28、磁盘与文件系统管理全攻略

磁盘与文件系统管理全攻略

1. 理解磁盘存储

在现代操作系统中，数据存储的基本原理大多相同。操作系统、应用程序和数据需要存储在永久性存储设备上，以确保关机再开机后数据依然存在。传统上，计算机使用硬盘来提供这种存储。为了组织硬盘上的信息，硬盘通常会被划分为多个分区，大多数分区会采用一种称为文件系统的结构。

磁盘用于永久存储，而随机存取存储器（RAM）和交换分区则用于临时存储。CPU 从 RAM 中访问数据的速度比从硬盘中快得多，尽管固态硬盘（SSD）在性能上越来越接近 RAM，但硬盘通常比 RAM 容量大得多，且 RAM 价格昂贵，计算机重启时 RAM 中的数据会被清除。可以将办公室比喻为 RAM 和磁盘，磁盘就像文件柜，用于存储所需的信息文件夹；RAM 则像桌面，使用文件时将其放在桌面上，不用时放回文件柜。

如果运行过多进程或出现内存泄漏，导致 RAM 耗尽，新进程将无法运行，除非系统能够扩展内存，这就需要交换空间。交换空间是硬盘上的交换分区或交换文件，计算机可以将当前未使用的 RAM 数据“交换出去”，需要时再“交换回来”。虽然尽量不超过 RAM 容量是更好的选择（交换数据会影响性能），但交换数据总比进程失败要好。

另一种特殊分区是逻辑卷管理器（LVM）物理卷。LVM 物理卷允许创建存储池，称为卷组。从这些卷组中创建和调整逻辑卷的大小比直接调整磁盘分区更灵活。

对于 Linux 系统，至少需要一个磁盘分区分配给整个 Linux 文件系统的根目录（/）。但更常见的做法是为特定目录（如 /home、/var 和 /tmp）分配单独的分区。每个分区通过挂载到文件系统中的指定点连接到更大的 Linux 文件系统。任何添加到分区挂载点目录或其子目录