看完就明白/dev/sda/dev/hda是什么了

Posted 2022-08-14 andyxi_linux

一、Linux文件系统简介

在任何一个操作系统中，文件管理是其基本功能之一，而文件的管理是由文件系统来完成的。文件系统主要用于组织和管理计算机存储设备上的大量文件， 并提供用户交互接口。Linux同样具备完善的文件系统。

操作系统是处理各种数据的，而数据在硬盘上是二进制的，文件系统就是用来将这些二进制数据还原为相应文件形式的，并实现数据的查询和存储。Linux有多种文件系统，不同的文件系统支持不同的体系。文件系统是管理数据的，而存储数据的物理设备有硬盘、 U盘、 SD卡、 NAND FLASH、 NOR FLASH、网络存储设备等。不同的存储设备有不同的物理结构，因此就需要不同的文件系统去管理，比如管理 NAND FLASH使用YAFFS文件系统，管理硬盘/SD卡使用ext文件系统等。

linux是一种兼容性很高的操作系统，支持的文件系统格式很多，大体可分以下几类：

• 磁盘文件系统：指本地主机中实际可以访问到的文件系统，包括硬盘、CD-ROM、DVD、USB存储器、磁盘阵列等。常见格式有：Ext2、Ext3、Ext4、JFS、NTFS、UFS、FAT、FAT16、FAT32等
• 网络文件系统：是可以远程访问的文件系统，在服务器端仍是本地磁盘文件系统，客户机通过网络远程访问数据。 常见格式有：NFS、Samba等
• 专有/虚拟文件系统：不驻留在磁盘上的文件系统。常见格式有：TMPFS、PROCFS等

二、 Linux磁盘文件系统

接下来主要介绍磁盘文件系统。目前Ext4（Extended File sytem，扩展文件系统）是广泛使用的一种磁盘文件系统格式。是在Ext3基础上发展起来的，对有效性保护、数据完整性、数据访问速度、向下兼容性等方面做了改进，其特点是日志文件系统：可将整个磁盘的写入动作完整地记录在磁盘的某个区域上，以便在必要时回溯追踪。

磁盘是一种计算机的外部存储器设备，由一个或多个覆盖有磁性材料的铝制或玻璃制的碟片组成，用来存储用户的信息，这种信息可以反复地被读取和改写。磁盘主要分为一下几类：

• IDE磁盘：Integrated Drive Electronics，价格低廉，兼容性强，性价比高，但是数据传输慢，不支持热插拔等
• SCSI磁盘：Small Computer System Interface，传输速率高，读写性能好，运行稳定，可连接多个设备，支持热插拔，占用CPU低，但是价格相对较贵，一般用于工作站或服务器上
• SATA磁盘：Serial Advanced Technology Attachment，结构简单、支持热插拔

Linux中硬盘以及分区等设备均表示为文件，其命名规则如下：

• IDE磁盘的文件名为　　　　　　　　/dev/hdxxx
• SCSI/SATA/USB磁盘文件名为　　　 /dev/sdxxx

下面是一些具体的命名实例：

/dev/hda          #表示第一个IDE硬盘
/dev/hda1         #表示第一块IDE硬盘的第一个主分区
/dev/hda2         #表示第一块IDE硬盘的扩展分区（或第二个主分区）
/dev/hda5         #表示第一块IDE硬盘的第一个逻辑分区
/dev/hda8         #表示第一块IDE硬盘的第四个逻辑分区
/dev/hdb          #表示第二个IDE硬盘
/dev/sda          #表示第一个SCSI硬盘
/dev/sda1         #表示第一个SCSI硬盘的第一个主分区
/dev/sdd3         #表示第四个SCSI硬盘的第三个主分区

为了便于管理和使用，通常会对磁盘进行分区。

• 主分区：必须要存在的分区，最多能创建4个，最少1个，编号只能是1 - 4 （比如sda1、sda2、sda3、sda4），可以直接格式化，然后安装系统，直接存放文件
• 扩展分区：会占用主分区位置，即主分区+扩展分区之和最多4个。相当于独立的磁盘，有独立的分区表，但不能独立的存放数据
• 逻辑分区：扩展分区不能直接存放数据，必须经过再次分割成为逻辑分区后才能存放数据。一个扩展分区中的逻辑分区可以有任意多个，编号只能从5开始

下图中的分区方案为：2个主分区 + 1个扩展分区的结构，其中扩展分区又分割出了2个逻辑分区

交换分区（swap）：安装系统时建立的，一块特殊的硬盘空间，当实际内存不够用时，操作系统会从内存中取出部分暂时不用的数据，放在swap中，为当前程序腾出足够的内存空间。swap不会使用到目录树的挂载，无需指定挂载点（即cd无法进入）

三、Linux文件系统结构

Linux中分区属于目录结构，采用载入/挂载的方式将分区与目录联系起来，通过访问目录就可以访问分区的存储空间。挂载点就是硬盘分区挂载到文件系统的某目录后，该目录就是相应分区的挂载点。在挂载点创建的文件，实际上是存储到硬盘的分区上，通过挂载点可以访问分区上的文件，若将硬盘分区与目录的挂载关系删除，分区上的文件不会被删除，只是原挂载点不能访问到分区上的文件

除了swap分区外，其他主分区、扩展分区、逻辑分区都是在根分区（/）目录上操作的。Linux文件系统是一个树形的分层组织结构，根作为整个文件系统的惟一起点，其他所有目录都从该点出发。如下图：

由于Linux是完全开源的软件，因此众多Linux发行版本的目录结构也不尽相同。为了规范文件目录命名和存放标准，颁发了文件层次结构标准(FHS)，Ubuntu系统也遵循该标准。

四、文件系统与磁盘管理相关命令

文件系统与磁盘管理相关命令非常多，下面仅对几个较常用的命令做简单介绍

4.1 df命令

disk free的缩写，用于列出文件系统的整体磁盘使用量。命令的格式为：

df [-a -h -i -k -H -T -m] [目录或文件名]

不加参数使用时，默认会将系统内所有的 (不含特殊内存内的文件系统与 swap) 都以 1 Kbytes 的容量来列出来。常用的选项如下示：

• -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 ：显示文件系统类型, 连同该 partition 的 filesystem 名称 (例如 ext3) 也列出；
• -i ：不用硬盘容量，而以 inode 的数量来显示

4.2 du命令

disk used的缩写，用于查看文件和目录磁盘使用空间的。命令的格式为：

du [-a -h -s -k -m]

不加参数使用时，默认会分析当前所在目录里的子目录所占用的硬盘空间。常用的选项如下示：

• -a ：列出所有的文件与目录容量
• -h ：以人们较易读的容量格式 (G/M) 显示
• -s ：列出总量，而不是单个目录占用容量
• -S ：不包括子目录下的总计
• -k ：以KB列出容量显示
• -m ：以MB列出容量显示

4.3 fdisk命令

磁盘分区表操作工具。命令的格式为：

fdisk [-l]

常用的选项如下示：

• -l ：输出后面接的装置所有的分区内容。若装置名称为空，则会把系统内能够搜寻到的装置的分区都列出来

4.4 file命令

file命令用于辨识文件类型。命令的格式为：

file [-b -c -L -v -z][-f <名称文件>][-m <魔法数字文件>...][文件或目录...]

常用的选项如下示：

• -b 　列出辨识结果时，不显示文件名称。
• -c 　详细显示指令执行过程，便于排错或分析程序执行的情形。
• -f<名称文件> 　指定名称文件，其内容有一个或多个文件名称时，让file依序辨识这些文件，格式为每列一个文件名称。
• -L 　直接显示符号连接所指向的文件的类别。
• -m<魔法数字文件> 　指定魔法数字文件。
• -v 　显示版本信息。
• -z 　尝试去解读压缩文件的内容。
• [文件或目录…] 要确定类型的文件列表，多个文件之间使用空格分开，可以使用shell通配符匹配多个文件。

4.5 mkdir命令

make directory的缩写，用于创建目录。命令的格式为：

mkdir [-p]

常用的选项如下示：

• -p 确保目录名称存在，不存在的就建一个

4.6 ln命令

link files的缩写，是为某一个文件在另外一个位置建立一个同步的链接。当我们需要在不同的目录，用到相同的文件时，我们不需要在每一个需要的目录下都放一个必须相同的文件，我们只要在某个固定的目录，放上该文件，然后在 其它的目录下用ln命令链接（link）它就可以，不必重复的占用磁盘空间。命令的格式为：

ln [参数][源文件或目录][目标文件或目录]

常用的选项如下示：

• -b 删除，覆盖以前建立的链接
• -d 允许超级用户制作目录的硬链接
• -f 强制执行
• -i 交互模式，文件存在则提示用户是否覆盖
• -n 把符号链接视为一般目录
• -s 软链接(符号链接)
• -v 显示详细的处理过程
• -S "-S<字尾备份字符串> "或 “–suffix=<字尾备份字符串>”
• -V “-V<备份方式>“或”–version-control=<备份方式>”
• –help 显示帮助信息
• –version 显示版本信息