Linux文件系统的简单操作

现在我们知道磁盘的整体数据是在 superblock 区块中，但是每个各别文件的容量则在 inode 当中记载的。那在文字接口底下该如何叫出这几个数据呢？底下就让我们来谈一谈这两个命令：

df：列出文件系统的整体磁盘使用量；
du：评估文件系统的磁盘使用量(常用在推估目录所占容量)

df

[root@www ~]# df [-ahikHTm] [目录或文件名]
选项与参数：
-a  ：列出所有的文件系统，包括系统特有的 /proc 等文件系统；
-k  ：以 KBytes 的容量显示各文件系统；
-m  ：以 MBytes 的容量显示各文件系统；
-h  ：以人们较易阅读的 GBytes, MBytes, KBytes 等格式自行显示；
-H  ：以 M=1000K 取代 M=1024K 的进位方式；
-T  ：连同该 partition 的 filesystem 名称 (例如 ext3) 也列出；
-i  ：不用硬盘容量，而以 inode 的数量来显示

范例一：将系统内所有的 filesystem 列出来！
[root@www ~]# df
Filesystem      1K-blocks      Used Available Use% Mounted on
/dev/hdc2         9920624   3823112   5585444  41% /
/dev/hdc3         4956316    141376   4559108   4% /home
/dev/hdc1          101086     11126     84741  12% /boot
tmpfs              371332         0    371332   0% /dev/shm
# 在 Linux 底下如果 df 没有加任何选项，那么默认会将系统内所有的
# (不含特殊内存内的文件系统与 swap) 都以 1 Kbytes 的容量来列出来！
# 至于那个 /dev/shm 是与内存有关的挂载，先不要理他！

范例二：将容量结果以易读的容量格式显示出来
[root@www ~]# df -h
Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/hdc2             9.5G  3.7G  5.4G  41% /
/dev/hdc3             4.8G  139M  4.4G   4% /home
/dev/hdc1              99M   11M   83M  12% /boot
tmpfs                 363M     0  363M   0% /dev/shm
# 不同于范例一，这里会以 G/M 等容量格式显示出来，比较容易看啦！

范例三：将系统内的所有特殊文件格式及名称都列出来
[root@www ~]# df -aT
Filesystem    Type 1K-blocks    Used Available Use% Mounted on
/dev/hdc2     ext3   9920624 3823112   5585444  41% /
proc          proc         0       0         0   -  /proc
sysfs        sysfs         0       0         0   -  /sys
devpts      devpts         0       0         0   -  /dev/pts
/dev/hdc3     ext3   4956316  141376   4559108   4% /home
/dev/hdc1     ext3    101086   11126     84741  12% /boot
tmpfs        tmpfs    371332       0    371332   0% /dev/shm
none   binfmt_misc         0       0         0   -  /proc/sys/fs/binfmt_misc
sunrpc  rpc_pipefs         0       0         0   -  /var/lib/nfs/rpc_pipefs
# 系统里面其实还有很多特殊的文件系统存在的。那些比较特殊的文件系统几乎
# 都是在内存当中，例如 /proc 这个挂载点。因此，这些特殊的文件系统
# 都不会占据硬盘空间喔！ ^_^

范例四：将 /etc 底下的可用的磁盘容量以易读的容量格式显示
[root@www ~]# df -h /etc
Filesystem            Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/hdc2             9.5G  3.7G  5.4G  41% /
# 这个范例比较有趣一点啦，在 df 后面加上目录或者是文件时， df
# 会自动的分析该目录或文件所在的 partition ，并将该 partition 的容量显示出来，
# 所以，您就可以知道某个目录底下还有多少容量可以使用了！ ^_^

范例五：将目前各个 partition 当中可用的 inode 数量列出
[root@www ~]# df -ih
Filesystem            Inodes   IUsed   IFree IUse% Mounted on
/dev/hdc2               2.5M    147K    2.3M    6% /
/dev/hdc3               1.3M      46    1.3M    1% /home
/dev/hdc1                26K      34     26K    1% /boot
tmpfs                    91K       1     91K    1% /dev/shm
# 这个范例则主要列出可用的 inode 剩余量与总容量。分析一下与范例一的关系，
# 你可以清楚的发现到，通常 inode 的数量剩余都比 block 还要多呢

先来说明一下范例一所输出的结果信息为：

Filesystem：代表该文件系统是在哪个 partition ，所以列出装置名称；

1k-blocks：说明底下的数字单位是 1KB 呦！可利用 -h 或 -m 来改变容量；

Used：顾名思义，就是使用掉的硬盘空间啦！

Available：也就是剩下的磁盘空间大小；

Use%：就是磁盘的使用率啦！如果使用率高达 90% 以上时，最好需要注意一下了，免得容量不足造成系统问题喔！(例如最容易被灌爆的 /var/spool/mail 这个放置邮件的磁盘)

Mounted on：就是磁盘挂载的目录所在啦！(挂载点啦！)

由于 df 主要读取的数据几乎都是针对一整个文件系统，因此读取的范围主要是在 Superblock 内的信息，所以这个命令显示结果的速度非常的快速！在显示的结果中你需要特别留意的是那个根目录的剩余容量！因为我们所有的数据都是由根目录衍生出来的，因此当根目录的剩余容量剩下 0 时，那你的 Linux 可能就问题很大了。

du

[root@www ~]# du [-ahskm] 文件或目录名称
选项与参数：
-a  ：列出所有的文件与目录容量，因为默认仅统计目录底下的文件量而已。
-h  ：以人们较易读的容量格式 (G/M) 显示；
-s  ：列出总量而已，而不列出每个各别的目录占用容量；
-S  ：不包括子目录下的总计，与 -s 有点差别。
-k  ：以 KBytes 列出容量显示；
-m  ：以 MBytes 列出容量显示；

范例一：列出目前目录下的所有文件容量
[root@www ~]# du
8       ./test4     <==每个目录都会列出来
8       ./test2
....中间省略....
12      ./.gconfd   <==包括隐藏文件的目录
220     .           <==这个目录(.)所占用的总量
# 直接输入 du 没有加任何选项时，则 du 会分析『目前所在目录』
# 的文件与目录所占用的硬盘空间。但是，实际显示时，仅会显示目录容量(不含文件)，
# 因此 . 目录有很多文件没有被列出来，所以全部的目录相加不会等于 . 的容量喔！
# 此外，输出的数值数据为 1K 大小的容量单位。

范例二：同范例一，但是将文件的容量也列出来
[root@www ~]# du -a
12      ./install.log.syslog   <==有文件的列表了
8       ./.bash_logout
8       ./test4
8       ./test2
....中间省略....
12      ./.gconfd
220     .

范例三：检查根目录底下每个目录所占用的容量
[root@www ~]# du -sm /*
7       /bin
6       /boot
.....中间省略....
0       /proc
.....中间省略....
1       /tmp
3859    /usr     <==系统初期最大就是他了啦！
77      /var
# 这是个很常被使用的功能～利用通配符 * 来代表每个目录，
# 如果想要检查某个目录下，哪个次目录占用最大的容量，可以用这个方法找出来
# 值得注意的是，如果刚刚安装好 Linux 时，那么整个系统容量最大的应该是 /usr
# 而 /proc 虽然有列出容量，但是那个容量是在内存中，不占硬盘空间。

与 df 不一样的是，du 这个命令其实会直接到文件系统内去搜寻所有的文件数据，所以上述第三个范例命令的运行会运行一小段时间！此外，在默认的情况下，容量的输出是以 KB 来设计的，如果你想要知道目录占了多少 MB ，那么就使用 -m 这个参数即可啰！而，如果你只想要知道该目录占了多少容量的话，使用 -s 就可以啦！

至于 -S 这个选项部分，由于 du 默认会将所有文件的大小均列出，因此假设你在 /etc 底下使用 du 时，所有的文件大小，包括 /etc 底下的次目录容量也会被计算一次。然后最终的容量 (/etc) 也会加总一次，因此很多朋友都会误会 du 分析的结果不太对劲。所以啰，如果想要列出某目录下的全部数据，或许也可以加上 -S 的选项，减少次目录的加总喔！

Hard Link (实体链接, 硬式连结或实际连结)

[root@www ~]# ln /etc/crontab .   <==创建实体链接的命令
[root@www ~]# ll -i /etc/crontab /root/crontab
1912701 -rw-r--r-- 2 root root 255 Jan  6  2007 /etc/crontab
1912701 -rw-r--r-- 2 root root 255 Jan  6  2007 /root/crontab

你可以发现两个档名都连结到 1912701 这个 inode 号码，所以您瞧瞧，是否文件的权限/属性完全一样呢？因为这两个『档名』其实是一模一样的『文件』啦！而且你也会发现第二个字段由原本的 1 变成 2 了！那个字段称为『连结』，这个字段的意义为：『有多少个档名链接到这个 inode 号码』的意思。如果将读取到正确数据的方式画成示意图，就类似如下画面：

上图的意思是，你可以透过 1 或 2 的目录之 inode 指定的 block 找到两个不同的档名，而不管使用哪个档名均可以指到 real 那个 inode 去读取到最终数据！那这样有什么好处呢？最大的好处就是『安全』！如同上图中，如果你将任何一个『档名』删除，其实 inode 与 block 都还是存在的！此时你可以透过另一个『档名』来读取到正确的文件数据喔！此外，不论你使用哪个『档名』来编辑，最终的结果都会写入到相同的 inode 与 block 中，因此均能进行数据的修改哩！

hard link 是有限制的：

不能跨 Filesystem；

不能 link 目录。

Symbolic Link (符号链接，亦即是快捷方式)

相对于 hard link ， Symbolic link 可就好理解多了，基本上， Symbolic link 就是在创建一个独立的文件，而这个文件会让数据的读取指向他 link 的那个文件的档名！由于只是利用文件来做为指向的动作，所以，当来源档被删除之后，symbolic link 的文件会『开不了』，会一直说『无法开启某文件！』。实际上就是找不到原始『档名』而已啦！

举例来说，我们先创建一个符号链接文件链接到 /etc/crontab 去看看：

[root@www ~]# ln -s /etc/crontab crontab2
[root@www ~]# ll -i /etc/crontab /root/crontab2
1912701 -rw-r--r-- 2 root root 255 Jan  6  2007 /etc/crontab
 654687 lrwxrwxrwx 1 root root  12 Oct 22 13:58 /root/crontab2 -> /etc/crontab

由上表的结果我们可以知道两个文件指向不同的 inode 号码，当然就是两个独立的文件存在！而且连结档的重要内容就是他会写上目标文件的『文件名』，你可以发现为什么上表中连结档的大小为 12 bytes 呢？因为箭头(-->)右边的档名『/etc/crontab』总共有 12 个英文，每个英文占用 1 个 byes ，所以文件大小就是 12bytes了！

关于上述的说明，我们以如下图示来解释：

由 1 号 inode 读取到连结档的内容仅有档名，根据档名链接到正确的目录去取得目标文件的 inode ，最终就能够读取到正确的数据了。你可以发现的是，如果目标文件(/etc/crontab)被删除了，那么整个环节就会无法继续进行下去，所以就会发生无法透过连结档读取的问题了！

这里还是得特别留意，这个 Symbolic Link 与 Windows 的快捷方式可以给他划上等号，由 Symbolic link 所创建的文件为一个独立的新的文件，所以会占用掉 inode 与 block 喔！

[root@www ~]# ln [-sf] 来源文件 目标文件
选项与参数：
-s  ：如果不加任何参数就进行连结，那就是hard link，至于 -s 就是symbolic link
-f  ：如果 目标文件 存在时，就主动的将目标文件直接移除后再创建！

范例一：将 /etc/passwd 复制到 /tmp 底下，并且观察 inode 与 block
[root@www ~]# cd /tmp
[root@www tmp]# cp -a /etc/passwd .
[root@www tmp]# du -sb ; df -i .
18340   .  <==先注意一下这里的容量是多少！
Filesystem            Inodes   IUsed   IFree IUse% Mounted on
/dev/hdc2            2560864  149738 2411126    6% /
# 利用 du 与 df 来检查一下目前的参数～那个 du -sb
# 是计算整个 /tmp 底下有多少 bytes 的容量啦！

范例二：将 /tmp/passwd 制作 hard link 成为 passwd-hd 文件，并观察文件与容量
[root@www tmp]# ln passwd passwd-hd
[root@www tmp]# du -sb ; df -i .
18340   .
Filesystem            Inodes   IUsed   IFree IUse% Mounted on
/dev/hdc2            2560864  149738 2411126    6% /
# 仔细看，即使多了一个文件在 /tmp 底下，整个 inode 与 block 的容量并没有改变！

[root@www tmp]# ls -il passwd*
586361 -rw-r--r-- 2 root root 1945 Sep 29 02:21 passwd
586361 -rw-r--r-- 2 root root 1945 Sep 29 02:21 passwd-hd
# 原来是指向同一个 inode 啊！这是个重点啊！另外，那个第二栏的连结数也会添加！

范例三：将 /tmp/passwd 创建一个符号链接
[root@www tmp]# ln -s passwd passwd-so
[root@www tmp]# ls -li passwd*
586361 -rw-r--r-- 2 root root 1945 Sep 29 02:21 passwd
586361 -rw-r--r-- 2 root root 1945 Sep 29 02:21 passwd-hd
586401 lrwxrwxrwx 1 root root    6 Oct 22 14:18 passwd-so -> passwd
# passwd-so 指向的 inode number 不同了！这是一个新的文件～这个文件的内容是指向
# passwd 的。passwd-so 的大小是 6bytes ，因为 passwd 共有六个字符之故

[root@www tmp]# du -sb ; df -i .
18346   .
Filesystem            Inodes   IUsed   IFree IUse% Mounted on
/dev/hdc2            2560864  149739 2411125    6% /
# 呼呼！整个容量与 inode 使用数都改变啰～确实如此啊！

范例四：删除源文件 passwd ，其他两个文件是否能够开启？
[root@www tmp]# rm passwd
[root@www tmp]# cat passwd-hd
......正常显示完毕！
[root@www tmp]# cat passwd-so
cat: passwd-so: No such file or directory
[root@www tmp]# ll passwd*
-rw-r--r-- 1 root root 1945 Sep 29 02:21 passwd-hd
lrwxrwxrwx 1 root root    6 Oct 22 14:18 passwd-so -> passwd
# 怕了吧！符号链接果然无法开启！另外，如果符号链接的目标文件不存在，
# 其实档名的部分就会有特殊的颜色显示喔！

关于目录的 link 数量：

或许您已经发现了，那就是，当我们以 hard link 进行『文件的连结』时，可以发现，在 ls -l 所显示的第二字段会添加一才对，那么请教，如果创建目录时，他默认的 link 数量会是多少？让我们来想一想，一个『空目录』里面至少会存在些什么？呵呵！就是存在 . 与 .. 这两个目录啊！那么，当我们创建一个新目录名称为 /tmp/testing 时，基本上会有三个东西，那就是：

/tmp/testing

/tmp/testing/.

/tmp/testing/..

而其中 /tmp/testing 与 /tmp/testing/. 其实是一样的！都代表该目录啊～而 /tmp/testing/.. 则代表 /tmp 这个目录，所以说，当我们创建一个新的目录时，『新的目录的 link 数为 2 ，而上一级目录的 link 数则会添加 1 』