第八章：Linux磁盘与文件系统管理

认识 EXT2 文件系统

第一个扇区最重要，内含硬盘主引导记录MBR( 446bytes )和分区表( 64 bytes )

/dev/sd[ a-p ] [ 1-15 ]：为 scsi , sata , usb , flash 等接口的磁盘文件名

/dev/hd [ a-d ] [ 1-63 ]：为ｉｄｅ接口的磁盘文件名

磁盘分区：指定分区的起始与结束柱面

主分区和扩展分区最多４个（硬盘限制）

扩展分区最多一个（ＯＳ限制）

逻辑分区由扩展分区持续分出来

能够被格式化后作为数据访问的分区为：主分区和逻辑分区，扩展分区无法格式化

Ｌｉｎｕｘ中，ｉｄｅ硬盘最多５９个逻辑分区（５－６３），ｓａｔａ硬盘最多１１个逻辑分区（５－１５）

一个可以被挂载的数据为一个文件系统

权限和属性放在ｉｎｏｄｅ中，实际数据放在ｄａｔａ　ｂｌｏｃｋ中（ls -i 可以查看inode）

还有一个超级块，记录整个文件系统基本信息，包括ｉｎｏｄｅ／ｂｌｏｃｋ总量　使用量　剩余量以及文件系统的格式和相关信息

所谓“碎片整理”，是指ｂｌｏｃｋ太离散，文件的读取性能很差导致。可以通过碎片整理将一个个文件所属的ｂｌｏｃｋ汇合在一起，这样数据读取比较容易。

dumpe2fs ：询super block 和 block group　信息

df：查询挂载的设备，文件系统整体磁盘使用量

du：评估文件系统磁盘使用量（常用于评估目录所占容量）

挂载点一定是目录，该目录是进入文件系统的入口

连接文件：ln [ -s ]

硬连接：hard link

hard link　只是在某个目录下新建一条文件名连接到某个inode号码的关联记录而已

ll -i 查看出的 link 个数的意义是：多少文件名链接到这个inode号码

硬连接很安全，但是不能跨文件系统，也不能连接到目录！

hard link 只是在某个目录下的block多写入一个关联数据，既不会增加inode也不会增加block的数量（除非将block写满了才会新增一个block记录）

符号连接：symbolic link　（等于windows的快捷方式）

创建一个独立的文件，这个文件会让数据的读取指向它连接的那个文件的文件名，源文件删除后，symbolic link 的文件无法打开

占用inode和block

细节：新建目录时，新的目录的连接数目为２，而上层目录的连接数将会＋１，因为每个目录下面一定有： ./ 和 ../　

磁盘分区，格式化，检验与挂载

磁盘分区：fdisk　[ -l ]

常用： d 删除分区，n　新增分区，p　打印分区表，　q　不存储直接离开， ｗ　将刚才的操作写入分区表

磁盘格式化：

mkfs　[ -t 文件系统格式]　设备文件名

mke2fs [ -b block大小] [ -i block大小]　[ -L 卷标]　[ -cj ] 设备

磁盘检验：

fsck [ -t 文件系统]　[ -Acay]  设备名称

badblocks　- [ svw ] 设备名称

磁盘挂载：mount

挂载点必须是目录！

单一文件系统不应该被重复挂载在不同的挂载点

单一目录不应该重复挂载多个文件系统

作为挂载点的目录理论上应该都是空目录

设备文件卸载：

umount [ -fn ] 设备文件名或者挂载点

磁盘参数修改：

mknod 设备文件名　[ bcp ] [ Major ] [ Minor ]

e2label 设备名称　新的label名称

tune2fs  [ -jlL ]  设备代号

hdparm [ -icdmXTt ] 设备名称

设置开机挂载：

开机挂载 /etc/fstab 以及　/etc/mtab

限制：

根目录是必须挂载的，而且一定要优先与其他mount point被挂载进来

其他挂载点必须为已新建的目录，可任意指定但是要遵守系统目录框架原则

所有挂载点在同一时间内，只能挂载一次

所有分区在同一时间内，只能挂载一次

若进行卸载，必须先将工作目录转移到挂载点（以及其子目录）之外

/etc/fstab 是开机时的配置文件，不过实际文件系统的挂载是记录到 /etc/mtab 与　/proc/mounts 这两个文件中的。如果在 /etc/fstab　输入的数据有错误，导致无法顺利开机启动，而进入单用户维护模式，此时是 readonly　状态，可以用： mount -n -o remount , rw / 

内存交换空间 swap 的构建

使用物理分区构建　swap

使用文件构建　swap

swap　使用上的限制：

一般的desktop意义不大，但是服务器和工作站一定要配置swap！

swap 主要是当物理内存不够用时，将某些在内存中所占的程序暂时移动到 swap 中去，物理内存可以被需要的程序来使用；Ｌｉｎｕｘ主机如果可以进入　休眠　模式，运行中的程序会记录到　swap 中去，作为　唤醒　主机的状态依据。

重点回顾：

Linux最重要的文件系统为 Ext2/3，该文件系统内的信息为：

super block 记录该文件系统的整体信息，包括 inode / block 的总量　使用量　剩余量以及文件系统的格式与相关信息

inode　记录文件的属性，一个文件占用一个inode，同时记录此文件的数据所在的block号码

block　实际记录文件的内容，文件过大可能占用多个block

Ｅｘｔ２　文件系统的数据访问为：索引式文件系统

需要磁盘碎片整理的原因是文件写入的block太过离散，此时文件的读取性能将很差导致，可以通过碎片整理将blocks汇集到一起

Ｅｘｔ２  文件系统主要有：boot sector , super block , inode bitmap , block bitmap , inode table , data block 六个部分组成

data block　是用来放置文件内容数据的地方，Ｅｘｔ２支持的 block 大小有 1 KB , 2 KB , 4 KB

inode　记录文件的属性／权限等数据，每个inode大小均固定为 128 bytes，每个文件仅仅会占用一个inode，因此文件系统能够新建的文件数量与inode数量有关

文件的block记录文件的实际数据，目录的block记录该目录下的文件名及其inode号码的对照表

日志　journal 文件系统会多出一块记录区，随时记载文件系统的主要活动，可加快系统恢复时间

Linux　文件系统为了增加性能，会让主存储器作为大量的磁盘高速缓存

硬连接 hard link 就是多了一个文件名对该　inode 号码的连接而已

符号连接　symbolic link 类似　windows　的快捷方式

磁盘的使用必须经过：分区，格式化，挂载。　分别常用的命令为：　fdisk mkfs mount

开机自动挂载可以参考　/etc/fstab 的设置，设置完毕务必使用mount -a 测试语法是否正确