Linux 磁盘与文件系统管理

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磁盘分区

linux磁盘分区主要分为基本分区（primary partion）和扩充分区(extension partion)两种，基本分区和扩充分区的数目之和不能大于四个（由于分区表只有64bytes而已，最多只能容纳四个分区）。且基本分区可以马上被使用但不能再分区。扩充分区必须再进行分区后才能使用，也就是说它必须还要进行二次分区。理论上允许一个硬盘只有1个主分区，其它空间都分配给扩展分区（难道这不是默认安装下的普遍现象吗？）。

磁盘由盘片，机械手臂，磁头，主轴马达组成，而数据的写入主要是在盘片上面，盘片上又细分为扇区与柱面两种单位，扇区每个为512bytes那么大 ，其中，磁盘的第一个扇区特别重要，因为磁盘的第一个扇区记录了两个重要的信息：

1、主引导分区：可以安装引导加载程序的地方。
2、分区表：记录整块硬盘分区的状态。

这个扇区如果物理损坏了，那这个磁盘也就报废了。

在Windows操作系统中，是先将物理地址分开，再在分区上建立目录.在Windows操作系统中，所有路径都是从盘符开始，如C://program file。

Linux正好相反，是先有目录，再将物理地址映射到目录中。在Linux操作系统中，所有路径都是从根目录开始。Linux默认可分为3个分区，分别是boot分区（约100MB.该分区存放Linux的Grub(bootloader)和内核源码）、swap分区（该分区没有对应的目录，故用户无法访问。
Linux下的swap分区即为虚拟内存.虚拟内存用于当系统内存空间不足时，先将临时数据存放在swap分区，等待一段时间后，然后再将数据调入到内存中执行）、根分区。

无论是Windows操作系统，还是Linux操作系统，每个分区均可以有不同的文件系统，如FAT32、NTFS、Yaffs2等。

逻辑分割的数量依操作系统而不同，在Linux系统中，IDE硬盘最多有59个) 逻辑分割(5号到63号)， SATA硬盘则有11个) 逻辑分割(5号到15号)。
根据最新的 linux内核技术规范 中指示，逻辑分区可以无限。

linux各个目录的作用

/bin: /usr/bin: 可执行二进制文件的目录，如常用的命令ls、tar、mv、cat等。

/boot：放置linux系统启动时用到的一些文件。/boot/vmlinuz 为 linux 的内核文件，以及 /boot/gurb。建议单独分区，分区大小100M即可。

/dev：存放linux系统下的设备文件，访问该目录下某个文件，相当于访问某个设备，常用的是挂载光驱 mount /dev/cdrom /mnt。

/etc：系统配置文件存放的目录，不建议在此目录下存放可执行文件，重要的配置文件有 /etc/inittab、/etc/fstab、/etc/init.d、/etc/X11、/etc/sysconfig、/etc/xinetd.d修改配置文件之前记得备份。

注：/etc/X11 存放与 x windows 有关的设置。

/home：系统默认的用户家目录，新增用户账号时，用户的家目录都存放在此目录下，~表示当前用户的家目录，~edu 表示用户 edu 的家目录。建议单独分区，并设置较大的磁盘空间，方便用户存放数据。

/lib: /usr/lib: /usr/local/lib：系统使用的函数库的目录，程序在执行过程中，需要调用一些额外的参数时需要函数库的协助，比较重要的目录为 /lib/modules。

/lost+fount：系统异常产生错误时，会将一些遗失的片段放置于此目录下，通常这个目录会自动出现在装置目录下。如加载硬盘于 /disk 中，此目录下就会自动产生目录 /disk/lost+found。

/mnt: /media：光盘默认挂载点，通常光盘挂载于 /mnt/cdrom 下，也不一定，可以选择任意位置进行挂载。

/opt：给主机额外安装软件所摆放的目录。如：FC4使用的Fedora 社群开发软件，如果想要自行安装新的 KDE 桌面软件，可以将该软件安装在该目录下。以前的 Linux 系统中，习惯放置在 /usr/local 目录下。

/proc：此目录的数据都在内存中，如系统核心，外部设备，网络状态，由于数据都存放于内存中，所以不占用磁盘空间，比较重要的目录有 /proc/cpuinfo、/proc/interrupts、/proc/dma、/proc/ioports、/proc/net/* 等。

/root：系统管理员root的家目录，系统第一个启动的分区为 /，所以最好将 /root和 /放置在一个分区下。

/sbin: /usr/sbin: /usr/local/sbin：放置系统管理员使用的可执行命令，如fdisk、shutdown、mount 等。与 /bin 不同的是，这几个目录是给系统管理员 root使用的命令，一般用户只能"查看"而不能设置和使用。

/tmp：一般用户或正在执行的程序临时存放文件的目录,任何人都可以访问,重要数据不可放置在此目录下。

/srv：服务启动之后需要访问的数据目录，如 www 服务需要访问的网页数据存放在 /srv/www 内。

/usr：应用程序存放目录，/usr/bin 存放应用程序，/usr/share 存放共享数据，/usr/lib 存放不能直接运行的，却是许多程序运行所必需的一些函数库文件。/usr/local: 存放软件升级包。/usr/share/doc: 系统说明文件存放目录。/usr/share/man: 程序说明文件存放目录，使用 man ls 时会查询 /usr/share/man/man1/ls.1.gz 的内容建议单独分区，设置较大的磁盘空间。

/var：放置系统执行过程中经常变化的文件，如随时更改的日志文件 /var/log，/var/log/message：所有的登录文件存放目录，/var/spool/mail：邮件存放的目录，/var/run:程序或服务启动后，其PID存放在该目录下。建议单独分区，设置较大的磁盘空间。

磁盘与目录的容量

df：列出文件系统的整体磁盘使用量

格式：df 【-ahikHTm】【目录或文件名】

-a：列出所有的文件系统，包括系统特有的/proc等文件系统

-h：以KB的容量显示各文件系统

-m：以MB的容量显示各文件系统

-h：以人们较易阅读的GB，MB，KB等格式自行显示

-H：以M=1000K替代M=1024K的进位方式

-T：连同该分区的文件系统名称（例ext4）也列出

-i：不用硬盘容量，而以inode的数量来显示

一般我用df -h 的

软/硬 连接

对于这个软、硬 连接，以前我是一直不明白的，不过看了这个比喻我是清楚了。

在linux中连接有两种，一种是类似Windows的快捷方式功能的文件，可以让你快速连接到目标文件；另一种则时通过文件系统的inode连接来产生新文件名，而不是产生新文件，这种成为硬连接。

文件名只与目录有关，但文件内容则与inode有关。hard link只是在某个目录下新建一条文件名连接到inode号码的关联记录而以。

[root@server3 mnt]# ll ss
-rw-r--r-- 1 root root 94 Dec  3 17:53 ss

[root@server3 mnt]# ln ss /media/kk      *做一个连接

[root@server3 mnt]# ll ss
-rw-r--r-- 2 root root 94 Dec  3 17:53 ss

[root@server3 mnt]# ll -i ss /media/kk
18160500 -rw-r--r-- 2 root root 94 Dec  3 17:53 /media/kk
18160500 -rw-r--r-- 2 root root 94 Dec  3 17:53 ss

由上我们可发现联合各文件名都连接到18160500的inode号码，其文件的权限，属性完全一样。因为这两个文件其实是一模一样的“文件”，而且“连接”字段的数字由1变成了2。

这里要注意以下，硬连接不能跨文件系统，也不能连接到目录上。连接到目录上很麻烦，所以干脆关闭这个通道。

symbolic link（符号连接，也称快捷方式，软连接）

symbolic link就是在创建一个独立的文件。而这个文件会让数据的读取指向它连接的那个文件的文件名。由于只是利用文件来作为指向的操作，所以，当源文件删除后，symbolic link的文件会无法打开。

[root@server3 mnt]# ln -s ss  kk

[root@server3 mnt]# ll -i ss kk

18162480 lrwxrwxrwx 1 root root  2 Jan  8 19:36 kk -> ss

18160500 -rw-r--r-- 1 root root 94 Dec  3 17:53 ss

由上面结果我们可以知道两个文件指向不同的inode号码，当然就是两个独立的文件存在。而且连接文件的重要内容就是它会写上目标文件的文件名。

ln
格式： ln 【-sf】 源文件 目标文件
-s：如果不加任何参数就进行连接，那就是hard link，至于-s 就是symbolic link
-f：如果目标文件存在时，就主动将目标文件直接删除后再创建

磁盘的分区、格式化、检验与挂载

lsblk (list block device)列出系统上的所有磁盘列表

[root@study ~] lsblk [-dfimpt] [device]
选项与参数：
-d : 仅列出磁盘本身，并不会列出该磁盘的分区数据
-f : 同时列出该磁盘内的文件系统名称
-i : 使用ASCII的字符输出
-m : 同时输出该设备在 /dev 下的权限信息
-p : 列出该设备的完整文件名
-t : 列出该磁盘设备的详细数据，包括磁盘阵列机制、与读写的数据量大小等

blkid 列出设备的 UUID 等参数

UUID时全局唯一标识符（Universally Unique Identifier），Linux会将系统内所有的设备都给予一个独一无二的标识符，这个标识符就可拿来作为挂载或是使用这个设备或文件系统。

磁盘分区：gdisk/fdisk

GPT分区表请使用【gdisk】分区、
MBR分区表请使用【fdisk】分区。

用法示例：

[root@study ~] gdisk 设备名称

[root@study ~] gdisk /dev/sda #设备名称后不要加数字，比如：/dev/sda1是错误的

不管进行什么操作，只要离开 gdisk 时按下【q】，那么所有的操作都不会生效，按下【w】就是写入、操作生效的意思。

关于这部分，其实我现在更倾向于用工具来解决：为什么我的虚拟机开机即卡死？以及我是怎么修补的

几个注意点

个人认为以下这几个注意点比较重要的，使用工具并不妨碍我们在没有经验的情况下错用工具呀！

在挂载前，最好先明确以下几件事：
1、单一文件系统不要被重复挂载在多个挂载点中。
2、单一挂载点不应该被重复挂载多个文件。（这说的不就是我吗。。。）
3、作为挂载点的目录理论上应该都是空目录。（这说的不还是我吗。。。）

人不可能被说服，只能被天启。

所以多说无益，自己动手试试就知道了。