Linux挂载NTFS分区的操作指南_Linux

引言

在使用windows和linux双系统的电脑上，通常我们可能也需要在linux上访问ntfs分区。虽然linux用户一般来说不一定会有分区的习惯，但是在双系统情况下，两个系统复用ntfs分区也是很常见的。

今天，就来讨论双系统复用分区的场景下，如何正确地在linux挂载ntfs分区。

1，linux的ntfs驱动

事实上，老版本的linux内核并不原生支持读取ntfs分区，尤其是ntfs是windows系统专有的文件系统，而不是开放的。因此很长一段时间，都是使用ntfs-3g这个开源驱动实现在linux挂载并读取ntfs分区。

然而，ntfs-3g是基于fuse的用户态文件系统驱动，读写性能非常低（可能只有硬盘实际性能的40 - 50%），每次文件操作都需要在内核和用户空间之间切换，带来许多额外开销，这一点在大量小文件或随机读写场景下尤为显著。

因此，在linux 5.15版本合并了由paragon公司提供的ntfs3内核驱动，该驱动为内核态驱动，直接在内核中处理i/o，性能显著优于ntfs-3g，支持更高效的缓存和更好的并发处理。

在ntfs3刚引入的时候，也存在非常多的缺陷，包括但不限于：

元数据写入不一致
稀疏文件支持存在问题
权限映射异常

不过，该驱动也一直在积极开发维护，这些缺陷也几乎全部被解决，在linux 6.x版本中，ntfs3驱动已经相当成熟。大家若感兴趣也可以在linux内核官网跟踪ntfs3驱动的提交信息：传送门

因此，只要你使用的linux发行版内核版本大于6.0，则建议使用ntfs3驱动以获取更高的性能，否则就使用ntfs-3g保证最大的兼容性。下面也将以ntfs3驱动挂载分区为主讲解。

2，加载ntfs3模块

要挂载ntfs分区，则需要确保系统已加载ntfs3模块，可使用下列命令检查：

lsmod | grep ntfs3

如果有输出，则说明已加载该模块。若输出为空，则表示没有加载该模块，可手动加载：

sudo modprobe ntfs3

然而，手动加载的模块在重启系统后，并不会自动加载。要想自动加载该模块，则需要编辑/etc/initramfs-tools/modules文件，添加一行下列内容：

ntfs3

如图：

然后执行下列命令确保 ntfs3 模块写入initramfs模块加载列表：

sudo update-initramfs -u -k all

重启电脑再执行lsmod就可以发现ntfs3驱动已经加载。

3，挂载ntfs分区

手动挂载分区很简单，只需在-t参数指定ntfs3即可：

mount -t ntfs3 /dev/sdxn /mnt

上述/dev/sdxn替换为实际的ntfs分区设备，/mnt则是挂载点目录，可使用lsblk命令查看分区。

此外，如果想要开机自动挂载，则需要编辑/etc/fstab文件，添加下列行：

# 分区uuid 挂载点 挂载类型 挂载选项 启用备份 启用检查
uuid=xxx... /mnt ntfs3 defaults,discard,prealloc,umask=000 0 0

我们可以使用下列命令查看分区的uuid：

lsblk -o name,fstype,size,type,mountpoints,uuid

如图：

这里着重看一下在/etc/fstab中的挂载选项：

defaults 加入默认的挂载参数，包括：rw, suid, dev, exec, auto, nouser, async, relatime
discard 支持trim命令以提高删除操作的性能，对于固态硬盘通常强烈建议加上该选项，而对于机械硬盘则不需要加上该选项
prealloc 为文件过度预分配空间，减少对不同文件执行并行写入操作时的碎片
umask=000 文件权限掩码，这里设为000表示该分区挂载后所有用户均可读写

对于权限问题，我们需要根据实际情况权衡。首先我们需要知道umask的机制，这个配置表示权限掩码，主要用于fat、ntfs、exfat等不支持unix权限模型的文件系统（对ext4、xfs等原生支持权限的文件系统无效）。对于实际的文件权限，通常就是由默认权限 - 权限掩码得到，默认权限为：

文件：666
文件夹：777

假设我们想要挂载的分区中，仅有root用户可读写，其余用户仅能读取，则可设定umask=022，这样实际的权限：

文件：666 - 022 = 644
文件夹：777 - 022 = 755

此外，我们上述没有指定挂载后分区所属用户和组，因此默认所属都是root，若要指定则可加入uid=xxx,gid=xxx选项，即指定挂载后文件所属的用户和组的id，可分别使用id -u和id -g命令查看当前用户的uid和gid，对于系统安装时创建的第一个用户，通常其uid和gid均为1000。

配置完成后，重启系统即可。

4，挂载失败或无法启动

若挂载失败，或配置/etc/fstab后导致自动挂载失败无法启动，在确认配置完全正确的情况下，则可能是下列原因导致。

(1) ntfs3驱动被屏蔽

若已经根据上述步骤，配置了自动加载ntfs3模块，但是启动后发现实际并未加载，通常说明ntfs3被屏蔽了（在linux mint系统会默认屏蔽），我们可以执行下列命令检查是否包含黑名单配置：

lsinitramfs /boot/initrd.img-$(uname -r) | grep ntfs3

结果：

可见有一个conf文件，编辑该文件：

sudo vim /usr/lib/modprobe.d/mint-blacklist-ntfs3.conf

将blacklist nfts3一行注释掉，如下图：

执行下列命令更新内核即可：

sudo update-initramfs -u -k all

(2) ntfs分区存在错误

如果ntfs3模块已正确加载，但仍然无法挂载，则大概率是ntfs分区存在错误，为dirty状态。可手动挂载分区，若输出下列报错：

[  245.852880] ntfs3(nvme0n1p4): it is recommened to use chkdsk.
[  245.855540] ntfs3(nvme0n1p4): volume is dirty and "force" flag is not set!
[  268.550293] ntfs3(nvme0n1p4): it is recommened to use chkdsk.
[  268.551428] ntfs3(nvme0n1p4): volume is dirty and "force" flag is not set!
[  282.502211] ntfs3(nvme0n1p4): it is recommened to use chkdsk.
[  282.503173] ntfs3(nvme0n1p4): volume is dirty and "force" flag is not set!
[  313.629987] ntfs3(nvme0n1p4): it is recommened to use chkdsk.
[  313.630935] ntfs3(nvme0n1p4): volume is dirty and "force" flag is not set!
[  427.959717] ntfs3(nvme0n1p4): it is recommened to use chkdsk.
[  427.960755] ntfs3(nvme0n1p4): volume is dirty and "force" flag is not set!

这种就是ntfs分区存在错误，导致这个问题的原因通常是：