鸟哥的Linux私房菜：第二部分Linux文件目录与磁盘格式总结1
一.第5章：Linux的文件权限与目录配置
5..1 用户与用户组
文件拥有者users： 对文件拥有完全控制权，可修改权限及归属组
用户组group： 组成员共享文件权限，适用于团队协作
其他人others： 非所有者且非组成员，权限需要严格限制
5.2 Linux文件权限概念5.2.1 Linux文件属性
文件类型权限 链接数 文件拥有者 文件所属组 文件大小 文件最后修改时间 文件名
-rw-r--r--. 1 root root 1864 May 4 18:01 initial-setup-ks.cfg
第一栏代表文件的类型与权限，第一个字符代表这个文件是目录，文件或链接文件
d是目录，-是文件，|是连接文件，b是设备文件里面的可供存储的周边设备（可按块随机读写的设备）， c是为设备文件里面的串行端口设备（键盘，鼠标，一次性读取设备），
rwx可读可写可执行,第一组rwx是文件拥有者的权限，第二组rwx是群组的权限，第三组rwx是其他人权限
第二栏表示有多少文件名链接到此inode
第三栏表示这个文件（或目录）的拥有者账号第四栏表示这个文件的用户组
第五栏表示这个文件的容量大小，byte
第六栏为这个文件的创建日期或是最近修改日期
第七栏为这个文件名 文件名多一个点.代表是隐藏文件
5.2.2 如何修改文件属性与权限
1. chgrp命令 修改文件用户组 -R递归chgrp users initial-setup-ks.cfg #文件的用户组修改为users
2. chown命令 修改文件拥有者 -R递归chown bin initial-setup-ks.cfg #将文件的拥有者修改为bin这个账号chown root:root initial-seyup_ks.cfg #将文件的拥有者与用户组修改为root3. chmod命令 修改权限 -R递归
数字类型修改文件权限 r:4 w:2 x:1chmod 777 .bashrc #将.bashrc文件所有权限都启用符号类型修改文件权限ugoa +加入 -移除 =设置
chmod u=rwx,go=rx .bashrc #文件拥有者rwx，用户组和其他人rx权限chmod a+w .bashrc #文件拥有者，用户组，其他人都有w权限chmod a-x .bashrc #文件拥有者，用户组，其他人都没有x权限
5.2.3目录与文件权限意义
权限
文件（File）文件夹
目录（Directory）可分类抽屉
r
读取内容（
cat）列出文件名（
ls）w
修改内容（
vim）增删/重命名文件（需
x权限配合）x
执行程序（
./script.sh）进入目录（
cd）关键区别：目录的w权限需要搭配x生效
5.2.4 Linux文件种类与扩展名
文件种类
文件类型
标识符 (ls -l 首字符)
主要特点 / 用途
常见示例
普通文件
-存储普通数据，如文本、程序代码、二进制可执行文件等
.bashrc,cat命令文件目录文件
d包含其他文件和目录的索引，用于构建文件系统的树形结构
/home,/etc符号链接文件
l类似Windows的快捷方式，记录目标文件的路径（软链接）
/etc/init.d -> rc.d/init.d字符设备文件
c提供串行、按字符流访问的接口，如键盘、终端
/dev/tty,/dev/zero块设备文件
b提供随机、按数据块访问的接口，如硬盘、U盘
/dev/sda,/dev/sdb套接字文件
s数据接口文件，用于进程间网络通信或本机进程间通信
存在于
/run或/tmp目录下管道文件
p数据输送文件，先进先出（FIFO），用于非网络连接的进程间数据单向传输
可由
mkfifo命令创建扩展名
.sh：通常表示Shell脚本文件。
.tar.gz,.zip：表示打包或压缩文件。
.c,.py：表示C语言或Python语言的源代码文件。
.conf：通常表示配置文件5.3 Linux目录配置
5.3.1 Linux目录配置的依据-FHS
FHS
1.root根目录（/） 与启动系统有关，最小化原则：分区宜小，仅存放必要目录（如/bin、/etc），避免与应用程序混存
目录
用途
示例
/bin
基础命令（单用户模式可用）
ls,cp,bash/etc
系统配置文件
/etc/passwd,/etc/fstab/boot
内核与开机文件
vmlinuz, GRUB配置/dev
设备文件
/dev/sda（硬盘）,/dev/tty（终端）2./usr：软件资源目录，与软件安装/执行有关
存放只读静态数据（如安装的软件）：
/usr/bin：用户命令（如python）
/usr/local：手动安装的第三方软件（推荐路径）
/usr/share：架构无关数据（如文档man)
3./var：动态数据目录,与系统运行过程有关存储运行时产生的变动数据：
/var/log：日志文件（/var/log/messages）
/var/lib：程序数据库（MySQL数据存于/var/lib/mysql）
/var/cache：应用程序缓存
5.3.2 目录树：起始点是根目录/
目录路径
主要用途与说明
典型内容示例
/bin
存放所有用户都需要使用的基础命令（二进制文件），这些命令在单用户维护模式时也可能需要用到。
ls,cp,cat,bash/etc
存放系统和应用程序的配置文件，一般为文本文件。这是系统管理员最常打交道的目录之一。
/etc/passwd（用户账户信息），/etc/hostname（主机名）/home
普通用户的主目录所在地。每个用户通常在此拥有一个以自己用户名命名的子目录，用于存放个人文件、邮件、配置等。
/home/alice,/home/bob/root
系统管理员（root 用户）的主目录。注意它不在
/home下，以便在/home独立分区或无法挂载时，root 用户仍能登录进行系统维护。root 用户的个人配置和文件
/usr
存放用户安装的应用程序和只读共享资源，结构类似根目录，但不是系统启动所必需。
↳ /usr/bin
绝大多数用户命令的可执行文件。
python,vim↳ /usr/lib
应用程序所需的共享库文件。
↳ /usr/local
系统管理员手动编译安装的软件通常放在这里，以避免与包管理器安装的软件冲突。
↳ /usr/share
架构无关的共享数据，如文档、字体、图标等。
/var
存放经常变化（Variable）的数据，如日志、缓存、邮件等。
↳ /var/log
系统和应用程序的日志文件，是排查问题的重要依据。
syslog,auth.log↳ /var/cache
应用程序的缓存数据。
/tmp
供所有用户存放临时文件。系统重启后，此目录下的文件通常会被清理。
/dev
包含设备文件。在 Linux 中，硬件设备（如硬盘、终端）都被抽象为文件，通过此目录进行访问。
/dev/sda（第一块硬盘），/dev/tty（终端）/proc
一个虚拟文件系统，它不占用磁盘空间，而是作为内核和进程信息的接口存在于内存中。
/proc/cpuinfo（CPU信息），/proc/meminfo（内存信息）/opt
用于安装附加的或第三方的可选软件包。这些软件通常将所有文件集中在自己的子目录下。
/opt/google/chrome//mnt, /media
用于挂载其他文件系统的目录。
/media通常用于自动挂载可移动设备（如U盘），而/mnt用于临时手动挂载。
5.3.3 绝对路径与相对路径
绝对路径：路径以根目录/开始的，（如/usr/share/doc）
相对路径：其他都是，不由 / 写起
. 代表当前目录./
.. 代表上一层目录../
二.第6章：Linux文件与目录管理
6.1 目录与路径绝对路径：路径以根目录/开始的，（如
/usr/share/doc）
相对路径：其他都是，不由 / 写起tab键补全
6.1.2 目录的相关操作
1. cd命令 切换当前工作目录
cd #切换到当前用户的家目录cd ~ #切换到当前用户的家目录cd .. #切换到上一级目录cd - #切换到上一个工作目录cd /var/spool/mail #绝对路径写法cd ../postfix #相对路径写法2. pwd 显示当前目录的绝对路径
pwd #单纯显示出目前的工作目录pwd -P #显示非链接文件的本身的目录名3. mkdir 创建新目录
mkdir test #建立一名为test的新目录mkdir -p test1/test2/test3/test4 #-p 建立多层目录mkdir -m 711 test2 #建立权限为rwx--x--x的目录4. rmdir 删除空目录
rmdir test #删除空目录rmdir -p test1/test2/test3/test4 #将test1/test2/test3/test4一次性删除rm -r test #将test全部删除6.1.3 关于执行文件路径的变量： $PATH
当你在终端输入命令（如ls、python）时，系统会按照$PATH中定义的目录顺序逐个查找该命令对应的可执行文件。找到第一个匹配项即执行，否则报错command not found
echo 显示，打印
6.2 文件与目录管理6.2.1 文件与目录的查看：ls
test* 这个代表包含test名字的所有文件ls -l #以长格式展示文件属性（权限，所有者，大小，修改时间）ls -a #显示包括隐藏文件的所有内容，.开头的文件为隐藏文件ls -lh #与-l组合使用，h将字节转换为KB/MB/GBls -lt #t按修改时间ls -ltr #r反序ls -lSh #S按文件大小,从大到小ls -lShr #r从小到大ls -F #在文件名后添加标识符ls -lah #显示所有文件（包含隐藏文件）+详细列表+人性化大小ls -l *.txt #只显示.txt文件ls -d */ #d只显示目录ls -l | grep '.sh' #结合管道过滤脚本文件ls -i #第一列为inode号，排查硬链接6.2.2 复制，删除与移动：cp,rm,mv
1. cp命令 复制 文件/目录
cp file.txt ~/bsckup #复制file.txt到backup目录cp file.txt ~/backup/new.txt #复制后重命名为new.txtcp -r projext/ ~/archive/ #复制整个project目录到archive，r目录复制到目录cp -i ~/.bashec /tmp/bashrc #i覆盖前提示确认（防止误覆盖）cp -a /var/log/wtmp wtmp_2 #a将文件的所有信息都一起复制过来cp -s bashrc bashrc_slink #复制的bashrc建立一个符号链接文件cp -l bashrc bashrc_hlink #复制的bashrc建立一个硬链接cp -u ~/.bashrc /tmp/bashrc #在目标文件与源文件由差异时，才会复制，用于备份的工作中cp -d bashrc_slink bashrc_slink_2 #复制链接文件的属性cp ~/.bashrc ~/.bash_history /tmp #将多个文件复制到同一个目录2. rm 删除或目录
rm old_file.log #删除文件rm -r tmp_dir/ #递归删除目录及内容rm -f locked_file #强制删除rm -ri project/ #i交互式删除，逐文件确认删除rm -i bashrc* #通配符*，代表任意字符rm ./-aaa- #删除-开头的文件3. mv 移动或重命名
mv report.doc ~/Documents/ #移动文件到Documentsmv oldname.txt newname.txt #同一目录重命名mv photo.jpg ~/images/avatar.png #移动并重命名mv old_dir/ new_location/ #目录整体移动
6.2.3 获取路径文件名与目录名称
1. basename
basename /etc/sysconfig/network #取到最后的文件名network2.dirname
dirname /etc/sysconfig/network #取到目录名/etc/sysconfig
6.3 文件内容查看6.3.1 直接查看文件内容
cat 直接查看文件内容，快速显示小文件
cat /etc/issue #查看文件内容cat -n /etc/hosts #显示文件内容并带行号cat -A /etc/man_db.conf #A完整显示内容，包括特殊字符tac 倒叙直接查看文件内容
tac /var/log/syslog #从最后一行开始显示（最新日志在前）nl 添加行号打印
nl /etc/issue #列出内容nl -b a -n rz /etc/issue #ba空行也显示， nrz 行号右方显示，加0nl -b a -n rz -w 3 /etx/issue #w3补0的个数为36.3.2 可翻页查看
1. more 仅向下翻页（淘汰）more +50 large_file.log #从第50行开始查看空格键：向下翻一页
Enter：向下翻一页
/字符串：向下查找整个字符串关键词
:f 立刻显示出文件名以及目录显示的行数
q: 离开
2. less 强大分页查看器（推荐）less -N /var/log/auth.log #带行号查看日志空格键：向下翻一页
pagedown：向下翻一页f
pageup：向上翻一页b
/字符串： 向下查找字符串
?字符串： 向上查找字符串
n: 重复查找
N：反向重复查找
g:前进到第一行
G：后退到最后一行
q:退出
6.3.3 数据截取1. head 查看文件头部
head -n 20 access.log #显示前20行2. tail 查看文件尾部
tail -f /var/log/nginx/access.log #实时追踪新日志（调试必备） 持续刷新tail -n 100 -f app.log #显示最后100行并且实时更新6.3.4 非纯文本文件： od
用于查看和分析非纯文本文件（如二进制文件、特殊格式文件）的核心工具。它通过将文件内容转换为可读格式（八进制、十六进制、ASCII 等）od -t c /usr/bin/passwd #内容以ASCII显示od -t x1 -N 16 #N显示前16字节 x十六进制 1，1字节单位进行显示od -t d4 -t f4 -v data.bin #每行显示一个结构与体4字节整数以及4字节浮点数 v全部显示echo 将指定的文本或变量内容输出到终端或文件。简单来说，它是一个“打印”工具
6.3.5 修改文件时间或创建新文件：touch
时间类型
触发条件
touch控制选项典型应用场景
Access Time (atime)
读取文件内容（如
cat,less)
-a审计文件访问记录
Modify Time (mtime)
文件内容被修改
-m最常用！ 备份系统依据
Change Time (ctime)
文件元数据变更（权限、所有者等）
❌ 不可控
系统自动更新
ls -l --time=atime /etc/man_db.conf; ls -l --time=ctime /etc/man_db.conf #查mtime，atime，ctimedate； ls -l bashrc; ls -l --time=atime bashrc; ls -l --time=ctime bashrc #查mtime，atime，ctimetouch -c non_exist.txt #文件不存在不创建，存在时不更新时间戳touch -t 202310051830.30 report.log #2023-10-05 18:30:30更改时间touch -d "2023-10-05 18:30:30" report.log #2023-10-05 18:30:30更改时间touch -d "2 days ago" bashrc #更改时间为2天前
6.4 文件与目录的默认权限与隐藏权限6.4.1 文件默认权限：umask umask 值定义需要屏蔽的权限（减法逻辑）
umask #输出0022 umask -S #输出u=rwx, g=rx, o=rxumask077 #生成权限077
6.4.2 文件隐藏属性
1. chattr 配置文件隐藏属性chattr +i /etc/passwd #禁止所有修改chattr -i /etc/passwd #解锁文件chattr +a /var/log/auth.log #只能增加数据，不能修改数据chattr +aiS attrtest #S写入磁盘2. lsattr 显示文件隐藏属性
lsattr /etc/passwd #查看文件隐藏属性6.4.3 文件特殊权限： SUID,SGID,SBIT
符号
数字
作用对象
核心功能
典型应用
SUID
s（所有者执行位）
4（千位）文件
执行时继承文件所有者权限
/usr/bin/passwdSGID
s（所属组执行位）
2（千位）文件/目录
文件：继承所属组权限
目录：新建文件继承目录组
/usr/bin/locate
团队共享目录SBIT
t（其他人执行位）
1（千位）目录
仅文件所有者可删除文件
/tmp临时目录chmod 4755 file.h #-rwsr-xr-x 文件 文件拥有者chmod 2770 /team.dir #drwxrws--- 目录 用户组chmod 1777 /temp #drwxrwxrwt 目录 其他人chmod u+s file.sh #添加SUIDchmod g+s /team_dir #添加SGIDchmod o+t /tmp #添加SBIT若目录无
x权限，SGID 失效（ls -l显示大写的S而非s）
6.4.4 观察文件类型：file命令file mystery_data #查文件类型
6.5 命令与文件的查找
6.5.1 脚本文件的查找
1.基于PARH环境变量搜索 which命令 查找执行文件alias #命令别名which prthon3 #查找python3解释器路径2.基于PARH环境变量搜索 whereis命令 查找文件
whereis bash #查找bash及其手册位置whereis -a passwd #只找二进制格式的文件whereis -m passwd #只找man里面的文件3. locate/updatedb命令
locate: 根据/var/lib/mlocate内的数据库记录，找出用户输入关键词的文件名updatedb: 根据/etc/updatedb.conf的设置去查找系统硬盘内的文件，并更新/var/lib/mlocate内的数据库文件
locate -l 5 passwd #找出系统中所有与passwd相关的文件名，只要列出5个locate -S #列出locaate查询所使用的数据库文件之文件名和各数据数量4. find命令
find . -type f -name "*.sh" #type f查找当前目录下所有 .sh后缀的脚本find /opt -type f -name "*.py" -user root #查找/opt目录中属性主为root的脚本find ~/scripts -type f -perm /u=x,g=x,o=x #查找有执行权限的脚本 -permfind / -mtime 0 #过去24小时没有修改的文件find /var -mtime -4 #4天内修改的文件find /var -time +4 #超过4天修改的文件find /etc -newer /etc/passwd #在etc目录下文件日期比/etc/passwd新find / -name "passwd" #找出文件名包含了passwd的文件find /run -type s #找出/run目录下文件类型为socket的文件find / -perm /7000 #找出文件当中含有SGID,SUID,SBIT属性find / -size +1M #找出系统中大于1MB的文件find /usr/bin /usr/sbin -perm /7000 -exec ls -l {} \; #额外操作将找到的文件打印到屏幕上 -exec和\;一样的
三.第7章：Linux磁盘与文件系统管理
7.1 认识Linux文件系统
7.1.1 磁盘组成与分区的复习
一、物理组成
一块硬盘（HDD）或固态硬盘（SSD）在物理上主要由以下部件构成：
部件
机械硬盘（HDD）
固态硬盘（SSD）
说明
盘片
一个或多个磁性盘片，数据存储于此。
无
类似一张光盘，数据记录在盘片表面的磁性介质上。
磁头
每个盘片对应一个读写磁头，在盘片上移动读写数据。
无
类似唱片机的唱针，但非接触式。
主轴马达
驱动盘片高速旋转（如 7200 RPM）。
无
转速越高，读写速度通常越快。
闪存芯片
无
NAND Flash 闪存芯片，是数据的存储介质。
相当于HDD的盘片，但无需机械运动。
控制芯片
磁盘控制器，管理数据读写、缓存等。
主控芯片，功能更复杂，包括磨损均衡、垃圾回收等。
磁盘的“大脑”。
缓存
一块高速DRAM内存，作为数据中转站。
同样有DRAM缓存（部分低端型号可能无缓存）。
提升读写效率。
在 Linux 中，这些物理磁盘设备被抽象为文件，保存在
/dev/目录下
二、逻辑组成（磁盘分区）
一块物理磁盘在逻辑上可以被划分为多个独立的区域，称为分区
管理分区需要分区表，它就像一张磁盘的“地图”，记录了每个分区的起始和结束位置。主要有两种格式
特性
MBR
GPT
全称
主引导记录
GUID 分区表
支持磁盘容量
< 2TB
极大（目前近乎无限制）
分区数量
最多4个主分区，或3个主分区+1个扩展分区（内含多个逻辑分区）
理论上无限制（Linux 内核通常限制为 256）
安全性
分区信息只有一份，易损坏
有备份，更安全可靠
引导方式
通过 BIOS
通过 UEFI
标识
在 Linux 中仍显示为
/dev/sda1等在 Linux 中显示为
/dev/sda1，也可通过/dev/disk/by-partuuid/访问分区命名规则（以
/dev/sda为例）：
主分区或扩展分区：
/dev/sda1,/dev/sda2,/dev/sda3,/dev/sda4逻辑分区（在扩展分区内）：从
/dev/sda5开始编号
7.1.2 文件系统特性
1. 引导块
位置：文件系统最开始的区域
作用：存储启动引导程序（如GRUB）
特点：只有根文件系统的引导块会被使用
大小：通常为1个块（如4KB）
2. 超级块
作用：文件系统的"身份证"，记录全局信息
存储内容：
文件系统类型（ext4、XFS等）
总块数、空闲块数
Inode总数、空闲Inode数
块大小（如4KB）
挂载时间、最后写入时间
3. Inode表（索引节点表）
作用：存储文件的元数据（不是文件名和文件内容！）
每个Inode包含：
文件权限（rwx）
文件所有者（UID/GID）
文件大小
时间戳（创建、修改、访问时间）
链接计数
数据块指针（指向存储文件内容的磁盘块）
4. 块位图
作用：跟踪数据块的使用情况
原理：每个位代表一个数据块，
1=已使用，0=空闲优势：快速查找空闲块，避免遍历整个磁盘
5. Inode位图
作用：跟踪Inode的使用情况
原理：每个位代表一个Inode，
1=已使用，0=空闲6. 数据块
作用：实际存储文件内容的区域
类型：
常规块：存储普通文件数据
目录块：存储目录项（文件名 → Inode映射）
7.1.3 Linux的ext2文件系统（inode）
我用的是ext4文件系统
使用 dumpe2fs命令 查询ext系列超级区块信息的命令blkid命令 显示出目前系统被格式化的设备
blkid #显示目前系统被格式化的设备dumPe2fs /dev/sda #查询ext里面超级区块信息7.1.4 与目录树的关系
1.目录：文件系统会分配一个inode与至少一个区块给目录，ls -il
2.文件：inode只有12个直接指向，假设每个指针和块大小均为4KB
直接指针：可管理 12 * 4KB = 48KB 的文件。
间接指针：一个间接指针块可存储 4KB / 4字节 = 1024 个指针，可管理 1024 * 4KB = 4MB。
双间接指针：可管理 1024 * 1024 * 4KB = 4GB。
三间接指针：可管理 1024 * 1024 * 1024 * 4KB = 4TB。
3.目录树的读取
读取文件
/home/user/test.txt底层步骤：
在根目录
/中找到home的Inode号（挂载点，权限rx）读取
home的Inode，获取数据块位置在
home的数据块中找到user的Inode号读取
user的Inode，获取数据块位置（权限rx）在
user的数据块中找到test.txt的Inode号读取
test.txt的Inode，获取文件权限和大小根据Inode中的数据块指针，读取文件内容
7.1.5 ext4文件的存取与日志式文件系统的功能
Ext4文件系统通过其日志功能（Journaling） 和先进的存取机制，在保证数据可靠性的同时，显著提升了性能。
特性分类
核心机制
主要特点 / 受益
数据存取优化
Extents（区段）
将连续的数据块作为一个整体管理，极大减少元数据开销，提升大文件读写效率。
多块分配器
一次性分配多个数据块，减少分配次数，改善写入性能。
延迟分配
数据在内存中整合后再决定磁盘位置，优化分配布局，减少碎片。
日志模式
data=journal日志记录文件和元数据的所有更改，安全性最高，但性能开销最大。
data=ordered（默认）仅日志记录元数据更改，但保证数据先于元数据写入磁盘，安全与性能的平衡点。
data=writeback仅日志记录元数据更改，且不保证数据写入顺序，性能最高，但安全性最低。
可靠性保障
日志校验和
检测日志本身的损坏，增强恢复过程的可靠性。
快速文件系统检查（fsck）
跳过未使用的inode，使系统崩溃后的检查恢复速度大幅提升。
7.1.6 Linux文件系统的运行
挂载点 一定是目录，该目录为进入文件系统的入口
1. 虚拟文件系统（VFS）
VFS 是内核提供的抽象层，为所有文件系统提供统一接口。
作用：
为应用程序提供一致的 API（
open,read,write,close）屏蔽不同文件系统的实现差异
管理文件系统挂载点
示例：同样的
read()调用可以操作 ext4、XFS、NTFS 等不同文件系统2. 页缓存（Page Cache）
这是文件系统性能的核心优化机制
缓存策略：
读缓存：磁盘数据读入内存，后续读取直接命中缓存
写缓存：写入操作先到缓存，延迟写入磁盘（可配置同步策略）
3. 脏页回写机制
脏页：已被修改但未写入磁盘的缓存页。
回写线程：由内核线程（如
pdflush）定期将脏页写入磁盘4. I/O 调度器
负责优化磁盘访问顺序，减少磁头寻道时间。
7.2 文件系统的简单操作7.2.1 磁盘与目录的容量
1. df命令 查看磁盘分区使用情况df #显示文件系统的磁盘空间使用情况df -h #人性化显示df -i #查看inode使用情况df -h /home #查看特定挂载点df -aT #将系统内的所有特殊文件格式及名称都列出来2. du 查看目录/文件磁盘使用
du -sh #查看当前目录总大小du -sh /var/log #查看指定目录大小du -sb #查看当前目录总大小 1byte为单位7.2.2 硬链接与符号链接：ln命令
特性
硬链接 (Hard Link) ln
符号链接 (Symbolic Link) ln -s
本质
同一文件的多个目录入口
指向目标路径的快捷方式文件
inode
与原始文件共享相同 inode
独立 inode（存储目标路径）
跨文件系统
❌ 不支持
✅ 支持
链接目录
❌ 不允许（除特殊权限）
✅ 允许
原始文件删除后
链接仍有效（减少链接计数）
链接失效（"断链"）
文件类型
普通文件
特殊文件（
l类型）查看命令
ls -i显示相同 inode
ls -l显示->指向路径存储空间
不额外占用空间（仅目录项）
占用独立空间（存储路径字符串）
ln /etc/crontab . #硬链接ln -s /etc/crontab crontab2 #软链接，符号链接，类似快捷方式
7.3 磁盘的分区，格式化，检验与挂载7.3.1 观察磁盘分区情况
lsblk命令 列出系统上所有磁盘列表
blkid命令 列出设备的UUID等参数parted命令 列出磁盘的分区表类型与分区信息
7.3.2 磁盘分区 我用的是MBR分区 使用fdisk命令sudo fdisk /dev/sdbCommand (m for help): n # 新建分区 Partition type: p (primary) # 主分区 Partition number: 1 # 分区号 First sector: 回车默认 # 起始扇区 Last sector: +20G # 分配20GB空间Command (m for help): t # 修改分区类型 Partition number: 1 Hex code: 83 (Linux文件系统) # 83=Linux, 8e=LVM, 82=SwapCommand (m for help): w # 保存并退出7.3.3 磁盘格式化（创建文件系统）
ext4文件系统 mkfs.ext4
7.3.4 文件系统检验ext4文件系统 fsck.ext4
7.3.5 文件系统挂载与卸载
挂载：将存储设备接入目录树 mount命令 临时（重启生效）常用挂载选项：
选项
作用
适用场景
noatime不更新访问时间
SSD优化/高IO负载
nodiratime不更新目录访问时间
同上
discard启用TRIM（SSD）
固态硬盘维护
ro/rw只读/读写
安全防护/数据保护
nosuid禁用SUID权限
增强安全性
noexec禁止执行程序
安全隔离区
# 创建挂载点目录 sudo mkdir /mnt/data# 挂载设备到目录 sudo mount /dev/sdb1 /mnt/data# 验证挂载 df -hT | grep sdb1#明确指定文件系统（避免自动检测失败） mount -t ext4 /dev/sdb1 /mnt/data#常用挂载选项组合 mount -o noatime,nodiratime,discard /dev/sdb1 /mnt/data#只读挂载（安全扫描场景） mount -o ro /dev/sdc1 /mnt/backup2. 卸载 umount命令
#卸载指定设备 umount /dev/sdb1#通过挂载点卸载 umount /mnt/data7.3.6 磁盘/文件系统参数自定义
mknod命令 创建设备特殊文件#创建字符设备 按字节流传输数据（键盘，串口） 主设备号 次设备号 mknod /dev/my_char_dev c 240 0#创建块设备 按数据块传输（硬盘，USB驱动器） mknod /dev/my_block_dev b 8 1#命名管道 进程间通信（无需设备号） mknod my_pipe ptun3fs命令 调整 ext2/ext3/ext4 文件系统参数
功能类别
常用选项
作用
适用场景
查看信息
-l显示超级块信息
诊断文件系统状态
卷标管理
-L设置/修改卷标
标识磁盘用途
保留空间
-m调整root保留空间比例
防止普通用户占满磁盘
挂载控制
-c-i设置最大挂载次数/检查间隔
自动触发
fsck日志管理
-J调整日志大小/位置
优化数据库性能
功能开关
-O启用/禁用文件系统特性
启用元数据校验等高级功能
时间参数
-T更新最后检查时间
绕过强制
fsck
7.4 设置启动挂载7.4.1 启动挂载/etc/fstab及/etc/mtab
# 设备标识 挂载点 文件系统 挂载选项 dump备份 fsck顺序 UUID=xxxxxx /data ext4 defaults 0 2 /dev/sdb1 /backup xfs noatime 0 1 192.168.1.100:/share /nfs nfs rw,hard 0 0
字段
含义
示例
注意事项
1. 设备标识
磁盘分区标识
UUID=xxxx/dev/sda1LABEL=DATA推荐 UUID（避免设备名变动）
2. 挂载点
挂载目录路径
/mnt/data目录必须提前创建
3. 文件系统
分区格式
ext4xfsntfsnfs必须与实际一致
4. 挂载选项
控制挂载行为
defaultsnoatime,discard多选项用逗号分隔
5. dump备份
备份标记
0=不备份1=备份通常设为
06. fsck顺序
启动检查顺序
0=不检查1=根分区优先2=次级检查非ext文件系统设为
0
7.4.2 特殊设备loop挂载（镜像文件不可刻录就挂载使用）
，Loop 设备挂载是一种强大的虚拟化技术，允许将文件（如 ISO/VHD/IMG）直接挂载为磁盘，无需刻录到物理介质
工作流程：文件 → 映射为虚拟磁盘 → 挂载文件系统 → 访问内容# 创建挂载点 sudo mkdir /mnt/iso# 挂载 ISO sudo mount -o loop ubuntu-22.04.iso /mnt/iso# 验证 ls /mnt/iso # 查看内容
7.5 内存交换分区（swap）之创建7.5.1 使用物理分区创建内存交换分区
Swap 分区是物理内存（RAM）的扩展，当 RAM 不足时，系统会将不常用的内存页移动到 Swap 空间
术语
说明
推荐大小
物理内存 (RAM)
主内存，高速但有限
-
Swap 分区
磁盘上的虚拟内存空间
RAM ≤ 4GB: 2倍 RAM
RAM > 4GB: 等于 RAMSwap 文件
文件形式的虚拟内存
同上（分区替代方案）
完整创建流程（分区方案）
步骤1：准备分区
# 1. 查看磁盘分区 sudo fdisk -l# 2. 创建新分区（以 /dev/sdb 为例） sudo fdisk /dev/sdbfdisk 操作：
n # 新建分区
p # 主分区
分区号: 回车默认
起始扇区: 回车默认
结束扇区: +8G # 创建8GB分区
t # 更改分区类型
选择分区号: 1
Hex代码: 82 # Linux swap类型
w # 保存退出
步骤2：格式化Swap分区# 格式化分区为 Swap sudo mkswap /dev/sdb1# 输出示例： Setting up swapspace version 1, size = 8 GiB (8589930496 bytes) no label, UUID=fd5b356a-1d5a-4a3e-8c1e-0b0a8d7c9f1b步骤3：启用Swap
# 临时启用 sudo swapon /dev/sdb1# 验证 free -h # 输出：total used free shared buff/cache available Mem: 7.7Gi 1.2Gi 5.8Gi 10Mi 0.7Gi 6.2Gi Swap: 8.0Gi 0B 8.0Gi # 新增的Swap步骤4：永久配置（开机自动启用）
# 获取分区UUID sudo blkid /dev/sdb1 # 输出：/dev/sdb1: UUID="fd5b356a-..." TYPE="swap"# 编辑fstab sudo nano /etc/fstab步骤5：验证永久配置
# 禁用当前Swap sudo swapoff /dev/sdb1# 测试fstab配置 sudo swapon -a# 再次检查 free -h7.5.2 使用文件创建内存交换文件
完整创建流程步骤1：创建Swap文件
# 创建 4GB Swap 文件（根据需求调整大小） sudo fallocate -l 4G /swapfile# 替代方法（如果 fallocate 不可用） sudo dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1M count=4096步骤2：设置权限
# 确保只有 root 可读写 sudo chmod 600 /swapfile步骤3：格式化Swap
# 标记为 Swap 空间 sudo mkswap /swapfile# 输出示例： Setting up swapspace version 1, size = 4 GiB (4294963200 bytes) no label, UUID=fd5b356a-1d5a-4a3e-8c1e-0b0a8d7c9f1b步骤4：启用Swap
# 激活 Swap 文件 sudo swapon /swapfile# 验证 free -h # 输出应显示新增 Swap：total used free shared buff/cache available Mem: 7.7Gi 1.2Gi 5.8Gi 10Mi 0.7Gi 6.2Gi Swap: 4.0Gi 0B 4.0Gi步骤5：永久配置（开机自动启用）
# 编辑 fstab sudo nano /etc/fstab# 添加一行 /swapfile none swap sw 0 0最佳实践检查清单
[ ] 使用
fallocate或dd创建文件[ ] 设置权限为
600(chmod 600)[ ] 使用
mkswap正确格式化[ ] 通过
swapon测试启用[ ] 添加到
/etc/fstab实现开机挂载[ ] 根据硬件调整
swappiness值[ ] 监控 Swap 使用情况 (
free -h)
7.6 文件系统的特殊观察之创建7.6.1 磁盘空间之浪费问题
浪费原因
🧠 核心原理
常用解决命令
簇大小不当
文件系统按“簇”分配空间。1字节文件也占整个簇，余下空间他人无法使用。
mkfs.ext4 -b 4096 /dev/sdX1(格式化时指定较小块大小)临时文件堆积
程序非正常退出或系统异常关机，导致临时文件(
.tmp,~GRB*)未被自动清除。
sudo rm -rf /tmp/*(清理/tmp目录)find /var/tmp -type f -atime +7 -delete(删除7天未访问的文件)磁盘碎片化
文件被分散存储在不连续的簇中，磁头寻道时间增加，且碎片本身占用空间。
针对ext4文件系统，常用
e4defrag分区规划不合理
单个分区过大，导致簇大小相应变大，存小文件时空间浪费更显著。
使用LVM动态调整分区大小
隐藏系统文件
休眠文件(
hiberfil.sys)、系统还原点、虚拟内存文件(swapfile)等占用巨大空间。
sudo swapoff /swapfile && sudo rm /swapfile(禁用并删除交换文件)sudo systemctl disable hibernation(禁用休眠)日志文件失控
系统及应用日志(
/var/log/)若未配置轮转策略，会无限增长。
sudo logrotate -f /etc/logrotate.conf(强制日志轮转)sudo truncate -s 0 /var/log/some-large-log.log(清空大日志文件)💾 理解空间分配原理
文件系统存储文件时，最小的分配单位是“簇”（在Linux中常称为“块”）。每个文件至少占用一个簇，即使它远小于簇的大小。例如，一个1KB的文件在4KB簇的文件系统中只占用1个簇，浪费3KB；但在64KB簇的系统里，会直接浪费63KB。现代文件系统（如ext4、XFS）会尝试将小文件的数据直接存储在inode中（内联数据），从而避免块分配开销。
🔍 查找磁盘空间去向
当发现空间不足时，别急着删文件，先搞清楚空间被谁占用了。
使用
df和du：快速查看磁盘总体使用情况。df -h看每个挂载点的使用率；du -sh /*查看根目录下各文件夹大小。推荐工具
ncdu：一个强大的交互式磁盘分析工具。安装后执行ncdu /，它会扫描并显示目录大小排序，直观找出“大户”。查找特定大文件：
find / -type f -size +100M查找大于100MB的文件。🛠️ 优化与预防策略
解决空间浪费问题，预防比清理更重要。
合理规划分区与文件系统：为不同用途的数据选择合适的分区大小和文件系统。对于存放大规模小文件的场景，格式化时可指定较小的块大小（如
mkfs.ext4 -b 2048）。考虑使用XFS文件系统，它在处理大文件和扩展性方面表现优异。配置日志轮转：确保
/etc/logrotate.conf配置合理，控制日志文件大小和保存周期，避免日志膨胀。使用LVM动态管理：采用LVM管理磁盘，可以动态调整分区大小，灵活性远超传统固定分区。
定期清理：将清理工作加入日程，使用
find命令或tmpwatch等工具定期清理特定目录的缓存和临时文件。⚠️ 清理时的注意事项
清理磁盘时务必小心，避免误删重要数据。
谨慎操作：
rm -rf命令一旦执行无法撤销。删除前可用ls命令确认要删除的文件列表。备份重要数据：清理系统目录或日志前，最好先备份重要数据。
了解文件作用：不确定作用的文件不要轻易删除，先查询其用途
7.6.2 利用GNU的parted进行分区操作
支持 GPT 分区表和实时生效操作，比传统
fdisk更强大
四.第八章：文件与文件系统的压缩
单一文件的压缩与解压
工具名称
常见扩展名
压缩比
速度
关键特性
gzip
.gz中等
快
应用广泛，解压后不保留原文件
bzip2
.bz2高
慢
比gzip压缩比高15%-25%，支持用
-k保留原文件xz
.xz最高
最慢
提供最佳的压缩率，支持用
-k保留原文件tar
.tar,.tar.gz,.tar.xz等-
-
打包工具，可将多个文件/目录合并，再调用其他工具压缩
zip
.zip中等
中等
跨平台兼容性好，适合与Windows/macOS交换数据
gzip/gunzip命令bzip2/bunzip2命令gzip filename.txt # 压缩，生成 filename.txt.gz，默认不保留原文件 gunzip filename.txt.gz # 解压xz/unxz命令bzip2 -k filename.txt # 压缩，生成 filename.txt.bz2，-k 选项保留原文件 bunzip2 filename.txt.bz2 # 解压打包与解包目录（使用tar）xz -k filename.txt # 压缩，生成 filename.txt.xz，-k 选项保留原文件 unxz filename.txt.xz # 解压
tar命令本身用于将多个文件或目录“打包”成一个单一文件（称为tarball），它通常与压缩工具联动，使用不同的参数来调用相应的压缩算法
打包并压缩tar -czvf archive.tar.gz /path/to/directory # 使用gzip压缩 (.tar.gz) tar -cjvf archive.tar.bz2 /path/to/directory # 使用bzip2压缩 (.tar.bz2) tar -cJvf archive.tar.xz /path/to/directory # 使用xz压缩 (.tar.xz)-c创建归档，-z调用gzip，-j调用bzip2，-J调用xz，-v显示过程，-f指定文件名
解包并解压tar -czvf archive.tar.gz /path/to/directory # 使用gzip压缩 (.tar.gz) tar -cjvf archive.tar.bz2 /path/to/directory # 使用bzip2压缩 (.tar.bz2) tar -cJvf archive.tar.xz /path/to/directory # 使用xz压缩 (.tar.xz)-x解包，-C可指定解压目标目录
查看压缩包内容：无需解压即可查看压缩文本文件的内容或tar包内的文件列表dd命令zcat filename.gz # 查看.gz文件内容 bzcat filename.bz2 # 查看.bz2文件内容 tar -tzf archive.tar.gz # 列出.tar.gz包内的文件列表
被称为"磁盘毁灭者"（Disk Destroyer）或"数据复制器"（Data Duplicator）。它直接操作原始字节流，绕过文件系统层，是系统管理员和恢复专家的核心工具
功能类别
命令示例
应用场景
磁盘克隆
dd if=/dev/sda of=/dev/sdb bs=4M status=progress全盘备份/迁移
创建映像
dd if=/dev/sdc of=disk.img bs=1M conv=noerror,sync取证备份
恢复映像
dd if=backup.img of=/dev/sdd bs=4M系统部署
MBR操作
dd if=mbr.bak of=/dev/sda bs=512 count=1引导修复
数据擦除
dd if=/dev/zero of=/dev/sdb bs=1M status=progress安全销毁
文件操作
dd if=file.txt of=copy.txt bs=4096低级复制
基础参数
场景1：全盘克隆（迁移系统）
参数
含义
示例
if=输入文件（Input File）
if=/dev/sda
of=输出文件（Output File）
of=backup.img
bs=块大小（Block Size）
bs=4M（4MB/块）
count=复制块数
count=1000（复制1000块）
skip=跳过输入块
skip=1（跳过第1块）
seek=跳过输出块
seek=1（从输出第2块开始）场景2：创建可启动USB# 克隆sda到sdb（需目标磁盘≥源盘） dd if=/dev/sda of=/dev/sdb bs=4M status=progress conv=noerror,sync# 压缩克隆（节省空间） dd if=/dev/sda bs=4M | gzip -c > sda.img.gz场景3：恢复MBR引导扇区# 写入ISO到U盘（/dev/sdc为U盘） dd if=ubuntu.iso of=/dev/sdc bs=4M status=progress oflag=direct && sync场景4：磁盘擦除（安全销毁）# 备份MBR（前512字节） dd if=/dev/sda of=mbr.bak bs=512 count=1# 恢复MBR dd if=mbr.bak of=/dev/sda bs=512 count=1# 快速擦除（填充零） dd if=/dev/zero of=/dev/sdb bs=1M status=progress# 安全擦除（3次覆盖） dd if=/dev/urandom of=/dev/sdb bs=1M status=progress # 第一次 dd if=/dev/urandom of=/dev/sdb bs=1M status=progress # 第二次 dd if=/dev/zero of=/dev/sdb bs=1M status=progress # 第三次场景5：文件切割与合并
永远在按下回车前确认# 分割大文件（每部分1GB） dd if=large_file.iso of=part_aa bs=1G count=1 dd if=large_file.iso of=part_ab bs=1G skip=1 count=1# 合并文件 cat part_* > restored.iso # 或使用dd dd if=part_aa of=restored.iso bs=1G dd if=part_ab of=restored.iso bs=1G seek=1of=参数！
cpio命令 处理特殊文件、精确文件选择和管道操作方面比tar更灵活cpio 核心功能与模式
1. 创建归档 (cpio -o)
模式
选项
功能
经典应用场景
输出模式
-o创建归档
备份系统文件
输入模式
-i提取归档
恢复备份
传递模式
-p复制文件
目录树迁移
列表模式
-t查看内容
验证归档完整性
# 打包当前目录所有文件 find . -depth -print | cpio -ov > archive.cpio# 打包指定文件列表 ls file1.txt dir/ | cpio -ov > backup.cpio参数解析：
2. 提取归档 (cpio -i)
-o：输出模式（创建归档）
-v：显示处理文件
-depth：确保先处理子目录再父目录（避免权限问题）# 完全提取 cpio -iv < archive.cpio# 选择性提取 cpio -iv "*.txt" < archive.cpio # 仅txt文件 cpio -idv < archive.cpio # 自动创建目录关键选项：
-i：输入模式（提取）
-d：自动创建目录
-u：无条件覆盖
-m：保留文件修改时间3. 目录复制 (cpio -p)
# 复制目录结构（保留属性） find source_dir -print | cpio -pdvm dest_dir优势：比
cp -a更精细的文件选择控制4. 查看归档内容 (cpio -t)
cpio -t < archive.cpio | less # 分页查看 cpio -tv < archive.cpio # 详细列表（类似ls -l）