28、磁盘与文件系统管理全解析

磁盘与文件系统管理全解析

在计算机的使用过程中，操作系统、应用程序以及数据都需要存储在某种永久性存储设备上，这样在关机再开机后，这些数据依然存在。传统上，计算机中的硬盘就承担了这一存储任务。为了更好地组织硬盘上的信息，硬盘通常会被划分为多个分区，并且大多数分区会被赋予一种称为文件系统的结构。本文将详细介绍如何管理硬盘，包括分区、添加文件系统以及以各种方式管理这些文件系统。

1. 理解磁盘存储

在大多数现代操作系统中，数据存储的基本原理是相似的。当安装操作系统时，磁盘会被划分为一个或多个分区，每个分区都会被格式化为一种文件系统。在 Linux 系统中，有些分区可能会被专门格式化为特定的元素，如交换区或逻辑卷管理器（LVM）物理卷。

磁盘用于永久存储数据，而随机存取存储器（RAM）和交换分区则用于临时存储。例如，当运行一个命令时，该命令会从硬盘复制到 RAM 中，以便计算机处理器（CPU）能够更快地访问它。

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，而且 RAM 价格昂贵，并且在计算机重启时数据会被清除。可以将办公室比喻为 RAM 和磁盘：磁盘就像一个文件柜，用于存储所需的信息文件夹；而 RAM 就像办公桌的桌面，在使用文件时将其放在桌面上，不用时则放回文件柜中。

如果由于运行过多进程或某个进程没有释放未使用的内存（即“内存泄漏”）导致 RAM 耗尽，新的进程将无法运行，除非系统能够找到扩展系统内存的方法，这就是交换区发挥作用的地方。交换空间是硬盘上的一个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”，在需要时再将其“交换回来