Linux 中怎么管理磁盤(pán)與文件系統(tǒng)

這篇文章將為大家詳細(xì)講解有關(guān)Linux 中怎么管理磁盤(pán)與文件系統(tǒng)，文章內(nèi)容質(zhì)量較高，因此小編分享給大家做個(gè)參考，希望大家閱讀完這篇文章后對(duì)相關(guān)知識(shí)有一定的了解。

Linux 磁盤(pán)與文件系統(tǒng)管理

磁盤(pán)分區(qū)表主要有兩種格式，一種是限制較多的 MBR 分區(qū)表，一種是較新且限制較少的 GPT 分區(qū)表。 MBR 分區(qū)表中，第一個(gè)扇區(qū)最重要，里面有：（1）主要開(kāi)機(jī)區(qū)（Master boot record, MBR）及分區(qū)表（partition table）， 其中 MBR 占有 446 Bytes，而 partition table 則占 有 64 Bytes。 GPT 分區(qū)表除了分區(qū)數(shù)量擴(kuò)充較多之外，支持的磁盤(pán)容量也可以超過(guò) 2TB。

文件系統(tǒng)特性

文件系統(tǒng)通常會(huì)將這兩部份的數(shù)據(jù)分別存放在不同的區(qū)塊，權(quán)限與屬性放置到 inode 中，至于實(shí)際數(shù)據(jù)則放置到 data block 區(qū)塊中。 另外，還有一個(gè)超級(jí)區(qū)塊 （superblock） 會(huì)記錄整個(gè)文件系統(tǒng)的整體信息，包括inode 與 block 的總量、使用量、剩余量等。

• superblock：記錄此 filesystem 的整體信息，包括inode/block的總量、使用量、剩余量，以及文件系統(tǒng)的格式與相關(guān)信息等。

• inode：記錄文件的屬性，一個(gè)文件占用一個(gè)inode，同時(shí)記錄此文件的數(shù)據(jù)所在的 block號(hào)碼。

• block：實(shí)際記錄文件的內(nèi)容，若文件太大時(shí)，會(huì)占用多個(gè) block 。

Linux 的 EXT2 文件系統(tǒng)（inode）

Ext2 格式化后有點(diǎn)像下面這樣：

每一個(gè)區(qū)塊群組（block group）的六個(gè)主要內(nèi)容說(shuō)明如下：

• data block （數(shù)據(jù)區(qū)塊） data block 是用來(lái)放置文件內(nèi)容數(shù)據(jù)地方，在 Ext2 文件系統(tǒng)中所支持的 block 大小有 1K, 2K及 4K 三種而已。在格式化時(shí) block 的大小就固定了，且每個(gè) block 都有編號(hào)，以方便 inode的記錄啦。

• inode table （inode 表格）

  inode 的內(nèi)容在記錄文件的屬性以及該文件實(shí)際數(shù)據(jù)是放置在哪幾號(hào) block 內(nèi)！ 基本上，inode 記錄的文件數(shù)據(jù)至少有下面這些： 該文件的存取模式（read/write/excute）； 該文件的擁有者與群組（owner/group）； 該文件的容量； 該文件創(chuàng)建或狀態(tài)改變的時(shí)間（ctime）； 最近一次的讀取時(shí)間（atime）； 最近修改的時(shí)間（mtime）； 定義文件特性的旗標(biāo)（flag），如 SetUID...； 該文件真正內(nèi)容的指向 （pointer）；

• Superblock （超級(jí)區(qū)塊） Superblock 是記錄整個(gè) filesystem 相關(guān)信息的地方， 沒(méi)有 Superblock ，就沒(méi)有這個(gè)filesystem 了。他記錄的信息主要有：

  block 與 inode 的總量； 未使用與已使用的 inode / block 數(shù)量； block 與 inode 的大小 （block 為 1, 2, 4K，inode 為 128Bytes 或 256Bytes）； filesystem 的掛載時(shí)間、最近一次寫(xiě)入數(shù)據(jù)的時(shí)間、最近一次檢驗(yàn)磁盤(pán) （fsck） 的時(shí)間 等文件系統(tǒng)的相關(guān)信息； 一個(gè) valid bit 數(shù)值，若此文件系統(tǒng)已被掛載，則 valid bit 為 0 ，若未被掛載，則 valid bit 為 1 。

• Filesystem Description （文件系統(tǒng)描述說(shuō)明） 這個(gè)區(qū)段可以描述每個(gè) block group 的開(kāi)始與結(jié)束的 block 號(hào)碼，以及說(shuō)明每個(gè)區(qū)段 （superblock, bitmap, inodemap, data block） 分別介于哪一個(gè) block 號(hào)碼之間。這部份也能 夠用 dumpe2fs 來(lái)觀察的。

• block bitmap （區(qū)塊對(duì)照表） 如果你想要新增文件時(shí)總會(huì)用到 block 吧！那你要使用哪個(gè) block 來(lái)記錄呢？當(dāng)然是選擇“空 的 block ”來(lái)記錄新文件的數(shù)據(jù)啰。 那你怎么知道哪個(gè) block 是空的？這就得要通過(guò) block bitmap 的輔助了。從 block bitmap 當(dāng)中可以知道哪些 block 是空的，因此我們的系統(tǒng)就能夠 很快速的找到可使用的空間來(lái)處置文件啰。 同樣的，如果你刪除某些文件時(shí)，那么那些文件原本占用的 block 號(hào)碼就得要釋放出來(lái)， 此 時(shí)在 block bitmap 當(dāng)中相對(duì)應(yīng)到該 block 號(hào)碼的標(biāo)志就得要修改成為“未使用中”啰！這就是 bitmap 的功能。

• inode bitmap （inode 對(duì)照表） 這個(gè)其實(shí)與 block bitmap 是類似的功能，只是 block bitmap 記錄的是使用與未使用的 block 號(hào)碼， 至于 inode bitmap 則是記錄使用與未使用的 inode 號(hào)碼啰！

dumpe2fs： 查詢 Ext 家族 superblock 信息的指令

dumpe2fs /dev/vda5

EXT2/EXT3/EXT4 文件的存取與日志式文件系統(tǒng)的功能

日志式文件系統(tǒng) （journal） 會(huì)多出一塊記錄區(qū)，隨時(shí)記載文件系統(tǒng)的主要活動(dòng)，可加快 系統(tǒng)復(fù)原時(shí)間；

掛載點(diǎn)的意義 （mount point）

將文件系統(tǒng)與目錄樹(shù)結(jié)合的動(dòng)作我們稱為“掛載”。重點(diǎn)是：掛載點(diǎn)一定是目錄，該目錄為進(jìn)入該文件系統(tǒng)的入口。因此并不是你有任何文件系統(tǒng)都能使用，必須要“掛載”到目錄樹(shù)的某個(gè)目錄后，才能夠使用該文件系統(tǒng)的。

文件系統(tǒng)的簡(jiǎn)單操作

df：列出文件系統(tǒng)的整體磁盤(pán)使用量； du：評(píng)估文件系統(tǒng)的磁盤(pán)使用量（常用在推估目錄所占容量）

實(shí)體鏈接與符號(hào)鏈接： ln

Hard Link （實(shí)體鏈接, 硬式鏈接或?qū)嶋H鏈接）

假設(shè)我系統(tǒng)有個(gè) /root/crontab 他是 /etc/crontab 的實(shí)體鏈接，也就是說(shuō)這兩個(gè)文件名鏈接到同一個(gè) inode 。

Symbolic Link （符號(hào)鏈接，亦即是捷徑）

這個(gè) Symbolic Link 與 Windows 的捷徑可以給他劃上等號(hào)，由Symbolic link 所創(chuàng)建的文件為一個(gè)獨(dú)立的新的文件，所以會(huì)占用掉 inode 與 block。

磁盤(pán)的分區(qū)、格式化、檢驗(yàn)與掛載

如果我們想要在系統(tǒng)里面新增一顆磁盤(pán)時(shí)，應(yīng)該有哪些動(dòng)作需要做的呢：

1. 對(duì)磁盤(pán)進(jìn)行分區(qū)，以創(chuàng)建可用的 partition ；

2. 對(duì)該 partition 進(jìn)行格式化 （format），以創(chuàng)建系統(tǒng)可用的 filesystem；

3. 若想要仔細(xì)一點(diǎn)，則可對(duì)剛剛創(chuàng)建好的 filesystem 進(jìn)行檢驗(yàn)；

4. 在 Linux 系統(tǒng)上，需要?jiǎng)?chuàng)建掛載點(diǎn) （亦即是目錄），并將他掛載上來(lái)；

觀察磁盤(pán)分區(qū)狀態(tài)

lsblk 列出系統(tǒng)上的所有磁盤(pán)列表

blkid 列出設(shè)備的 UUID 等參數(shù)

parted 列出磁盤(pán)的分區(qū)表類型與分區(qū)信息

磁盤(pán)分區(qū)： gdisk/fdisk

磁盤(pán)格式化（創(chuàng)建文件系統(tǒng)）

XFS 文件系統(tǒng) mkfs.xfs

XFS 文件系統(tǒng) for RAID 性能優(yōu)化 （Optional）

EXT4 文件系統(tǒng) mkfs.ext4

其他文件系統(tǒng) mkfs

文件系統(tǒng)檢驗(yàn)

xfs_repair 處理 XFS 文件系統(tǒng)

fsck.ext4 處理 EXT4 文件系統(tǒng)

文件系統(tǒng)掛載與卸載

mount

• 單一文件系統(tǒng)不應(yīng)該被重復(fù)掛載在不同的掛載點(diǎn)（目錄）中；

• 單一目錄不應(yīng)該重復(fù)掛載多個(gè)文件系統(tǒng)；

• 要作為掛載點(diǎn)的目錄，理論上應(yīng)該都是空目錄才是。

設(shè)置開(kāi)機(jī)掛載

開(kāi)機(jī)掛載 /etc/fstab 及 /etc/mtab，其實(shí) /etc/fstab （filesystem table） 就是將我們利用 mount 指令進(jìn)行掛載時(shí)， 將所有的選項(xiàng)與參數(shù)寫(xiě)入到這個(gè)文件中就是了。

內(nèi)存交換空間（swap）之創(chuàng)建

使用實(shí)體分區(qū)創(chuàng)建swap

使用文件創(chuàng)建swap

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