Linux下的檔案系統以及磁盤操作

在檔案系統方面，Linux可以算得上作業系統中的 “瑞士軍刀”。Linux 支援許多種檔案系統，從日志型檔案系統到叢集檔案系統和加密檔案系統，而“什麼是檔案系統”？檔案系統是對一個儲存設備上的資料和中繼資料進行組織的機制。

常見的檔案系統：ext2、ext3、ext4、xfs、jfs、reiserfs、iso9660、swap、VFAT、

VFS等

例如：EXT2 XFS JFS REISERF3等都是單個檔案系統使用

說到檔案系統，就要說一下硬碟，硬碟出廠後的第一次格式化叫做低級格式化，其作用主要是為了建立磁道，同一個編号的磁道形成一個柱面，分區時則是按照柱面進行分區，從外到裡從低到高進行劃分。每一個分區可以獨立的建立一個檔案系統。

Linux 以一組通用對象的角度看待所有檔案系統。這些對象是超級塊（superblock）、inode、dentry 和檔案。超級塊在每個檔案系統的根上，超級塊描述和維護檔案系統的狀态。檔案系統中管理的每個對象（檔案或目錄）在 Linux 中表示為一個 inode。

inode 包含管理檔案系統中的對象所需的所有中繼資料（包括可以在對象上執行的操作）。另一組結構稱為 dentry，它們用來實作名稱和 inode 之間的映射，有一個目錄緩存用來儲存最近使用的 dentry。dentry 還維護目錄和檔案之間的關系，進而支援在檔案系統中移動。最後，VFS 檔案表示一個打開的檔案；注：inode：用于存放權限，屬主屬組，大小，類型，磁盤塊的指向；目錄：每一個目錄需要一個inode，存放檔案名；位圖：索引inode 非為0/1；磁盤塊位圖：标志磁盤塊有沒有被使用。

和檔案系統有聯系的指令：

1、ln：

格式：ln [options] SRC DST 預設建立的是硬連結(不能跨分區)，從檔案系統的實作上來說，硬連結其實就是将一個檔案的的的inode号多次利用，具有不同的指針，隻要結點的連接配接數不是0，檔案就一直存在，不管你删除的是源檔案還是連接配接的檔案。

常用參數：-s：建立軟連接配接，是一個獨立的檔案，使用了一個新的inode号，引用的路徑，而且可以為目錄建立，并且可以跨分區。

是以在對某些檔案進行複制，剪切和删除時其實質分别是：複制：将存有的資料所在的磁盤塊進行複制一份，并使用新的inode号，建立相應的映射，而剪切則不動資料塊，隻是将inode号中的檔案路徑映射修改了，這就是為什麼有時候我們在同一個分區上移動一個很大的檔案時，也能迅速完成的原因，而删除則是将inode号辨別為0，清除其資訊，然後将磁盤塊辨別為未使用，當有新的資料存入時就将原來的資料覆寫，由此當誤删了一些資料時隻要還未向原有位置寫入新的資料時，那些被誤删的資料均是可以找回的，像一些軟體上的粉碎功能則是想原檔案資料存儲的位置重新寫入01代碼，進而達到删除原資料的目的。

2、檔案管理

(1).du:用于估算目錄和檔案的使用量

參數：

-h：機關換算,使大小以M機關顯示

-s：顯示目錄以及目錄中所有檔案的大小

例如：#du -sh /etc

(2).df：用于顯示目前系統磁盤的使用情況

-h：機關換算

-i：顯示inode的使用情況

例如：#df -ih

(3).fdisk：磁盤管理

-l：列出目前系統的每一個磁盤及其目前分區的情況

例如：#fdisk -l

(4).壓縮工具gzip/bzip2/zip/compress/xz/7z

[1]gzip:壓縮檔案-->gunzip:解壓檔案

例如：#gzip FILENAME 

#gunzip FILEMAME

-d：解壓縮

-c：gzip -c messages > messages.gz 壓縮後保留源檔案

-t：測試壓縮檔案壓縮以後是否完整

-#：(1-9)指定壓縮比，預設是6.

zcat：在不解壓的情況下檢視檔案

[3]zip：可以壓縮目錄

格式：zip [選項] 壓縮後的檔案名.zip 需要壓縮的檔案

例如：#zip message.zip message

例如：#zip myfilezip.zip message inittab 壓縮多個檔案

unzip：解壓縮

[4]tar：檔案的歸檔工具

tar tarfile.tar 檔案或目錄

-c：建立歸檔

-x：展開歸檔

-f：歸檔後檔案名

-t：不展開檢視歸檔中的檔案

-v：顯示整個歸檔回展開的過程

-z：在建立直接壓縮 gzip

-j：在建立直接壓縮 bzip2

-C：指定展開之後存放路徑

例如：#tar -cf mytar.tar message inittab 建立歸檔

例如：#tar -xf mytar.tar

例如：#tar -tf mytar.tar

例如：#tar -zcf 

例如：#tar -zxf

例如：#tar xf mytar.tar.gz -C /tmp/test

3、分區：在硬碟的0扇區0磁道存放的是MBR其大小是512個位元組，其中前446哥位元組是引導扇區俗稱“BootLoader”，存放的是系統啟動的引導，其中的64個位元組是FAT分區清單，每16個位元組可以引導一個主分區，而這就是我們通常所說的一塊硬碟，隻能建立最多4個主分區，或者3主一擴充，剩下的2哥位元組是封裝碼占用。

當分區表出現錯誤或者被破壞的時候，就無法正常進入系統，是以要對系統的分區表進行備份.

指令：

sfdisk：儲存備份分區表資訊

-d：#sfdisk -d /dev/sdb > /root/sdb.part.bak   将某個磁盤的分區表儲存

#sfdisk /dev/sdb < /root/sdb.part.bak

Linux識别磁盤裝置規則：IDE或者ATA裝置被識别為hd；SATA、SCSI、USB等裝置被識别為sd； 多塊磁盤裝置時用a,b,c等字母加以差別，形如：/dev/hda  /dev/hdb   /dev/sda   /dev/sdb

建立分區：fdisk /dev/sda

其中的子指令：

w：儲存修改并退出

p：顯示磁盤清單

n：添加一個新的分區

d：删除一個分區

q：放棄修改并退出

在分區建立完成之後，并不是立即生效，需要使用指令：

partprobe /dev/sda    通知核心重新掃描磁盤sda資訊，後若不跟磁盤名，則會掃描所有的磁盤

4、格式化：這次的格式化被稱為進階格式化

在linux下任何的磁盤或分區沒有進行格式化是不能使用的

mkfs -t TYPE DEVICE

例如：#mkfs -t ext3 /dev/sdb1 

-L：指定卷标

例如：#e2label /dev/sdb1顯示其卷标

例如：#e2label /dev/sdb1 HELLO 設定卷标

mke2fs /dev/sdb2

-j：把對應的磁盤分區建立為ext3類型

-b：指定塊大小｛1024|2048|4096｝  

-c：建立檔案系統時是否要檢查磁盤是否有壞道

-i：指定一個比例，每多少個位元組使用一個inode号｛128預設|256｝

-N：直接指定inode的個數

-m：指定預留給管理者的磁盤百分比

5、挂載

在Linux下任何一個儲存設備想要被通路，必須将這個裝置與根下的一個目錄相關聯起來，作為一個通路接口，而這個過程叫做挂載，去除關聯關系就叫做解除安裝。

格式：mount 裝置 挂載點

例如#mount 顯示目前所有已經挂載的檔案系統

#mount /dev/cdrom /media 将dev下的cdrom磁盤挂載到media

參數格式：mount [-t fstype] [option] 裝置 挂載點

-a：挂載所有的檔案系統 /etc/fstab  #mount -a

-n：挂載時不更新/etc/mtab檔案

-r：隻讀挂載

-w：讀寫挂載

-L label：指定卷标進行挂載

-U：指定uuid進行挂載

-o：明确指定挂載選項

    async：異步寫入

    atime：當通路時自動更新時間

    auto：可以自動挂載

    exec：允許具有執行權限的檔案執行

    nouser：禁止普通使用者挂載此裝置

    remount：重新挂載(某個屬性沒打開，需要打開時使用此項)

    ro：隻讀

    rw：隻寫

例如：#mount -o ro /dev/sdb1 /mnt 以隻讀方式将dev下的sdb1分區挂載到/mnt

例如：#mount -o remount,rw /mnt 

loop：挂載一個本地裝置

例如：#mount -o loop rhci.iso /mnt    挂載一個iso

6、umount：裝置解除安裝

umount 挂載點/挂載的裝置

例如：#umount /dev/sdb2

blkid DEV：檢視裝置的檔案類型

7、檢查檔案系統

(1).fsck檢查檔案系統的不一緻(具體檢查inode與檔案不一緻)

參數：-t FILETYPE：指定檢測的檔案系統的類型

例如：#fsck -e ext3

efsck：用來專門檢測ext類的檔案系統

參數：-f：強行進行檢測

-p：自動修複檔案系統的不一緻

-B：指定磁盤塊的大小

(2).dumpe2fs：詳細的顯示ext2 ext3檔案系統的資訊

參數：-f：即使檔案系統不一緻也要詳細顯示其資訊

-h：隻顯示超級塊的詳細資訊

tune2fs：修改ext類的檔案系統的屬性

參數：-j：将ext2檔案類型更新為ext3(不影響磁盤上的資料)

-m：修改保留給root使用者的磁盤塊與inode的百分比

-r：直接指定塊的個數

-L：設定卷标

-l：顯示超級快的資訊

-c：修改每隔多少次挂載後進行自檢 

-i：設定每隔多少天進行一次自檢，預設機關是天

-u：指定使用者

-o：指定預設的挂載功能

(3).交換分區swap(必須是一個獨立的分區，其作用相當與windows中的虛拟記憶體，當實體記憶體即将用完或者不夠使用時才會使用到交換分區)

free -m：以M為機關顯示記憶體資訊

格式化：mkswap

參數：-L：指定卷标

啟用交換分區：swapon DEV

關閉交換分區：swapoff DEV

啟動全部：swapon -a

檢查其狀态：swapon -s

(4).建立一個本地回環檔案，也可以了解為複制，可以說是直接複制磁盤塊

格式：dd if=FILE of=FILE bs=NU count=NU

if=FILE：要複制的檔案

of=FILE：目标

bs：一次複制的機關多大，預設機關位元組

count：複制多少個塊

#dd if=/etc/issue of=/tmp/abc

#dd if=/dev/sda of=/root/mbr.bak bs=512 count=1 備份mbr Mater Boot Record

#dd if=/dev/zero of=/var/swapfile bs=1M count=1 建一個1M本地回環檔案

/dev/null

/dev/zero 用于初始化一個分區

(5)./ect/fstab 開機自動挂載的檔案系統 

6個字段：

DEV-name | DEV-label | DEV-uuid

挂載點：

檔案系統類型：

挂載選項(defaults);

轉儲頻率：備份{0,1,2}{從不備份，一天一次，兩天一次}

自檢次序：{0,1,2}{從不，第一，第二}，第一隻能為根

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本文轉自 向陽草米奇 51CTO部落格，原文連結：http://blog.51cto.com/grass51/785156，如需轉載請自行聯系原作者