Linux磁盘与文件系统

Linux磁盘与文件系统

我们使用过windows，相信大家对磁盘的概念都有所了解，像c盘d盘e盘，对吧，磁盘的作用是什么呢，作为整个系统的载体，磁盘承担了对系统中所有数据和文件存储的任务，并且可以保证数据长期存储不被丢失。这节课，我们一起来学习一下linux中磁盘存储相关的知识，，我们从一下三点来学习磁盘的相关概念。

1）对磁盘进行分区；

2）把分区格式化为xfs文件系统

3）将设备挂载到系统中使系统可以识别该设备。

Swap分区在系统的物理内存不够用的时候，把硬盘内存中的一部分空间释放出来，以供当前运行的程序使用。那些被释放的空间可能来自一些很长时间没有什么操作的程序，这些被释放的空间被临时保存到Swap分区中，等到那些程序要运行时，再从Swap分区中恢复保存的数据到内存中。

大家都知道，linux是一个多用户的操作系统，我们在存放文件目录时都会将文件存储在他应该存储的位置，也就是有一套自己存储文件的标准，在windows中，我们存放文件可以随处存放，只要你能找到，但是，在linux中，我们把文件放在固定目录中，方便他人找到，这是linux多用户操作所必须的操作，让整个linux系统使用起来更方便。

接下来，我们学习一些常见的文件格式：

①FAT文件系统格式，文件系统是我们的存储设备在管理存储的文件和数据时的方法和数据结构。我们的系统上都有存储设备，这些设备存储了很多文件和数据，我们如何管理这些文件和数据，就通过文件系统来管理。我们这里学的fat16是linux系统下的一种文件格式，他有一个局限性，每个文件的大小都不能超过2GB，后来文件进行升级，又出现了FAT32文件系统，修改了这个问题，

②NTFS文件系统格式

NTFS文件系统格式也是linux环境中的一种文件格式，它支持对打单个文件大小2TB。

③exFAT文件系统格式

exFAT是微软为闪存（u盘 sd卡）而设计的文件系统。该文件系统常用于U盘等闪存设备

④EXT文件系统

Ext是linux中最常见的文件系统，他被广泛应用在linux的各个版本中，，例如：cent os5.x centos.x都支持ext文件系统，但是他也有自己的弊端，格式化比较慢，因此，在centos7.0系统开始文件系统由ext4，转变成xfs.

⑤XFS文件系统

xfs文件系统是linux上比较常见的文件系统格式，他有以下优点：首先它可以快速的传输大内存的数据，就比如我们在usb上传输数据一样，xfs文件系统可快速传输大容量数据，另外，他对数据的安全性也有优势，我们在操纵linux系统时，如果突然出现死机的情况，他会根据自己日志的内容进行更新，恢复丢失的数据。

文件系统工作原理

文件系统组成部分inode,block,superblock,

Inode:记录文件的属性，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

Block:实际记录文件的内容，若文件太大时，会占用多个block，

Superblock:记录文件系统的整体信息，包括inode和block的总量，剩余量和使用量，以及文件系统的格式和相关信息。

通过以上我们可以得知，由于inode会存储block的号码，所以如果找到了一个文件的inode时，就可以通过inode记录的block号码找到文件的实际数据所存储的块，也可以找到文件的实际数据，这种读取文件数据的方式被称为索引式文件系统。

外部设备存储

外部存储设备，顾名思义就是不属于计算机内部（硬盘等）的存储设备，此类存储器断电后任然可以保存数据。。常见的外u盘，光盘，软盘，移动硬盘等。

外部存储设备挂载

在linux系统中，如果要访问外部存储设备，需要将 设备挂载到本地的文件夹中，使用挂载命令，用户可以从系统中访问到该设备。需要注意的是，linux系统只能在使用root用户权限的情况下挂载外部设备。

分区表是用来识别内存的一个媒介，在分区表中定义了各个内存的地址，我们通过访问分区表中的信息就可以访问到内存，

为了方便计算机访问硬盘，把硬盘上的空间划分成许许多多的区块（英文叫sectors，即扇区），然后给每个区块分配一个地址，称为逻辑块地址（即LBA）。在MBR中，分区表的大小是固定的，一共可容纳4个主分区信息。在MBR分区表中逻辑块地址采用32位二进制数表示，因此一共可表示2^32（2的32次方）个逻辑块地址。如果一个扇区大小为512字节，那么MBR硬盘最大分区容量仅为2TB。

磁盘挂载

磁盘挂载是指将一个设备（存储设备）挂接到一个已经存在的目录上（可以在挂载时创建一个新目录）。如果想要访问驱动器，必须将文件所在的分区挂载在一个目录上，通过目录访问存储设备。

在挂载磁盘时，如果原来被挂载的目录不是空的，那么原来目录的东就会暂时暂时无法查看。如果卸载掉分区后，该文件夹内容就会再次被读取出来，所有，再此建议，如果需要挂载磁盘，创建一个新文件夹进行挂载。

磁盘分区的意义，在我们安装操作系统时，需要通过parted 命令对磁盘进行分区，分区的目标是硬盘，我们需要将分区分为一到三个主分区，一个扩展分区，扩展分区可在分为逻辑分区，分区结束以后，我们进行格式化操作，这里说的格式化不是我们通常用的u盘的格式化，而是写入文件系统，文件系统写入成功后，我们的操作系统才可以正常使用。