第五章 Linux磁盘与文件系统管理

目录

认识EXT2文件系统

EXT2/EXT3文件的访问与日志文件系统的功能

VFS

文件系统的简单操作

磁盘与目录的容量:df、du

连接文件:ln

硬连接和复制的区别

磁盘的分区、格式化、检验与挂载

磁盘分区:fdisk

磁盘检查:fsck、badblocks

磁盘挂载与卸载:mount、umount

修改磁盘参数

设置开机挂载

交换分区(swap)的创建


认识EXT2文件系统

在Linux中一块磁盘会被分成多个group族,一个group族的分区如下图所示:

第五章 Linux磁盘与文件系统管理_第1张图片

系统中的文件信息都是存放在block块中的,super block中记录了block块的使用及剩余的情况;文件系统描述信息记录了文件系统的信息;块位图记录了当前的block块的使用及剩余情况;iNode位图中记录了那些iNode的使用情况;iNode表中记录了文件存放记录(类似于书本的目录)

  • iNode表中一个inode值最大是128字节,每指向一个block块就消耗4个字节;也就是说一条iNode记录能指向32个block块
  • 其中inode表中划分了12个直接区、1个间接区、1个二间接区、1个三间接区,当存储一个大文件的时候,会同时占据多个block块
  • 当查找一个文件的时候,首先去查找根的inode信息,在根的inode信息中找到下一层目录所在的位置,再去寻找下一层目录的inode信息…如此反复知道找到文件所在为止

查看文件block的iNode编号:ls -i /test/xx

第五章 Linux磁盘与文件系统管理_第2张图片

注:i参数表示的iNode编号

 

查看一个文件所分布的block信息:filefrag -v install.log

第五章 Linux磁盘与文件系统管理_第3张图片

 

EXT2/EXT3文件的访问与日志文件系统的功能

在Linux中,当我们往block块中写入文件时系统首先会在iNode位图中寻找一个空的inode,然后将文件的属性写入到inode表中;然后系统会去查找块位图,根据块位图将文件写入到空白的block块中;之后系统会更新块位图和inode位图记录,最后更新super block;

ext3文件系统比ext2文件系统多了一个日志功能

日志功能:当写入文件的时候,突然出现断电的时候就会导致inode表中的记录来不及更新;有了日志功能之后,当下次开机的时候系统会自动检测进行到哪一步,从而继续更新inode表

查看日志:dumpe2fs /dev/sda1/ | more

第五章 Linux磁盘与文件系统管理_第4张图片

 

VFS

Linux有很多的文件系统,如ext2、ext3、vfat等;当我们写了一个程序需要在文件系统中执行的时候,并没有考虑是否兼容不同的文件系统问题;这是因为用到了VFS,用户并不直接接触底层的文件系统,而是由VFS虚拟文件系统根据不同的需要自动选择调用何种文件系统

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文件系统的简单操作

磁盘与目录的容量:df、du

磁盘与目录的容量: df -hT

第五章 Linux磁盘与文件系统管理_第6张图片

注:h参数表示显示单位;T参数表示显示文件系统的类型

 

查看文件夹大小:du -s /boot

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注:s参数表示只查看文件夹的总大小;h参数表示显示单位

 

连接文件:ln

连接文件分为硬连接、软连接(就相当于快捷方式),其中硬连接是Unix和Linux中专有的一个概念,其它操作系统中没有

创建软连接:ln -s xx xx1

第五章 Linux磁盘与文件系统管理_第8张图片

注:s参数表示软连接

 

创建硬连接:ln passwd aa

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硬连接和复制的区别

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总结:硬连接相当于同一个文件,两个名字;而复制则是两个独立的文件

            Inode是不能跨分区连接的

 

磁盘的分区、格式化、检验与挂载

磁盘分区:fdisk

查看分区:fdisk -l

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创建分区:fdisk /dev/sda

第五章 Linux磁盘与文件系统管理_第12张图片

第五章 Linux磁盘与文件系统管理_第13张图片

第五章 Linux磁盘与文件系统管理_第14张图片

第五章 Linux磁盘与文件系统管理_第15张图片

注:硬盘划分数量: 主分区 + 扩展分区 <=4,这是由于分区表中的64个字节,每标记一个主分区就会消耗16个字节,所以最多划分4个主分区;如果需要划分更多的分区,就需要划分一个扩展分区,然后在扩展分区中划分逻辑分区

第五章 Linux磁盘与文件系统管理_第16张图片

第五章 Linux磁盘与文件系统管理_第17张图片

注:扩展分区中只能划分逻辑分区,不能划分主分区;第一个逻辑分区默认是从5开始的;划分好的分区需要格式化,格式化之后还需要将分区挂载到目录中

 

创建完分区之后更新分区表:partprobe /dev/sda 

格式化分区:mkfs –t ext3 /dev/sda3 或者 mkfs.ext3 /dev/sda3 (分区必须要格式化之后才能使用)

挂载分区:mount /dev/sda3 /mnt

 

磁盘检查:fsck、badblocks

硬盘自检:fsck -f -C /dev/sda5

第五章 Linux磁盘与文件系统管理_第18张图片

注:f参数表示强制;C参数表示显示自检进度

 

检测磁盘坏道:badblocks -sv /dev/sda5

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注:sv参数表示检测完成之后将结果显示在屏幕上

 

磁盘挂载与卸载:mount、umount

磁盘挂载

格式:命令 + 设备 + 目录

mount /dev/sda3 /mnt                     将sda3分区挂载到/mnt目录下

mount –o remount , ro /mnt            以只读的方式重新挂载

mount –o remount , rw /mnt           以读写的方式重新挂载

mount –o remount , noexec /mnt   以无权限方式重新挂载

 

磁盘卸载

格式:命令 + 外部设备或者挂载点

umount  /mnt

 

修改磁盘参数

查看硬盘的操作参数:tune2fs –h

第五章 Linux磁盘与文件系统管理_第20张图片

例如:

更改卷标:tune2fs –L xx /dev/sda5

更改最大挂载次数:tune2fs –c 100 /dev/sda5             (-C表示当前挂载了多少次)

修改50%预保留空间:tune2fs –m 50 /dev/sda5

 

设置开机挂载

设置开机自动挂载磁盘:gedit /etc/fstab

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注:由于挂载磁盘只在一次生效,重启后就失效了,所以需要编辑etc文件夹下的fstab文件设置开机自动挂载磁盘

 

特殊设备loop挂载:mount –o loop xx.iso /mnt

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注:镜像文件不刻录就挂载使用,挂载镜像一定要加loop

 

交换分区(swap)的创建

交换分区为的是解决早期内存太小的问题;早期内存太小无法运行大的程序,所以在硬盘中划分出一个交换分区作为内存使用(Windos中虚拟内存的概念)

查看交换分区:cat /proc/swaps

第五章 Linux磁盘与文件系统管理_第23张图片


创建交换分区方法一:通过划分一个分区来创建swap分区

1、fdisk /dev/sda    先划分swap类型的分区

2、partprobe /dev/sda    更新分区表

3、mkswap /dev/sda6    格式化成交换分区

4、swapon /dev/sda6     激活分区                   --对应的关闭为swapoff

注:如果需要开机就启用,同样需要在/etc/fstab中编辑

 

创建交换分区方法二:可以使用目录创建一个swap分区(适用于没有多余可用分区的情况)

1、dd if=/dev/zero of=file bs=1M count=100    创建一个100M的空间

2、mkswap file            格式化成交换分区

3、swapon file             激活分区

4、cat /proc/swaps      查看创建的交换分区

注:如果需要开机就启用,同样需要在/etc/fstab中编辑

注:dd if=/dev/zero of=file bs=1M count=100这个命令的意思是:在/dev下面的zero大小是无限的,创建一个文件file,用bs来定义zero的大小;count是代表个数;即用100个为1M的bs创建一个file文件

 


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