文件系统¶

分区(Partition)和文件系统(Filesystem)¶

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Linux上的分区指：存储设备中划分出来的一个片段，该片段与其他片段逻辑上分离，好比一个个独立的房间。

分区表存储各个分区的元数据，比如起始位置、终止位置、大小等。有两种主要的分区表类型，MBR(older)和GPT(newer)：

Partition tables	Maximum primary partitions	Maximum size for each partition	Security	Operating system Support
Master Boot Record (MBR)	4	2TB	No such security features	Supports most modern OS
Guid Partition Table (GPT)	No such limit	18 Exabytes	CRC32 checksum mechanism to verify the integrity of files	Supports most modern OS

从上表可以很明显地看出，为什么GPT更推荐。

文件系统是我们在每个分区中管理数据的方式。它负责索引、存储、检索、命名文件和维护文件的元数据（文件所有者、大小、权限等）。存储在分区中。

一个文件保存在多个连续的 扇区（sector） 中，现代每个扇区大约为4096字节。文件系统负责组织哪些扇区准备好使用了、一个文件必须存储在哪个扇区、哪个扇区存储了什么文件。如果没有这种组织，就无法无法检索任何文件，因为系统无法得知文件的位置（block，块）。

主要的文件系统分类：

文件分配表（FAT，File Allocation Table）是Microsoft开发的第一个文件系统。从1997发布之后，有多个版本，称为FAT12、FAT16、FAT32，连续地增加了最大支持文件大小（file size）和驱动器大小（drive size）。

FAT32允许的最大文件大小为4Gb。直至WindowsXP，FAT32是默认的文件系统，之后被NTFS取代。虽然FAT非常基础，但是它支持几乎所有的设备和操作系统。

注：驱动器（drive），是一个能存储和读取非易失信息的位置，比如磁盘（disk）或光盘（disc）。

如下图，驱动器A:是一个软盘（floppy drive），驱动器C:是主硬盘（primary hard drivce），驱动器D:和E:是分区，F:是CD-ROM。 CD-ROM常常是最后一个盘符（drive letter）。在多数情况下，硬盘是C:驱动器，CD-ROM或其他光盘是D:驱动器。

驱动器示例

新技术文件系统（New Technology File System，NTFS）是FAT的现代替代者。除了支持高达16EB（大于170亿GB）的驱动器大小和256TB的单文件大小外，还支持日志系统（journaling system）。

Linux的扩展文件系统（extended file system）或ext于1992年发布。之后有了3次更新：

ext2引入了文件属性（文件权限），ext3引入了日志功能（journaling）。

ext4对ext2和ext3向后兼容，增加了存储限制和一些性能调整。可以支持高达1EB的卷（volumn），单个文件可以达16TB。

ext4也引入了延迟内存分配的概念，即在文件被强制刷新到存储设备时才为其分配扇区。这提高了CPU的性能并减少了坏的扇区。今天几乎所有的现代Linux发行版都使用ext4作为默认的文件系统。

下图是一个分区和文件系统的层次结构示例：

分区和文件系统的层次结构示例图

我有一个500GB的SSD，分成3个分区（boot、home、root），使用GPT作为分区表。

我没有分出swap分区。所有的分区都跑在ext4文件系统上。

在一个双启动（dual-booted）存储设备（Windows和Linux）上，还有几个适用于Windwows的NTFS分区。

你可以使用以下命令在任意存储设备上查看分区：

lsblk

更多资源请访问：

挂载：使设备上的文件和目录可以通过文件系统访问的一个过程。见维基百科。

挂载点：A mount point is a location in the partition used as a root filesystem.