Linux文件系统与文件类型

文件与目录类型

常见的文件类型

1. 普通文件：最为常见的文件类型，包括纯文本文件(ASCII)，二进制文件(binary)，数据文件(data)等
2. 目录：即文件夹，用于包含更多目录和文件
3. 块设备文件：将硬盘、光盘等存储设备以文件形式供用户操作
4. 字符设备文件：将串行端口的接口设备，如键盘、鼠标等以文件形式供用户操作
5. 套接字文件：又称为数据接口文件，用于网络数据连接
6. 管道文件：用于进程间的通讯
7. 链接文件：分为硬链接和软链接，用于通过快捷方式或引用快速访问另一个文件或目录

Linux目录

指令集

• /bin   Binaries的缩写，存放普通用户可使用的系统命令,如:ls
• /sbin Super user Binary的缩写，存放只有系统管理员才能使用的系统命令，如:shutdown、reboot
• /usr/bin 存放安装软件后，普通用户可以使用的软件命令，如:c++、make、wget等
• /usr/sbin 存放系统管理员用户安装使用的高级管理程序和系统服务程序，如:httpd、netconfig、tcpd等

系统文件

• /etc Etcetera(其他)的缩写，这个目录用来存放所有系统管理所需要的配置文件和子目录
• /var 存放一些经常被修改、扩充的文件，如各种日志文件
• /boot 存放引导启动Linux时使用的核心文件,如镜像文件等
• /sys  Linux2.6内核新增的文件系统sysfs，sysfs文件系统集成了3种文件系统的信息：针对进程信息的proc文件系统、针对设备的devfs文件系统以及针对伪终端的devpts文件系统
• /lib 存放系统所需要的动态链接库(如C++库)，相当于windows的dll文件
• /dev Device的缩写, 将Linux主机的硬件以文件形式存储并提供访问，相当于Windows的设备管理器
• /usr/src 内核源代码、说明文档等默认放置目录
• /opt 默认为空，常用于安装额外软件，通常为第三方软件
• /proc Processes(进程)的缩写，虚拟的目录，用于管理内存空间，是系统内存的映射，我们可以直接访问这个目录来获取系统信息。这个目录的内容不在硬盘上而是在内存里
• /selinux 全称为security-enhanced linux，该目录是 Redhat/CentOS 所特有的目录，是Redhat/CentOS的安全子系统
• /srv service缩写，存放一些服务启动后需要提取的数据

用户

• /root 系统管理员的账号主目录
• /home 存放普通用户的相关文件，Linux会在home目录下为每一个用户生成一个以用户账号命名的目录
• /usr Unix Software Resource(共享资源)的缩写,放置用户的应用程序和文件，类似于windows下的program files目录
• /usr/local 软件安装目录，一般通过源码编译安装方式安装的软件都会存放于该目录下
• /usr/include 放置如c/c++等程序语言的头文件(header)与包含档(include)
• /usr/lib 放置各应用软件的函式库、目标文件等，如果使用的是X86_64的Linux系统，则可能会生成/usr/lib64文件夹

外部文件

• /media 挂载U盘、光驱等设备的目录，类似于windows的其他设备
• /mnt 让用户挂载其他的文件系统，如将Windows上的某个目录挂载在/mnt下，可用于共享文件等

临时文件

• /lost+found 一般情况下为空目录，用于存放系统非法关机或者发生意外错误后，fsck(磁盘修复)过程修复的部分文件
• /tmp 用于存放临时文件
• /run 一个临时文件系统，存放存储系统启动以来的信息。当系统重启时，这个目录下的文件应该被删掉或清除。

链接文件

链接文件是Linux文件系统的一个优势。当需要在系统上维护同一文件的两份或多份副本时，除了保存多份单独的物理文件副本之外(复制文件)，还可以采用保存一份物理文件副本和多个虚拟副本的方法(链接文件)，这种虚拟的副本就称为链接。Linux文件系统有两种链接文件：

• 软链接：也称为符号链接或软连接，相当于文件的快捷方式。为了方便跨分区指向，软链接文件拥有独立的inode号，是一个单独的文件，但文件本身只包含指向原文件或原目录的路径，而不包含实际的文件内容，所有对软链接的读取、执行等操作都是基于原文件。当原文件删除，软链接文件也将失效，因此可视为软链接只是一个指向原文件的指针
• 硬链接：是一个被创建出来的独立虚拟文件，其中包含了原文件的信息及位置。但是硬链接文件和原文件本质上是同一个文件，inode号相同，删除原文件并不会造成硬链接文件的失效，也不会造成文件内容丢失，因为此时仍然还存在一个可以访问文件存储区域的通道(硬链接文件)

二者区别:

• 生成的软链接权限都为 rwxrwxrwx，实际权限取决于原文件权限
• 硬链接文件 inode 节点与原文件相同，软链接不同
• 硬链接指向不能跨分区，软链接可以
• 不能给目录生成硬链接，软链接可以

inode(索引节点)：是Linux文件系统中的一个概念，用于存储文件的元数据信息。每个文件在文件系统中都有一个对应的inode，它包含了文件的具体信息，如文件类型、文件大小、权限信息、所有者、访问时间、修改时间、链接数等。在Linux文件系统中，文件内容被存储于数据块中，而inode存储了文件的元数据信息和指向文件数据块的指针。当用户创建一个文件时，系统会分配一个inode给这个文件，并记录文件的元数据信息。每个inode都有一个唯一的索引号，即文件或目录的inode编号，它是一个用于标识的唯一数字，这个数字由内核分配给文件系统中的每一个对象。要查看文件或目录的inode编号，可以使用ls -i命令，文件系统可以通过该索引号来找到对应的inode和文件。硬链接文件和源文件共享相同的inode，即它们指向同一个文件的元数据信息，因此在inode中会有一个链接计数器，记录有多少个目录项指向这个inode，这样系统可以正确处理不同目录下的链接关系。

对于硬链接，硬链接和原始文件本质上是同一个文件，它们共享相同的inode。当用户创建一个硬链接时，实际上是在创建一个指向相同inode的新目录项，使得该文件在文件系统中有多个名称。因此，删除源文件时，不会影响到已经创建的硬链接文件，因为这其实只是减少了一个指向该inode的目录项，而硬链接文件依然指向这个inode，因此硬链接文件会继续存在。只有当所有指向该inode的目录项都被删除后，文件系统才会释放该inode及其对应的数据块，这时硬链接文件也会被删除。

对于软链接(Symbolic Link)，它是一个特殊的文件，用于指向另一个文件的路径。和硬链接不同，软链接创建了一个新的inode来存储软链接文件的元数据信息。软链接和原始文件是两个独立的文件，它们可能位于不同的文件系统中。因此，软链接需要有自己的inode来存储自己的元数据信息，以确保其独立性。软链接的实现方式是通过存储目标文件的路径信息，而不是直接指向目标文件的inode。这样做的好处是可以在文件系统中创建指向不同文件系统的软链接，而硬链接只能在同一文件系统中有效。软链接文件的存储内容是指向另一个文件的路径，而不是具体的文件内容，因此即便源文件很大，软链接文件依旧可能很小。而所有通过vim等软件修改软链接内容，实际是在修改源文件的内容，所有对软链接的读取、执行等操作都会基于源文件，软链接只是一个指向源文件的指针，当源文件删除，软链接文件也将失效。

link创建硬链接

该命令只能创建硬链接
link 源文件 硬链接名

ln创建链接文件

ln 源文件 目标文件

• 默认会创建硬链接，如果指定路径下已有与目标文件同名的文件，则返回错误，如果源文件不存在，则返回错误
• -s 创建软链接，对于软链接，如果源文件不存在，依旧会创建软链接文件(悬空链接)，指向一个不存在的文件。因此软链接支持先创建链接，后补源文件
• -b 创建链接时如果已有同名文件，则备份该文件，参考通用的备份方案
• -S “字符串”：指定备份文件的后缀名
• -f 强制创建链接文件，有同名文件直接覆盖
• -i 有同名文件时，询问用户是否覆盖
• -v 打印每个创建链接的文件名
• -L 当源文件是软链接文件时，创建的新链接指向该软链接所指向的文件，该选项会创建硬链接
• -P 当源文件是软链接文件时，创建的新链接指向该软链接本身(默认)
• -r 创建基于相对路径(默认为绝对路径)的软链接，这在目录结构整体发生移动时，链接仍然有效，该选项需要搭配-s选项

readlink查看软链接的源文件

readlink [选项] 文件名 查看软链接所指向的实际文件路径

• 默认情况下，命令会直接输出符号链接文件本身所存储的源文件的文件路径，这个路径可能是绝对路径，也可能是相对路径，这取决于软链接创建时的选项
• -f 输出符号链接所指向的文件或目录的绝对路径。如果符号链接指向另一个符号链接，则会继续解析直到找到最终的源文件或目录。即使路径中的某些目录或文件不存在(这些文件未来可能会由其他程序创建)，也返回该路径而不报错
• -e 输出符号链接所指向的文件或目录的绝对路径，这些路径必须是存在的，否则返回空并报错，该选项适用于要保证整个路径都真实存在的情况
• -m 类似于-m选项，如果路径中的某个目录或文件不存在，命令会直接将其视为目录，然后返回完整的绝对路径
• -n 输出的路径末尾不添加换行符，方便与其他命令结合使用
• -s或-q 静默模式，禁止显示大多数错误消息(默认)
• -v 输出错误消息

管道文件

管道(pipe)是一种在不同进程之间进行数据传输的通信机制，它允许一个进程写入数据，另一个进程按顺序读取数据，从而实现进程间的通信。管道中的数据是以”流”的形式进行传输，管道的使用能够有效地实现数据流的连接，使得用户能够将多个命令串联起来，形成一个复杂的命令执行流程。管道通信有以下特点：

• 先进先出：先写入的数据会被先读取，遵循”First In, First Out”原则。
• 双进程通信：管道允许两个进程之间进行数据传输，一个进程写入数据，另一个(或多个)进程读取数据，读与写可以同步进行
• 流式数据：管道中的数据被存储于内存的内核缓冲区，数据是一次性传输的，被读取一次后就会消失，是一种流式数据
• 阻塞行为：为了保证进程间数据传输的有序性和同步性，管道通过阻塞读写操作来协调数据的传输。进程在写入数据时，如果缓冲区已满，进程的写入操作会被阻塞，直到另一个进程从管道中读取数据，腾出缓冲区空间，写操作才会继续。类似的，读操作也会被阻塞，当进程从管道中读取数据时，如果缓冲区为空，进程的读操作会被阻塞，直到有数据写入。如果写入进程已经终止(写端关闭)，且管道内的数据已被读完，则读操作会立即返回EOF(End Of File)，表示管道结束。

匿名管道

匿名管道的创建完全基于内存，不会在文件系统中生成任何文件或路径，在创建时不分配名称，它只能在有关系的进程(如父子进程)间使用，而不能在任意进程之间通信。匿名管道的生命周期与创建它的进程相关，当创建这个管道的进程结束时，管道也会被关闭，匿名管道只能通过文件描述符来访问。

在C语言中，可以使用系统调用pipe()来创建匿名管道，在命令行中使用管道符|创建的也是匿名管道，此时shell会创建子shell，管道符两侧的命令都将在独立的子shell中并行执行，虽然子shell中运行的命令是独立的进程，但他们是在同一个父shell上下文中执行的，因此它们可以通过管道完成通信。

mkfifo创建命名管道(管道文件)

命名管道(named pipes)通常被直接称为FIFO(First In, First Out的缩写)，它会被显式地创建在文件系统中，称为管道文件。管道文件是一种特殊的文件，它虽然在文件系统中拥有文件路径，但数据的存储位置依旧位于内存缓冲区，管道文件本身并不存储数据，管道文件可以通过以下命令创建：

mkfifo [选项] 文件名

• -m 权限：为创建的管道文件指定权限，接收的参数支持权限的八进制值表示形式(如755)，也支持符号模式(如：移除组的写权限g-w，默认为a=rw，即允许所有人读写，可以基于此权限进行删减)

mknod创建设备文件或管道文件

该命令用于让用户手动创建特殊文件，比如字符设备、块设备以及命名管道

mknod [选项] 文件名 文件类型 [参数]

• -m 权限：为创建的管道文件指定权限，接收的参数支持权限的八进制值表示形式(如755)，也支持符号模式(如：移除组的写权限g-w，默认为a=rw，即允许所有人读写，可以基于此权限进行删减)
• 文件类型有：p(命名管道文件)、c(字符设备文件，如：键盘设备)、b(块设备文件，如：U盘设备)

临时文件

Linux系统提供了一个特殊的目录/tmp，用于存放临时文件。大多数Linux发行版会在系统在启动时自动删除tmp目录下的所有文件，或会周期性清理长期不访问的临时文件，且系统上的任何用户账户都有权限读写tmp目录中的文件，这为用户创建临时文件提供了便利，且不用担心清理工作

创建临时文件

• 使用该命令时，通常会指定一个文件名模板，文件名模板末尾必须包含至少3个(通常6个)X(必须为大写X)，mktemp命令在创建该文件时会使用随机字符替换X，以保证临时文件的唯一性。默认情况下，如果文件名模板前未指定路径，命令会在当前目录中创建临时文件或目录，如果指定了路径，则前往指定路径下创建
• 如果不指定文件名模板，命令将使用默认模板’tmp.XXXXXXXXXX’(10个随机字符)，且默认会在/tmp目录下创建临时文件，而不管当前路径如何
• -p 路径：在指定路径下创建临时文件或目录
• -t 在 $TMPDIR 环境变量指定的目录中创建文件或目录。如果未设置 $TMPDIR，则在/tmp路径下生成临时文件或目录，返回完整路径名
• -d 创建临时目录
• -q 在无法创建临时文件或目录时不产生错误信息
• -‌-suffix=”字符串”：为生成的文件添加指定后缀

临时文件的清理

Linux中的临时文件主要位于两个路径下：

• /tmp：用于存放短期临时文件
• /var/tmp：用于存放长期的临时文件，默认情况下，文件可能保留30天或更久

大多数现代Linux发行版使用systemd-tmpfiles来管理临时文件，部分系统可能使用cron定时任务来进行清理。systemd-tmpfiles的配置文件通常位于/usr/lib/tmpfiles.d/tmp.conf或/etc/tmpfiles.d/路径下。如：配置文件 /usr/lib/tmpfiles.d/tmp.conf 中的内容可能如下：

该配置表示：

• /tmp 目录中超过 10 天未被访问的文件会被清理
• /var/tmp 目录中超过 30 天未被访问的文件会被清理

脚本中临时文件的使用

在脚本中创建临时文件时，使用touch、echo等命令创建临时文件有可能带来文件名冲突等问题，且所创建的文件容易受到符号链接攻击，使用mktemp命令创建临时文件是一种更安全的推荐方法

设备文件

设备挂载参考下文”文件系统挂载与卸载”，这里只介绍Linux内置有特殊用途的设备文件

数据

• /dev/null 数据”黑洞”，所有写入该文件的数据都会被丢弃；读取该文件会立即返回EOF(文件结束)，导致读取为空
• /dev/zero 提供无限的空字符(\0)，可用于初始化文件或内存
• /dev/full 始终写满，写入返回 ENOSPC 错误，可用于测试磁盘写满场景

随机数生成

以下文件生成的是二进制数据，且包含不可打印字符，通过cat、head命令读取时会显示为乱码(因为终端尝试将其解释为文本字符)，因此在使用时通常需转码使用

• /dev/random 生成来自系统熵池的随机数，会被阻塞，适合对安全性要求极高的场景
• /dev/urandom 一开始也会根据系统熵池生成随机数，当系统熵池不足时会开始使用算法生成的伪随机数，因此不会阻塞

二者的区别：/dev/random严格依赖系统熵池，系统熵池的数据来自硬件噪声、键盘/鼠标输入等，通过其生成的加密密钥安全性极高，但在虚拟机或嵌入式设备中，熵源可能较少，当系统熵池耗尽时会因熵不足而阻塞。/dev/urandom生成随机数通常更快，它一开始也会根据系统熵池生成随机数，当系统熵池不足时会开始降级为使用算法生成随机数，因此它不会因熵不足而阻塞。在现代Linux内核中，/dev/urandom已经被优化得安全性十足，能满足大部分使用场景，推荐优先使用。

帮助文件 (manual)

1. 查看完整帮助man

man [命令或配置文件]

• 查看配置文件的帮助时，直接写文件名，不能加上文件路径，使用文件路径会直接显示文件内容而不是该配置文件的使用说明

man命令返回的手册页一般包括以下信息，但不一定包括所有节，信息通过分页程序显示，分页程序可以通过PageUp和PageDown或空格上下翻页，也可以通过上下方向键逐行滚动，或者使用回车键逐行向下查看，查看完毕后可以通过q键退出

对于命令，man 有多个不同类型的帮助文档，并使用数字区分这些区域(通常为1-9)，可以使用 whereis 命令查看该命令在man目录下有几种类型，如果有多个类型，可以使用man [值] [命令]来查看对应帮助。如：1为通常为解释该命令如何使用，5通常为命令对应的说明文档如何阅读。即：使用man 命令和man 1 命令为查看命令的帮助，man 5 命令为查看命令说明文档的帮助(具体区域号视命令而定)，以下为不同类型内容所包含的内容

2. 查看简短帮助

• what 命令 只显示命令帮助文档中NAME部分的内容
• apropos 配置文件 简短查看配置文件作用

3. 查看命令的选项

只查看命令的可选参数选项，不需要查看命令完整帮助信息

命令 --help

4. 查看shell内置命令

有些命令是bash(shell)内置命令而不是Linux的命令，使用上述命令查看不到帮助，可以使用

help 命令

文件系统

介绍

简介

与Windows不同，Linux在路径中不使用驱动器盘符。Windows将物理磁盘驱动器分为盘符(如C盘、D盘)，每个盘都会有自己的目录结构，并通过诸如C:\Users\ Administrator \Documents等方式访问文件。

Linux则采用了一种不同的方式，Linux内核采用虚拟文件系统（Virtual File System，VFS），内核将所有安装在PC上的存储设备的文件纳入单个目录结构中，这个目录被称为虚拟目录（virtual directory）。Linux虚拟目录结构只包含一个称为根（root）目录的基础目录。根目录下的目录和文件会按照访问它们的目录路径一一列出，并使用正斜线 /(windows使用反斜线\)来做路径划分。

Linux文件系统结构是从Unix文件结构演进过来的，并遵守文件系统层级标准（filesystem hierarchy standard，FHS），它确定了Linux系统中每个目录的用途和应该包含的内容，并保证不同Linux发行版之间的文件布局是一致的

Linux可用的文件系统

Linux内核支持通过不同类型的文件系统从硬盘中读写数据。除了自有的诸多文件系统外，Linux还支持从其他操作系统（比如Windows）采用的文件系统中读写数据，但内核必须在编译时加入对所有可能用到的文件系统的支持，以下为Linux系统用来读写数据的标准文件系统

文件系统的架构

Linux 文件系统采用了层次化的设计，通常分为以下几层：

• 虚拟文件系统（Virtual File System，VFS）：虚拟文件系统是操作系统内核的一部分，它为不同类型的文件系统提供了统一的接口，屏蔽了底层文件系统的差异性，使Linux能够同时挂载各种文件系统
• 实际文件系统（File System Implementation Layer）：该层实现了具体的文件系统，如 ext4、XFS、Btrfs、FAT32 等，每种文件系统都有其独特的数据结构和实现方式，但它们都通过 VFS 提供一致的接口，向上层应用程序隐藏具体细节
• 存储设备层（Storage Device Layer）：该层包括实际的存储设备（如 HDD、SSD、USB 闪存盘等）及其驱动程序，管理设备的物理 I/O 操作。文件系统将逻辑数据映射到这些物理设备上，通过块设备接口（如 /dev/sda）来访问硬盘的块（block）数据

Linux文件系统都有以下几个重要组成部分：

• 超级块（Superblock）：超级块包含了文件系统的元数据，比如文件系统的大小、块大小、inode 数量、已用和可用的 inode 及数据块等信息。超级块是文件系统的控制信息，通常被加载到内存中，用于文件系统的管理和访问。
• 索引节点（Inode）：Inode是每个文件或目录的描述符，每个文件都有唯一的inode标识符，在文件系统中，文件通过inode号来唯一标识，inode包含文件的元数据，如：

  • 文件类型（普通文件、目录、符号链接等）
  • 文件大小
  • 所有者（用户 ID 和组 ID）
  • 访问权限（读、写、执行）
  • 时间戳（创建时间、修改时间、访问时间）
  • 指向数据块的指针

• 数据块（Data Block）：数据块是文件的实际内容存储区域。每个数据块大小通常为4KB，文件系统通过 inode 中的指针（direct 和 indirect pointers）来定位文件的数据块
• 目录（Directory）：目录是一种特殊类型的文件，它包含了其他文件或子目录的列表。每个目录项包含文件名和对应的inode号。当用户查找一个文件时，系统会先根据目录文件中的inode号找到对应的 inode，再通过inode中的指针找到数据块。
• 日志（Journaling）：大多数现代Linux文件系统（如 ext3、ext4、XFS）都使用日志机制来提高数据可靠性。日志记录文件系统中所有的元数据变化操作，确保在系统崩溃或突然断电时，可以通过重播日志恢复文件系统的完整性。

文件系统的工作流程

• 文件查找： 当用户要访问某个文件时（如 /home/user/file.txt），系统会按照以下步骤进行查找：

  1. 从根目录 / 开始，找到 home 目录的 inode。
  2. 根据 home 目录 inode 中的数据块指针，找到 user 目录的 inode。
  3. 最终找到 file.txt 的 inode，然后通过该 inode 访问文件的数据块。

• 文件读操作： 当文件被读取时（例如使用 cat 命令），系统会：

  1. 根据目录结构找到文件的 inode。
  2. 读取 inode 中指向的数据块指针。
  3. 从数据块中读取文件内容，并将其返回给用户。

• 文件写操作： 当文件被修改或创建时（例如使用 echo 命令），系统会：

  1. 为新文件分配一个 inode，设置文件的元数据（所有者、权限等）。
  2. 分配新的数据块，并写入文件内容。
  3. 更新 inode 中的指针，使其指向新的数据块。
  4. 更新文件系统的超级块信息（例如可用 inode 和数据块数量）。

• 元数据更新和日志记录：为了防止数据丢失，文件系统通常会先将元数据更新写入到日志区域中，然后再进行实际操作。这种机制被称为 “Write Ahead Logging”。在日志写入成功后，再进行实际的文件写操作，确保在系统故障时能够快速恢复文件系统。

文件的时间戳

在 Linux 系统中，文件的时间戳主要包括以下三种类型：

• 访问时间(Access Time，atime)：文件上次被读取的时间，使用cat、less、head等命令读取文件内容，或通过bash script.sh执行脚本文件，都会更新atime。但认情况下，为了提升性能，大多数 Linux 文件系统（如 ext4）会使用relatime挂载选项，这意味着只有在 atime 比 mtime 或 ctime 旧时，atime 才会更新。因此，某些文件访问操作不会立即反映到atime中
• 修改时间(Modification Time，mtime)：文件内容上次被修改的时间，通过echo、vim、nano和重定向符修改文件内容都会更新mtime
• 更改时间(Change Time，ctime)：文件的元数据(如权限、所有者、文件名等文件属性)上次被更改的时间，通过chmod、chown、chattr修改文件属性，使用mv命令移动、重命名文件都会更新ctime，使用vim，nano修改文件时，编辑器可能会创建临时文件，并使用新文件覆盖原文件，也会更新ctime
• 创建时间(Birth Time或Creation Time，btime)：表示文件首次被创建时的时间，这是一个教新引入的时间戳，因此，一些传统的文件系统不支持该时间戳，一些新的文件系统(如 ext4)也默认不保存创建时间，需要特定文件系统(如 btrfs)或内核版本支持才可以查看

命令

df查看文件系统空间使用情况

GNU提示：df命令仅安装在拥有挂载表的系统上，因此跨平台可移植脚本不应该依赖该命令

df [参数] [挂载点]

• 默认情况下，命令会输出所有当前已挂载文件系统的信息
• -a  显示所有文件系统信息，包括特殊文件系统，这些文件系统通常无法直接访问，因此默认不显示
• -h  将磁盘大小单位换算为KB、MB等单位，以1024作为基数进行换算
• -H  等价于-‌-si选项，换算单位为K、M等单位，以1000作为基数进行换算
• -m  以MB为单位显示容量
• -k  以KB为单位显示容量，默认值
• -T  显示文件系统类型
• -i  列出 inode 使用情况信息，而不是块使用情况
• -l  只列出本地文件系统，默认情况下还会列出远程文件系统
• -‌-output=项目：只列出指定项目，指定多个项目可以用逗号分隔(如-‌-output=source,target)，接收的参数有：source(挂载来源，通常是设备)、target(挂载点)、fstype(文件系统类型)、itotal(inode总数)、iused(已用inode数量)、iavail(可用inode数量)、ipcent(iused除以 itotal的百分比)、size(块总数)、used(已使用的块数)、avail(可用的块数)、pcent(used除以size)、file(文件名，需要在命令行指定)
• -t 文件系统：只显示某个文件系统的信息，可以指定多个-t选项

du显示目录或文件大小

通过df命令发现磁盘空间快满时，可以通过du命令查看是哪些文件占用了较大的存储空间

du [参数] [目录或文件名]…

• 默认情况下，命令会显示当前目录中每个子目录的磁盘块占用数量，并在最后一行输出当前目录总占用数量，该行为会递归进行，即会打印子目录的后代子目录信息，它会以磁盘块为单位来表明每个文件或目录占用了多大存储空间
• -a 打印每个子目录以及子文件的大小
• -h 将文件大小单位换算为K、M等单位
• -k 以K为单位打印占用空间
• -m 以M为单位打印占用空间
• -c 在处理完所有文件后，打印总计
• -s 只统计总大小，不列出子目录和文件
• -d 值depth：只从当前目录向下统计depth层(文件的层次结构)，当前目录为第0层
• -‌-inodes 列出inode的使用情况，而不是块使用情况
• -L 显示链接指向的文件或目录的所占用空间大小，而不是链接文件本身
• -t 值：如果给定的值为正数，则只打印大于等于该值的目录或文件信息，如果值为负数，则只打印小于等于该值的目录或文件，这里的值可以使用kB、k、KiB等单位
• -‌-time：打印文件或目录的上一次内容修改时间mtime
• -‌-time=ctime：打印文件或目录上一次属性修改时间ctime
• -‌-time=atime：打印文件或目录上一次访问时间atime
• -‌-exclude=正则pattern：递归统计时，跳过与pattern匹配的子目录或文件，如du -‌-exclude=’*.o’ 排除以.o结尾的文件
• -X 文件名：从该文件中获取需要排除的文件或目录，每一行表示一个或一类文件，可以使用正则表达式，如果文件名为-，表示从标准输入获取

文件系统修复

fsck [参数] 分区设备名

• -a  不显示用户提示，自动修复文件系统
• -y  功能同-a，部分文件系统仅支持-y

文件系统的挂载与卸载

Linux文件系统将所有的磁盘都并入一个虚拟目录下。在使用新的存储媒体之前(如载入U盘等)，需要把它映射到虚拟目录下的某个位置，方便通过虚拟目录直接操作文件和设备，这个步骤称为挂载(mounting)

/etc/fstab文件

/etc/fstab(File System Table)文件用来存储文件系统的静态信息，包括可以挂载的文件系统、挂载点路径、文件系统类型以及它们的挂载选项(如读写权限、是否需要自动挂载等)，fsck、mount、umount、swapon、swapoff等命令都会读取该文件作为配置来源

/etc/fstab 文件每行定义一个挂载项，字段直接使用空格或制表符分隔，可以使用#注释行，每行挂载项的语法格式为：
挂载源 挂载点路径 文件系统类型 挂载选项 dump备份 fsck检查顺序

• 挂载源是指要挂载的设备、远程文件系统、要启用的虚拟内存交换空间等，该参数可以上述挂载源的文件名，或者远程地址(url:路径形式)，也可以UUID(如UUID=3a9f…形式)，标签名(如LABEL=DATA)，这些标签或uuid可以在mkswap(创建虚拟内存交换文件)、fatlabel时指定
• 挂载点为在文件系统中的挂载路径和文件名，如果文件名包含空格，可以使用\040(空格)和\011(制表符)转义。对于交换空间swap，挂载点应该指定为none
• 文件系统类型参考”Linux可用的文件系统”，swap表示用于交换空间的文件系统
• 挂载选项用来控制挂载后文件系统的行为，可以是以下值：

  • defaults 使用内核和文件系统的默认值
  • 控制读写权限，如：ro(只读)、rw(可读写，默认)
  • noauto：表示mount -a(挂载所有配置的文件系统)或swapon -a(启用所有配置的虚拟内存交换空间)时排除该挂载源
  • noatime：不更新文件访问时间atime以提升性能
  • user：允许用户挂载
  • owner：允许所有者挂载
  • sw：表示这是一个交换文件swap
  • nofail：如果此设备不存在，不要输出错误

• dump备份用来指定是否需要被dump工具备份，0表示不备份，1表示备份
• fsck检查顺序用来指定启动时文件系统检查顺序，0表示不检查，1表示当前为根分区优先检查(因此对于根文件系统应该指定为1)，2表示这是其他分区按顺序检查

查询挂载信息

mount显示已经挂载的设备

• -l显示卷标

自动挂载

系统启动时，会根据文件/etc/fstab中指定的信息自动挂载部分文件系统，也可以根据该文件手动执行该过程

mount -a根据配置文件 /etc/fstab 自动挂载

• -a 挂载所有未挂载的文件系统
• -aF 会同时挂载所有文件系统
• -aO 可以在/etc/fstab中为某个文件系统指定特定的挂载选项，并应用这些选项

手动挂载

mount [-t 文件系统] [-L 卷标名] [-o 特殊选项] 设备文件名 挂载点

• -t 文件系统：挂载指定文件系统，如 ext4、iso9660
• -L 卷标名：自定义卷标的名字
• -f 模拟挂载设备，但并不真的挂载
• -s 忽略该文件系统不支持的挂载选项
• -r 将设备挂载为只读的
• -w 将设备挂载为可读写的（默认参数）
• -v 详细模式，详细说明挂在设备的每一步
• -n 挂载设备，但不注册到/etc/mtab已挂载设备文件中
• -s 忽略该文件系统不支持的挂载选项
• -o 特殊选项：指定挂载的额外选项，以下是几个常用的选项：

硬件设备文件名

通过文件名可以判断该设备文件对应的设备，以下说常用的设备文件名

挂载光盘

为方便文件查找，一般将光盘挂载于根目录下的 /media ，U盘挂载于/mnt目录下，iso9660为光盘默认文件系统，因此-t iso9660 可以省略

mount -t iso9660 /dev/cdrom /media

挂载U盘

1. fdisk -l查看U盘设备文件名

2. mount -t  文件系统  /dev/U盘设备文件名  /mnt

linux默认不支持NTFS文件系统(大部分移动硬盘设备使用NTFS文件系统)，但可以通过插件提供支持

卸载设备

注意，如果有任何程序正在使用设备上的文件，系统就不允许卸载，而是会提示 device is busy，注意命令不是un开头，没有n
umount 设备文件名或挂载点目录名卸载设备

如果在卸载设备时，系统提示设备繁忙，无法卸载设备，通常是有进程还在访问该设备或使用该设备上的文件。这时可用lsof命令获得使用它的进程信息，然后在应用中停止使用该设备或停止该进程。如：lsof /path/to/device/node，或者lsof /path/to/mount/point