磁盘管理之文件系统

一,概述

文件系统是操作系统用于明确存储设备或分区上的文件的方

法和数据结构；即在存储设备上组织文件的方法。操作系统

中负责管理和存储文件信息的软件结构称为文件管理系统，

简称文件系统。

 从系统角度来看，文件系统是对文件存储设备的空间进行组

织和分配，负责文件存储并对存入的文件进行保护和检索的

系统。具体地说，它负责为用户建立文件，存入、读出、修

改、转储文件，控制文件的存取，安全控制，日志，压缩，

加密等。

文件系统类型:

Linux文件系统：ext2(Extended file system), ext3,

ext4, xfs（SGI）, btrfs（Oracle）, reiserfs, jfs（

AIX）, swap

光盘：iso9660

Windows：fat32, ntfs

Unix: FFS（fast）, UFS（unix）, JFS2

网络文件系统：NFS, CIFS

集群文件系统：GFS2, OCFS2（oracle）

分布式文件系统：ceph, moosefs, mogilefs, glusterfs,

Lustre

RAW：未经处理或者未经格式化产生的文件系统

文件系统分类:

根据其是否支持"journal"功能：

日志型文件系统: ext3, ext4, xfs, …

非日志型文件系统: ext2, vfat

文件系统的组成部分：

内核中的模块：ext4, xfs, vfat

用户空间的管理工具：mkfs.ext4, mkfs.xfs,mkfs.vfat

Linux的虚拟文件系统：VFS

VFS就是利于开发人员的虚拟文件系统,开发过程中会操作很多文件系统,有了VFS,就不用去各个操作文件系统,直接通过VFS接口来访问内核中的各个文件文通

查前支持的文件系统：cat /proc/filesystems

创建文件系统:

mkfs命令：

(1) # mkfs.FS_TYPE /dev/DEVICE

ext4

xfs

btrfs

vfat

(2) # mkfs -t FS_TYPE /dev/DEVICE

-L 'LABEL': 设定卷标

tune2fs:

tune2fs：重新设定ext系列文件系统可调整参数的值

-l：查看指定文件系统超级块信息；super block

-L 'LABEL'：修改卷标

-m #：修预留给管理员的空间百分比

-j: 将ext2升级为ext3

-O: 文件系统属性启用或禁用, –O ^has_journal

-o: 调整文件系统的默认挂载选项，–o ^acl

-U UUID: 修改UUID号

dumpe2fs：

-h：查看超级块信息，不显示分组信息

查看超级块什么信息

什么是超级快,超级块就是一个分区有N个块,将块分为组来管理,这就是超级块

每个超级快的头为超级块的信息,备份超级块的信息在组的1,3,5,7,9

创建ext文件系统:

mke2fs：ext系列文件系统专用管理工具

-t {ext2|ext3|ext4}

-b {1024|2048|4096}(指定块的最小空间)

-L 'LABEL' (指定卷标)

-j: 相当于-t ext3 

mkfs.ext3 = mkfs -t ext3 = mke2fs -j = mke2fs -t ext3

-i #: 为数据空间中每多少个字节创建一个inode；此大

小不应该小于block的大小

-N #：为数据空间创建个多少个inode

最小的inode号为10496,所以我们填写的10240不能实现.

-I 一个inode记录大小128—4096字节

-m #: 默认5%,为管理人员预留空间占总空间的百分比

预留的空间默认为总空间的百分之五,最小可为0.1,如

-O FEATURE[,…]：启用指定特性

-O ^FEATURE：关闭指定特性

关闭has_journal特性,不带^为启用

文件系统标签:

指向设备的另一种方法

与设备无关

blkid：块设备属性信息查看

blkid [OPTION]… [DEVICE]

-U UUID: 根据指定的UUID来查找对应的设备

-L LABEL：根据指定的LABEL来查找对应的设备

e2label：管理ext系列文件系统的LABEL

# e2label DEVICE [LABEL]

findfs ：查找分区

findfs [options] LABEL=<label>

findfs [options] UUID=<uuid>

文件系统检测和修复

常发生于死机或者非正常关机之后

挂载为文件系统标记为“no clean”

注意：一定不要在挂载状态下修复,否则将会导致文件系统损坏

fsck: File System Check

fsck.FS_TYPE

fsck -t FS_TYPE

-a: 自动修复错误

-r: 交互式修复错误

FS_TYPE一定要与分区上已经文件类型相同

e2fsck：ext系列文件专用的检测修复工具

-y：自动回答为yes

-f：强制修复

我们将一个硬盘的超级块信息破坏.

挂载mount：

挂载:将额外文件系统与根文件系统某现存的目录建立起关联关系，进而使得此目录做为其它文件访问入口的行为

卸载:为解除此关联关系的过程

把设备关联挂载点：mount Point

mount

卸载时：可使用设备，也可以使用挂载点

umount

挂载点下原有文件在挂载完成后会被临时隐藏

挂载点目录一般为空

一个磁盘可以挂载多个目录，但是一个目录不能同时挂载多个磁盘。

mount /dev/sda3 /testdir

mkdir /testdir/self

mount /dev/sda3 /testdir/self

实验证明同一个磁盘分区挂载到第一层目录下的目录,只能进入一层之后就是本身第二层目录的内容

fuser -v /mnt/sdb1

查看谁在用这个磁盘分区

用mount命令挂载文件系统:

挂载方法：mount DEVICE MOUNT_POINT

mount：通过查看/etc/mtab文件显示当前已挂载的所有设备

mount [-fnrsvw] [-t vfstype] [-o options] device dir

device：指明要挂载的设备；

(1) 设备文件：例如/dev/sda5

(2) 卷标：-L 'LABEL', 例如-L 'MYDATA'

(3) UUID, -U 'UUID'：例如-U '0c50523c-43f1-45e7-85c0-a126711d406e'

(4) 伪文件系统名称：proc, sysfs, devtmpfs, configfs

dir：挂载点

事先存在；建议使用空目录

进程正在使用中的设备无法被卸载

mount常用命令选项:

-t vsftype：指定要挂载的设备上的文件系统类型

-r: readonly，只读挂载

-w: read and write, 读写挂载

-n: 不更新/etc/mtab，相当于#mount

-a：自动挂载所有支持自动挂载的设备(定义在了/etc/fstab文件中，且挂载选项中有auto功能)

-L 'LABEL': 以卷标指定挂载设备

-U 'UUID': 以UUID指定要挂载的设备

-B, –bind: 绑定目录到另一个目录上

查看内核追踪到的已挂载的所有设备：

cat /proc/mounts

-o options：(挂载文件系统的选项)，多个选项使用逗号分隔

async：异步模式

sync：同步模式,内存更改时，同时写磁盘

atime/noatime：包含目录和文件

diratime/nodiratime：目录的访问时间戳

auto/noauto：是否支持自动挂载,是否支持-a选项

exec/noexec：是否支持将文件系统上运行应用程序

dev/nodev：是否支持在此文件系统上使用设备文件

suid/nosuid：不否支持suid和sgid权限

remount：重新挂载

ro：只读

rw：读写

user/nouser：是否允许普通用户挂载此设备，默认管理员才能挂载

acl：启用此文件系统上的acl功能

Defaults：相当于rw, nosuid, dev, exec, auto, nouser, async

mknod 拷贝硬件设备