Linux入門-3 Linux磁盤及文件系統管理

• 1. 磁盤基本概念
  • 1.1 磁盤結構：盤片（單碟vs多碟）、磁頭（讀寫數據）
  • 1.2 磁盤在Linux中的表示
  • 1.3 分區概念
• 2 使用fdisk進行磁盤管理
• 3 Linux文件系統
  • mke2fs
  • dumpe2fs
  • JOURNAL日誌
  • e2label
  • fsck
• 4 Linux文件系統掛載管理
  • mount
  • umount
  • 自動掛載

1. 磁盤基本概念

1.1 磁盤結構：盤片（單碟vs多碟）、磁頭（讀寫數據）

• cylinder（柱面）
• sector（扇區）
• head（磁頭）

1.2 磁盤在Linux中的表示

• Linux全部設備都被抽象爲一個文件，保存在/dev目錄下
• 磁盤的名稱通常爲hd[a-z]或sd[a-z]
• IDE設備的名稱爲hd[a-z]，SATA、SCSI、SAS、USB等設備的名稱爲sd[a-z]

sd表示series disk

1.3 分區概念

• 設備名稱+分區號：sda1, sda2...
• 主流的分區機制爲MBR和GPT

1.3.1 MBR

Master Boot Record，主引導記錄，傳統的分區機制，應用於絕大多數使用BIOS的pc設備。

• 支持32bit和64bit系統
• 支持的分區數量有限
• 只支持不超過2T的硬盤，超過2T將只能使用2T空間（有第三方解決方法）

主分區、擴展分區、邏輯分區 Linux最多支持63個IDE分區和15個SCSI分區

1.3.2 GPT

GUID Partition Table

• 支持超過2T磁盤
• 向後兼容MBR
• 必須在支持UTFI的硬件上才能使用
• 必須爲64爲系統
• Mac、Linux系統都支持GPT分區
• Win7 64bit、winServer2008 64bit支持GPT

2 使用fdisk進行磁盤管理

來自IBM的老牌分區工具，支持絕大多數操做系統，幾乎全部Linux發行版都裝有fdisk，rescue模式下也依然可以使用。

fdisk是基於MBR的分區工具

• 只有超級用戶權限才能運行
• fdisk -l能夠列出全部安裝的磁盤及其分區信息
• 使用fdisk /dev/sda能夠對目標磁盤進行分區操做
• 分區後須要使用partprobe命令讓內核更新分區信息，不然須要重啓才能識別新分區
• /proc/partitions文件也能夠用來查看分區信息

3 Linux文件系統

操做系統經過文件系統管理文件及數據，磁盤或分區須要建立文件系統以後才能被操做系統使用，建立文件系統的過程又稱之爲格式化。

• 沒有文件系統的設備又稱之爲裸（raw）設備
• 常見的文件系統fat32, NTFS, ext2, ext3, ext4, xfs, HFS
• 文件系統之間的區別：日誌、支持的分區大小、支持的單個文件大小、性能等

mke2fs

命令mke2fs用來建立文件系統 mke2fs -t ext4 /dev/sda1

-b blocksize 指定文件系統快大小 -c 創建文件系統時檢查損壞塊 -L label 指定卷標 -j 創建文件系統日誌

• 塊大小默認4k
• ext3/ext4默認帶日誌，不須要-c
• mkfs也能建立文件系統，更簡單，但參數少，不能精細控制

dumpe2fs

查看分區的文件系統信息 dumpe2fs /dev/sda1

須要對文件系統作微調時使用

JOURNAL日誌

帶日誌的文件系統有較強的穩定性，出現錯誤時能夠進行回覆。

• 帶日誌的文件系統會使用「兩階段提交」的方式進行磁盤操做：
  1. 文件系統將準備執行的事務的具體內容寫入日誌
  2. 文件系統進行操做
  3. 操做成功後，將事務的具體內容從日誌中刪去
• 好處是出現意外後能夠經過日誌文件進行恢復，缺點是喪失了必定的性能

e2label

e2label /dev/sda1 顯式系統標籤 e2label /dev/sda1 label 設標籤

fsck

fsck /dev/sda1 file system check，檢查並修復損壞的文件系統

• 使用-y參數不提示而直接進行修復
• 默認會自動判斷文件系統類型，但若是損壞嚴重，則用-t指定文件系統
• 對於識別爲文件的損壞數據（文件系統無記錄），fsck會將該文件放入lost+found目錄
• 系統啓動時會對磁盤進行fsck

4 Linux文件系統掛載管理

磁盤或分區建立好文件系統以後，須要掛載到一個目錄才能使用。 windows和mac會自動掛載，windows上稱之爲c盤、d盤等。 LInux須要手動掛載或配置系統進行自動掛載。

mount

mount /dev/sda1(須要掛載的磁盤) /mnt(掛載點)

• 不帶參數，顯示全部已掛載的文件系統
• -t指定文件系統類型
• -o指定掛載選項
  • ro, rw以只讀或讀寫形式掛載，默認rw
  • sync不使用緩存，而是將全部操做直接寫入磁盤
  • async使用緩存，默認
  • noatime每次訪問文件時不更新文件的訪問時間，能夠提升性能
  • atime每次訪問文件時更新文件的訪問時間，默認
  • remount從新掛載

umount

至關於windows的彈出 umount 文件系統或掛載點 umount /dev/sda1 == umount /mnt/

若是提示device is busy，則表示文件系統正在被使用，沒法卸載，可使用如下命令查看使用文件系統的進程： fuser -m /mnt/ 也能夠用如下命令查看正在被使用的文件： lsof /mnt/(list open file)

自動掛載

配置/etc/fstab用來自定義須要自動掛載的文件系統，fstab中每一行表明一個掛載配置，格式以下：

/dev/sda1	/mnt	ext4	defaults	0 0
待掛載設備	掛載點	文件系統	掛載選項	dump、fsck相關選項

• 要掛載的設備也能夠用label進行識別，使用LABEL=DISKLABEL取代/dev/sda1
• mount -a命令會掛載全部fstab中定義的自動掛載選項