LINUX教學:Linux磁盤分區(qū)及文件系統(tǒng)管理詳解
《LINUX教學:Linux磁盤分區(qū)及文件系統(tǒng)管理詳解》要點：
本文介紹了LINUX教學:Linux磁盤分區(qū)及文件系統(tǒng)管理詳解，希望對您有用。如果有疑問，可以聯(lián)系我們。
磁盤,提供持久的數(shù)據(jù)存儲,它不像我們的內存,如果突然斷電了,在內存中的數(shù)據(jù)一般都會被丟掉了,內存中的數(shù)據(jù)在保存的時候,會被寫到硬盤里面,磁盤也是一種I/O設備.
我們都知道磁盤分區(qū)完成之后,還要進行格式化,這個格式化操作就是指定文件系統(tǒng),文件系統(tǒng)的本質就是對一個存儲設備上的元數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)就行組織,最終把數(shù)據(jù)有組織的放在可以長期存儲的設備中.
本文主要是介紹可Linux中的磁盤分區(qū)和文件系統(tǒng)管理.
磁盤的接口類型：
IDE：一種較老的接口技術,價格低廉,兼容性強,傳輸速度可達133MB/s；
SCSI：主要應用于中、高端服務器中,支持熱拔插,價格較高,其中UltraSCSI可達320MB/S,UltraSCSI640可達640MB/S；
SCSI接口
SATA：主要用于PC上,串口硬盤,可達6gbps；
SAS：是一種串行鏈接的SCSI接口技術,向下兼容SATA,速度快；
USB：一種便攜的存儲設備,USB3.0理論最大傳輸速度可達500MB/s,現(xiàn)在最新的USB3.1Gen 2最高可達10Gbps.
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并口和串口的區(qū)別：
并口：同一線纜可以接多塊設備,IDE和SCSI為并口硬盤；
串口：同一線纜只可以接一個設備,SATA、SAS和USB為串口,抗干擾能力強.
我們都知道作為linux的哲學思想之一,一切皆文件,在linux中使用設備文件來標識不同的硬盤,也就是設備的拜訪接口,在Linux中I/O設備分為2倍,字符設備和塊設備,基于不同的功能進行分類的：
(1)字符設備：線性拜訪的,數(shù)據(jù)的交換單位是“字符”,提供的連續(xù)的數(shù)據(jù)流,不支持隨機存取,舉例來說,鍵盤、調制解調器都是典型的字符設備；
(2)塊設備：可以提供隨機拜訪,數(shù)據(jù)交換的單位是“塊”,硬盤、CD-ROM驅動器都是典型的塊設備,應用可以尋址磁盤上的任何位置,并讀取數(shù)據(jù).
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在Linux系統(tǒng)中,c代表字符設備,b為塊設備(紅色部分標識).
后面黃色標注的兩行為設備號：
主設備號：左列,區(qū)分設備類型,用于標明設備所需要的驅動程序；
次設備號：右列,區(qū)分同種類型下的不同的設備.
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?mknod命令
?mknod可以創(chuàng)建設備文件,格式如下：
mknod [OPTION]... NAME TYPE [MAJOR MINOR] 選項： -m MODE：創(chuàng)建后的設備文件的拜訪權限
mknod /dev/ttyUSB32 c 188 32
?linux的設備文件都是放在/dev目錄下的,應用程序可以通過這些設備文件完成都設備的讀寫等操作.之前寫過設備都有主次設備號,linux有約定俗成的編號,如硬盤的主設備號在CentOS6和7中為8：
?根據(jù)接口類型的不同,設備的文件名命令也有一些規(guī)定,在centos如下：
?
在引用設備的時候可以通過以下三種方式：
1.設備文件名,也就是/dev目錄下的文件名；
2.系統(tǒng)卷標(volume label)；
3.UUID,唯一表示碼,能夠唯一的表示一個設備.
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MBR和GPT
一塊磁盤是可以被分割成多個分區(qū),從Windows的角度來看,就是C,D,E分區(qū).磁盤分區(qū)的方式有MBR和GPT.
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?MBR(Master Boot Record)
總共大小為512字節(jié),存在于磁盤的第0個扇區(qū).
446bytes：引導啟動操作系統(tǒng)的程序；
64bytes：分區(qū)表,每16bytes標識一個分區(qū),一共能夠有4個主分區(qū),但是如果想劃分更多的區(qū),可以指定擴展分區(qū),比如分為3個主分區(qū),一個擴展分區(qū),而擴展分區(qū)可以劃分為若干個邏輯分區(qū).
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?綜上所述,如果使用MBR分區(qū),就必須至少有一個擴展分區(qū),然后將擴展分區(qū)分成邏輯分區(qū),邏輯分區(qū)的序號從5開始.
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?GPT(GUID Partition Table)：
MBR是另一種分區(qū)方式：
1)：GPT分區(qū)表中最多可以支持128個主分區(qū)
2)：突破了MBR單個分區(qū)只能是2.2T的限制,最大支持1EB容量
在GPT中主分區(qū)、擴展分區(qū)和模糊分區(qū)的概念就淡化了很多.
分區(qū)工具
?fidisk
?1.查看磁盤分區(qū)
fdisk -l device...：查看指定磁盤設備的分區(qū)情況
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?2.管理分區(qū)
?fdisk為MBR方式的分區(qū)工具,提供了交互式的接口來管理分區(qū)所有的操作,都是在內存中完成的,當使用w保存的時候,才真正去創(chuàng)建或修改分區(qū).
fdisk device
?我們來試試,可以看到使用fdisk加設備名,就進入到了一個交互式的界面,輸入m即可獲得贊助：
[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb 歡迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2). 更改將停留在內存中,直到您決定將更改寫入磁盤. 使用寫入命令前請三思. Device does not contain a recognized partition table 使用磁盤標識符 0x3918c6ef 創(chuàng)建新的 DOS 磁盤標簽. 命令(輸入 m 獲取贊助)：m 命令操作 a toggle a bootable flag b edit bsd disklabel c toggle the dos compatibility flag d delete a partition <=======刪除已有分區(qū) g create a new empty GPT partition table G create an IRIX (SGI) partition table l list known partition types <======列出已知的分區(qū)類型 m print this menu <=======查看贊助信息 n add a new partition <=======創(chuàng)建新的分區(qū) o create a new empty DOS partition table p print the partition table <======顯示現(xiàn)有分區(qū)信息 q quit without saving changes <======不保存退出 s create a new empty Sun disklabel t change a partition's system id <========修改分區(qū)類型 u change display/entry units v verify the partition table w write table to disk and exit <========保存并退出 x extra functionality (experts only)
?舉個例子：現(xiàn)在新加了一塊120G的磁盤,分為3個主分區(qū),每個區(qū)20G,余下的空間都給擴展分區(qū)并添加一個20G的邏輯分區(qū).
[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb 歡迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2). 更改將停留在內存中,直到您決定將更改寫入磁盤. 使用寫入命令前請三思. Device does not contain a recognized partition table 使用磁盤標識符 0x3918c6ef 創(chuàng)建新的 DOS 磁盤標簽. 命令(輸入 m 獲取贊助)：n Partition type: p primary (0 primary, 0 extended, 4 free) e extended Select (default p): p 分區(qū)號 (1-4,默認 1)：1 起始 扇區(qū) (2048-251658239,默認為 2048)： 將使用默認值 2048 Last 扇區(qū), +扇區(qū) or +size{K,M,G} (2048-251658239,默認為 251658239)：+20G 分區(qū) 1 已設置為 Linux 類型,大小設為 20 GiB 命令(輸入 m 獲取贊助)：n Partition type: p primary (1 primary, 0 extended, 3 free) e extended Select (default p): p 分區(qū)號 (2-4,默認 2)：2 起始 扇區(qū) (41945088-251658239,默認為 41945088)： 將使用默認值 41945088 Last 扇區(qū), +扇區(qū) or +size{K,M,G} (41945088-251658239,默認為 251658239)：+20G 分區(qū) 2 已設置為 Linux 類型,大小設為 20 GiB 命令(輸入 m 獲取贊助)：n Partition type: p primary (2 primary, 0 extended, 2 free) e extended Select (default p): p 分區(qū)號 (3,4,默認 3)： 起始 扇區(qū) (83888128-251658239,默認為 83888128)： 將使用默認值 83888128 Last 扇區(qū), +扇區(qū) or +size{K,M,G} (83888128-251658239,默認為 251658239)：+20G 分區(qū) 3 已設置為 Linux 類型,大小設為 20 GiB 命令(輸入 m 獲取贊助)：n Partition type: p primary (3 primary, 0 extended, 1 free) e extended Select (default e): e 已選擇分區(qū) 4 起始 扇區(qū) (125831168-251658239,默認為 125831168)： 將使用默認值 125831168 Last 扇區(qū), +扇區(qū) or +size{K,M,G} (125831168-251658239,默認為 251658239)： 將使用默認值 251658239 分區(qū) 4 已設置為 Extended 類型,大小設為 60 GiB 命令(輸入 m 獲取贊助)：n All primary partitions are in use 添加邏輯分區(qū) 5 起始 扇區(qū) (125833216-251658239,默認為 125833216)： 將使用默認值 125833216 Last 扇區(qū), +扇區(qū) or +size{K,M,G} (125833216-251658239,默認為 251658239)：+20G 分區(qū) 5 已設置為 Linux 類型,大小設為 20 GiB
?查看分區(qū)情況：
[root@localhost ~]# fdisk -l /dev/sdb 磁盤 /dev/sdb：128.8 GB, 128849018880 字節(jié),251658240 個扇區(qū) Units = 扇區(qū) of 1 * 512 = 512 bytes 扇區(qū)大小(邏輯/物理)：512 字節(jié) / 512 字節(jié) I/O 大小(最小/最佳)：512 字節(jié) / 512 字節(jié) 磁盤標簽類型：dos 磁盤標識符：0x3918c6ef 設備 Boot Start End Blocks Id System /dev/sdb1 2048 41945087 20971520 83 Linux /dev/sdb2 41945088 83888127 20971520 83 Linux /dev/sdb3 83888128 125831167 20971520 83 Linux /dev/sdb4 125831168 251658239 62913536 5 Extended /dev/sdb5 125833216 167776255 20971520 83 Linux?
?parted
?這個工具既可以做MBR的分區(qū),又可以做GPT的分區(qū),主要時候用來做GPT的.
?1.查看分區(qū)情況:
parted -l device (親測：竟然也可以使用fdisk -l指定設備查看)
?2.管理分區(qū)
?parted也提供了交互式的接口來管理分區(qū),輸入help查看贊助,我們來看一下：
[root@localhost ~]# parted GNU Parted 3.1 使用 /dev/sda Welcome to GNU Parted! Type 'help' to view a list of commands. (parted) help align-check TYPE N check partition N for TYPE(min|opt) alignment help [COMMAND] print general help, or help on COMMAND mklabel,mktable LABEL-TYPE create a new disklabel (partition table) mkpart PART-TYPE [FS-TYPE] START END make a partition name NUMBER NAME name partition NUMBER as NAME print [devices|free|list,all|NUMBER] display the partition table, available devices, free space, all found partitions, or a particular partition quit exit program rescue START END rescue a lost partition near START and END rm NUMBER delete partition NUMBER select DEVICE choose the device to edit disk_set FLAG STATE change the FLAG on selected device disk_toggle [FLAG] toggle the state of FLAG on selected device set NUMBER FLAG STATE change the FLAG on partition NUMBER toggle [NUMBER [FLAG]] toggle the state of FLAG on partition NUMBER unit UNIT set the default unit to UNIT version display the version number and copyright information of GNU Parted (parted)
(parted) select /dev/sdc 使用 /dev/sdc
?2)選擇分區(qū)格式為GPT
mklabel gpt
?下面是命令的使用贊助
(parted) help mklabel mklabel,mktable LABEL-TYPE create a new disklabel (partition table) “標簽類型”是以下任意一項：aix, amiga, bsd, dvh, gpt, mac, msdos, pc98, sun, loop
?3)使用mkpart分區(qū)時,不需要指定分區(qū)的數(shù)字標識(在MBR中可能要指定1-4或更多),可以直接給它加上名稱,這說明在GPT分區(qū)的情況下,主分區(qū)擴展分區(qū)已經(jīng)變得不那么重要了,分區(qū)的起始點最好從1開始
(parted) mkpart 分區(qū)名稱? []? my_data1 文件系統(tǒng)類型? [ext2]? #文件系統(tǒng)先不用管,后面會講到 起始點? 1 # 結束點? 2048 #默認為M
?4)這樣一個分區(qū)就創(chuàng)建好了,可以使用print查看
(parted) print Model: ATA VMware Virtual I (scsi) Disk /dev/sdc: 53.7GB Sector size (logical/physical): 512B/512B Partition Table: gpt Disk Flags: Number Start End Size File system Name 標志 1 1049kB 2048MB 2047MB my_data1
?5)讓我們再來新建一個分區(qū),新建分區(qū)的起始點就是上一個分區(qū)的結束點
(parted) mkpart 分區(qū)名稱? []? my_data2 文件系統(tǒng)類型? [ext2]? 起始點? 2048 結束點? 4096 (parted) (parted) print Model: ATA VMware Virtual I (scsi) Disk /dev/sdc: 53.7GB Sector size (logical/physical): 512B/512B Partition Table: gpt Disk Flags: Number Start End Size File system Name 標志 1 1049kB 2048MB 2047MB my_data1 2 2048MB 4096MB 2048MB my_data2
?6)作為linux的哲學思想之一,避免與用戶交互,我們也可以使用以下方式來創(chuàng)建新的分區(qū)
(parted) mkpart my_data3 4096 6144 (parted) (parted) print Model: ATA VMware Virtual I (scsi) Disk /dev/sdc: 53.7GB Sector size (logical/physical): 512B/512B Partition Table: gpt Disk Flags: Number Start End Size File system Name 標志 1 1049kB 2048MB 2047MB my_data1 2 2048MB 4096MB 2048MB my_data2 3 4096MB 6144MB 2048MB my_data3
?7)parted使用quit退出即生效
(parted) quit 信息: You may need to update /etc/fstab. [root@localhost ~]#
[root@localhost ~]# cat /proc/partitions major minor #blocks name 8 16 125829120 sdb 8 17 20971520 sdb1 8 18 20971520 sdb2 8 19 20971520 sdb3 8 20 1 sdb4 8 21 20971520 sdb5 8 32 52428800 sdc 8 33 1998848 sdc1 8 34 1999872 sdc2 8 35 1999872 sdc3 8 0 20971520 sda 8 1 512000 sda1 8 2 20458496 sda2 11 0 4277248 sr0 253 0 16261120 dm-0 253 1 2097152 dm-1 253 2 2097152 dm-2
?如果沒有識別可以使用以下兩種方式通知內核強制重讀磁盤分區(qū)表：
partx -a device
kpartx -af device
?如果命令一次不能成功,請多試幾次.
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文件系統(tǒng)的特性
磁盤分區(qū)完成之后,還要進行格式化,這個格式化操作就是指定文件系統(tǒng),文件系統(tǒng)的本質就是對一個存儲設備上的元數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)就行組織,最終把數(shù)據(jù)有組織的放在可以長期存儲的設備中.
傳統(tǒng)的說法是一個分區(qū)只能格式化成一種文件系統(tǒng),但是由于新技術的產生,LVM或者RAID,一個分區(qū)可以被格式化成多個文件系統(tǒng),也可以將多個分區(qū)格式格式化成一個文件系統(tǒng).
數(shù)據(jù)一般分為實際的數(shù)據(jù)(實際的數(shù)據(jù),一首mp3)和元數(shù)據(jù)(文件的屬性和權限等),它們在文件系統(tǒng)中存放的位置是不同的.實際的數(shù)據(jù)是存儲在data block中,元數(shù)據(jù)則是存儲在innode中,除此之外還有一個superblock.
superblock：記錄了文件系統(tǒng)的整體信息,包含innode/block的總量、使用量和剩余量和文件系統(tǒng)的格式等
inode：記錄文件的屬性,一個文件占一個inode,同時也記錄了文件所在的block號
block：實際記錄文件的內容,若文件大小大于block,則占用多個block塊
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?下面就來講一下inode和block之間的關系：
?1.索引式文件系統(tǒng)
?若一個文件的inode號是4,此中存放了其block的位置：2,7,13,15,那么操作系統(tǒng)讀取數(shù)據(jù)的時候,就可以根據(jù)inode中block的位置一次性將數(shù)據(jù)讀取出來.
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2.鏈式文件系統(tǒng)
?和索引式文件系統(tǒng)不同的是蓮式讀取文件方式,常見于U盤的FAT格式,這種文件系統(tǒng)沒有inode的存在,每個block的號碼都記錄在前一個block中.
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?3.磁盤重組
?磁盤重組的目的就是將寫在磁盤中離散的block重新組織一下,將同一個文件的block塊集合在一起,以便于數(shù)據(jù)的讀取.導致數(shù)據(jù)離散的原因,一般是由于文件系統(tǒng)使用的時間過長,非常多次的數(shù)據(jù)的操作,比如刪除、增加和修改的次數(shù)很多.
?文件系統(tǒng)的類別
Linux的文件系統(tǒng): ext2(無日志功能), ext3, ext4, xfs, reiserfs, btrfs
光盤：iso9660
網(wǎng)絡文件系統(tǒng)：nfs, cifs
集群文件系統(tǒng)：gfs2, ocfs2
內核級分布式文件系統(tǒng)：ceph
windows的文件系統(tǒng)：vfat, ntfs
偽文件系統(tǒng)：proc, sysfs, tmpfs, hugepagefs
Unix的文件系統(tǒng)：UFS, FFS, JFS
交換文件系統(tǒng)：swap
用戶空間的分布式文件系統(tǒng)：mogilefs, moosefs, glusterfs
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?linux下的EXT2文件系統(tǒng)
EXT2是一種比較舊的文件系統(tǒng)了,從Centos7開始文件系統(tǒng)已經(jīng)開始使用了XFS,但是這種使用inode為基礎的文件系統(tǒng)還是要了解的,畢竟后面也出現(xiàn)了它的升級版本,EXT3和EXT4.
前面說過inode記錄是文件的權限和屬性,inode和block在文件系統(tǒng)創(chuàng)建好之后就已經(jīng)分好了的,但是我們想一想,如果一個硬盤有500G甚至更大,inode和block都放在一起就會顯得不是很合理,數(shù)量過大,不容易去管理.所有在EXT2文件系統(tǒng)中在格式化的時候將文件系統(tǒng)分為多個區(qū)塊,稱為block group,每個block group都有自己的block/inode/superblock.
下面我們就來看看一個block group的大致樣子：
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在文件系統(tǒng)的最前面有一個Boot Sector,可以安裝開機管理程序,這樣我們就能將不同的開機管理程序安裝在個別的文件系統(tǒng)之前,而不用覆蓋整個磁盤的MBR,這樣就能做出多重開機的環(huán)境.
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?block group的內容：
date block：用來放置文件內容的地方,大小一般為1k、2k、4k,block的大小在格式化之后就不能再改變了,每個block就能存放一個文件的數(shù)據(jù).
inode table：記錄了文件的權限,文件的大小,時間戳,flag或者該文件的真正指向
superblock：block和inode的數(shù)量信息,文件系統(tǒng)的時間戳,一個有效比特,該值為0代表已經(jīng)被掛載,該值為1則沒有被掛載
Filesystem Description：文件系統(tǒng)描述說明,描述了每個block group的開始和結束的block號碼,已經(jīng)說明了superblock\bitmap\inodemap\data block分別在哪個一個block號碼之間.
block bitmap：block位圖,記錄block的使用情況,標明了哪些block是空的,我們在刪除的文件的時候,會發(fā)現(xiàn)很快,刪除文件操作其實就是改變了該文件占用的bitmap的位置為空,block的文件暫時沒有刪除,這就是我們的數(shù)據(jù)可以被找回的原因
inode bitmap：inode位圖,與block bitmap的功能類似,記錄的是使用與未使用的inode號碼.
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目錄的Inode
文件系統(tǒng)會給目錄分配至少一個block,inode記錄了權限和屬性以及分配到的block號,而block則記錄了這個目錄下的文件名與該文件名所占用的inode號碼.
下面描述讀取一個目錄下文件的流程：
舉例：root讀取/tmp/test.txt文件的過程：
1./的inode：通過掛載點信息找到inode號碼為128的根目錄的inode,取得權限和block號
2./的block：根據(jù)block的號碼,查看block的內容,找到目錄tmp/的文件名和其inode號
3.tmp/的inode：根據(jù)inode,獲取權限信息和block號
4.tmp/的block：查看對應的block的內容,找到test.txt的inode號
5.test.txt的inode號：根據(jù)inode,獲取權限信息和對應的block號
6.test.txt的block：獲取文件的實際內容
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日志式文件系統(tǒng)功能
數(shù)據(jù)存放區(qū)域：inode table,data block
metadata：中介數(shù)據(jù),變化次數(shù)頻繁,superblock,block bitmap和inode bitmap
新增一個文件的過程：
1.根據(jù)目錄文件的inode確定用戶是否有權限
2.根據(jù)inode位圖找到?jīng)]有使用的inode號,在inode table寫入權限等信息
3.根據(jù)block位圖找到?jīng)]有使用的block號,在block中寫入實際數(shù)據(jù),更新到inode中去
4.更新inode位圖和block位圖,并更新到superblock中
一般一個完整的新建文件的過程就如上
但是但是出現(xiàn)特殊情況,比如斷電,可能會出現(xiàn)數(shù)據(jù)僅僅寫到了inode table和block中卻沒有更新inode位圖和block位圖,也沒有更新superblock,那就導致中介數(shù)據(jù)和真正存儲數(shù)據(jù)的內容不一致.
在EXT2中,要使用e2fsck這個工具,要遍歷整個文件系統(tǒng),!!不敢想象啊!
所以就出現(xiàn)了日志式文件系統(tǒng)：
在文件系統(tǒng)中又單獨劃分一個區(qū)塊,記錄了寫入或修改文件時的信息
1.當要寫入一個文件的時候,就在日志區(qū)塊記錄一下某個文件要寫入了
2.寫入文件的數(shù)據(jù),更新metadata數(shù)據(jù)
3.完成數(shù)據(jù)和metadate的更新,在日志記錄區(qū)塊當中完成對該文件的記錄
這樣,當發(fā)生意外的時候,我們可以直接檢查日志記錄區(qū)塊,查看哪些文件有問題,然后做出校驗即可
EXT2不支持日志式文件系統(tǒng),EXT3和EXT4都支持日志式文件系統(tǒng),并向下兼容EXT2
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VFS
VFS(Virtual Filesystem Switch),linux系統(tǒng)通過VFS的核心功能去讀取文件系統(tǒng).
比如/是使用的是/dev/sda1,其文件系統(tǒng)是ext2格式的,而/home使用的/dev/sda2,其格式為xfs,如果我們現(xiàn)在要讀取/home/Frank,直接cat就行了,我們有指定要用什么文件系統(tǒng)的模塊去讀取嗎?沒有,這個就是VFS的功能,VFS可以管理所有的filesystem,示意圖如下：
?
更多詳情見請繼續(xù)閱讀下一頁的精彩內容：
_baidu_page_break_tag_硬鏈接和符號鏈接
?硬鏈接和符號鏈接都是都是鏈接文件,用"l"表示
?
(紅色為符號鏈接標識l,黃色為引用計數(shù))
?
ln 源文件 鏈接文件
?我們來看一下如下：
[root@localhost ~]# ls -l /etc/ | grep "fstab" -rw-r--r--. 1 root root 541 7月 16 04:37 fstab為其創(chuàng)建一個鏈接
?為其創(chuàng)建一個鏈接
[root@localhost ~]# ln /etc/fstab /tmp/fstab.link
?引用計數(shù)變?yōu)榱?
[root@localhost ~]# ls -l /etc/ | grep "fstab" -rw-r--r--. 2 root root 541 7月 16 04:37 fstab
?再去看一下/tmp下的鏈接文件
[root@localhost ~]# ls -l /tmp/ | grep "link" -rw-r--r--. 2 root root 541 7月 16 04:37 fstab.link
?cat一下內容,因為指向的是inode,所有即使你刪除了源文件,通過符號鏈接還是讀取文件內容：
[root@localhost ~]# cat /tmp/fstab.link # # /etc/fstab # Created by anaconda on Sun Jul 16 04:37:14 2017 # # Accessible filesystems, by reference, are maintained under '/dev/disk' # See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info # /dev/mapper/cl-root / xfs defaults 0 0 UUID=ee087898-527c-41b0-85f6-3880e6bf0b73 /boot xfs defaults 0 0 /dev/mapper/cl-var /var xfs defaults 0 0 /dev/mapper/cl-swap swap swap defaults 0 0
?
符號鏈接
指向一個文件路徑的另一個文件路徑
特性：符號鏈接與文件兩個各自是獨立的文件,各有自己的inode,對文件創(chuàng)建符號鏈接不會增加引用計數(shù)
? ? ? ? ? 支持對目錄創(chuàng)建符號鏈接,可以跨文件系統(tǒng),刪除原文件,符號鏈接指定的路徑就不存在了,此時變成了無效鏈接：
ln -s 源文件 鏈接文件
[root@localhost ~]# touch frank.txt [root@localhost ~]# echo "hello" > ./frank.txt [root@localhost ~]# cat frank.txt hello
?創(chuàng)建符號鏈接：
[root@localhost ~]# ln -s frank.txt frank.link
?查看符號鏈接：
?
?刪除原文件后,符號填充色變黑,原文件名閃爍：
?
?寫了這么些文件系統(tǒng)的基礎知識,應該可以大致理解文件系統(tǒng)是什么個東西了,下面我們就開始介紹如何管理和使用文件系統(tǒng).
文件系統(tǒng)的管理
mkfs.文件系統(tǒng)格式 device
文件系統(tǒng)格式：
mkfs.cramfs mkfs.ext3 mkfs.fat mkfs.msdos mkfs.xfs
mkfs.btrfs mkfs.ext2 mkfs.ext4 mkfs.minix mkfs.vfat
?舉例：將/dev/sdb1格式化為ext4格式
[root@localhost ~]# mkfs.ext4 /dev/sdb1 mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013) 文件系統(tǒng)標簽= OS type: Linux 塊大小=4096 (log=2) 分塊大小=4096 (log=2) Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks 1310720 inodes, 5242880 blocks 262144 blocks (5.00%) reserved for the super user 第一個數(shù)據(jù)塊=0 Maximum filesystem blocks=2153775104 160 block groups 32768 blocks per group, 32768 fragments per group 8192 inodes per group Superblock backups stored on blocks: 32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632, 2654208, 4096000 Allocating group tables: 完成 正在寫入inode表: 完成 Creating journal (32768 blocks): 完成 Writing superblocks and filesystem accounting information: 完成
?也可以使用:
mkfs -t 文件系統(tǒng)格式 device
?舉例：將/dev/sdb1格式化為ext3格式
[root@localhost ~]# mkfs -t ext3 /dev/sdb1 mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013) 文件系統(tǒng)標簽= OS type: Linux 塊大小=4096 (log=2) 分塊大小=4096 (log=2) Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks 1310720 inodes, 5242880 blocks 262144 blocks (5.00%) reserved for the super user 第一個數(shù)據(jù)塊=0 Maximum filesystem blocks=4294967296 160 block groups 32768 blocks per group, 32768 fragments per group 8192 inodes per group Superblock backups stored on blocks: 32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632, 2654208, 4096000 Allocating group tables: 完成 正在寫入inode表: 完成 Creating journal (32768 blocks): 完成 Writing superblocks and filesystem accounting information: 完成
ext系列系統(tǒng)專用管理工具
?mke2fs
創(chuàng)建一個ext2或ext3或ext4的文件系統(tǒng),和mkfs命令類似
mke2fs [OPTIONS] device 常用選項： -t {ext2|ext3|ext4}：指明要創(chuàng)建的文件系統(tǒng)類型 -b {1024|2048|4096}：指明文件系統(tǒng)的塊大小； -L LABEL：指明系統(tǒng)卷標； -j：創(chuàng)建有日志功能的文件系統(tǒng)ext3； -i #：bytes-per-inode,指明inode與字節(jié)的比率；即每多少字節(jié)創(chuàng)建一個Indode; -N #：直接指明要給此文件系統(tǒng)創(chuàng)建的inode的數(shù)量； -m #：指定預留的空間,百分比；
?也可以使用-O選項,指定特性,具體指定的各種feature可以使用命令"man 5 ext4"查看
mke2fs -O feature device
[root@localhost ~]# mke2fs -t ext4 -L my_data /dev/sdb1 mke2fs 1.42.9 (28-Dec-2013) 文件系統(tǒng)標簽=my_data OS type: Linux 塊大小=4096 (log=2) 分塊大小=4096 (log=2) Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks 1310720 inodes, 5242880 blocks 262144 blocks (5.00%) reserved for the super user 第一個數(shù)據(jù)塊=0 Maximum filesystem blocks=2153775104 160 block groups 32768 blocks per group, 32768 fragments per group 8192 inodes per group Superblock backups stored on blocks: 32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632, 2654208, 4096000 Allocating group tables: 完成 正在寫入inode表: 完成 Creating journal (32768 blocks): 完成 Writing superblocks and filesystem accounting information: 完成 ?
[root@localhost ~]# e2label /dev/sdb1
my_data
?設定：
[root@localhost ~]# e2label /dev/sdb2 mydata2 [root@localhost ~]# [root@localhost ~]# e2label /dev/sdb2 mydata2
tune2fs
tune2fs [OPTIONS] DEVICE -l：查看super block的信息 修改文件系統(tǒng)的屬性： -j：修改文件系統(tǒng) -L LABEL:修改卷標 -m #：調整預留空間百分比 -O [^]FEATURE：開啟或關閉某種特性 -o [^]mout_options：開啟或關閉某種默認掛載選項,比如 開啟acl -o acl 或者關閉 -o ^acl
?
blkid device blkid -L LABEL：根據(jù)LABEL定位設備 blkid -U UUID：根據(jù)唯一表示號定位設備
?舉例
[root@localhost ~]# blkid /dev/sdb1 /dev/sdb1: LABEL="my_data" UUID="0557dfda-a2ab-4d75-93be-38f84c6663a1" TYPE="ext4"
文件系統(tǒng)檢測工具
因進程意外終止或者系統(tǒng)崩潰的時候,可能會造成文件損壞,此時應該檢查并修復文件系統(tǒng),建立離線修復.
e2fsck [OPTIONS] device -y：對所有問題自動回答yes -f：即使文件系統(tǒng)處于clean狀態(tài),也要強制檢查,clean說明文件系統(tǒng)沒有問題,反之為dirty
fsck
-t fstype：指名文件系統(tǒng) -a：無須交互而自動修復所有的錯誤 -r：交互式修復
?也可以使用以下格式：
[root@localhost ~]# fsck
fsck fsck.cramfs fsck.ext3 fsck.fat fsck.msdos fsck.xfs
fsck.btrfs fsck.ext2 fsck.ext4 fsck.minix fsck.vfat
[root@localhost ~]# fsck.ext2 /dev/sdb1
在CentOS7上,默認使用的文件系統(tǒng)是xfs,centos6默認不可以格式化分區(qū)為xfs文件系統(tǒng),可以安裝其文件系統(tǒng)驅動,在centos6安裝：
[root@localhost ~]# yum -y install xfsprogs
swap文件系統(tǒng)
舉例：現(xiàn)在要把分區(qū)sdb5轉換為支持swap文件系統(tǒng)
[root@localhost ~]# fdisk /dev/sdb 歡迎使用 fdisk (util-linux 2.23.2). 更改將停留在內存中,直到您決定將更改寫入磁盤. 使用寫入命令前請三思. 命令(輸入 m 獲取幫助)：t 分區(qū)號 (1-5,默認 5)：5 Hex 代碼(輸入 L 列出所有代碼)：l 0 空 24 NEC DOS 81 Minix / 舊 Linu bf Solaris 1 FAT12 27 暗藏的 NTFS Win 82 Linux 交換 / So c1 DRDOS/sec (FAT- 2 XENIX root 39 Plan 9 83 Linux c4 DRDOS/sec (FAT- 3 XENIX usr 3c PartitionMagic 84 OS/2 暗藏的 C: c6 DRDOS/sec (FAT- 4 FAT16 <32M 40 Venix 80286 85 Linux 擴展 c7 Syrinx 5 擴展 41 PPC PReP Boot 86 NTFS 卷集 da 非文件系統(tǒng)數(shù)據(jù) 6 FAT16 42 SFS 87 NTFS 卷集 db CP/M / CTOS / . 7 HPFS/NTFS/exFAT 4d QNX4.x 88 Linux 純文本 de Dell 工具 8 AIX 4e QNX4.x 第2部分 8e Linux LVM df BootIt 9 AIX 可啟動 4f QNX4.x 第3部分 93 Amoeba e1 DOS 訪問 a OS/2 啟動管理器 50 OnTrack DM 94 Amoeba BBT e3 DOS R/O b W95 FAT32 51 OnTrack DM6 Aux 9f BSD/OS e4 SpeedStor c W95 FAT32 (LBA) 52 CP/M a0 IBM Thinkpad 休 eb BeOS fs e W95 FAT16 (LBA) 53 OnTrack DM6 Aux a5 FreeBSD ee GPT f W95 擴展 (LBA) 54 OnTrackDM6 a6 OpenBSD ef EFI (FAT-12/16/ 10 OPUS 55 EZ-Drive a7 NeXTSTEP f0 Linux/PA-RISC 11 暗藏的 FAT12 56 Golden Bow a8 Darwin UFS f1 SpeedStor 12 Compaq 診斷 5c Priam Edisk a9 NetBSD f4 SpeedStor 14 暗藏的 FAT16 <3 61 SpeedStor ab Darwin 啟動 f2 DOS 次要 16 暗藏的 FAT16 63 GNU HURD or Sys af HFS / HFS+ fb VMware VMFS 17 暗藏的 HPFS/NTF 64 Novell Netware b7 BSDI fs fc VMware VMKCORE 18 AST 智能睡眠 65 Novell Netware b8 BSDI swap fd Linux raid 自動 1b 暗藏的 W95 FAT3 70 DiskSecure 多啟 bb Boot Wizard 隱 fe LANstep 1c 暗藏的 W95 FAT3 75 PC/IX be Solaris 啟動 ff BBT Hex 代碼(輸入 L 列出所有代碼)：82 已將分區(qū)“Linux”的類型更改為“Linux swap / Solaris” 命令(輸入 m 獲取幫助)：w The partition table has been altered! Calling ioctl() to re-read partition table. 正在同步磁盤.
?再來查看sdb的分區(qū)情況
[root@localhost ~]# fdisk -l /dev/sdb 磁盤 /dev/sdb：128.8 GB, 128849018880 字節(jié),251658240 個扇區(qū) Units = 扇區(qū) of 1 * 512 = 512 bytes 扇區(qū)大小(邏輯/物理)：512 字節(jié) / 512 字節(jié) I/O 大小(最小/最佳)：512 字節(jié) / 512 字節(jié) 磁盤標簽類型：dos 磁盤標識符：0x3918c6ef 設備 Boot Start End Blocks Id System /dev/sdb1 2048 41945087 20971520 83 Linux /dev/sdb2 41945088 83888127 20971520 83 Linux /dev/sdb3 83888128 125831167 20971520 83 Linux /dev/sdb4 125831168 251658239 62913536 5 Extended /dev/sdb5 125833216 167776255 20971520 82 Linux swap / Solaris
~]# mkfs.vfat device
文件系統(tǒng)的使用
文件系統(tǒng)創(chuàng)建完畢之后,想要使用,就必須要掛載到指定的位置.
根文件系統(tǒng)之外的其他系統(tǒng)想要能夠被拜訪,就必須掛載在根文件系統(tǒng)上的某一個目錄上,而此目錄被稱為掛載點.
掛載點：一個文件系統(tǒng)的拜訪入口,它有以下特性：
1.目錄必須實現(xiàn)存在
2.應該使用未被或者不會被其他進程使用的目錄
3.掛載點下原有的文件會被暗藏
?mount
?掛載文件系統(tǒng)
mount [-nrw] [-t vfstype] [-o options] device dir 命令選項： -r：readonly,只讀掛載； -w：read and write, 讀寫掛載； -n：默認情況下,設備掛載或卸載的操作會同步更新至/etc/mtab文件中；-n用于禁止此特性； -t vfstype：指明要掛載的設備上的文件系統(tǒng)的類型；多數(shù)情況下可省略,此時mount會通過blkid來判斷要掛載的設備的文件系統(tǒng)類型； -L LABEL：掛載時以卷標的方式指明設備； mount -L LABEL dir -U UUID：掛載時以UUID的方式指明設備； mount -U UUID dir -o options：掛載選項 sync/async：同步/異步操作； atime/noatime：文件或目錄在被拜訪時是否更新其拜訪時間戳； diratime/nodiratime：目錄在被拜訪時是否更新其拜訪時間戳； remount：重新掛載； acl：支持使用facl功能； # mount -o acl device dir # tune2fs -o acl device ro：只讀 rw：讀寫 dev/nodev：此設備上是否允許創(chuàng)建設備文件； exec/noexec：是否允許運行此設備上的程序文件； auto/noauto： user/nouser：是否允許普通用戶掛載此文件系統(tǒng)； suid/nosuid：是否允許程序文件上的suid和sgid特殊權限生效； defaults：Use default options: rw, suid, dev, exec, auto, nouser, async, and relatime.
?舉例:將/dev/sdb1掛載到/mnt目錄下
[root@localhost ~]# mount /dev/sdb1 /mnt/ [root@localhost ~]# df -l 文件系統(tǒng) 1K-塊 已用 可用 已用% 掛載點 /dev/mapper/cl-root 16250880 3542180 12708700 22% / devtmpfs 1000180 0 1000180 0% /dev tmpfs 1016076 84 1015992 1% /dev/shm tmpfs 1016076 9116 1006960 1% /run tmpfs 1016076 0 1016076 0% /sys/fs/cgroup /dev/sdb1 20511312 45080 19401272 1% /mnt /dev/sda1 508580 151316 357264 30% /boot /dev/mapper/cl-var 2086912 427172 1659740 21% /var tmpfs 203216 16 203200 1% /run/user/42 tmpfs 203216 0 203216 0% /run/user/0?
?三種方式：
#mount #cat /etc/mtab #cat /proc/mounts
umount device/dir #指定設備名和目錄都可以
注意：
如果掛載點下有文件被拜訪,我們無法卸載
可以使用以命令來查看哪些進程占用了掛載點：
lsof MOUNT_POINT fuser -v MOUNT_POINT
?并可以使用如下面命令,強制終止所有正在拜訪的某掛載點
fuser -km MOUNT_POINT
?交換分區(qū)的啟用和禁用
交換分區(qū)不需要掛載.
創(chuàng)建交換分區(qū)：
mkswap device #將指定的分區(qū)創(chuàng)建支持swap格式的文件系統(tǒng),也可以進入fdisk的交互模式下,使用t選項
swapon [OPTION] [DEVICE]
-a：定義在/etc/fstab文件中的所有swap設備；
?禁用：
swapoff device
[root@localhost mnt]# cat /proc/swaps Filename Type Size Used Priority /dev/dm-1 partition 2097148 0 -1 /dev/sdb5 partition 20971516 0 -2
配置文件/etc/fstab
[root@localhost ~]# cat /etc/fstab # # /etc/fstab # Created by anaconda on Sun Jul 16 04:37:14 2017 # # Accessible filesystems, by reference, are maintained under '/dev/disk' # See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info # /dev/mapper/cl-root / xfs defaults 0 0 UUID=ee087898-527c-41b0-85f6-3880e6bf0b73 /boot xfs defaults 0 0 /dev/mapper/cl-var /var xfs defaults 0 0 /dev/mapper/cl-swap swap swap defaults 0 0
從左到右分為6個字段：
(1)要掛載的設備,可以使用設備文件,卷標和UUID
(2)掛載點,swap類型的設備文件掛載點為swap
(3)文件系統(tǒng)類型
(4)掛載選項：defaults為默認掛載選項,多個掛載選項之間用逗號隔開
(5)轉儲頻率：0：從不備份,1：每天備份,2：每隔一天備份
(6)自檢次序：0：不自檢,1：首先自檢,只能是根文件系統(tǒng),2???次級自檢,以此類推
可以使用mount -a：自動掛載在此文件中所支持的自動掛載設備
舉個例子：將系統(tǒng)光盤自動掛載在/mnt目錄下,使其開機自動掛載：
[root@localhost ~]# vim /etc/fstab # # /etc/fstab # Created by anaconda on Sun Jul 16 04:37:14 2017 # # Accessible filesystems, by reference, are maintained under '/dev/disk' # See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info # /dev/mapper/cl-root / xfs defaults 0 0 UUID=ee087898-527c-41b0-85f6-3880e6bf0b73 /boot xfs defaults 0 0 /dev/mapper/cl-var /var xfs defaults 0 0 /dev/mapper/cl-swap swap swap defaults 0 0 /dev/sr0 /mnt iso9660 defaults 0 0
[root@localhost ~]# df 文件系統(tǒng) 1K-塊 已用 可用 已用% 掛載點 /dev/mapper/cl-root 16250880 3542224 12708656 22% / devtmpfs 1000180 0 1000180 0% /dev tmpfs 1016076 84 1015992 1% /dev/shm tmpfs 1016076 9116 1006960 1% /run tmpfs 1016076 0 1016076 0% /sys/fs/cgroup /dev/sr0 4276440 4276440 0 100% /mnt /dev/sda1 508580 151316 357264 30% /boot /dev/mapper/cl-var 2086912 427160 1659752 21% /var tmpfs 203216 12 203204 1% /run/user/42 tmpfs 203216 0 203216 0% /run/user/0
其他常用命令
?df
?報告文件系統(tǒng)磁盤的使情況
df [OPTIONS] file -l：顯示本地文件的相關信息 -h：以human_readabel的方式顯示 -i：顯示inode的使用狀態(tài),而不是block
[root@localhost ~]# df -l 文件系統(tǒng) 1K-塊 已用 可用 已用% 掛載點 /dev/mapper/cl-root 16250880 3542172 12708708 22% / devtmpfs 1000180 0 1000180 0% /dev tmpfs 1016076 84 1015992 1% /dev/shm tmpfs 1016076 9112 1006964 1% /run tmpfs 1016076 0 1016076 0% /sys/fs/cgroup /dev/sda1 508580 151316 357264 30% /boot /dev/mapper/cl-var 2086912 426924 1659988 21% /var tmpfs 203216 12 203204 1% /run/user/42 tmpfs 203216 0 203216 0% /run/user/0
[root@localhost ~]# df -l /mnt/CentOS_BuildTag #查看某個文件屬于哪個文件系統(tǒng) 文件系統(tǒng) 1K-塊 已用 可用 已用% 掛載點 /dev/sr0 4276440 4276440 0 100% /mnt
?dd
if=FILE：從FILE讀而不是標準輸入 of=FILE：寫到FILE里去,而不是標準輸出 ibs=BYTES:一次讀取BYTES個字節(jié) obs=BYTES：一次寫B(tài)YTES個字節(jié) bs=BYTES：一次性讀寫B(tài)YTES個字節(jié) skip=blocks:在拷貝之前,跳過輸出文件的前blocks個塊,每塊大寫為ibs個字節(jié) seek=blocks：在拷貝之前,跳過輸出文件的前 blocks 塊,每塊大小為 obs-byte 字節(jié) count=blocks：只拷貝輸入文件的前 blocks 塊(每塊的大小為 ibs-byte 字節(jié)),而不是全部內容,直到文件末尾.
舉例：
1.將本地的/dev/sda整盤備份到/dev/sdb中
dd if=/dev/sda of=/dev/sdb
?2.將/dev/sda整盤保存到/root/my_sda
dd if=/dev/sda of=/root/my_sda
?3.備份MBR
dd if=/dev/sda of=/root/my_mbr count=1 bs=512
?一個好玩的設備文件/dev/zero,是一個輸入設備,它可以向外面不斷的吐0,另外的一個設備文件是/dev/null,它像一個無底洞一樣,可以吞噬一切數(shù)據(jù).
?4.格式化硬盤
dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=512 count=1
?查看當前指定的文件或目錄占磁盤空間的大小,會遞歸顯示
du [OPTIONS] file -a:顯示對所有文件的統(tǒng)計,而不只是包括子目錄. -b:輸出以字節(jié)為單位的大小,替代缺省時1024字節(jié)的計數(shù)單位. --block-size=size：輸出以塊為單位的大小,塊的大小為 size 字節(jié).( file- utils-4.0 的新選項) -h： 為每個數(shù)附加一個表示大小單位的字母,象用M表示二進制 的兆字節(jié). -k：輸出以1024字節(jié)為計數(shù)單位的大小. -m：輸出以兆字節(jié)的塊為計數(shù)單位的大小(就是 1,048,576 字節(jié)). --max-depth=n：只輸出命令行參數(shù)的小于等于第 n 層的目錄的總計. 詳細可以查看man手冊
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