使用的一種磁盤文件系統格式。是在Ext3基礎上發展起來的，對有效性保護、數據完整性、數據訪問速度、向下兼容性等方面做了改進，其特點是日志文件系統：可將整個磁盤的寫入動作完整地記錄在磁盤的某個區域上，以便在必要時回溯追蹤。

磁盤是一種計算機的外部存儲器設備，由一個或多個覆蓋有磁性材料的鋁制或玻璃制的碟片組成，用來存儲用戶的信息，這種信息可以反復地被讀取和改寫，主要分為以下幾類：

IDE磁盤：價格低廉，兼容性強，性價比高，但是數據傳輸慢，不支持熱插拔等S（CSI）磁盤：傳輸速率高，讀寫性能好，運行穩定，可連接多個設備，支持熱插拔，占用（CPU）低，但是價格相對較貴，一般用于工作站或服務器上SATA磁盤：結構簡單、支持熱插拔Linux中硬盤以及分區等設備均表示為文件，其命名規則如下：

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例：

/dev/hda#表示第一個IDE硬盤/dev/hda1#表示第一塊IDE硬盤的第一個主分區/dev/hda2#表示第一塊IDE硬盤的擴展分區（或第二個主分區）/dev/hda5#表示第一塊IDE硬盤的第一個邏輯分區/dev/hda8#表示第一塊IDE硬盤的第四個邏輯分區/dev/hdb#表示第二個IDE硬盤/dev/sda#表示第一個SCSI硬盤/dev/sda1#表示第一個SCSI硬盤的第一個主分區/dev/sdd3#表示第四個SCSI硬盤的第三個主分區為了便于管理和使用，通常會對磁盤進行分區：

主分區：必須要存在的分區，最多能創建4個，最少1個，編號只能是1~4，可以直接格式化，然后安裝系統，直接存放文件擴展分區：會占用主分區位置，即主分區+擴展分區之和最多4個。相當于獨立的磁盤，有獨立的分區表，但不能獨立的存放數據邏輯分區：擴展分區不能直接存放數據，必須經過再次分割，成為邏輯分區后才能存放數據。一個擴展分區中的邏輯分區可以有任意多個，編號只能從5開始下圖中的分區方案為：2個主分區+1個擴展分區，其中擴展分區又分割出了2個邏輯分區

交換分區(swap)：安裝系統時建立的，一塊特殊的硬盤空間，當實際內存不夠用時，操作系統會從內存中取出部分暫時不用的數據，放在swap中，為當前程序騰出足夠的內存空間。swap不會使用到目錄樹的掛載，無需指定掛載點(即cd無法進入)。

三、Linux文件系統結構

Linux采用載入/掛載的方式將分區與目錄聯系起來，通過訪問目錄就可以訪問分區的存儲空間。掛載點就是硬盤分區掛載到文件系統的某目錄后，該目錄就是相應分區的掛載點。

在掛載點創建的文件，實際上是存儲到硬盤的分區上，通過掛載點可以訪問分區上的文件，若將硬盤分區與目錄的掛載關系刪除，分區上的文件不會被刪除，只是原掛載點不能訪問到分區上的文件。

除了swap分區外，其他分區都是在根分區(/)目錄上操作的。Linux文件系統是一個樹形的分層組織結構，根作為整個文件系統的惟一起點，其他所有目錄都從該點出發，如下圖：

由于Linux是完全開源的軟件，因此眾多Linux發行版本的目錄結構不盡相同。為了規范文件目錄命名和存放標準，頒發了文件層次結構標準(FHS)，Ubuntu系統也遵循該標準。

四、文件系統與磁盤管理相關命令

文件系統與磁盤管理相關命令非常多，下面僅對幾個較常用的命令做簡單介紹

df命令：diskfree，用于列出文件系統的整體磁盤使用量，命令的格式為：

df[-a-h-i-k-H-T-m][目錄或文件名]不加參數使用時，默認會將系統內所有的(特殊內存與swap除外)都以Kbytes容量列出來。常用的選項如下示：

-a：列出所有的文件系統-k：以KBytes容量顯示各文件系統-m：以MBytes容量顯示各文件系統-h：以GBytes,MBytes,KBytes等格式自行顯示-H：以M=1000K取代M=1024K的進位方式-T：顯示出文件系統類型-i：不用硬盤容量，而以inode數量來顯示du命令：diskused，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使用時，默認會分析當前所在目錄里的子目錄所占用的硬盤空間。常用的選項如下示：

-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，而不是單個目錄占用容量-S：不包括子目錄下的總計-k：以KB列出容量顯示-m：以MB列出容量顯示fdisk命令：磁盤分區表操作工具，命令的格式為：

fdisk[-l]裝置名稱常用的選項如下示：

-l：輸出裝置名稱里所有的分區內容，若為空，則會搜尋系統里所有裝置的分區并列出來file命令：用于辨識文件類型，命令的格式為：

file[-b-c-L-v-z][-f][文件或目錄...]常用的選項如下示：

-b：列出辨識結果時，不顯示文件名稱-c：詳細顯示指令執行過程，便于排錯或分析程序執行的情形-f：指定名稱文件-L：直接顯示符號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容[文件或目錄...]：要確定類型的文件列表，多個文件之間使用空格分開mkdir命令：makedirectory的縮寫，用于創建目錄，命令的格式為：

mkdir[-p]dirName常用的選項如下示：

-p：確保目錄名稱存在，不存在的就建一個ln命令：linkfiles，為某一個文件在另外一個位置建立一個同步的鏈接。命令的格式為：

ln[參數][源文件或目錄][目標文件或