磁盘及文件管理系统入门

Posted 2020-09-25

目录：

    1.添加新分区
    2.分区创建工具：parted、mkfs、e2fs
    3.目录
    4.swap交换文件系统
    5.文件系统日志
    6.文件的路径访问

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Linux磁盘及文件系统管理初步(02)

一.添加新分区

1.fdisk /dev/sda //或者parted 

2.cat /proc/partitions //查看是否被内核识别分区

centos5：partprobe [device]

centos6,7: partx,kpartx

partx -a [device] //可能需要执行两次

kpartx -af [device]

使用parted 分区，不用w，直接保存，而且内核会自动识别

partx -a /dev/sda

3.mkfs

4.mount

二.分区创建工具；parted，mkfs，e2fs

格式化：低级格式化，高级格式化

低级格式化：主要用于划分磁道//分区之前进行，划分磁道

高级格式化：分区之后对分区进行，创建文件系统

元数据：存放文件的属性信息，size，mode，user，timestamp，不包含文件名

//文件名是在目录上存放的

元数据区：//高级格式化之后的

文件元数据：inode(index node)

//大小，权限，属主属组，时间戳，...

//每个文件的元数据(inodde)都是一样的，只是，里面填充的内容是不一样的

文件的内容和元数据是分开存放的

//元数据内容是由固定格式的，而文件的内容是不一定的

高级格式化：

把磁盘分割成两个部分：

    1：元数据区 //存放文件的属性信息，大小，mode等,不包括文件名

        //每个文件的苑数据区的格式都是一样的，知识填充内容不一样

//这个格式的数据空间就叫做inode（index node）

//数据块指针

    2：数据区 //存放真实的数据

//按照块存储的，比如划分我4096Kb/块

//不定时的增加和删除文件，导致一个文件分配的磁盘块不连续，-->碎片

//块是最小分配单元，windows 4096字节/块

查找文件，只能够先找元数据

链接文件：存储数据块指针的空间当中存储的是真实文件的访问路径；

自己并不占据磁盘块，只占用元数据区

设备文件：存储数据块指针的空间当中存储的是设备号（major,minor)

磁盘快索引：bitmap index

标识某磁盘快是否为空闲状态

//按位对应，索引0和1区分，

//inode也有索引，

磁盘图：

|----|-----------------------------|

|----|   |

|----| block   |

|----|   |

|----|-----------------------------|

|    | block bitmap   |

|____|_____________________________|

左侧从上往下：inode (index node) // inode bitmap

ls -i //查看inode编号

super block：

三.目录

/var/log/messages

//先去找 根的inode，根的inode是自己发现的，根的inode指向文件的一个数据

//通过根找到根的子级目录和文件的 var和var的对应inode

//找到var对应的磁盘快，块中描述着，var的子级目录和文件，找到message文件名和对应的inode的对应关系

free  //每次都要查找的话，比较慢因此会建立缓存

buff/cache 中既有元数据也有数据

/var 中只存放自己的孩子目录和文件

Linux支持众多的文件系统

但是每个文件系统的接口是不一样的

VFS：virtual file system

中间层，负责协调下面不同的文件系统

Linux的文件系统：ext2,ext3,ext4,xfs，reiserfs容易找回来，btrfs

xfs:单文件没有上线

光盘：iso9660

网络文件系统：nfs，cifs

集群文件系统：gfs2，ocfs2，

内核级分布式文件系统：ceph

windows的文件系统：vfat，ntfs

伪文件系统:/proc,sysfs,tmpfs,hugepagefs

Unix:UFS,FFS,JFS

交换文件系统：swap  

用户空间的分布式文件系统：mogilefs，moosefs，glusterfs

四：交换文件系统

Linux的swap 

windows的虚拟内存

用硬盘的一部分空间，充当内存使用

内存不够用的时候：把最近不常使用的放到硬盘上//最近不常使用算法

再次使用的时候，把其他的拿出来，把自己放进内存

//内存和硬盘之间来回交换数据，交换分区

//真实和CPU交互的是内存，而不是交换内存

//现在的linux和windows都支持虚拟内存，每个程序都假设自己有4G可用

文件系统管理

创建fs工具

mkfs.ext2,mkfs,ext4,mkfs,vfat 等

检测并修复文件系统的工具

fsck,ext3,fsck,vfat等

查看其属性的工具

dumpe2fs,tune2fs

调整fs属性

tune2fs

五：日志 

有日志的fs

无日志的fs

    突发情况：例如断电，系统崩溃，导致文件损坏，有的没有写入到硬盘，有的写入了

    //为了解决这个问题：

内存-->日志区--->硬盘

    数据先放到日志去，存到硬盘后，删除日志区的记录，

除了ext2没有日志，其他基本都有

    1.需要预留空间做日志区，存储数据

    2.性能的损失，一个文件需要写两次

六.访问同一个文件的不同路径

硬链接：多个文件路径指向同一个inode；//对应的是inode

    //inode和原来的是相同的

特性：

    （1）：目录不支持硬链接

    （2）：硬链接不能跨文件系统

    （3）：创建硬链接会增加inode引用计数

符号链接{软连接}：//存放的是路径名

    指向一个文件路径的另一个文件路径

    //inode 和原来的是不一样的

        （1）：符号链接与文件是两个各自独立的文件，各有自己的inode

     //创建符号链接，不会增加链接次数

（2）：支持对目录创建符号链接，可以跨文件系统

        （3）：删除符号链接文件不影响源文件，但删除原文件，符号指定的路径即不存在

ln aa bb //为aa创建硬链接bb

-rw-r--r-- .3  ///3是被硬链接的次数

ln -s src link_file

-v 显示创建过程

注意：符号链接文件的大小是其指定的文件的路径字符的字节数