Linux----- 磁盘与文件系统管理（2）

2、文件系统的简单操作

    2.1 磁盘与目录的容量

        磁盘的整体数据是在superblock区块中，但是每个各别文件的容量是在inode中记载的，使用命令可以得到这几个数据。

        df：列出文件系统的整体磁盘使用量

        du：评估文件系统的磁盘使用量

        

        实例：将系统内所有filesystem列出来。

        

        以上图而言，Filesystem：代表文件系统在哪个partition，所以列出设备名称。1k-block：说明下面的数字是以1KB为单位。可以使用

-h或-m改变容量，Used：用掉的磁盘，Avaiable：剩下的磁盘空间大小，Use%：磁盘使用率，Mounted on：磁盘挂载的目录所在。其余的使用方法可以参考选项参数。

        以df主要读取的数据是针对整个文件系统，读取的是superblock内的信息，所以这个指令显示结果的速度很快，要注意的是更目录的剩余容量，所有的数据都是由根目录衍生出来的，如果根目录剩余容量为0那么很可能就存在问题了。/proc这个挂载点是挂载在内存中的，所以没有占用任何磁盘空间。/dev/shm/目录是利用内存虚拟出来的磁盘空间，通常是实体内存的一半。

         

        范例：列出目前目录下所有文件大小，最好切换到一个小一点的目录，在根目录下运行会很久。

        

        可以使用万用字符*代表每个目录。du这个指令会直接到文件系统内去搜寻所有文件数据。

    2.2 实体链接与符号链接

        linux中链接文件有两种，一种类似于windows的快捷方式可以快速地连接到目标文件，另一种是通过文件系统的inode链接产生新文件名而不是新文件，这种称为实体链接。

    Hard Link（实体链接，硬式链接或实际连接）

        在前一节，我们知道，每个文件都会占用一个inode，文件内容由inode的记录来指向，想要读取到该文件必须要经过目录记录的文件名指向正确的inode号码才能读取。文件名是与目录有关的，文件内容是与inode有关，也就可以多个文件名对应到同一个inode号码。这也就是hardlink。hard link 只是在某个目录下新增一笔文件名链接到某inode号码的关联记录。可以通过ln指令来创建一个实体链接。创建之后，链接字段会变成2，两个文件除了文件名其余都一样。使用hardlink设置链接文件时，磁盘空间与iode的数目不会改变。

        hard link 两个限制，不能跨filesystem，不能link目录。如果link目录需要将目录下所有数据都创建链接。所以不支持。

    Symbolic Link（符号链接，捷径）

        Symbolic link就是在创建一个独立的文件，这个文件会让数据的读取指向它link的那个文件的文件名。当来源文件删除之后，符号链接的文件就会打不开。符号链接创建的是一个新的文件，会占用inode和block。

        

    关于目录的link数量

        当我们创建一个新的目录的时候，新的目录的link数为2，上层目录的link数会加1。

        

3、磁盘的分区、格式化、检验与挂载

    3.1 观察磁盘分区状态

        目前磁盘分区主要有MBR和GPT两种格式，两种所使用的分区工具不一样，可以使用fdisk和gdisk处理分区。

    lsblk 列出系统上所有的磁盘列表

        lsblk可以看作list block device的缩写。

        

        范例：列出本系统下所有磁盘与磁盘内的分区信息。

        

        如上图，NAME：设备名称，会省略/dev等前导目录。MAJ:MIN:主要次要设备代码。RM：是否为可卸载设备，SIZE：容量。RO：是否为只读设备。TYPE：是磁盘（disk），分区（partition）还是只读存储器（rom）等，MOUNTPOINT：挂载点。

    blkid 列出设备的UUID等参数。

        UUID是全域单一识别码，linux会将系统内所有设备都给予一个独一无二的识别码，这个识别码就可以拿来作为挂载或者是使用这个设备/文件系统之用。

        

        每一行代表一个文件系统，主要列出设备名称，UUID名称以及文件系统的类型。

    parted 列出磁盘分区表类型与分区信息

        

         如下图：

        

    3.2 磁盘分区：gdisk/fdisk

        MBR分区表使用fdisk，GPT分区表使用gdisk。

        

        先通过lsblk或者blkid找到磁盘，再用parted /dev/xxx print 找出内部分区表类型，再用gdisk或fdisk来操作系统。

        gdisk新增分区，删除分区。参考上图。fdisk使用方法和gdisk基本一样。

    3.3 磁盘格式化（创建文件系统）

        格式化指令：mkfs（make filesystem）,

        XFS文件系统 mkfs.xfs，指令具体参数选项如下：

        

        使用默认的xfs文件系统参数创建系统，如果有其他额外想要处理的项目，才需要加上设置值，可以使用多个数据流写系统，增加速度。

    EXT4 文件系统 mkfs.ext4

        

    其他文件系统 mksf

        mkfs其实是个综合指令，可以支持很多文件系统。

    3.4 文件系统检验

        因为各种状况出现文件系统错乱，不同的文件系统有不同的救援指令。主要针对XFS和EXT4。

        xfs_repair 处理XFS文件系统

        当xfs文件系统错乱时，使用这个指令。

        

        xfs_repair可以检查/修复文件系统，修复时该文件系统不能被挂载。

        fsck.ext4 处理EXT4文件系统

        fsck是一个综合指令，针对ext4就直接使用fsck.ext4检测。

        

        通常只有身为root且文件系统有问题时才使用这个指令，否则会对系统造成危害。

    3.5 文件系统挂载与卸载

        挂载点是目录，而目录是进入磁盘分区（其实就是文件系统）的入口。在挂载之前最好确认：（1）单一文件系统不应该被重复挂载在不同的挂载点。（2）单一目录不应该重复挂载多个文件系统。（3）要作为挂载点的目录，理论上都是空目录。

        挂载文件系统使用mount指令。

        

 

    3.6 磁盘/文件系统参数修订

        mknod 

        linux下所有设备都是用文件代表，用文件里面的major和minor数值代替，

        

        上图中8为主要设备代码（major）0，1，2，5为次要设备代码（minor），linux核心认识的设备数据就是通过这两个数值来决定的。

        

        大致了解。