dd 是一个在 Linux 和类 Unix 系统中用于转换和复制文件的强大工具，它的名字据称来自 "dd"，即 "Data Description"（数据描述）的缩写，或者是一个双关语，来自 IBM 的 JCL 语句 DD (Data Definition)。

dd 命令的核心功能是低级别的复制，它直接读取输入文件（或设备）的原始字节，并将其原封不动地写入输出文件（或设备），不关心文件系统或数据结构，这使得它在很多特殊场景下非常有用。

dd 命令的基本语法

dd 命令的基本语法非常简单：

dd if=<input_file> of=<output_file> [options]

• if= (Input File): 指定输入源，它可以是一个普通文件（如 ~/my.iso），也可以是一个设备文件（如 /dev/sdb 代表一个U盘，/dev/zero 代表一个无限的数据源）。
• of= (Output File): 指定输出目标，同样，可以是文件或设备。
• [options]: 其他选项，用于控制复制过程，如 bs, count, status 等。

核心选项详解

理解以下几个关键选项是掌握 dd 的关键。

a. if= 和 of= (输入与输出)

这是 dd 最核心的两个选项。

• 示例： 复制一个文件

  # 将文件 a.txt 复制到 b.txt
  dd if=a.txt of=b.txt

• 示例： 备份整个硬盘

  # 警告：这会清空目标硬盘的所有数据！
  # 假设 /dev/sda 是源硬盘，/dev/sdb 是目标硬盘
  dd if=/dev/sda of=/dev/sdb

b. bs= (块大小)

bs 指定每次读取和写入的块大小，单位通常是字节，默认值是 512 字节。

• 格式： bs=<size>
• 示例： 使用 1MB 的块大小进行复制

  # 1M 代表 1 * 1024 * 1024 字节
  dd if=/dev/sda of=/dev/sdb bs=1M

• 为什么重要？
  • 性能： 较大的 bs 值可以显著提高复制速度，尤其是在复制大文件或硬盘时，因为它减少了 I/O 操作的次数。
  • 单位： 你可以使用 K (千字节), M (兆字节), G (吉字节) 等来简化书写。1M 通常比 1048576 更易读。

c. count= (块数量)

count 指定要从输入文件中复制的块数量，块大小由 bs 决定。

• 格式： count=<number_of_blocks>
• 示例： 只复制硬盘的前 1GB 数据

  # bs=1M 表示每块 1MB，count=1024 表示复制 1024 块
  # 总共复制 1024 * 1MB = 1GB
  dd if=/dev/sda of=sda_backup.img bs=1M count=1024

• 用途： 通常用于创建镜像备份，而不是完整复制整个设备。

d. status= (状态输出)

dd 默认不显示进度，这会让用户感到不安。status 选项可以解决这个问题。

• progress (推荐): 显示实时的传输统计信息，包括已复制的字节数、速度和预计剩余时间。

  dd if=/dev/sda of=/dev/sdb bs=1M status=progress

• none: 不显示任何状态信息。
• noxfer: 只在完成时显示最终摘要。

实用场景与示例

dd 的真正威力体现在以下场景中。

创建可启动的 USB 驱动器

这是最常见的用途之一,你需要把一个 ISO 镜像文件 "烧录" 到一个 U 盘中，使其成为可启动的安装盘。

步骤：

1. 找到你的 U 盘设备名

   • 插入 U 盘。
   • 打开终端,运行 lsblk 或 sudo fdisk -l。
   • 你会看到类似 /dev/sda, /dev/sdb, /dev/nvme0n1 等设备，新插入的 U 盘是 /dev/sdb 或类似设备。请务必确认设备名，因为下一步会彻底清除该设备的数据！

2. 使用 dd 命令进行烧录

   • 假设你的 ISO 文件是 ~/Downloads/ubuntu-22.04.3-desktop-amd64.iso，你的 U 盘是 /dev/sdb。

   # 强烈建议使用 status=progress 来查看进度
   sudo dd if=~/Downloads/ubuntu-22.04.3-desktop-amd64.iso of=/dev/sdb bs=4M status=progress

   • 注意：
     • of=/dev/sdb 是直接写入设备，整个 U 盘的所有数据都会被覆盖！
     • bs=4M 是一个常用的块大小，能提供不错的速度。
     • 这个命令执行时不会有太多输出,直到完成。status=progress 会让你安心。

备份和恢复硬盘/分区

a. 完整备份硬盘

将整个硬盘 /dev/sda 备份为一个镜像文件。

# 创建 sda 的完整镜像
sudo dd if=/dev/sda of=~/sda_backup.img bs=4M status=progress

b. 从镜像恢复硬盘

将刚才创建的镜像文件恢复到硬盘 /dev/sdb。

# 从镜像恢复到硬盘
sudo dd if=~/sda_backup.img of=/dev/sdb bs=4M status=progress

c. 备份单个分区

假设你想备份 /dev/sda1 分区。

# 备份 sda1 分区
sudo dd if=/dev/sda1 of=~/sda1_backup.img bs=4M status=progress

安全擦除硬盘数据

标准的删除操作只是标记空间为可写,数据并未真正消失。dd 可以用全零覆盖整个硬盘，从而彻底擦除数据。

# 用全零填充 /dev/sdb，擦除所有数据
# 这可能需要很长时间，取决于硬盘大小
sudo dd if=/dev/zero of=/dev/sdb bs=4M status=progress

• /dev/zero: 这是一个特殊的设备文件，它会不断地提供零（NULL 字节）。

• 更安全的方法: 使用随机数据填充两次（DoD 5220.22-M 标准）。

  # 第一遍：用随机数据填充
  sudo dd if=/dev/urandom of=/dev/sdb bs=4M status=progress
  # 第二遍：再用全零填充
  sudo dd if=/dev/zero of=/dev/sdb bs=4M status=progress

测试硬盘读写速度

这是一个快速了解硬盘性能的技巧。

• 写速度测试:

  # 创建一个 1GB 的测试文件，并记录时间
  dd if=/dev/zero of=~/testfile.img bs=1G count=1 oflag=direct

  • oflag=direct: 绕过系统缓存，直接写入磁盘，能更真实地反映硬件速度。

• 读速度测试:

  # 读取刚才创建的 1GB 文件，并记录时间
  dd if=~/testfile.img of=/dev/null bs=1G iflag=direct

  • iflag=direct: 同样，绕过系统缓存进行读取。
  • of=/dev/null: 将所有读取的数据丢弃到一个“黑洞”设备中，这只是为了测量读取速度，不关心数据内容。

⚠️ 重要警告：dd 是一个危险的命令！

dd 被戏称为 "Disk Destroyer"（磁盘毁灭者）或 "Delete Data"（删除数据），因为它功能强大且直接，几乎没有安全检查。

• 不要弄错 if 和 of！ 如果你把 if 和 of 写反了，dd if=/dev/sdb of=/dev/sda，你会把 U 盘的内容写入你的主硬盘，导致系统崩溃和数据丢失。
• 确认设备名！ 在运行 dd 之前，务必使用 lsblk 或 sudo fdisk -l 仔细检查你要操作的设备名，操作硬盘是不可逆的。
• 它不会覆盖已有文件！ of 指定的文件已存在，dd 会直接覆盖它，从头开始写入。

dd 的现代替代品

虽然 dd 很经典，但也有一些更现代、更安全的工具，特别是用于创建启动盘：

• gnome-disks (或 disks): Ubuntu 自带的图形化磁盘工具，有“还原磁盘映像”功能，可以安全地将 ISO 写入 USB，它会自动处理分区和引导，非常安全。
• balenaEtcher: 一个跨平台的、非常受欢迎的 USB 启动盘制作工具，界面友好，操作简单。
• Ventoy: 一个功能更强大的工具，你只需将 ISO 文件复制到 U 盘即可制作成多启动盘，无需每次都格式化和写入。

• 学习 dd：对于系统管理员和高级用户来说，dd 是一个必须掌握的基础工具，尤其是在没有图形界面的服务器环境中。
• 日常使用：对于普通用户，在制作启动盘时，强烈推荐使用 gnome-disks 或 balenaEtcher，它们更安全、更方便，只有在进行底层磁盘操作（如备份、擦除）时，才需要动用 dd。