linux下的磁盤管理-創(chuàng)新互聯(lián)

前言：本文記錄筆者在學(xué)習(xí)linux下磁盤管理時(shí)的總結(jié)，僅做學(xué)習(xí)記錄使用。

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要想了解linux下的磁盤管理方式，首先，得對(duì)硬盤及l(fā)inux下硬盤的表述方式有個(gè)清晰的了解，下面來介紹一下linux下對(duì)硬盤的表述方式。

1、關(guān)于硬盤？
硬盤一般分為IDE硬盤、SCSI硬盤和SATA硬盤(串口硬盤)?，F(xiàn)如今使用大多硬盤為SCSI和SATA硬盤。
2、Linux下對(duì)硬盤及其分區(qū)的表述是怎樣的呢？
(1)在linux下，IDE接口的設(shè)備被稱為hd，SCSI和SATA接口的設(shè)備則被稱為sd。(現(xiàn)如今用的是SCSI或者SATA接口的硬盤，所以一般為sd)
(2)所以，第1塊硬盤被稱作sda，第2塊被稱作sdb，以此類推。
(3)linux規(guī)定，一塊硬盤上只能存在4個(gè)主分區(qū)，分別被命名為sda1、sda2、sda3和sda4。邏輯分區(qū)則從5開始標(biāo)識(shí)，每多一個(gè)邏輯分區(qū)，就在末尾的分區(qū)號(hào)上加1。邏輯分區(qū)沒有數(shù)量限制。
3、硬盤的存儲(chǔ)原理是怎樣的呢？
從存儲(chǔ)原理上說，硬盤和磁帶是一樣的，硬盤內(nèi)部是幾個(gè)疊在一起的磁性盤片，讀取數(shù)據(jù)的時(shí)候，盤片以恒定的速度旋轉(zhuǎn)，邊上有一個(gè)小磁頭進(jìn)行讀取和寫入。磁頭通過改變盤片上磁性物質(zhì)的排列來寫入數(shù)據(jù)。值得注意的是，磁頭在讀寫數(shù)據(jù)的時(shí)候并不接觸盤面，而是懸浮在距離盤片表面非常近的地方。如果因?yàn)槟承┰?，磁頭接觸到了盤片，那么就會(huì)產(chǎn)生破壞性的后果，這也是為什么不能在運(yùn)行時(shí)搬動(dòng)主機(jī)的一個(gè)原因。

在介紹完了硬盤之后，我們來了解一下文件系統(tǒng)。

4、什么是文件系統(tǒng)？
文件系統(tǒng)是一種對(duì)物理空間的組織方式，通常在格式化硬盤時(shí)創(chuàng)建。例如怎樣存儲(chǔ)一個(gè)文件？怎樣表示一個(gè)目錄？怎樣知道某個(gè)特定的文件存儲(chǔ)在硬盤的哪個(gè)位置？這些問題都可以通過文件系統(tǒng)來解決。
5、常見的文件系統(tǒng)有哪些？
(1)Windows下，常見的有NTFS和FAT兩種文件系統(tǒng)。
(2)linux下，現(xiàn)主流的文件系統(tǒng)為ext4fs和ReiserFS文件系統(tǒng)，這兩者都是日志文件系統(tǒng)。當(dāng)然linux下還有minix、ext2、ext3等文件系統(tǒng)。
(3)ext4fs文件系統(tǒng)是在ext3fs文件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加了日志功能。ext4fs文件系統(tǒng)預(yù)留了一塊專門的區(qū)域來保存日志文件，當(dāng)對(duì)文件進(jìn)行寫操作時(shí)，所作的修改將首先寫入日志文件，隨后在寫入一條記錄標(biāo)記日志項(xiàng)的結(jié)束。完成以上操作后，才會(huì)對(duì)文件系統(tǒng)作實(shí)際的修改。這樣，當(dāng)系統(tǒng)奔潰后，就可以利用日志恢復(fù)文件系統(tǒng)。避免了數(shù)據(jù)的丟失。
6、關(guān)于swap（交換分區(qū)）。
(1)swap并不是文件系統(tǒng)，它被稱為交換分區(qū)，是一塊特殊的硬盤空間。當(dāng)實(shí)際內(nèi)存不夠用的時(shí)候，操作系統(tǒng)會(huì)從內(nèi)存中取出一部分暫時(shí)不用的數(shù)據(jù)，放在交換分區(qū)中，從而為當(dāng)前運(yùn)行的程序騰出足夠的內(nèi)存空間。
(2)這種方式的優(yōu)點(diǎn)在于，通過操作系統(tǒng)的調(diào)度，應(yīng)用程序?qū)嶋H可以使用的內(nèi)存空間將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過系統(tǒng)的物理內(nèi)存。
(3)硬盤空間的價(jià)格比RAM低的多，因此這種方式是非常經(jīng)濟(jì)和實(shí)惠的。
(4)頻繁的讀寫硬盤會(huì)顯著降低系統(tǒng)的運(yùn)行速度，這是使用交換分區(qū)大的限制。

了解了文件系統(tǒng)之后，我們還需要了解一下linux下設(shè)備的表示方法，然后就可以對(duì)設(shè)備（文件系統(tǒng)）進(jìn)行掛載了。

7、linux下設(shè)備是怎么表示的呢？
(1)linux下所有的設(shè)備都被當(dāng)做文件來操作。每個(gè)設(shè)備都被映射成為一個(gè)特殊的文件，稱為“設(shè)備文件”。
(2)這些設(shè)備文件被放在根目錄的dev目錄下面。即/dev。
(3)其中，這些文件大部分是塊設(shè)備文件和字符設(shè)備文件。塊設(shè)備文件可以隨機(jī)讀寫，字符設(shè)備文件只能按照順序接收“字符流”。
8、使用mount命令對(duì)設(shè)備進(jìn)行掛載：
(1)首先，為要掛載的設(shè)備新建一個(gè)目標(biāo)目錄。我們將設(shè)備掛載在這個(gè)目標(biāo)目錄下。
(2)使用mount命令對(duì)設(shè)備進(jìn)行掛載。格式為：mount [可選項(xiàng)] 設(shè)備 目標(biāo)目錄。這條命令將設(shè)備掛載在目標(biāo)目錄下，掛載成功后，我們就可以在該目標(biāo)目錄下讀取到設(shè)備有關(guān)的文件了。例如，在電腦上插入光盤，對(duì)光盤進(jìn)行手動(dòng)掛載，掛載在我們指定的目錄(/mnt/cdrom)下，可以使用如下指令：
sudo mkdir /mnt/cdrom ##新建一個(gè)目標(biāo)目錄
sudo mount /dev/cdrom /mnt/cdrom ##掛載光盤到目錄/mnt/cdrom下
(3)我們可以-t可選項(xiàng)指明要掛載設(shè)備的文件系統(tǒng)類型。
常用文件系統(tǒng)的表示：
ext2：表示linux的ext2文件系統(tǒng)。
ext3: 表示linux的ext3文件系統(tǒng)。
ext4: 表示linux的ext4文件系統(tǒng)。
vfat: 表示windows的FAT16/FAT32文件系統(tǒng)。
ntfs: 表示windows的NTFS文件系統(tǒng)。
iso9660: 表示CD-ROM光盤的標(biāo)準(zhǔn)文件系統(tǒng)。
如果不指名類型，mount會(huì)自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備上的文件系統(tǒng)，并以相應(yīng)的類型進(jìn)行掛載。因此大多數(shù)情況下，-t選項(xiàng)不是必要的。
(4)可選項(xiàng)-r指定以只讀模式掛載設(shè)備。
(5)可選項(xiàng)-w以可讀寫模式掛載設(shè)備。-w為默認(rèn)選項(xiàng)。
(6)關(guān)于mount的其他用法請(qǐng)參考手冊(cè)說明。
9、使用umount對(duì)設(shè)備進(jìn)行卸載：
(1)使用umount對(duì)設(shè)備進(jìn)行卸載很簡(jiǎn)單，只需要在后面跟上一個(gè)設(shè)備名即可。例如，對(duì)光盤進(jìn)行卸載：umount /dev/cdrom。
(2)值得注意的是，文件系統(tǒng)（設(shè)備）只有在沒有被使用的情況下才可以被卸載。在當(dāng)前目錄是被掛載設(shè)備所在的目錄時(shí)，即便沒有對(duì)設(shè)備作任何的讀寫，卸載也是不允許的。
10、查看磁盤使用情況：df。
(1)df命令會(huì)收集和整理當(dāng)前已經(jīng)掛載的全部文件系統(tǒng)的一些重要統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)?？梢允褂胐f查看當(dāng)前磁盤上所有掛載的設(shè)備(文件系統(tǒng))。
(2)df的-t參數(shù)用于顯示特定的文件系統(tǒng)。
11、檢查和修復(fù)文件系統(tǒng)：fsck。
(1)fsck可以對(duì)文件系統(tǒng)發(fā)生的小異常進(jìn)行快速修復(fù)，并將日志回滾到上一次正常的狀態(tài)中，fsck接收分區(qū)編號(hào)來指定需要檢查的文件系統(tǒng)。
(2)帶有-p選項(xiàng)的fsck命令會(huì)讀取fstab文件來確定檢查哪些文件系統(tǒng)，并通過每一條記錄最后一個(gè)字段所指定的順序，對(duì)文件系統(tǒng)按照數(shù)字的升序進(jìn)行檢查。
12、使用mkfs在磁盤上建立文件系統(tǒng)。
(1)mkfs本身并不執(zhí)行建立文件系統(tǒng)的工作，而是調(diào)用相關(guān)的程序，如mkdosfs、mke2fs、mkfs.minix等，對(duì)磁盤進(jìn)行格式化。
(2)使用-t參數(shù)指定文件系統(tǒng)，mkfs會(huì)調(diào)用特定的程序?qū)Υ疟P進(jìn)行格式化。
常用的文件系統(tǒng)：
minix: linux最早期使用的文件系統(tǒng)。
ext3: ext3文件系統(tǒng)。
ext4: ext4文件系統(tǒng)。（默認(rèn)）
mkdos: FAT文件系統(tǒng)。

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