日期： 2015年09月01日
Linux檔案系統管理
VFS：（Virtual File System 虛拟檔案系統）
VFS 是一種軟體機制，與它相關的資料結構隻存在于實體記憶體當中。是以在每次系統初始化期間，Linux 都首先要在記憶體當中構造一棵 VFS 的目錄樹(在 Linux 的源代碼裡稱之為 namespace)，實際上便是在記憶體中建立相應的資料結構。VFS 中的各目錄其主要用途是用來提供實際檔案系統的挂載點。
VFS 目錄樹結構：
Linux檔案系統支援的類型：
基本檔案系統：Ext2, Ext3, Ext4, Reiserfs（支援小檔案）, xfs（支援大檔案）, btrfs, JFS, vfat（支援WindowsFAT32）, NTFS
交換分區：swap
叢集檔案系統：GFS2(全局檔案系統), OCFS2
網絡檔案系統：NFS, smbfs(CIFS) Common Internet File System
CD光牒：iso9660
分布式檔案系統：ceph
moosefs, mogilefs, hdfs, gfs, glusterfs
(1)日志型檔案系統：
非日志型檔案系統：ext2
日志型檔案系統：ext3
(2)swap： 交換分區
建立檔案系統：
在分區上執行格式化（進階格式化）要使用某種檔案系統需滿足兩個條件：
核心中：支援此中檔案系統
使用者空間：有檔案系統管理工具
檔案系統管理工具：
mkfs、mke2fs、e2label、blkid、dumpe2fs、tune2fs、fsck、e2fsck
<<========================================【mkfs】========================================>>
mkfs指令
功能：
建立檔案系統
格式：
mkfs [-V] [-t fstype] [fs-options] filesys [blocks]
常用選項：
-t fstype 指定要建立何種檔案類型
-c 在制做檔案系統前，檢查該分區是否有壞道
-fs 指定建立檔案系統時的參數
執行個體：
# mkfs -t ext2 /dev/sda3
# mkfs -t ext3 /dev/sda2
# mkfs -t ext4 /dev/sda1
Ext4: mkfs -t ext4 = mkfs.ext4 = mke2fs -t ext4
Ext3: mkfs -t ext3 = mkfs.ext3 = mke2fs -t ext3 = mke2fs -j
Ext2: mkfs -t ext2 = mkfs.ext2 = mke2fs -t ext2
<<========================================【mke2fs】========================================>>
mke2fs指令
建立ext系列檔案系統，支援ext2、ext3、ext4
mke2fs [OPTION]... DEVICE
-t {ext2|ext3|ext4}
-j : 相當于-t ext3
-L Label：卷标
-b {1024|2048|4096}：指定塊大小
-i #: #個位元組給預留一個inode
-N #: 直接指定預留多少個Inode
-I #：Inode大小
-m #：預留管理者的空間百分比，預設為5
-O：指定分區特性
配置檔案： /etc/mke2fs.conf
//先用fdisk建立一個20G的邏輯分區
//用fdisk -l 檢視目前/dev/sda硬碟的已有分區，此時可見已添加了一個20G的分區sda5
//但是此時核心仍未識别到該新添加的分區，是以還不能對其建立檔案系統
//使用partx -u 更新分區清單，此時核心已識别到該新添加的分區sda5
//使用mke2fs指令建立檔案系統，類型為ext4，添加卷标：Newpartition，指定塊大小為4096
<<========================================【blkid】========================================>>
blkid指令
檢視裝置的屬性，UUID和TYPE
blkid/dev/SOMEDEVICE:
//檢視剛剛建立的sda5分區的檔案系統類型、卷标、UUID
<<========================================【e2label】========================================>>
e2label指令
檢視分區的卷标和為分區設定卷标
格式
e2label/dev/SOMEDEVICE: 檢視卷标
e2label/dev/SOMEDEVICE 新卷标名
//使用e2label指令檢視sda5的卷标，并把卷标修改為database
<<========================================【dumpe2fs】========================================>>
dumpe2fs指令
用于檢視ext檔案系統的超級塊和快組資訊
dumpe2fs[ OPTIONS ]... device
-h: 僅檢視超級塊中儲存的資訊
<<========================================【tune2fs】========================================>>
tune2fs指令
用于調整“ext2/ext3”檔案系統中的可改參數
tune2fs[ OPTIONS ]... device
-l： 檢視超級塊中的資訊
-L 卷标名： 設定卷标
-m: 預留管理者的空間百分比，預設為5
-r： 設定檔案系統保留塊的大小
-j: 如果原來的檔案系統為ext2, -j能夠将其提升為ext3
-O [^] feature[,...]： 調整分區特性
-o [^] mount-options[,...]： 設定其預設挂載選項
async: 異步I/O
sync: 同步I/O
noatime/atime: 是否更新通路時間戳，建議noatime
auto/noauto: 是否能夠被mount -a選項自動挂載；
diratime/nodiratime: 是否更新目錄的通路時間戳；
exec/noexec：是否允許執行其中的二進制程式；
_netdev: 在網絡裝置啟用之前禁止嘗試挂載網絡裝置
remount: 重新挂載
acl: 啟用facl 檔案通路控制清單
ro：挂載為隻讀
rw：挂載為可讀寫
user/nouser： 是否允許普通挂載此裝置
//開啟/dev/sda5 分區的預設挂載選項，啟動檔案通路控制清單
<<========================================【fsck】========================================>>
fsck指令
用于檢查并且試圖修複檔案系統中的錯誤，當檔案系統發生錯誤時，可用fsck指令嘗試加以修複
-t fstype
-a：自動修複檔案系統，不詢問任何問題
-r: 互動式修複錯誤
-A：依照/etc/fstab配置檔案的内容，檢查檔案内所列的全部檔案系統
-P：當搭配"-A"參數使用時，則會同時檢查所有的檔案系統
-v：執行時顯示詳細的資訊
<<========================================【e2fsck】========================================>>
e2fsck指令
用于檢查檔案系統的完整性，通過适當的選項可以嘗試修複出現的錯誤
-f: 強制檢測
-y: 對問題自動回答為yes
-b<superblock>： 指定superblock，而不使用預設的superblock
-B<區塊大小>：指定區塊的大小，機關為位元組
e2fsck執行後的傳回值及代表意義如下：
0 沒有任何錯誤發生。
1 檔案系統發生錯誤，并且已經修正。
2 檔案系統發生錯誤，并且已經修正。
4 檔案系統發生錯誤，但沒有修正。
8 運作時發生錯誤。
16 使用的文法發生錯誤。
128 共享的函數庫發生錯誤。
交換分區：
虛拟記憶體并不是真正的記憶體，它是在硬碟上劃分出一塊區域，将其格式化成實體記憶體相同的格式。一旦發生了實體記憶體不足的情況，就可以将實體記憶體頁框中的資料移動到虛拟記憶體上。而實體記憶體空間被重新釋放後，又可以将虛拟記憶體頁框中的資料移動回去，這個過程就好像是在交換資料一樣，故這一區域被稱為交換分區（swap）
<<==============================【mkswap、swapon、swapoff】==============================>>
mkswap指令
用于在一個檔案或者裝置上建立交換分區。在建立完之後要使用sawpon指令開始使用這個交換區。
-c：建立交換區前，先檢查是否有損壞的區塊
-L label
另外兩個相關指令：
swapon
-a #标記所有的交換分區都為啟用狀态
-p #: 在啟用的時候指定其優先級
swapoff
-a #禁用所有
//建立一個空間為4G的分區/dev/sda6，然後把該分區建立為交換分區
檔案系統的挂載和使用
将額外檔案系統與根檔案系統某現存的目錄建立關聯關系，進而使得此目錄作為其他檔案系統通路入口的行為，稱之為挂載，解除此關系關系的過程稱為解除安裝。
挂載點： mountpoint， 裝置挂載至目錄：
注意：挂載點在挂載後，其内部原有的檔案會被暫時隐藏，建議使用空目錄作為挂載點
相關指令：mount、umount、fuser、free、df、du
<<========================================【mount】========================================>>
mount指令
用于挂載檔案系統到指定的挂載點
mount:不跟任何參數，可顯示目前系統所有已挂載的裝置
mount[options] [-t fstype] [-o option] 裝置 挂載點
-tfstype 挂載的檔案系統格式
-a：加載檔案“/etc/fstab”中描述的所有檔案系統
-o [^]:檔案系統預設挂載選項的啟用或關閉
async：異步模式
sync: 同步模式
atime/noatime：是否更新通路時間戳；
diratime/nodiratime：是否更新目錄的通路時間戳；
auto/noauto: 是否允許此裝置被自動挂載；
exec/noexec：是否允許執行此檔案系統上應用程式；
dev/nodev：是否支援在此裝置上使用裝置檔案；
suid/nosuid：
remount：重新挂載
user/nouser: 是否允許普通挂載此裝置；
acl：是否支援此裝置上使用facl；
defaults：rw,suid, dev, exec, auto, nouser, and async
如挂載時沒有設定特性，可使用tune2fs修改：
# tune2fs -o mount-option 裝置預設挂載屬性
# tune2fs -o ^mount-option 取消預設挂載屬性
幾個關鍵的配置檔案：
/etc/rc.d/rc.sysinit：系統初始化腳本
/etc/mtab：記載的是現在系統已經裝載的檔案系統，包括作業系統建立的虛拟檔案等；
/etc/fstab：是開機後系統自動挂載的檔案系統。
此檔案中定義的檔案系統挂載表
每行定義一個檔案系統：（每行包含的内容）
1、要挂載的裝置或僞檔案系統
LABEL=, UUID=
2、挂載點
3、檔案系統類型
4、挂載選項,多個選項間使用逗号分隔;
defaults
5、轉儲頻率
0：從不備份
1：每日備份
6、自檢次序
0: 不自檢
1：首先自檢，通常隻有/才有1；
<<========================================【umount】========================================>>
umount指令
解除安裝已挂載的分區，（當裝置空閑時才可以被解除安裝）
umountDEVICE
umountMOUNT_POINT
<<========================================【fuser】========================================>>
fuser指令
檢視占用挂載的裝置的程序：
fuser-v 挂載點： 檢視目前正在通路該挂載點的程序
fuser-km 挂載點： 終止所有正在通路該挂載點的程序：
<<========================================【free】========================================>>
free指令
檢視記憶體空間使用狀态：
-m: 顯示結果以MB為機關
-g: 顯示結果以GB為機關
核心映射檔案中記憶體的相關資訊：
# cat/proc/meminfo
<<========================================【df】========================================>>
df指令
檢視目前系統上已挂載的分區，及其空間使用資訊、inode資訊等
-a或--all：包含全部的檔案系統
-h或--human-readable：以可讀性較高的方式來顯示資訊
-i或--inodes：顯示inode的資訊
-T或--print-type：顯示檔案系統的類型
<<========================================【du】========================================>>
du指令
統計檔案或目錄的實際大小
-a或-all： 顯示目錄中個别檔案的大小
-h或--human-readable： 以K，M，G為顯示機關
-L<符号連結>或--dereference<符号連結>： 顯示指定符号連結的源檔案大小
-S或--separate-dirs： 顯示個别目錄的大小時，并不含其子目錄的大小
-c或--total： 除了顯示個别目錄或檔案的大小外，同時也顯示所有目錄或檔案的總和
-s或--summarize： 僅顯示總計，隻列出最後加總的值
-k或--kilobytes： 以KB(1024bytes)為機關輸出
-m或--megabytes： 以MB為機關輸出
-l或--count-links： 重複計算硬體連結的檔案
-L<符号連結>或--dereference<符号連結>： 顯示選項中所指定符号連結的源檔案大小
-D或--dereference-args： 顯示指定符号連結的源檔案大小
[root@localhost~]# du -sch /etc
23M /etc
23M total
[root@localhost~]# ^C
[root@localhost~]#
練習：建立一個10G的檔案系統，類型為ext4，要求開機可自動挂載至/mydata目錄
1、使用fdisk指令，建立一個10G的分區
2、使用partx指令更新分區表讓核心能夠識别到新建立的分區
3、使用e2fs指令為此分區建立檔案系統，類型為ext4
4、在根目錄下建立mydata目錄，并使用mount指令挂載分區
5、使用blkid指令檢視該分去的UUD，并把該值複制下來
6、編輯/etc/fstab配置檔案，添加一行該分區的資訊，下次開機後系統将會自動挂載該分區
7、可使用mount -a 指令加載目前/etc/fstab配置檔案内所有分區，并立即挂載