Linux 4:磁盘与文件系统管理

作者: 疯狂小兵 | 2014-09-30 | 阅读
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认识EXT2文件系统

每种操作系统能够使用的文件系统并不相同。 举例来说,windows 98以前的微软操作系统主要利用的文件系统是FAT(或FAT16),windows 2000以后的版本有所谓的NTFS文件系统,至于Linux的正统文件系统则为Ext2(Linux second extended file system, ext2fs)这一个。此外,在默认的情况下,windows操作系统是不会认识Linux的Ext2的。

那么文件系统是如何运行的呢?这与操作系统的文件数据有关。较新的操作系统的文件数据除了文件实际内容外,通常含有非常多的属性,例如Linux操作系统的文件权限(rwx)与文件属性(拥有者、群组、时间参数等)。 文件系统通常会将这两部份的数据分别存放在不同的区块,权限与属性放置到inode中,至于实际数据则放置到data block区块中。 另外,还有一个超级区块(superblock)会记录整个文件系统的整体信息,包括inode与block的总量、使用量、剩余量等。

文件系统的简单操作

磁盘的分割、格式化、检验与挂载

  • 磁盘分区: fdisk, partprobe
  • 磁盘格式化: mkfs, mke2fs
  • 磁盘检验: fsck, badblocks
  • 磁盘挂载与卸除: mount, umount
  • 磁盘参数修订: mknod, e2label, tune2fs, hdparm

配置启动挂载

  • 启动挂载 /etc/fstab 及 /etc/mtab
  • 特殊装置 loop 挂载(映象档不刻录就挂载使用)

内存置换空间(swap)之建置

  • 使用实体分割槽建置swap
  • 使用文件建置swap
  • swap使用上的限制

文件系统的特殊观察与操作

  • boot sector 与 superblock 的关系
  • 磁盘空间之浪费问题
  • 利用 GNU 的 parted 进行分割行为

重点回顾

  • 基本上 Linux 的正统文件系统为 Ext2 ,该文件系统内的信息主要有:

  • superblock:记录此 filesystem 的整体信息,包括inode/block的总量、使用量、剩余量, 以及文件系统的格式与相关信息等;
  • inode:记录文件的属性,一个文件占用一个inode,同时记录此文件的数据所在的 block 号码;
  • block:实际记录文件的内容,若文件太大时,会占用多个 block 。

  • Ext2 文件系统的数据存取为索引式文件系统(indexed allocation)
  • 需要碎片整理的原因就是文件写入的 block 太过于离散了,此时文件读取的效能将会变的很差所致。 这个时候可以透过碎片整理将同一个文件所属的 blocks 汇整在一起。
  • Ext2文件系统主要有:boot sector, superblock, inode bitmap, block bitmap, inode table, data block 等六大部分。
  • data block 是用来放置文件内容数据地方,在 Ext2 文件系统中所支持的 block 大小有 1K, 2K 及 4K 三种而已
  • inode 记录文件的属性/权限等数据,其他重要项目为: 每个 inode 大小均固定为 128 bytes; 每个文件都仅会占用一个 inode 而已; 因此文件系统能够创建的文件数量与 inode 的数量有关;
  • 文件的 block 在记录文件的实际数据,目录的 block 则在记录该目录底下文件名与其 inode 号码的对照表;
  • 日志式文件系统 (journal) 会多出一块记录区,随时记载文件系统的主要活动,可加快系统复原时间;
  • Linux 文件系统为添加效能,会让主存储器作为大量的磁盘高速缓存;
  • 实体链接只是多了一个文件名对该 inode 号码的链接而已;
  • 符号链接就类似Windows的快捷方式功能。
  • 磁盘的使用必需要经过:分割、格式化与挂载,分别惯用的命令为:fdisk, mkfs, mount三个命令
  • 启动自动挂载可参考/etc/fstab之配置,配置完毕务必使用 mount -a 测试语法正确否;

参考资料


版权声明:本文由 在 2014年09月30日发表。本文采用CC BY-NC-SA 4.0许可协议,非商业转载请注明出处,不得用于商业目的。
文章题目及链接:《Linux 4:磁盘与文件系统管理》




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