Linux磁盘与文件系统管理

浏览数：16 / 时间：2015年06月20日

▲ETX2文件系统

通常一个扇区的大小为512字节（byte=8个二进制位）

分区的要点就是要记录每一个分区的起始与结束柱面

MBR（master boot recorder）最多提供4个分区的记忆

为提高磁头的读取效率，使用了逻辑块的概念 1Block=2^n扇区

每个文件系统开始位置的那个块称为超级块。超级快存储文件系统的大小，空的和满的块，以及其他信息

Ext2规划出inode与block来分别存储档案的属性（inode中存放）和档案的内容（Block area中存放）。在linux ext2文件系统建立一个目录时，ext2文件系统给该目录一个inode和至少一个block。建立一个文件时，ext2至少给文件分配一个inode和相对于该文件大小的块的数量。inode本身不记录文件名，仅记录文件的相关属性，文件名则记录在目录所属的块区域。

使用dumpe2fs查看inode等的信息

Block与inode在格式化的时候就确定了。一个分区能够容纳的文件数与inode有关。一个inode的大小为128字节。块为固定大小，一般为1024/2048/4096块的大小，在格式化的时候根据分区所要存储的文件类型决定块的大小。

▲inode记录的信息

该档案的拥有者与群组（owner/group）

该档案的存储模式（read/write/excute）

该档案的类型（type f,b,c,s,l,p,d）

该档案的时间（ctime,atime,mtime）

该档案的容量

定义档案特性的旗标（flag 例如SUID,SGID）

该档案真正内容的指向（pointer）

………….

▲引入日志式文件系统

当系统要写入一个档案的时候，会先在日志记录区块中记录：某个档案准备要写入磁盘了

开始写入档案的权限与数据

开始更新metadata的数据

完成数据与metadata的更新，在日志记录区块当中完成该档案的记录

Linux文件系统的运行：采用异步方式。读取一个文件时，将文件所在的块数据加载到内存中，如果文件数据被修改，在内存中的数据就被标记为"脏"，而磁盘中的数据还没有被修改，需要写入磁盘，以保证一致性。

载入点：必须是一个目录（可以记录节点与文件名相关信息，而文件不能），而不能是一个文件

Linux支持的文件系统查看/proc/filesystems或/lib/modules/‘uname -r‘/kernel/fs

▲文件系统的简单操作

df [-ahikbmHT] [目录或文件名] 显示系统中当前磁盘的总容量，已使用容量和剩余容量的信息

参数-a 列出所有的文件系统，包括/proc等文件系统

参数-b 以Bytes为单位显示各文件系统

参数-k 以KBytes为单位显示各文件系统

参数-m 以MBytes为单位显示各文件系统

参数-h 以较易阅读的方式显示各文件系统

参数-i 不用硬盘容量，而以inode的数量来显示

参数-H 以M=1000K取代M=1024K的进位来显示

参数-T 将分区的文件系统名称显示出来

du [-ahskm] [档案或目录名称] 查看磁盘盒目录的大小

参数-a 列出所有的档案与目录容量

参数-h 以易读的容量格式（G/M）显示

参数-s 列出总量，而不列出每个目录占用的容量

参数-k 以KBytes列出容量显示

参数-m 以MBytes列出容量显示

ln [-sf] [来源文件] [目标文件]

参数-s 如果ln不加任何参数就进行连接，就是hard link，-s是symbolic link（软连接）

参数-f 如果目标文件存在，就主动将目标文件直接移除后再建立

Hard link（硬连接，实际连接）不能跨filesystem，不能link目录

Symbolic link（符号链接，快捷方式）与windows的快捷方式一样

▲磁盘的分割，格式化，检验与挂载

fdisk [-l] [装置名称] 把整个系统内能够搜寻到的装置的分区全部列出来

参数-l 输出后面接的设备所有的分区内容

d 删除一个磁盘分割

n 新增一个磁盘分割

p 将目前的磁盘分割列出来

q 不储存离开

w 写入磁盘分割表后离开

partprobe

mke2fs [-bicjL] [装置名称] make ext2 file system

参数-b 可以设定每个block的大小，支持1024,2048.4096bytes三种

参数-i 多少容量给予一个inode

参数-c 检查磁盘错误，快速读取测试

参数-c -c 测量读写，速度慢

参数-j 主动加入日志而成为EXT3

参数-L 后面接卷标名称（Label）

fsck [-AtCary] [装置名称]

参数-t fsck可以检查几种不同的filesystem。使用ls –l /sbin/fsck*去检查看看，就知道有几种filesystem

参数-A 依据/etc/fstab的内容，将所有的装置都扫描一次。通常开机过程会执行一次

参数-a 自动修复检查到的有问题的扇区，不用一直按y

参数-r 一定要让使用者决定是否需要修复

参数-y 与-a类似，但是某些filesystem仅支持-y这个参数

参数-C 可以在检验过程当中，使用一个长条图来显示目前的进度

参数-f 强制检查

系统出现极大的问题，导致在linux开机的时候得进入单人单机模式下进行维护的行为时，才使用fsck，被检查的partition务必不可挂载到系统上。

Badblocks [-svw] [装置名称]

参数-s 在屏幕上列出进度

参数-v 可以在屏幕上看到进度

参数-w 使用写入的方式来测试。待检查的装置已有档案时，不建议用此参数

sync 将系统暂存在内存当中的数据回存写入磁盘当中

mount [-tonL] [装置名称代号] [挂载点]

参数-a 依照/etc/fstab的内容将所有相关的磁盘都挂上来

参数-n 一般来说，当我们挂载文件系统到linux上时，linux会主动的将目前的分区与文件系统还有对应的挂载点都记录到/etc/mtab档案中。系统无法写入/etc/mtab时，就可以加上-n这个参数来略过写入mtab的动作

参数-L 系统除了利用装置名称代号之外，还可以利用分区的卷标进行挂载。所以最好为分区取一个系统当中独一无二的名称。

参数-t linux支持的档案格式。例如-t ext3来告知系统用ext3的档案格式来挂载该分区。由于各个文件系统并不相同，所以挂载前要知道该分区的文件系统，若mount后面没有加-t档案系统格式时，则linux在预设的情况下，会主动以/etc/filesystems这个档案内规范的档案系统格式来尝试主动的挂载。也可以利用mount将某个目录挂载到另外一个目录

e2label 装置名称新的label名称

至于系统支持的filesystem类型在/lib/modules/‘uname –r‘/kernel/fs或/proc/filesystems当中。常见的有ext2,ext3,reiserfs等linux惯用文件系统。vfat,msdos等windows常见的filesystem。iso9660为光盘片的格式。nfs,smbfs等网络相关档案系统。

参数-o 后面可以接一些挂载时，额外加上的参数！比如账号、密码、读写权限等

ro,rw 此partition为只读ro或可读写rw

async,sync 此partition为同步写入（sync）或异步（async），预设是async

auto,noauto 允许此分区被以mount –a自动挂载（auto）

dev,nodev 是否允许此分区含有suid/sgid的文件格式

exec,noexec 是否允许此分区上拥有可执行binary档案

user,nouser 是否允许此分区让用户执行mount。一般来说，mount仅有root可以进行，但使用user参数，则可让一般用户也能够对此分区进行mount

defaults 默认值为：rw,suid,dev,exec,auto,nouser,and async

remount 重新挂载，在系统出错或重新更新参数时用

▲设置启动载入

挂载软盘

　　mount –t ext2 /dev/fd0 /mnt/floppy