dd 命令：数据管理的瑞士军刀

前言

在 Linux 和 Unix 系统中，dd 是一个功能强大且多用途的命令行工具。它用于复制和转换数据。尽管最初设计简单，dd 现在已经成为系统管理员、开发人员和高级用户的必备工具，用于备份、恢复和操作磁盘镜像等任务。

dd 的基本用法

dd 的基本语法如下：

dd if=<输入文件> of=<输出文件> [option]

• if：输入文件（input file）
• of：输出文件（output file）

实例

复制文件

要复制一个文件，可以使用以下命令：

dd if=sourcefile of=destfile

这将把 sourcefile 的内容复制到 destfile。

制作磁盘镜像

dd 常用于创建磁盘镜像文件：

dd if=/dev/sdX of=/path/to/disk.img

将 /dev/sdX 替换为实际的设备名称，这将创建一个磁盘镜像文件 disk.img。

从磁盘镜像恢复数据：

要将镜像文件恢复到磁盘，可以反向操作：

dd if=/path/to/disk.img of=/dev/sdX

创建压缩的磁盘镜像

结合 gzip 和 dd 创建压缩的磁盘镜像：

创建镜像：

dd if=/dev/sdX | gzip > /path/to/disk.img.gz

恢复压缩镜像：

gunzip -c /path/to/disk.img.gz | dd of=/dev/sdX

创建启动盘：

将 ISO 文件写入 USB 驱动器以创建启动盘：

dd if=/path/to/ubuntu.iso of=/dev/sdX bs=4M
sync

bs=4M 设置块大小为 4MB，sync 确保数据从缓存中写入磁盘。

克隆磁盘

直接克隆一块磁盘到另一块磁盘，这对于磁盘升级或替换非常有用。

dd if=/dev/sdX of=/dev/sdY bs=4M

备份和恢复 MBR：

备份 MBR（主引导记录）：

dd if=/dev/sdX of=/path/to/mbr_backup.img bs=512 count=1

恢复 MBR：

dd if=/path/to/mbr_backup.img of=/dev/sdX bs=512 count=1

其他常用选项

• bs：设置块大小。例如，bs=4M 表示块大小为 4MB。
• count：仅复制指定数量的块。
• skip：跳过输入文件的指定块数。
• seek：跳过输出文件的指定块数。

高级用法

数据擦除

为了安全地擦除磁盘上的数据，可以用零填充：

dd if=/dev/zero of=/dev/sdX bs=1M

或者用随机数据填充：

dd if=/dev/urandom of=/dev/sdX bs=1M

创建稀疏文件

稀疏文件只实际占用文件中包含数据的块的空间，而未使用的部分不占用实际磁盘空间：

dd if=/dev/zero of=sparse.file bs=1M count=0 seek=1000

监控 dd 进度

如果你的 dd 版本不支持 status=progress，可以通过向 dd 进程发送 USR1 信号来显示进度：

dd if=/dev/zero of=/path/to/output.file bs=1G &
pid=$!
while kill -USR1 $pid 2>/dev/null; do sleep 1; done

使用 pv 监控进度

结合 pv 工具监控进度：

dd if=/dev/zero bs=4M count=1024 | pv | dd of=disk.img bs=4M

创建交换分区

可以使用 dd 创建交换分区文件：

dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1M count=1024
mkswap /swapfile
swapon /swapfile

创建带有文件系统的磁盘镜像

创建一个文件系统并复制文件：

dd if=/dev/zero of=/path/to/filesystem.img bs=1M count=1000
mkfs.ext4 /path/to/filesystem.img
mkdir /mnt/myimage
mount -o loop /path/to/filesystem.img /mnt/myimage
cp -r /path/to/data/* /mnt/myimage
umount /mnt/myimage

性能测试

dd 可以用来测试磁盘性能。例如，

测试写入速度：

dd if=/dev/zero of=testfile bs=1G count=1 oflag=dsync

测试读取速度：

dd if=testfile of=/dev/null bs=1G count=1 iflag=dsync

oflag=dsync 选项用于确保输出文件（通常是磁盘设备或文件）在写操作完成后立即同步到存储设备。这意味着每个写操作在完成后，数据都会被立即刷新到磁盘，确保数据的持久性。这样可以防止数据丢失，但可能会降低写入性能，因为每次写入操作都需要等待数据写入磁盘完成。

除了 oflag 外，dd 还有许多其他有用的参数，可以根据具体需求进行调整。

iflag

• direct：直接从磁盘读取数据，绕过缓存。
• fullblock：确保读取完整的块。
• sync：将输入数据同步到输出，填充剩余空间。

dd if=inputfile of=outputfile bs=4M iflag=direct

conv

• noerror：忽略读取错误，继续进行操作。
• sync：填充输入块中剩余的部分，用零填充。
• notrunc：不截断输出文件。

dd if=inputfile of=outputfile bs=4M conv=noerror,sync

oflag

• append：在输出文件末尾附加数据。
• direct：直接写入磁盘，绕过缓存。
• sync：每个写操作同步到磁盘。
• notrunc：不截断输出文件。

dd if=inputfile of=outputfile bs=4M oflag=direct

status

• none：不显示任何状态信息。
• noxfer：不显示传输速率信息。
• progress：显示进度信息。

dd if=inputfile of=outputfile bs=4M status=progress

seek 和 skip：

• seek：跳过输出文件中的指定块数。
• skip：跳过输入文件中的指定块数。

dd if=inputfile of=outputfile bs=1M seek=100

dd if=inputfile of=outputfile bs=1M skip=100

count

指定要复制的块数。

dd if=inputfile of=outputfile bs=1M count=100

bs、ibs、obs

• bs：设置同时作为输入和输出的块大小。
• ibs：设置输入块大小。
• obs：设置输出块大小。

dd if=inputfile of=outputfile bs=4M

dd if=inputfile of=outputfile ibs=1M obs=2M

注意事项

1. 小心使用：dd 是一个非常强大的工具，但如果使用不当，可能会导致数据丢失或系统无法启动。确保在运行命令前仔细检查输入和输出文件的路径。
2. 执行效率：根据具体任务调整块大小 (bs) 以优化性能。例如，对于大文件传输，较大的块大小可以提高速度。
3. 权限要求：一些操作可能需要超级用户权限，例如处理磁盘设备时，可以使用 sudo 命令提升权限。

总结

dd 是一个灵活而强大的工具，广泛应用于数据备份、恢复、克隆和销毁等操作。通过掌握 dd 的基本用法和高级选项，用户可以在各种场景下高效地管理数据。尽管功能强大，但使用 dd 时需特别小心，以避免意外的数据丢失。