文章目录
第8章（Linux磁盘与文件系统管理）
1. 文件系统特性
领会书中的精神，我觉得文件系统就是数据在硬盘上的存放方式。而不同的操作系统所支持的文件系统是不同的。如果操作系统不支持，存储设备（如U盘）的文件系统时，存储设备是使用不了的。
上面说的文件系统，说的是存放数据的模型，也许成为文件系统格式更为合理。而书上的文件系统还有一种意思，一个被挂载的数据为一个文件系统而不是一个分区。
一个直接使用的分区，可以被称为一个文件系统。一个分区可以格式化为多个文件系统（LVM），也能够将多个分区合成一个文件系统（LVM,RAID）。
1.1 查询各个区段与superblock信息：dempe2fs
只能对ext的文件系统使用。如果CentOS 8 使用了XFS的文件系统，当然就查询不了。
上半部分会显示superblock内容，下半部分则是blockgroup的信息。
1.2 与目录树的关系
1.2.1 目录
新建目录时，目录会占用inode和block：
使用ls -li可以查看目录内文件所占用的inode号码：
使用ll时，目录所占的大小都是block大小的整倍数。
1.2.2 文件
1.2.2.1 读取文件
读取文件/etc/passwd的过程：
1.2.2.1 新增文件
1.2.2 日志系统文件
数据存放区域：inode table，datablock
中间数据（metadata）：super block，inode bitmap，block bitmap
系统中断时，同步更新没做完的话，会造成metadata和数据存放区域不一致。为了避免这种情况，就在文件系统中规划出一个块，记录写入或修订文件的步骤，万一系统中断，这个块就会记录下进行到哪个步骤了。这就是日志文件系统。ext2的升级版ext3就是这样的文件系统。
1.2.1 挂载
挂载就是把一个文件系统放在一个目录下，给文件系统一个入口
1.2.1 其他
查看系统支持的文件系统：
奇怪的是CentOS8中没有ext 2，3的文件夹。
查看系统目前以加载到内存中支持的文件系统：
Linux VFS（Virtual Filesystem Switch），帮助我们管理了所有的文件系统（自动识别读取文件系统时用什么模块）。
2. 文件系统的简单操作
2.1 列出各文件系统使用情况：df
2.2 列出文件占用大小：du
2.3 创建链接：ln
连接分为硬链接和软链接，创建文件后，建立的就是一个硬链接。
硬链接可以单纯对应inode，直接访问block。相比之下，软链接就是一个二道贩子，先跳转到一个硬链接，再有硬链接访问block。
使用删除命令时，会删除只会删除这一个链接，而不会对文件内容产生影响。但是如果把软链接的对应的硬链接删除的话，软链接当然也会无法使用，毕竟硬链接是软链接的上游。
突然我就又想到了一个问题，到底什么是删除。在学习数据结构时，可以使用数组做线性表。使用数组做线性表和用硬盘存储数据，有相似之处。所谓的删除，真的是删除吗，我只要将数据所对应的所有链接都删除掉，数据就无法访问了，当我下次需要使用硬盘的空间时，直接把硬盘上的原来已经“删除”掉的数据覆盖掉就可以了。虽然我不知道，Linux是不是这么做的。
2.3.1 硬链接是不能跨文件系统使用的
使用dumpe2fs命令查看superblock：
每个文件系统的inode都是固定的，假设硬链接可以跨文件系统，那我一个硬链接所对应的inode是56号，那么请问，这是哪个文件分区的56号呢？这就会造成很大困扰，所以硬链接是不能跨文件系统的。
2.3.1 硬链接是不能对目录建立的
（因为需要对目录下的文件都建立硬链接太复杂，所以还不支持）
2.2 磁盘分区：fdisk
在使用fdisk分完区之后，应该更新分区表。书上说可以使用partprobe命令，更新分区表。
但事实上，CentOS 5 能成功，没有报错。
但CentOS 6 是不能完成的：
不知道为什么，明明是同样的分区，但是CentOS 6 就无法使用partprobe命令更新分区表。报错为设备忙，会在重启后更新变化。明明同样都是一个硬盘，但CentOS 5和6的结果却不一样。网上的办法都是垃圾，根本无法解决这个问题，等我哪天悟明白了再说吧。
如果我为虚拟机多加一块硬盘sdb，对sdb进行相同的分区操作，连partprobe都不需要用，分区表自己就更新了。
CentOS 8 变化过大，让我难堪：
变化太大，先放着，有时间再说吧。
2.2 磁盘格式化：mkfs，mke2fs
刚才我们用fdisk把磁盘分区了，但是仅仅是分区而已，划分出的分区系统是无法使用的，因为分区还没有系统认识的文件系统（格式）。
可以使用mkfs格式化分区：
mkfs在格式化是会使用默认的参数。如果想要设置label，block大小，inode数量等信息，可以使用mke2fs命令格式化分区。
2.2 磁盘检测：fsck，badblocks
fsck用来检查与修正文件系统错误的命令。文件系统有问题时才使用这个命令，正常状况下使用这个命令，可能会对系统造成损害。执行fsck时，被检查的分区不能挂载。ext2/ext3文件系统的最顶层会存在一个lost+found目录，这个目录是放置fsck检测有问题的文件的，不应该有任何数据，如果有数据，就要注意了。
badblocks用来检查硬盘或软盘扇区有没有坏轨。
2.3 磁盘挂载与卸载mount，umount
2.4 磁盘参数修改
2.4.1 手动创建设备文件：mknod
2.4.2 修改卷标：e2label
2.4.3 调整文件系统参数：tune2fs
-l：类似dumpe2fs -h。读出superblock数据。
-j：将ext2的文件系统转换成ext3。
-L：类似e2label，修改卷标。
2.4.3 调整IDE硬盘参数：hdparm
我从小到大没见过IDE接口的硬盘，全是SATA接口的。。。这个命令对我而言毫无意义。
3. 设置开机挂载
3.1 开机挂载/etc/fstab及/etc/mtab
内容有六列：
- Device（设备名称或卷标）
- Mount point（挂载点，给个目录）
- filesystem（指定文件系统的格式）
- parameters（读写，同步方式，是否会被主动挂载测试等设置）
- dump（是否要dump备份）
- fsck（是否开机fsck检验文件系统是否完整（clean））
/etc/fstab是开机时的配置文件，实际文件系统的挂载是记录到/etc/mtab与/proc/mounts当中的。
3.2 特殊设备loop挂载
mount -o loop 可以挂载DVD镜像。
制作大文件挂载，制作分区：
3.2 swap的构建
3.2.1 物理内存构建
使用fdisk创建一个分区，并修改系统ID：
使用mkswap，制作swap分区：
free查看内存使用，swapon打开swap分区：
swap -s列出使用的swap设备：
3.2.2 文件构建
dd做大文件，mkswap格式化：
最后swapon启动即可。
也可以使用swapoff取消挂载。
如果想开机挂载，修改/etc/fstab文件即可。
4. 文件系统的特殊查看与操作
4.1 boot sector 与 super block的关系
根据这张图boot sector是在super block之前的。
分两种情况：block为1kb时，boot sector 与 super block各占一个block。
block大于1kb时，boot sector 与 super block公用一个block，该block剩余部分闲置不用。
4.2 磁盘空间的浪费
上图的所有主分区1中，除了data block部份外，其他的部分被用来记录一些其他信息了，所以会浪费磁盘空间。
而data block中，每个block块也不一定会被填满，而没被填满的部分，也是没法使用，被浪费掉了。
ll -s 红色部分代表实际使用的容量（实际block数 x block大小）：
如果想要查询某个目录所占用的所有空间，使用du（可以用选项换单位）。
4.3 大分区parted
fdisk最多只支持2T的分区，所以大分区需要使用parted。
参数：
新增分区：mkpart
分区表：print
删除分区：rm
4.3.1 显示分区
4.3.2 新增分区
4.3.3 删除分区
这个命令不是fdisk那样，还有w保存退出。所以要格外小心。
