磁盘管理、文件系统管理
磁盘管理
磁盘设备
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机械硬盘（非固态）
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I/O Ports —– I/O 设备地址
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块设备：Block 存取单位“块”；（磁盘）
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字符设备：char 存取单位“字符”；（键盘）
设备文件：关联一个设备驱动程序，进而能够跟与之对应的硬件设备进行通信；
– 设备号码：
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主设备号 major number；标识设备类型
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次设备号 minor number；标识同一类设备中的不同设备
Linux系统硬件设备文件储存在/dev目录下
– 硬盘接口：
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并行{IDE、SCSI}
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串口{SATA、SAS、USB}
/dev目录下的硬盘名称一般是/sd*（*代表[a-z]）；不同分区之间用数字区分，例如：/sda1、/sda2、/sda3….
– 机械硬盘
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track：磁道
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cylinder：柱面
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secotr：扇区 （512byte）
0扇区（mbr）512byte中 446byte是boot loader；
64byte是分区表（所以最多4个分区）；
2byte是4个16进制数值（55AA表示前55个已经使用）；
扩展：分区是按照柱面划分的，mbr只能识别2T以下的单块硬盘，超过2T需要使用GPT
磁盘分区
-分区工具：fdisk
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fdisk：
fdisk -l [-u] [device...] { -l：显示磁盘信息；} fdisk内置命令： p -查看磁盘信息； m -打开帮助信息； n -新创建一个分区； d -删除分区； w -保存退出； q -放弃保存退出； l -列出分区ID t -修改ID
分好区以后，内核中不一定能识别到分区，内核没有识别到分区的话无法进行格式化、文件系统等操作；
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解决
查看内核有无识别到分区： cat /etc/partations 让内核重新扫描识别分区：partx -a /dev/DEVICE -n M:N kpartx -a /dev/DEVICE -f: force ------------以上是centos 6-7 使用----------------- CentOS 5: 使用:partprobe [/dev/DEVICE]
文件系统管理
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Linux文件系统：ext2、ext3、ext4、xfs、btrfs、reiserfs、jfs、swap
swap：交换分区；用磁盘空间当内存来使用（虚拟内存）
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扩展：
光盘： iso9660;
windows： fat32、ntfs
网络文件系统：NFS、CIFS
集群文件系统：GF32、OCFS2
分布式文件系统：ceph、moosefs、mgilefs、Glusterfs、Lustre
-日志文件系统
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日志型文件系统是一种特殊类型的文件系统，它记录一个被称为日志的追踪文件。日志可以让系统能够修复在异常终止时出现的不一致情况。它通过追踪之前提交到主文件系统的更改。在计算机非正常关机的情况下，任何数据丢失都可被重建。因此,这种文件系统不太可能遭受破坏，并且可以使文件系统快速恢复工作。
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日志型文件系统：ext3、ext4、xfs…..
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非日志型文件系统：ext2、vfat
-文件系统的组成
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内核中的模块：ext4、xfs、vfat
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用户空间的管理工具：mkfs.ext4、mkfs.xfs、mkfs.vfat
扩展：Linux的虚拟文件系统叫VFS
-创建文件系统
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查看当前系统上所支持的文件系统类型： cat /proc/filesystems
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显示分区属性：blkid [DEVICE]
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mkfs
(1) # mkfs.FS_TYPE /dev/DEVICE ext4 xfs btrfs vfat (2) # mkfs -t FS_TYPE /dev/DEVICE -L 'LABEL': 设定卷标 备注： mkfs.FS_TYPE /dev/DEVICE = mkfa -t FS_TYPE /dev/DEVICE 例子： mkfs.ext4 /dev/sdb1 = mkfa -t ext4 /dev/sdb1
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mke2fs
mke2fs：ext系列文件系统专用管理工具
-t:设置类型 {ext2|ext3|ext4}
-b: 设置块大小{1024|2048|4096} 不自己设置默认大小是4096
-L 'LABEL':设定卷标
-j: 相当于 -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；
-m #: 为管理人员预留的空间占据的百分比；
-O FEATURE[,...]：启用指定特性
-O ^FEATURE：关闭指定特性
备注：mke2fs -t ext_TYPE = mkfs.ext_TYPE /dev/DEVICE = mkfa -t ext_TYPE /dev/DEVICE
例子： mke2fs -t ext4 /dev/sdb1 = mkfs.ext4 /dev/sdb1 = mkfa -t ext4 /dev/sdb1
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mkswap
mkswap：创建交换分区 mkswap [options] device -L 'LABEL':卷标 注意：调整其分区的ID为82；
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e2label
e2label：管理ext系列文件系统的LABEL # e2label DEVICE [LABEL]
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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: 调整文件系统的默认挂载选项 -U UUID: 修改UUID号；
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dumpe2fs
dumpe2fs [DEVICE] 查看超级块的详细信息 -h：查看超级块信息
-文件系统检测
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fsck
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 Note: FS_TYPE一定要与分区上已经文件类型相同；
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e2fsck
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；
-文件系统挂载
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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称之为挂载；
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解除此关联关系的过程称之为卸载；
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
注意：挂载点下原有文件在挂载完成后会被临时隐藏；
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挂载方法：mount DEVICE MOUNT_POINT
mount：通过查看/etc/mtab文件显示当前系统已挂载的所有设备 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； 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； -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“自动挂载”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； 注意：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) async：异步模式； sync：同步模式； 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 exec/noexec：是否支持将文件系统上应用程序运行为进程 dev/nodev：是否支持在此文件系统上使用设备文件； suid/nosuid： remount：重新挂载 ro： rw: user/nouser：是否允许普通用户挂载此设备 acl：启用此文件系统上的acl功能 注意：上述选项可多个同时使用，彼此使用逗号分隔； 默认挂载选项：defaults rw, suid, dev, exec, auto, nouser, and async
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卸载命令：
# umount DEVICE #umount MOUNT_POINT 查看正在访问指定文件系统的进程： # fuser -v MOUNT_POINT 终止所有在正访问指定的文件系统的进程： # fuser -km MOUNT_POINT
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挂载交换分区：
启用：swapon swapon [OPTION]... [DEVICE] -a：激活所有的交换分区； -p PRIORITY：指定优先级； 禁用：swapoff [OPTION]... [DEVICE]
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内存空间使用状态：
free [OPTION] -m: 以MB为单位 -g: 以GB为单位
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文件系统空间占用等信息的查看工具：
df: -h: human-readable -i：inodes instead of blocks -P: 以Posix兼容的格式输出;
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查看某目录总体空间占用状态：
du： du [OPTION]... DIR -h: human-readable -s: summary
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文件挂载的配置文件：/etc/fstab
每行定义一个要挂载的文件系统； 要挂载的设备或伪文件系统 挂载点 文件系统类型 挂载选项 转储频率 自检次序 要挂载的设备或伪文件系统： 设备文件、LABEL(LABEL="")、UUID(UUID="")、伪文件系统名称(proc, sysfs) 挂载选项： defaults 转储频率： 0：不做备份 1：每天转储 2：每隔一天转储 自检次序： 0：不自检 1：首先自检；一般只有rootfs才用1；
命令总结：fdisk, partx, mkfs, mkswap, mke2fs, tune2fs, blkid, dumpe2fs, e2label, fsck, e2fsck,
mount, umount, free, df, du, swapon, swapoff, fuser
文件系统上的其它概念：
-Inode: Index Node, 索引节点
文件名是源数据但是inode不包含文件名
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地址指针：地址指针储存的大小决定块的大小
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直接指针：
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间接指针：
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三级指针：
inode bitmap：对位标识每个inode空闲与否的状态信息；
– 链接文件：
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硬链接：
不能够对目录进行； 不能跨分区进行； 指向同一个inode的多个不同路径；创建文件的硬链接即为为inode创建新的引用路径，因此会增加其引用计数；
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符号链接（软链接）：
可以对目录进行； 可以跨分区； 指向的是另一个文件的路径；其大小为指向的路径字符串的长度；不增加或减少目标文件inode的引用计数； ln [-sv] SRC DEST -s：symbolic link（符号链接） -v: verbose
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文件管理操作对文件的影响：
文件删除：把inode引用次数降低为0，对应的位图标记为空闲 文件复制：数据的读取、写入 文件移动：不同分区之间移动就是把数据读取出来复制一份写入目标，然后删除源文件； 同分区内改变路径 inode不变；
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