Linux文件系统（文件系统类型、设备文件、常用命令、U盘与光盘挂载）

本篇文章是Linux文件系统整块集合，包含了Linux文件系统介绍、设备文件介绍、常用文件系统命令（查看、修复与配置）、挂载等相关内容，并附代码样例

1.Linux支持的文件系统

部分文件系统可能由于较为早期且出现替代产品，可能不受部分系统支持

ext2

ext2是ext文件系统的升级版，RedHat 7.2版以前的系统默认ext2系统。最大支持16TB的分区和最大2TB的文件

ext3

是ext2文件系统的升级版，带有日志功能，提高系统突然中止时文件系统的可靠性

ext4

是ext3文件系统的升级版，最大支持1EB分区和16TB文件，向下兼容ext3，无限数量子目录、Extents连续数据块（数据库）、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。是CentOS 6.3的默认文件系统。（1EB=1024PB=1024^2TB)

FAT(FAT16)

较为早期的FAT（File Allocation Table文件分配表）文件系统，使用16位数据表示扇区配置文件，最高支持2GB分区

VFAT(FAT32)

FAT16文件系统的升级版，最大能支持32GB分区，单个文件最大支持4GB，稳定性较好，但安全性较差

exFAT(FAT64)

拓展文件分配表，适用于闪存等移动存储介质，目前最大支持128PB分区、理论最大支持16EB文件，较新的Linux以及macOS系统支持。非日志文件系统，系统中止可能发生文件丢失

iso9660

光盘的文件系统，标准通用化，在Windows、Linux、macOS下都可使用

注意，Linux和从UNIX发展而来的macOS默认都不支持微软的NTFS文件系统，格式化移动存储介质时需要注意避开

2.Linux的分区系统

主分区：可包含操作系统启动所必须的文件，计算机必须要有一个主分区才能安装系统，主分区直接看作逻辑硬盘，可以在其中写入文件，但不能在其中分区。
扩展分区：仅作为一个分区数据表（链），可通过扩展分区查找到各个逻辑分区，其中不能存放数据文件，必须继续分区为逻辑分区才能使用。
逻辑分区：由扩展分区中划分，该分区中可以直接写入数据，可用于存储文件及数据。

Linux的主分区加扩展分区最多有四个，Linux对IDE硬盘最多支持59个逻辑分区，对SCSI硬盘最多支持11个分区

3.Linux的设备文件

Linux的设备文件都存放在/dev/目录中,设备接入时根据设备类型以及命名方式自动为设备分配设备文件名。

硬盘分区的设备文件名

硬盘分区的设备文件名在初始硬盘分区时就已确定，一般遵循以下命名规则：

分区类型	设备文件名
主分区1~3	/dev/sda1~3
扩展分区	在主分区编号后一位 (若有2个主分区则其为sda3，有三个则为sda4
逻辑分区	/dev/sda5~

设备文件名数字前的字母表示物理硬盘编号，sd表示硬盘，a表示第一块硬盘，如有其他硬盘则编号为sdb sdc等

其他设备的设备文件名

光盘： cdrom 或 sr，一般cdrom是sr设备文件的软链接
软盘：fd
U盘：一般与硬盘识别相同,也为sd，编号按现有硬盘排序计算

4.文件系统常用命令

df查看文件系统

df [options] [filename]
#   选项名称  设备文件名

options	description
-a	显示所有的文件系统信息
-h	习惯单位显示容量（默认用块数量1k）
-T	增加显示文件系统类型

filename参数省略则查看所有文件系统

返回结果（-hT）

文件系统         类型      容量  已用  可用  已用% 挂载点
udev           devtmpfs  1.9G     0  1.9G    0% /dev
tmpfs          tmpfs     392M  1.1M  391M    1% /run
/dev/sda5      ext4       26G  9.0G   15G   38% /
tmpfs          tmpfs     2.0G     0  2.0G    0% /dev/shm
tmpfs          tmpfs     5.0M     0  5.0M    0% /run/lock
tmpfs          tmpfs     2.0G     0  2.0G    0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda1      ext4      547M  141M  366M   28% /boot
tmpfs          tmpfs     392M  8.0K  392M    1% /run/user/1000

可以看到，除去系统临时产生的文件系统，手动设置挂载的有两个，主分区sda1挂载在/boot/下存放系统启动文件，扩展分区sda挂载在根目录/下用于存放其他文件

dumpe2fs 查看文件系统的超级块和块组信息（磁盘状态）

dumpe2fs [options] filename
#        选项     设备文件名

options	description
-h	仅显示超级块信息

注意filename参数只能为设备文件名，而不是挂载点，文件系统的设备文件名用df查看
一般只使用-h选项，只查看超级块信息，返回值较长,以下筛选出几条

Filesystem features:      has_journal ext_attr resize_inode dir_index filetype needs_recovery extent 64bit flex_bg sparse_super large_file huge_file dir_nlink extra_isize metadata_csum #文件系统特性，表示文件系统支持的功能以及特性
Default mount options:    user_xattr acl #默认挂载选项，在下面的mount命令中可以设置
Block size:               4096 #分区中的文件块大小（文件存储最小单位）
Mount count:              24 #该文件系统的挂载次数

5. Linux 文件挂载

不同于Windows的自动装载设，一般Linux系统的外接存储设备在连接后无法直接使用，而需要挂载。相当于Windows系统中为驱动器分配盘符后才能使用，Linux系统的存储设备需要挂载在一个空目录（挂载点）下才能使用，Linux常用挂载命令为mount

mount查询和自动挂载

mount [options]

options	description
-l	查询已挂载设备，显示卷标名称
-a	根据配置文件 `/etc/fstab` 的内容自动挂载

配置文件/etc/fstab中描述了自动挂载的文件系统，系统开机时会根据其内容进行一次自动挂载

mount手动挂载

mount [-t filesystem type] [-L Volume Label] [-o option list] <device> <directory>
#       文件系统类型          卷标（无用可略）      特殊选项         设备文件名  挂载点（目录）

特殊选项	说明
async / sync	以异步/同步方式挂载
atime / noatime	更新/不更新文件节点的访问时间
ro / rw	以只读(Read Only) / 读写(Read - Write)方式挂载
remount	重新挂载
exec / noexec	在文件系统层面禁止可执行文件的执行（即使root也没有权限）

取消挂载

umount <filename> #这里的Filename使用设备文件名或是挂载点均可

注意事项

在挂载前需要先创建挂载点目录，目录需为空，一般地，挂载目录放在/mnt/下（更新系统在/media/下）。目录挂载点随意设置，只要是空目录即可，以上仅为常规性建议
特殊选项一般不需要指定，默认即可。一般只需要remount选项用于重新挂载
挂载命令一般只能由root使用，普通用户要加sudo

挂载光盘与U盘实际应用

挂载光盘

mount -t iso9660 /dev/cdrom /mnt/cdrom/
#   光盘文件系统  光盘的设备文件名（可能不同）    光盘的挂载点（可自己更换）

挂载U盘

挂载U盘时，将U盘插入电脑，如果为VMware会弹出对话框选择将U盘连接至电脑/虚拟机,这里选虚拟机，并选择要挂载的虚拟机名称。
使用fdisk -l命令查看新加入的U盘设备文件名（实际是磁盘分区表），一般为sd，以/dev/sdb1为例
注意查看U盘分区的文件系统，Linux默认不支持NTFS文件系统，一般为exFAT文件系统
挂载U盘，语法同挂载光盘

mount -t <filesystem type> /dev/sdb1 /mnt/usb1/
#文件系统类型见第2步，FAT16为fat，FAT32为vfat

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