硬盘分区和Linux文件系统

硬盘分区（硬盘的规范，跟操作系统无关）：

• 一个硬盘只能有4个主分区（分区信息存放在硬盘的启动扇区里面，因为启动扇区还要存很多其他信息，用于存分区表的空间就只够存储4个主分区的信息了）
• 扩展分区：可以把某一个主分区拿出来，作为扩展分区
  • 最多只能有一个
  • 不能用来存数据，只能用来包含逻辑分区
  • 逻辑分区：最多可以有23个（盘符：D~Z）

Linux的分区：

• Linux分区之后，会自动给每个分区起一个设备文件名，如：/dev/sda1（表示第a个sata硬盘的第1个分区，逻辑分区的第1个一定从5开始，1~4保留给主分区使用）
• 每一个分区挂载到一个文件目录（挂载点，mount point）下，比如：/dev/sda1 -> /boot ，/dev/sda2 -> /home，/dev/sda3 -> /
• 必须的分区：
  • /（根分区，Linux的最高一级目录）
  • swap分区（相当于虚拟内存，建议跟内存一样大小，虚拟机建议2G）
• 推荐的分区：
  • /boot（启动分区，如果没有这个分区的话，启动文件会放在根分区中，比较混乱而且容易被误删除，建议分200M）

文件系统：

• win：FAT16（<=2G）、FAT32（<=16T，单文件<=4G）、NTFS
• Linux：EXT2、EXT3、EXT4（CentOS7默认的文件系统）、XFS、等

格式化：用于在磁盘中创建一个文件系统

• 创建等大小的数据块（sector：512字节；block，常见的是4k，即8个sector。为了提高效率，操作系统读取硬盘每次读取一个block，而不是sector）
• 创建文件索引表，用于存放：文件id/iNode（即索引节点，包括创建者、修改时间、权限、文件内容块的位置等信息）

注：查看某个文件的inode信息：> stat example.txt

注：查看每个硬盘分区的inode总数和已经使用的数量：> df -i

注：Linux使用inode号码来识别文件，查看某个文件的inode号码：> ls -i example.txt

注：每个文件都必须有一个inode，所以有可能发生inode已经用光而硬盘还未存满的情况

Linux的硬链接和软链接：

Linux使用inode号码来识别文件，文件名只是一个可读性的符合而已。

硬链接（hard link）：

• 两个文件名指向同一个inode
• inode中有一个“链接数”标记有多少个文件名指向它
• 当删除一个文件名时，“链接数”减一，另外一个文件名还可以访问inode；减到0的时候就释放和回收inode以及相关的block区域
• 每一个目录下面的“.”和“..”就是硬链接，一个指向本目录文件的inode（目录也是一个文件），另外一个指向父目录文件的inode
• 创建硬链接的命令：ln 源文件 目标文件

软链接（soft link或symbolic link）：

• 两个文件名指向不同的inode，文件A的内容是文件B的路径，访问A时系统会自动导向B
• 文件A依赖B而存在，如果删除了B，打开A时会报错“No such file or directory”
• 创建软链接的命令：ln -s 源文件或目录 目标文件或目录

inode的特殊作用：

• 对于某些包含了特殊字符而无法删除的文件，可以删除inode节点，就能起到删除文件的作用
• 移动或重命名文件，不影响inode号码
• 软件更新时，新版文件以同样的文件名生成一个inode，不会影响运行中的文件；等到下次再运行这个文件的时候，文件名就指向新版文件了，旧版文件的inode则被回收

Linux硬件和设备文件名的对应关系：