三．Linux磁碟與文件系統的管理

MBR扇區(512B)

磁碟的分區組成

Boot sector　　　   扇區(用來裝引導程式)

Super block　　　  記錄inode與Block的信息

Inode 　　　　　　block中存儲文件時，會產生文件屬性記錄(user,group,文件存儲在哪個block中)，每個inode記錄一個文件(最大128K)(記錄一個block消耗4B，最多記錄block數為32塊)並且消耗128B空間

Block 　　　　　　被分為若幹大小為4K的block(劃分分區時可以指定其大小)

　　　　　　　　   Block可以分成若幹個Block group其中包含(super block，文件系統的描述(Block group的信息)，塊對照表/點陣圖(記錄block的使用情況)，inode對照表/點陣圖(inode的使用情況)，inode表(文件屬性)，block)

Ext2文件系統中不存在日誌步驟

Ext3文件系統存儲文件的流程

首先系統在inode點陣圖中查看inode中未使用的情況，將文件的屬性中存入inode中並且生成日誌，然後在block點陣圖中查看哪些block未使用，將文件寫入到block中並且生成日誌，然後更新block點陣圖與inode點陣圖。

在對文件進行寫入時由一個虛擬文件系統VFS來選擇採用哪種文件系統進行存儲

鏈接文件

軟鏈接　　　　　　相當於windows下的快捷方式

硬鏈接　　　　　　複製與硬鏈接的區別: 複製的文件會生成新的inode，並且會將文件複製到新的block中，硬鏈接也會產生新的inode，但不會將文件複製到新的block中，而是鏈接到原先文件的block。硬鏈接就是一個文件有多個名字，ls –l 中查看的數字，

　　　　　　　　　表示同一個文件有幾個名字，即這個文件創建了幾個硬鏈接；由於每一個分區中都有一個inode點陣圖來記錄相應分區的block文件屬性，所以創建的硬鏈接不會跨分區，即只能在同一個分區中創建硬鏈接。

磁碟分區

         一塊硬碟，最多只能劃分4個主分區(現在可以劃分128個)，即主分區+擴展分區 <= 4；一塊硬碟包括512位元組MBR區(446位元組為引導程式，64位元組為分區表(標記一個主分區消耗16位元組)，2位元組為結束符)。如果想劃分更多的分區的話，需要劃分一個擴展分區，然後在擴展分區中劃分若幹邏輯分區。

主分區：一塊硬碟主分區的分區符為sd[1-4](目前可以劃分為128個主分區)，劃分分區時是以柱面的形式來劃分的，分區的最小組成單位為柱面，一個柱面的大小為8M。

         　 邏輯分區的編號是從5開始的，創建的第一個邏輯分區是從擴展分區的開始處開始的。

              當分區操作完成後，需要更新相應硬碟的分區表，更新之後所劃分出的分區是不能直接使用的，需要對其進行格式化操作和掛載操作，掛載的含義為：創建一個文件夾(目錄)，該文件夾指向被掛載的分區。

              如果需要查看新分區的各項屬性，應該在格式化該分區之後，通過tune2fs命令查看

磁碟檢驗

當磁碟出現問題後，可以對磁碟進行檢查

磁碟掛載與卸載

         要使用分區，必須要將分區掛載；當卸載時，如果出現busy則表明在當前目錄有進程正在進行。

         採用mount進行掛載時是臨時掛載，重啟後，將會卸載。如果需要開機自動掛載，則需要將掛載命令按照相應的格式寫入相應的文件中(/etc/fstab)

格式：設備名  掛載點  文件系統  預設許可權  是否備份(0表示不做)  是否採用fsck檢查

磁碟參數查看修改

cdef稱為盤符，12345稱為捲標，在磁碟參數中，有一個參數為磁碟分區掛載次數，每掛載一次該次數加1，直到達到最大的掛載次數，系統在重啟的時候會強制重啟這個次數。

保留的block不會存放數據。

記憶體交換空間(swap)的構建

         交換分區:電腦記憶體比較小，當記憶體不足的時候，在硬碟中劃分一部分分區當作模擬記憶體，即為交換空，windows為虛擬記憶體

首先對磁碟進行分區操作(fdisk)，更改其系統類型為swap，再更新磁碟分區表(partprobe), 在格式化為交換分區(mkswap)，最後激活該交換分區(swapon)，但是當系統重啟之後，該交換分區不會生效，開機生效需要寫進/etc/fstab中。

文件系統的特殊查看與操作

在存儲文件的時候，如果該文件的大小小於單個block的大小，則該文件還是會占用該block的所有空間，這樣對空間的利用就不是很好，容易占用空間。

Gdisk與fdisk都可以對磁碟進行分區操作，不過gdisk主要針對GPT而fdisk主要針對MBR，使用之前需要查看正確的分區表再使用相應的指令，不過可以通過parted對兩種分區表進行分區操作。

命令

Filefrag   -v  files        　　 可以查看files文件存儲在哪幾個block中

dumpe2fs    分區                查看分區的信息

ls  -i   文件                   　    查看file的inode編號

ls  -id  目錄                          查看目錄的inode編號

df                                         查看已掛載文件系統容量及使用情況

df      -h                                以人類更適合查看的單位顯示

df      -T                                查看文件系統類型

du     文件夾                        查看文件夾的大小(同時也會顯示文件夾下所有文件的大小)

du     -h                                以人類更適合查看的單位顯示

du     -s      文件夾                只顯示文件夾的大小

ln     -s      files  sfile        　　創建sfile為文件files的快捷方式，即file為軟鏈接指向files

ln      files  yfile                　    創建yfile為文件files的硬鏈接

fdisk  -l            硬碟         　　 列出磁碟分區表

fdisk  硬碟                        　　對該硬碟進行分區操作

partprobe         硬碟         　　更新當前硬碟的分區表

partprobe                                更新所有硬碟的分區表

mkfs   -t  文件類型  硬碟分區符      　　　　　　格式化當前分區 = mkfs.文件系統 硬碟分區符

mkfs  -t  文件類型 -b 多少位元組 硬碟分區符  　　 表示格式化操作後的block size的設定

fsck           硬碟/分區                 對磁碟或者分區進行檢測

fsck  -f  硬碟/分區               　   對磁碟或分區進行強制檢查

fsck  -C  硬碟/分區                    可以顯示檢查的過程

badblocks         硬碟/分區         檢查硬碟或分區的壞道

badblocks  -sv 硬碟/分區          檢測硬碟或分區的壞道，並且顯示出來檢測結果

mount  -o  選項  -t  [文件系統]  外部設備  目錄                將設備掛載到目錄

umount  外部設備                  　　　　　　　　　　　  將分區卸載

umount  掛載點                       　　　　　　　　　　　 將分區卸載

mount                                          　　　　　　　　　    查看當前的掛載

mount  -o  remount.ro  目錄             　　　　　　　　   重新掛載掛載在目錄的分區(ro: 以只讀的方式；rw：可讀可寫；noexec：沒有執行許可權)

fuser  -mv  目錄                     　　　　　　　　　　　   查看當前目錄正在進行的進程    

tune2fs  -I      磁碟分區                            　　　　　　   查看磁碟參數

tune2fs  -L  捲標 磁碟分區                 　　　　　　         將磁碟分區的捲標改為[捲標]

e2label  磁碟分區                                      　　　　　　  查看磁碟分區的捲標

e2label     磁碟分區  捲標                       　　　　　　     更改磁碟分區的捲標為[捲標]

mount  -o loop  xxx.iso   目錄           　　　　　　　　    將鏡像掛載到目錄下

partprobe         磁碟                                  　　　　　      更新磁碟分區表

mkswap   磁碟分區                                     　　　　        將文件系統類型為swap的分區格式化交換空間分區

swapon    磁碟交換空間分區                   　　　　　　    激活該交換空間分區

swapoff    磁碟交換空間分區                   　　　　　　    關閉改交換空間分區

mount   LEABLE=yy  目錄                     　　　　　　      將捲標為yy的分區掛載到目錄下

光碟的文件系統為iso9660，掛載iso鏡像時需要加上loop(以上操作為開機掛載/etc/fstab)

ll  -sh                                                                查看目錄文件消耗的實際block數量*block大小的值

lsblk                                                                  查看當前系統的磁碟分區情況

blkid  磁碟                                                        顯示磁碟的分區表類型(GPT或MBR(msdos))

blkid     磁碟分區                                              顯示磁碟分區的UUID以及文件系統類型