Linux文件系统管理 文件系统
概述
Linux系统分区类型
Linux系统分区有三类 主分区、扩展分区、逻辑分区
主分区：最多只能分 4 个。
扩展分区：只能有一个，是将某一个主分区作为扩展分区来使用，也就是说主分区加上扩展分区最多有 4 个。扩展分区不能存储数据和格式化，必须在划分为逻辑分区后才能使用。
逻辑分区：逻辑分区是在扩展分区中划分的，如果是 IDE 硬盘，Linux 最多支持59个逻辑分区，如果是 SCSI 硬盘Linux最多支持 11 个逻辑分区。
分区的设备文件名
| 分区的设备文件名 | |
| 主分区1 | /dev/sda1 |
| 主分区2 | /dev/sda2 |
| 主分区3 | /dev/sda3 |
| 扩展分区 | /dev/sda3 |
| 逻辑分区 | /dev/sda3 |
| 逻辑分区 | /dev/sda3 |
| 逻辑分区 | /dev/sda3 |
注意：如果只有一个主分区，一个扩展分区，扩展分区下有三个逻辑分区。那么主分区的设备文件名为/dev/sda1,扩展分区的设备文件名为 /dev/sda2。而逻辑分区直接是 /dev/sda5，也就是说系统默认的设备文件名从/dev/sda1——/dev/sda4是给主分区和扩展分区命名的，而逻辑分区的设备文件名是从/dev/sda5开始的。
文件系统的构成
文件系统中除要保存文件的数据外，还要保存文件的属性，如文件的权限、所有者、属组和时间参数等内容。文件系统把文件的数据和属性分开存放，把文件的数据放入 date block 中（数据块，保存文件的具体数据），把文件的属性保存在 inode 中（i 节点，保存文件属性，如权限、所有者、属组和时间参数等）。每个 block 和 inode 都有序列号，用来区分和编码。另外，还有一个 super block（超级块）用于记录整个文件系统的信息，如 inode 和 block 的总量、已经使用量和剩余量。
super block（超级块）：记录整个文件系统的信息，包括 block 与 inode 的总量、已经使用的 inode 和 block 的数量、未使用的 inode 和 block 的数量、block 与 inode 的大小、文件系统的挂载时间、最近一次的写入时间、最近一次的磁盘检验时间等。
date block（数据块，也称作block）：用来实际保存数据，block 的大小（1KB、2KB 或 4KB）和数量在格式化后就已经决定，不能改变，除非重新格式化。每个 block 只能保存一个文件的数据，如果文件数据小于一个 block 块，那么这个 block 的剩余空间不能被其他文件使用；如果文件数据大于一个 block 块，则要占用多个 block 块。Windows 中磁盘碎片整理工具的原理就是把一个文件占用的多个 block 块尽量整理到一起，这样可以加快读写速度。
inode（i 节点）：用来记录文件的权限（r、w、x）、文件的所有者和属组、文件的大小、文件的状态改变时间（ctime）、文件的最近一次读取时间（atime）、文件的最近一次修改时间（mtime）、文件的数据真正保存的 block 编号。每个文件需要占用一个 inode。
在 inode 中并没有保存文件的文件名，那是因为文件名是文件所在目录的数据，所以保存在上一级目录的 block 中。所以要对文件的上一级目录拥有 w 权限，才能删除目录中的文件，就是因为文件名是保存在目录的 block 中的。
Linux支持的常见文件系统
Linux 系统能够支持的文件系统非常多，除 Linux 默认文件系统 ext2、ext3 和 ext4 之外，还能支持 fat16、fat32、NTFS（需要重新编译内核）等 Windows 文件系统。也就是说，Linux 可以通过挂载的方式使用 Windows 文件系统中的数据。Linux 所能够支持的文件系统在"/usr/src/kemels/当前系统版本/fs"目录中（需要在安装时选择），该目录中的每个子目录都是一个可以识别的文件系统。我们介绍较为常见的 Linux 支持的文件系统，如表 1 所示。
| 文件系统 | 描 述 |
|---|---|
| ext | Linux 中最早的文件系统，由于在性能和兼容性上具有很多缺陷，现在已经很少使用 |
| ext2 |
是 ext 文件系统的升级版本，Red Hat Linux 7.2 版本以前的系统默认都是 ext2 文件系统。 于 1993 年发布，支持最大 16TB 的分区和最大 2TB 的文件（1TB=1024GB=1024x1024KB) |
| ext3 | 是 ext2 文件系统的升级版本，最大的区别就是带日志功能，以便在系统突然停止时提高文件系统的可靠性。支持最大 16TB 的分区和最大 2TB 的文件 |
| ext4 |
是 ext3 文件系统的升级版。ext4 在性能、伸缩性和可靠性方面进行了大量改进。ext4 的变化可以说是翻天覆地的， 比如向下兼容 ext3、最大 1EB 文件系统和 16TB 文件、无限数量子目录、Extents 连续数据块 概念、多块分配、延迟分配、 持久预分配、快速 FSCK、日志校验、无日志模式、在线碎片整理、inode 增强、默认启用 barrier 等。它是 CentOS 6.3 的默认文件系统 |
| swap |
swap 是 Linux 中用于交换分区的文件系统（类似于 Windows 中的虚拟内存)，当内存不够用时，使用交换分区暂时替代内存。 一般大小为内存的 2 倍，但是不要超过 2GB。它是 Linux 的必需分区 |
| NFS | NFS 是网络文件系统（Network File System）的缩写，是用来实现不同主机之间文件共享的一种网络服务，本地主机可以通过挂载的方式使用远程共享的资源 |
| iso9660 | 光盘的标准文件系统。Linux 要想使用光盘，必须支持 iso9660 文件系统 |
| fat | 就是 Windows 下的 fatl6 文件系统，在 Linux 中识别为 fat |
| vfat | 就是 Windows 下的 fat32 文件系统，在 Linux 中识别为 vfat。支持最大 32GB 的分区和最大 4GB 的文件 |
| NTFS |
就是 Windows 下的 NTFS 文件系统，不过 Linux 默认是不能识别 NTFS 文件系统的，如果需要识别，则需要重新编译内核才能支持。 它比 fat32 文件系统更加安全，速度更快，支持最大 2TB 的分区和最大 64GB 的文件 |
| ufs | Sun 公司的操作系统 Solaris 和 SunOS 所采用的文件系统 |
| proc | Linux 中基于内存的虚拟文件系统，用来管理内存存储目录 /proc |
| sysfs | 和 proc —样，也是基于内存的虚拟文件系统，用来管理内存存储目录 /sysfs |
| tmpfs | 也是一种基于内存的虚拟文件系统，不过也可以使用 swap 交换分区 |
