Linux操作系统 文件系统

Linux操作系统文件系统内容提要•1.Linux文件系统概况–1.1Linux文件系统的结构–1.2Linux文件系统的类型–1.2Linux文件系统的构成•2.Linux文件系统管理–2.1建立文件系统fdiskmke2fsmkswap–2.2挂装和卸载硬盘分区–2.3使用/etc/fstab文件–2.4使用fsck工具程序进行文件系统恢复–2.5文件系统配额管理1.Linux——文件系统•Linux是建立在文件系统的基础上的。•文件系统是对磁盘进行组织，在扇区和磁道组成的物理基础上提供抽象操作层面的机制。•磁盘管理要处理以下任务–建立硬盘分区、–建立文件系统、–引导系统时自动挂装文件系统、–以及发生系统崩溃之后如何对它们进行恢复等等。–挂装网络文件系统、–硬盘空间配额管理、–自动挂装（automounter）子系统等等。1.1文件系统的树状结构/bin/sbin/usr/etc/var/lib/etc/bin/ad/spoo1.1Linux文件系统介绍•（1）/bin：该目录用于存放用户命令。目录/usr/bin中也存放了一些用户命令。•（2）/sbin：该目录用于存放许多系统命令，例如shutdown。目录/usr/bin中也包括了许多系统命令。•（3）/root：该目录用于存放根用户（超级用户）的主目录。•（4）/mnt：该目录主要用于存放系统引导后被挂载的文件系统的挂载点。•（5）/boot：该目录用于存放内核和其它系统启动时使用的文件。•（6）/lost+found：该目录被fsck用于存放零散文件（没有名称的文件）。•（7）/lib：该目录用于存放被/bin和/sbin中的程序使用的库文件。目录/usr/bin中含有更多库文件。•（8）/dev：该目录用于存放设备文件。1.1Linux文件系统介绍•（9）/etc：该目录用于存放许多配置文件和目录。•（10）/var：该目录用于存放系统中不断扩充、变化的文件，例如日志文件和锁定文件。•（11）/usr：该目录用于存放与系统用户直接有关的文件和目录。•（12）/proc：该目录是一个虚拟的文件系统（不是实际贮存在磁盘上的），它包括被某些程序使用的系统信息。•（13）/initrd：该目录用于存放在计算机启动时挂载initrd.img映像文件的目录以及载入所需的设备模块。•（14）/tmp：该目录用于存放用户程序运行时所产生或保存的一些临时文件。/tmp有全局读写权。•（15）/home：该目录用于存放用户主目录的位置。1.2Linux文件类型普通文件目录文件特殊文件•文件链接1.2文件权限•每个文件都被一个特定用户所拥有，但同时文件还被系统指定的用户组所拥有。每个用户在被建立用户目录时都至少被放在一个用户组中，而且，系统管理员还可以将用户编进多个用户组里。用户组通常是根据使用计算机的用户的种类来划分的。–对文件和目录来说，每个文件和目录都有一组权限标志和它们结合在一起。如果用ls命令加-l开关可能会看到目录列表1.3文件系统的构成•Linux的缺省文件系统ext2的全部抽象操作层面的构成和管理操作。•i-结点•超级块1.3文件系统的构成:i-结点•UNIX文件系统最基础的材料是i-结点(i-node)•i-结点是一个包含着指针的控制结构，其中的指针要么指向其他i-结点，要么指向数据块。•i-结点中的控制信息包括文件的所有者、访问权限、长度、最后一次存取时间、建立时间、用户分组GID号等等–/usr/src/linux/include/linux/ext2-fs.h文件中可以查到完整的内核数据结构–i-结点中没有保存的东西就是文件名。•子目录本身就是文件的一种特殊形式。–这就意味着每一个子目录都有一个i-结点，–i-结点指向的数据块中包含子目录所有文件的信息资料。1.3文件系统的构成:i-结点•ext2文件系统中i-结点和数据块的组织结构。1.3文件系统的构成:超级块•从磁盘上读出来的第一块信息就是它的超级块（superblock）。•这个小数据结构中保存着好几个关键的数据，包括磁盘的几何尺寸、可用空间容量、以及最重要的—第一个i-结点的位置。•超级块数据结构被拷贝复制了许多份，散布保存在整个磁盘上，以此对付第一个超级块被损坏事件的发生。–在Linux的ext2文件系统中，在每一组数据块的后面就安排有一个超级块。每个数据块组包含着i-结点和数据。每个组有8192个块，这样第一个备份超级块就在8193，第二个在16385，依次类推。2管理文件系统•2.1建立文件系统fdiskmke2fsmkswap•2.2挂装和卸载硬盘分区•2.3使用/etc/fstab文件•2.4使用fsck工具程序进行文件系统恢复•2.5文件系统配额管理2.1建立文件系统•BlockDeviceNaming–Mostblockdevicesarelocatedin/dev–SCSIdisks•Diskorlogicalvolume:sd[a-iv]•Primarypartitions:sda[1-4]•Logicalpartitions:sda[5-15]–IDEdisks•Diskorlogicalvolume:hd[a-t]•Primarypartitions:hda[1-4]•Logicalpartitions:hda[5-31]2.1建立文件系统分区•检查新设备，可以使用下列命令–fdisk-l–/proc/diskstatsdmesg•fdisk命令对硬盘做分区–#fdisk[device]•fdisk里的常用命令–atoggleabootableflag–ddeleteapartition–mprintthismenu–naddanewpartition–pprintthepartitiontable–qquitwithoutsavingchanges–tchangeapartition'ssystemid•82LinuxSwap•83Linux–wwritetabletodiskandexitCreatingExtendedPartitions#/sbin/fdisk/dev/sdeCommand(mforhelp):nCommandactioneextendedpprimarypartition(1-4)ePartitionnumber(1-4):1Firstcylinder(1-1020,default1):1Lastcylinderor+sizeor+sizeMor+sizeK(1-1020,default1020):1020Command(mforhelp):wThepartitiontablehasbeenaltered!CreatingLogicalPartitions#/sbin/fdisk/dev/sdeCommand(mforhelp):nCommandactionllogical(5orover)pprimarypartition(1-4)lFirstcylinder(1-1020,default1):Usingdefaultvalue1Lastcylinderor+sizeor+sizeMor+sizeK(1-1020,default1020):+5mCommand(mforhelp):pDisk/dev/sde:232heads,62sectors,1020cylindersUnits=cylindersof14384*512bytesDeviceBootStartEndBlocksIdSystem/dev/sde11102073358095Extended/dev/sde511713083LinuxListingPartitions#cat/proc/partitionsmajorminor#blocksnameriormerge…808281507sda…818281476sda1…8164192965sdb…8172048256sdb1…8182048287sdb2…8329430155sdc…8339430123sdc1…8489430155sdd…8494715046sdd1…8504715077sdd2…220252290hdc…2.1建立文件系统•/sbin/mkfs格式化分区––t指定文件系统类型–如:•Ext2:#mkfs–text2/dev/sdb1•Ext3:#mkfs–j/dev/sdb1–或使用/sbin/mkfs.fstype代替•mke2fs建立ext2/3文件系统；#mke2fs/dev/hdb3#mke2fs-jext3/dev/hdb3ext2vs.ext3•ext2usedtobethemostcommonLinuxfilesystem•ext3isbasedonext2–Sameon-diskstructure–ext2canbeconvertedtoext3–ext3canbemountedasanext2filesystem•ext3isajournalingfilesystem–Preservesdataintegritybetterthanext2–FasterandsaferfsckaftersystemcrashSwap分区配置•mkswap建立swap文件系统。–使用mkswap命令设置swap空间也同样简明。唯一的参数是在其上建立swap空间的分区名称。如果想在/dev/hdb2上建立swap空间，需要输入下面的命令：•#mkswap/dev/hdb2•物理内存的2倍，或大于2GB•获得swap分区信息:#/sbin/swapon-sFilenameTypeSizeUsedPriority/dev/sda5partition20964400-1/dev/sda6partition20964400-2/procFilesystem•/procisavirtualfilesystem•Providesaninstantaneousviewoftheoperationofthesystem–/proc/meminfo,/proc/mounts,/proc/partitions–Canbeviewedwithcat,more,less•Canbeusedtoconfigurekernelparameters–Settableparametersarebelow/proc/sys–Canbesetwithechoorviasysctlshmfs•Mounttmpfson/dev/shmviafstab•Option“size=8g”means8GB•Option“size=??”canbelargerthanphysicalRAM•RequiredbyOracleforVLMmode–Onlyusedforbuffercache–Neverusedinnon-VLMmode裸设备RawDevices•I/Odirectlytopartitionsinsteadofafilesystem•Eliminatescopyingto/fromfilesystemcache•Eachrawdeviceisacharacterdevice–Characterdevicemajornumber162•Requiresmoreexperiencedadministration•Deviceswillbeeitherin/devor/dev/raw•Devicenamesareraw1–255byconvention–Mayneedtomanuallycreateraw129–raw255:•e.g.,mknod/dev/raw/raw129c162129•Minor#0isspecialandcan’tbeusedforI/O–Impliesalimitof255rawdevices•DBfilesshouldbesymlinksto/dev/raw/raw*ProcessDiskfileWrite