Linux操作系统学习笔记 5 —— Linux磁盘与文件系统管理

1.文件系统的概念

文件系统（File System）是文件管理系统的简称，根据维基百科的描述，文件系统是用来组织数据在存储介质上的存储方式以及检索方式的。没有文件系统，信息在存储介质上会是一个很大的信息块，没法知道一条信息什么时候会结束，也没法知道信息在什么时候开始，对信息的管理就会十分的麻烦。

2.df命令

df 检查文件系统的磁盘空间占用情况。
显示已挂载的文件系统，相当于在windows下打开计算机C、D、E盘的大小多少。

-a ∶列出所有的文件系统，包括系统特有的 /proc 等文件系统
-k ∶以 KBytes 的容量显示各文件系统
-m ∶以 MBytes 的容量显示各文件系统
-h ∶以人们较易阅读的 GBytes, MBytes, KBytes 等格式自行显示
-H ∶以 M=1000K 取代 M=1024K 的进位方式
-T ∶连同该 partition 的 filesystem 名称 (例如 ext3) 也列出
-i ∶不用磁盘容量，而以 inode 的数量来显示

练习：

1.将系统内所有文件系统列出来(不含特殊内存内的文件系统与swap)，都以1KB的容量来列出来。(tmpfs是一种虚拟内存文件系统,而不是块设备,是基于内存的文件系统。/dev/shm是与内存有关的挂载)

df 

将系统内所有文件系统列出来

2.将容量结果以易读的方式显示出来

df   -h   

将容量结果以易读的方式显示出来

3.将系统内的所有特殊文件系统及名称都列出来

df   -aT  

将系统内的所有特殊文件系统及名称都列出来

4.将/etc该目录或文件所在的分区容量显示出来

df   -h   /etc   

将/etc该目录或文件所在的分区容量显示出来

5.将目前各个分区当中的inode数量列出

df   -ih

将目前各个分区当中的inode数量列出

6.使用ls命令的-i选项查看文件的inode号

ls  -li

使用ls命令的-i选项查看文件的inode号

问题：

df 代表什么意思？
df . 代表什么意思？
如图所示 df命令是检查文件系统的磁盘空间占用情况。 df . 命令是检查当前文件夹所在的磁盘的磁盘空间占用情况

两个命令的区别1

两个命令的区别2

说明一下范例所输出的结果信息：
Filesystem: 代表该文件系统是在哪个分区，所以列出设备名称。
1k-blocks: 说明下面的数字单位是1KB
Mounted on 挂载点

3.du命令

du 统计目录(或文件)所占磁盘空间的大小(即查看文件夹大小，将里面的东西大小也显示出来)
-a ∶分列出所有的文件与目录容量（不可用于统计）。
-h ∶以人们较易读的容量格式 (G/M) 显示；
-s ∶统计目录总容量，与-a相对。
-k ∶以 KBytes 列出容量显示；
-m ∶以 MBytes 列出容量显示；
用法：du [-ahskm] 文件或目录名称

练习：

1.列出当前目录下的所有目录容量，即文件夹的大小(默认不包含文件的容量)

du 

#直接输入du没有加任何参数时，则du会分析当前所在目录的文件与目录所占用的硬盘空间。
#但是，实际显示时，仅会显示目录容量(不含文件)。
#因此，目录有很多文件没有被列出来，所以全部的目录相加不会等于.的容量

列出当前目录下的所有目录容量

2.将文件的容量(大小)也列出来

du   -a         
du   -ah

将文件的容量(大小)也列出来

3.s：single的意思，只显示单层的，即这个目录的大小

du   -s   /etc 

4.显示根有多大

du   -sh   / 

5.列出根目录下每个目录所占用的容量

du   -sm  /* 

6.列出/usr下每个目录所占用的容量

du   -sh  /usr/*   

问题：

du 代表什么意思？
du . 代表什么意思？

du 统计目录(或文件)所占磁盘空间的大小
du. 统计当前目录所占磁盘空间大小

du 统计目录(或文件)所占磁盘空间的大小

4.索引节点

Linux文件是通过inode和block来存储的。
文件系统存储的最小单位是block(块)，文件的实际数据放置到block块中。
文件数据除了文件实际内容外，通常含有非常多的属性。
Linux操作系统的文件权限(rwx)与文件属性(所有者、群组、时间参数等)存放到inode中。一个文件占用一个inode，同时记录此文件的数据所在的block号码。
另外，还有一个超级快(superblock)会记录整个文件系统的整体信息，包括inode与block的总量、使用量、剩余量等。

5.硬连接

硬连接是Linux和Unix里面专有的一个概念，在其它操作系统里面并没有硬连接这个概念。
如A、B均指向磁盘中的同一块空间，使用A或者B都能达到操纵文件的目的。创建硬连接增加连接数。
rm命令减少连接数，当连接数为0时，删除这个文件。“连接”这个字段的意义为“有多少文件名连接到这个inode”，如果你将任何一个“文件名”删除，其实inode与block都还是存在的。

硬链接仅能在单一文件系统中进行，所有hard link是有限制的：

a.不能跨文件系统
b.不能连接到目录

练习：

1.新建一个目录，在新目录里操作

mkdir xx
cd xx

2.复制/etc/passwd，-a选项连同属性一起复制

cp   -a   /etc/passwd   .

3.使用du命令以字节为单位显示当前目录的大小，使用df命令查看当前目录所在分区的inode数量

du   -sb;df   -i   .

4.为passwd文件建立硬连接,ln为link的简写，不要写错了

ln   passwd   passwd-hd

5.查看当前目录大小和当前目录所在分区中的inode数量是有否变化

du   -sb;df   -i   .

6.查看文件passwd和passwd-hd的inode号是否相同？

ll   -i
#可见整个inode与block的容量并没有改变
#硬链接和原文件的inode号相同，指向同一个文件，只是连接数(别名)增加了。

6.软连接(又称符号连接)

符号连接就是在创建一个独立的文件，类似于快捷方式，B是A的符号连接，那么B可看作是A的引用。删除B，则A继续存在。ll命令后，箭头右边的文件名共有几个英文，每个英文占1个byte，就是文件的大小几byte。

练习：

1.为文件passwd建立符合连接

ln   -s   passwd   passwd-so

2.查看当前目录大小和当前目录所在分区中的inode数量

du   -sb;df   -i   .

3.查看文件passwd和passwd-so的inode号是否相同？

ll   -i

4.整个容量和inode数量都增加了，软连接文件有自己的inode号，所以，软连接是增了新文件

cat  passwd-so
cat  passwd-hd  #访问软、硬连接文件
#删除原文件，软、硬连接文件还能被访问么？
rm   -f   passwd  

7.磁盘分区fdisk

fdisk非常危险，一般我们只是使用它来查看磁盘分区情况，没有挂载上的也能查到

练习：

fdisk   -l   //列出系统内能够找到的设备的分区 

#只查看某一个硬盘
fdisk   -l   /dev/sda

练习：

将系统现有磁盘的最后一个分区删掉，重新建一个分区

fdisk   -l  //先查看一下系统中硬盘的名称，eg:/dev/sda
fdisk   /dev/sda
m    //m命令是帮助
p    //打印当前磁盘的分区情况
d    //deletc分区
3        //假设最后一个分区的分区号是3
n    //n命令可以新建一个分区
p        //新建一个主分区
4        //设置一个分区号
Enter
+512M
p       //使用p命令查看一下分区情况
n    //n命令可以新建一个分区
e        //新建一个扩展分区
3       //设置一个分区号
Enter
Enter
p       //使用p命令查看一下分区情况
后面可以继续在扩展分区中建逻辑分区
q       //q命令退出未将修改保持

注意：

主分区与扩展分区最多可以有4个扩展分区最多只能有一个逻辑分区是由扩展分区继续分出来的

8.mount命令

mount挂载文件系统
-t ∶可以加上文件系统种类来指定欲挂载的文件系统的类型。
常见的Linux支持类型有ext2、ext3、vfat、reiserfs、iso9660(光盘格式)、nfs、cifs、smbfs(此三种为网络文件系统类型)

练习挂载U盘：

a) 插U盘之前使用fdisk查看当前系统中的磁盘情况

fdisk   -l

b) 插U盘后再次使用fdisk查看当前系统中的磁盘情况，eg:/dev/sdb

fdisk   -l

c) 建立准备挂载的目录

mkdir   /mnt/usb 

d) 使用mount命令将U盘挂上去

mount   /dev/sdb   /mnt/usb
cd   /mnt/usb

e)查看U盘里的内容

ls 

f)卸载U盘

umount   usb或umount   /dev/sdb  //使用后，卸载，拔除USB设备