第八章(2)

• Linux文件系统的操作

磁盘的写入速度慢于内存，因此为解决等待磁盘的写入读取效率，采用一个异步处理(asynchronously)的方式

当系统加载一个文件到内存后，如果该文件没有被改动过，则在内存区段的文件会被设置为(clean)的。但是如果内存中的文件数据被更改了，此时该内存中的数据会被设置成为Dirty。此时所有的操作都还在内存中执行，并没有写入到磁盘中，系统会不定时地将内存中设置为Dirty地数据写回磁盘，以保持磁盘与内存数据地一致性。当然也可以用sync命令强制写回磁盘

linux上文件系统与内存间有很大关系

1. 系统会将常用地文件数据放置到主存储器地缓冲区，以加速文件系统地读/写
2. 承上，因此linux的物理内存最后都会被用光。这是正常情况。可加速系统性能
3. 可以手动用sync来强迫内存中设置为Dirty的文件中写回磁盘中
4. 若正常关机时，关机命令会主动调用sync来将内存的数据写回磁盘内
5. 但若不正常关机，由于数据尚未写回到磁盘内，因此重新启动后可能会花很多时间进行磁盘检测，甚至可能导致文件系统的损毁。

• 挂载点(mount point)的意义

每个文件都有独立的inode，block，super，block等信息，这个文件系统要能够连接到目录树才能被我们所使用，将文件系统与目录树结合的操作我们称为挂载。挂载点一定是目录，该目录为进入该文件系统的入口。因此并不是你有任何文件都可以使用，必须要"挂载"到目录树的某个目录后，才能够使用该文件系统的。

同一个文件系统的某个inode只会对应到一个文件内容而已(因为一个文件占用一个inode的原因)，因此我们可以通过判断inode号码来确认不同文件名是否为相同的文件。

• 文件虚拟系统(VSF)

查看linux支持的文件系统有哪些

ls -l /lib/modules/$(uname -r)/kernel/fs

加载到内存中支持的文件系统：

cat /proc/filesystems

文件系统的简单操作

• 磁盘与目录的容量：df,du

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(常用于评估目录所占容量)

df  [-ahikHTm] [目录或文件名]

-a:列出所有的文件系统，包括系统特有的 /proc等文件系统

-k:以kb的容量显示各文件系统

-m:以MB的容量显示各个文件系统

-h:以人们较易阅读的GB，MB，KB等格式自行显示

-H:以M=1000k替代M=1024k的进位方式

-T：连同该分区的文件系统名称

-i：不用硬盘容量，而以inode的数量来显示

• Filesystem:代表该文件系统实在哪个分区，所以列出设备名称
• 1k-blocks:说明下面的数字单位是1kb。可以利用-h -m改变容量
• Used:使用掉的硬盘空间
• Avaliable:也就是剩下的磁盘空间大小
• Use%：就是磁盘的使用率，如果磁盘的使用率高达90%以上，要注意免得容量不足造成系统问题
• Mountedon：就是磁盘挂载的目录所在(挂载点)
• 由于df主要读取的数据几乎都是针对整个文件系统，因此读取的范围主要实在Super block内的信息，所以这个命令显示结果的速度非常快速，在显示的结果中需要特别留意的是那个根目录的剩余容量，因为我们所有的数据都是由根目录衍生出来的，因此当根目录的剩余容量剩下0时，linux就出问题了。

使用-a参数时候，系统会出现/proc这个挂载点，但是里面的东西都是0。/proc的东西都是linux系统所需要加载的系统数据，而且是挂载到内存当中去的，所以当然没有占用任何的硬盘空间。

至于/dev/shm/目录，其实是利用内存虚拟出来的磁盘空间，由于是通过内存虚拟出来的磁盘，因此你在这个目录下面新建任何数据文件时，访问速度都是非常快的(在内存内工作)不过，由于它是内存虚拟出来的，因此这个文件系统的大小在每个主机上都不一样，而且新建的东西在下次开机时就消失了，因为是在内存中。

du [-ahskm] 文件或目录名称

-a 列出所有文件与目录容量，因为默认仅统计目录下面的文件量而已

-h：以人们较易读的容量格式(G/M)显示

-s：列出总量而已，而不列出每个目录占用容量

-S: 不包括子目录下的总计，与-s有点差别的；

-k： 以kb列出容量显示

-m：以MB列出容量显示

du命令其实会直接到文件系统内去查找所有的文件数据。默认情况下，是以kb来设计的，如果你想要知道目录占用了多少MB，那么就使用-m。如果只想知道该目录占用了多少容量，使用-s。

链接文件ln

在linux下面的链接文件有两种，一种是类似windows的快捷方式功能的文件，可以让你快速链接到目标文件或目录，另一种则是通过文件系统的inode连接来产生新文件名，而不是产生新文件，这种称为硬链接(hard link)

• hard link（硬连接或实际连接）

1. 每个文件都会占用一个inode，文件内容由inode的记录来指向
2. 想要读取该文件，必须要经过目录记录的文件名来指向到正确的inode号码才能读取
3. 也就是说，其实文件名只与目录有关，但是文件内容则与inode有关，
4. hard link只是在某个目录下新建一条文件名连接到某inode号码的关联记录而已。

• hard link 的限制：

1. 不能跨文件系统
2. 不能连接到目录

symbolic link(符号链接，快捷方式)

symbolic link就是在创建一个独立文件，而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。由于只是利用文件来作为指向的操作，所以，源文件被删除后，symbolic link的文件会"开不了"，实际上就是找不到源文件"文件名"而已。

• ln [-sf]  源文件  目标文件

-s  如果不加任何参数就进行连接，就是硬链接。-s就是symbolic link

-f  如果目标文件存在时，就主动将目标文件直接删除后再创建。

目录的连接数量，当新建一个新的目录时，新的目录的连接数为2，而上层目录的连接数则会增加1。

磁盘的分区，格式化，检验与挂载

对于一个系统管理者(root)而言，磁盘的管理是相当重要的一环，尤其近来硬盘已经渐渐被当成是消耗品了。如果我们想要在系统里新增一块硬盘时，需要步骤:

1. 对磁盘进行分区，以创建系统可用的文件系统，
2. 对该分区进行格式化，以创建系统可用的文件系统。
3. 若想要仔细一点，则可对刚才新建好的文件系统进行检验
4. 在linux系统上，需要创建挂载点，也即是目录，并将它挂载上来。

fdisk [-l] 设备名称

-l  输出后面接的设备所有的分区内容，若仅有fdisk -l时，则系统将会把整个系统内能够找到的设备的分区均列出来

• 磁盘的删除

1. fdisk /dev/sda    先进入fdisk界面
2. p  先看一下分区的信息，假设要删除掉/dev/hdc1
3. d  这个时候会要你选择一个分区，
4. w 保存操作退出    q不保存操作退出   partprobe   强制让内核重新找一次分区表

• 磁盘的格式化

1. 格式化的命令为mkfs（make file system）
2. mkfs [-t 文件系统格式] 设备文件名
3. -t  可以接文件系统格式，例如ext3，ext2，vfat等

格式化时比较重要的部分为：文件系统的卷标(lable),block的大小及inode的数量。如果要指定这些东西，就需要使用mke2fs这个命令。

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

-b  可以设置每个block的大小，

-i  一个inode给与多少容量

-c  检查磁盘错误，仅下达一次 -c时，会进行快速读取测试，下达两次 -c -c进行读写测试

-L 后面可以接卷标名称(lable)

-j  mke2fs是ext2，加上j，主动加入journal 而成为ext3

磁盘检验：fsck，badblocks

fsck [-t 文件系统] [-ACay] 设备名称

-t  同mkfs一样，fsck也是个综合软件，同样需要指定文件系统

-A  依据/etc/fstab的内容将需要的设备扫描一次，开机过程中就会执行此命令

-a  自动修复检查到的有问题的扇区，所以不用一只按y

-y  -a类似，某些文件系统仅支持-y

-C 可以在检验的过程当中使用一个直方图来显示目前的进度。

EXT2/EXT3的额外参数功能：(e2fsck这支命令提供)

-f  强制检查，一般来说，如果fsck没有发现任何wnclean的标志，不会主动进入细化检查，如果想要强制fsck进入细化检查，就得加上-f

-D 针对文件系统下的目录进行优化配置

磁盘的挂载与卸载

1. 单一文件系统不应该被重复挂载在不同的挂载点(目录)中；
2. 单一目录不应该重复挂载多个文件系统
3. 作为挂载点的目录理论上应该都是空目录才是

要用来挂载的目录里面并不是空的，那么挂载了文件系统之后，原目录下的东西就会暂时消失。

将文件系统挂载到我们的linux系统上，就要使用mount这个命令。

mount

• -a   依照配置文件 /etc/fstab的数据将所有未挂载的磁盘都挂载上来
• -l  单纯输入mount会显示目前挂载的信息，加上-l可增加列label名称
• -t 可以加上文件系统种类来指定欲挂载的类型常见linux支持类型有ext2，ext3，vfat，reiserfs，iso9660(光盘格式)nfs，cifs，smbfs(网络文件系统类型)
• -L  系统除了利用设备文件名外，还可以利用文件系统的卷标名称来挂载，
• -o  后面可以接一些挂载时额外加上的参数，比如说账号密码读写权限等

1. ro  rw   挂载文件系统成为只读，可读写
2. async，sync  此文件系统是否使用同步写入sync  或异步（async）的内存机制，默认未async
3. auto，noauto   允许此分区被以mount -a自动挂载
4. dev  nodev   是否允许次分区上可创建设备文件，dev为允许
5. suid，nosuid   是否允许此分区含有suid/sgid的文件格式
6. exec，noexec  是否允许次分区上拥有可执行的二进制文件
7. user， nouser  是否允许此分区让任何用户执行mount。一般来说mount仅有root可以进行，但下达user参数，则可让一般user也能够对此分区进行mount
8. defaults  默认值为rw suid dev exec auto nouser ad  async
9. remount  重新挂载，这在系统出错，或重新更新参数，很有用

/etc/filesystems:系统指定的测试挂载文件系统类型

/proc/filesystems：Linux系统已经加载的文件系统类型

/lib/moudles/$(uname -r)/kernel/fs/

将某个目录挂载到另外一个目录中去

mount --bind，可以将某个目录挂载到其他目录中去，而并不是整块文件系统。

umount [-fn]设备文件名或挂载点

• -f  强制卸载，可用在类似网络文件系统无法读取到的情况下
• -n  不更新/etc/mtab的情况下卸载

磁盘参数修改

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

linux下面所有的设备都以文件来代表，但是那个文件如何代表该设备，就是通过文件的major与minor数值来替代。所以那个major与minor数值是有特殊意义的，不是随意设置的。

b  设置设备名称成为一个外部存储设备文件，例如硬盘等

c  设置设备名称成为一个外部输入设备文件，例如鼠标/键盘等

p  设置设备名称成为一个FIFO文件

Major   主设备代码

Minor   次设备代码

• e2label   设备名称  新的label名称

卷标：windows下的c盘d盘之类的名称，就是卷标

• tune2fs  [-jlL]  设备代号

-l  类似dumpe2fs -h,将super block内的数据读出来

-j  将ext2的文件系统转换为ext3的文件系统

-L  类似e2lable的功能，修改文件系统的卷标

设置开机挂载

• 开机挂载/etc/fstab及/etc/mtab

系统挂载的一些限制

1. 根目录/是必须挂载的，而且一定要先于其它mount point被挂载进来
2. 其他挂载点必须为已新建的目录，可任意指定，但一定要遵守必需的系统目录架构原则
3. 所有挂载点在同一时间之内，只能挂载一次
4. 所有分区在同一时间内只能挂载一次
5. 如若进行卸载，你必须先将工作目录移到挂载点(及其子目录之外)

其实/etc/fstab就是将我们利用mount命令进行挂载时，将所有参数写入到这个文件就可以了。这个文件共有6个字段。比较重要。

1. 第一列：磁盘设备文件名或该设备的Label，填写文件系统的设备文件名
2. 第二列：挂载点，就是目录
3. 第三列：磁盘分区的文件系统：在手动挂载时可以让系统自动测试挂载，但在这个文件当中我们必须手动写入文件系统才行。
4. 第四列：文件系统参数
5. 第五列：能否被dump备份命令作用，dump是一个用来作为备份的命令，我们可以通过fstab指定哪个文件系统必须要进行dump备份，0代表不要做dump备份，1代表要每天进行dump的操作，2也代表其他不定日期的dump备份操作，
6. 第6列：是否以fsck检验扇区。开机的过程中，系统默认会以fsck检验我们的文件系统是否完整。0是不要检验，1是较早检验，2也是检验。

/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/fstab与/proc/mounts这两个文件当中的。每次我们在改动文件系统的挂载时候，也会同时更改这两个文件。但万一/etc/fstab出错，可以mount -n -o remount，rw /

内存交换空间swap的构建

• 使用物理分区够见swap

1. 分区:先使用fdisk在你的磁盘中分出一个分区给系统作为swap
2. 格式化：利用新建的swap格式的    mkswap 设备文件名  就能够格式化该分区为swap格式
3. 使用： 最终通过free命令查看一内存使用情况

使用文件构建swap

1. dd if=/dev/zero of=/tmp/swap bs=1M count=128
2. mkswap将新建的文件格式化为swap文件格式
3. swapon开启

swap主要的功能是当物理内存不够时，将某些在内存中所占的程序暂时移动到swa当中，让物理内存可以被需要的程序来使用。

大于2T的分区使用parted

parted [设备] [命令[参数]]

新增分区  mkpart [primary|logic|extended]  [ext3|vfat] 开始 结束

分区表 print

删除分区 rm[partition]

简答题

• 新增一块磁盘，安装好磁盘后，fdisk   新磁盘文件名，进入磁盘分区设置
• n  新增分区，因为要分单一分区，所以点默认的，然后选择磁盘大小假设是500G，+500G
• 分区好后，进行格式化，mkfs -t ext3 设备名
• w写入，partprobe更新一下分区表
• 挂载到/home目录  mount  设备名  /home
• 修改/etc/fstab  设备名  /home  ext3  defaluts  1  2 自动挂载

先卸载?

umount  /dev/hda3

fsck  -a  /dev/hda3 

文件系统

不会改变，硬链接删除后就不存在硬连接了。