認(rèn)識(shí)Linux文件系統(tǒng)

• 磁盤組成及分區(qū)復(fù)習(xí)(正好給自己提幾個(gè)問(wèn)題)

  • 什么是扇區(qū)，有哪兩種格式

    • 扇區(qū)(Sector)為最小的物理儲(chǔ)存單位，且依據(jù)磁盤設(shè)計(jì)的不同，目前主要有 512bytes 與 4K 兩種格式；

  • 什么是磁柱

    • 將扇區(qū)組成一個(gè)圓，那就是磁柱(Cylinder)；

  • 磁盤分區(qū)表的兩種格式

    • 磁盤分區(qū)表主要有兩種格式，一種是限制較多的 MBR 分區(qū)表，一種是較新且限制較少的 GPT 分區(qū)表。

  • MBR第一個(gè)扇區(qū)由什么組成呢

    • MBR 分區(qū)表中，第一個(gè)扇區(qū)最重要，里面有： (1)主要開(kāi)機(jī)區(qū)(Master boot record, MBR)及分區(qū)表(partition
      table)， 其中 MBR 占有 446 bytes，而 partition table 則占有 64 bytes。

  • 實(shí)體磁盤的文件名是什么

    • /dev/sd[a-p][1-128]

  • 虛擬磁盤的文件名是什么

    • /dev/vd[a-d][1-128]

• 文件系統(tǒng)特性

  • 什么是格式化，(我以前只是覺(jué)得是清空哈哈哈哈，還真沒(méi)想過(guò))，每種操作系統(tǒng)所設(shè)定的文件屬性和權(quán)限并不相同，格式化分區(qū)槽是為了讓它變成系統(tǒng)能夠使用的"文件系統(tǒng)格式"
  • 文件系統(tǒng)通常將權(quán)限和屬性放到inode中，實(shí)際數(shù)據(jù)放到data block區(qū)塊中，另外有一個(gè)超級(jí)區(qū)塊(superblock)會(huì)記錄整個(gè)文件系統(tǒng)的整體信息(inode與block的總量呀，使用量呀，剩下多少呀，聽(tīng)起來(lái)像一個(gè)管家哈哈哈哈)
  • inode、block、superblock的簡(jiǎn)要概述
    • superblock：記錄此 filesystem 的整體信息(inode/block 的總量、使用量、剩余量， 以及文件系統(tǒng)的格式與相關(guān)信息)
    • inode：記錄文件的屬性，一個(gè)文件占用一個(gè)inode，同時(shí)記錄文件數(shù)據(jù)所在的block號(hào)碼
    • block：實(shí)際記錄文件的內(nèi)容，如果是很大的文件就多占一些block啦
  • 關(guān)于碎片整理
    • 需要碎片整理是因?yàn)閷懭氲腷lock過(guò)于離散啦，想想磁盤機(jī)械手臂的磁盤讀取頭來(lái)來(lái)回回的我都覺(jué)得累，碎片整理就是將同一個(gè)文件的block整理到一起，那么數(shù)據(jù)的讀取就變得容易，但是Ext2是索引式文件系統(tǒng)(一下子將inode中的block號(hào)碼對(duì)應(yīng)的block全讀出來(lái)，是不是有點(diǎn)像散列表哈哈哈)，不太需要碎片整理啦，但是如果是以前的老式u盤呢，例如FAT格式(這里讀取block是需要一個(gè)一個(gè)讀取的，感覺(jué)像鏈表)，就需要碎片整理了

• Linux的Ext2文件系統(tǒng)(inode)

• 文件系統(tǒng)一開(kāi)始就將inode與block規(guī)劃好了，除非重新格式化or利用resize2fs等指令變更文件系統(tǒng)大小，否則inode和block就固定不再變動(dòng)啦

  • 關(guān)于區(qū)塊群組

    • 如果文件系統(tǒng)太大啦，那么那么奪得inode與block都放在一起也不好管理，于是Ext2文件系統(tǒng)在格式化的時(shí)候會(huì)區(qū)分為多個(gè)區(qū)塊群組，而每個(gè)群組都有獨(dú)立的inode、block、superblock系統(tǒng)

      
      
    • 接上圖，文件系統(tǒng)最前面有一個(gè)啟動(dòng)扇區(qū)(boot sector)可安裝開(kāi)機(jī)管理程序，所以我們才能由多重引導(dǎo)呀！

  • data block

    • Ext2 文件系統(tǒng)中所支持的 block 大小有 1K, 2K 及
      4K 三種而已

      
      
    • 上圖非絕對(duì)，某些應(yīng)用程序捕捉不到辣么大的文件
    • 關(guān)于Ext2文件系統(tǒng)block的限制
      1. 原則上， block 的大小與數(shù)量在格式化完就不能夠再改變了(除非重新格式化)
      2. 每個(gè) block 內(nèi)最多只能夠放置一個(gè)文件的數(shù)據(jù)
      3. 如果文件大于 block 的大小，則一個(gè)文件會(huì)占用多個(gè) block 數(shù)量
      4. 若文件小于 block ，則該 block 的剩余容量就不能夠再被使用了(磁盤空間會(huì)浪費(fèi))
      5. 現(xiàn)在磁盤都太大啦，4k就好，知道原理就行

  • inode table

    • inode記錄的文件數(shù)據(jù)至少有：
      1. 該文件的存取模式(read/write/excute)；
      2. 該文件的擁有者與群組(owner/group)；
      3. 該文件的容量；
      4. 該文件建立或狀態(tài)改變的時(shí)間(ctime)；
      5. 最近一次的讀取時(shí)間(atime)；
      6. 最近修改的時(shí)間(mtime)；
      7. 定義文件特性(flag)，如 SetUID...；
      8. 該文件真正內(nèi)容的指向 (pointer)；
    • 關(guān)于inode的特色
      1. 每個(gè) inode 大小均固定為 128 bytes (新的 ext4 與 xfs 可設(shè)定到 256 bytes)
      2. 每個(gè)文件都僅會(huì)占用一個(gè)inode
      3. 文件系統(tǒng)能夠建立的文件數(shù)量與inode的數(shù)量有關(guān)
      4. 系統(tǒng)讀取文件需先找到inode，先分析inode所記錄的權(quán)限與用戶是否符合，如果符合才能夠開(kāi)始讀取block內(nèi)容
    • 關(guān)于inode的12個(gè)直接、一個(gè)間接、一個(gè)雙間接和一個(gè)三間接

      • 如果文件很大呢，inode記錄一個(gè)block號(hào)碼要花費(fèi)4byte，根本記錄不下那么多block號(hào)碼

        
        
      • 直接就是直接指向block號(hào)碼的對(duì)照
      • 間接就是再拿一個(gè)block當(dāng)作記錄block號(hào)碼的記錄區(qū)
      • 雙間接就是使用第一個(gè)block來(lái)記錄block號(hào)碼
      • 三間接就是使用第二個(gè)block記錄block號(hào)碼
  • 假如block大小為1k，inode能指定多少block呢
    • 12個(gè)直接：12*1K=12K
    • 間接：256*1K=256K
    • 雙間接：2562561K=2562K
    • 三間接： 256256256*1K=2563K
    • 總額=12 + 256 + 256256 + 256256*256 (K) = 16GB
    • 注意2k與4k block不能這么計(jì)算，因?yàn)闀?huì)受到Ext2文件系統(tǒng)本身的限制

  • superblock

    • superblock記錄的主要信息
      1. block與inode的總量
      2. 未使用與已使用的inode和block數(shù)量
      3. block與inode的大小(block 為 1, 2, 4K， inode 為 128bytes 或 256bytes)
      4. filesystem的掛載時(shí)間，最近一次寫入數(shù)據(jù)的時(shí)間，最近一次檢查磁盤(fsck)的時(shí)間等文件系統(tǒng)相關(guān)信息
      5. 一個(gè)valid bit數(shù)值，如果這個(gè)文件系統(tǒng)已經(jīng)被掛載，valid bit為0，否則valid bit為1
      6. 注意：除了第一個(gè)block group含有superblock之外，后面的block group不一定含有superblock，如果有的話呢，主要是作為第一個(gè)block group內(nèi)superblock的備份，用于救援
    • Filesystem Description(文件系統(tǒng)描述誰(shuí)說(shuō)明)
      1. 該區(qū)段描述每個(gè)block group的開(kāi)始和結(jié)束block號(hào)碼，以及每個(gè)區(qū)段(superblock、bitmap、inodemap、data block)分別介于哪一個(gè)block號(hào)碼之間

  • block bitmap(區(qū)塊對(duì)照表)**

    • block bitmap記錄的主要信息
      1. 記錄哪些block是空的
      2. 再刪除某些文件時(shí)，文件原本占用的block號(hào)碼需要釋放，block bitmap中相應(yīng)的block號(hào)碼標(biāo)志就會(huì)被修改為"空閑"

  • dumpe2fs：查詢Ext家族superblock信息的指令**

    • 語(yǔ)法

      1. dumpe2fs [-bh] 裝置文件名
      

    • 選項(xiàng)與參數(shù)

      1. -b ：列出保留為壞軌的部分(用不到 )
      2. -h ： 僅列出 superblock 的數(shù)據(jù)，不會(huì)列出其他的區(qū)段內(nèi)容。
      

    • blkid:顯示目前系統(tǒng)被格式化的裝置
    • dumpe2fs的部分字段

      1. Filesystem volume name：文件系統(tǒng)的名稱
      2. Last mounted on：上一次掛載的目錄位置
      3. Filesystem UUID：Linux對(duì)裝置的定義碼
      4. Filesystem features：文件系統(tǒng)的特征數(shù)據(jù)
      5. Default mount options：預(yù)設(shè)在掛載時(shí)會(huì)主動(dòng)加上的掛載參數(shù)
      6. Filesystem state：這塊系統(tǒng)的文件的狀態(tài)，clean是沒(méi)問(wèn)題的意思
      7. Inode count：inode的總數(shù)
      8. Block count：block的總數(shù)
      9. Reserved block count：保留的block總數(shù)
      10. Free blocks：空閑的block可用數(shù)量
      11 Free inodes：空閑的inode可用數(shù)量
      12. Block size：?jiǎn)蝹€(gè)block的容量大小
      13. inode size：inode的容量大小
      14. Journal size：日志式數(shù)據(jù)的可供記錄總量
      15. Group 0：第一塊block group位置
      16. Primary superblock at 0, Group descriptors at 1-1：主要 superblock 的所在
      17. Inode table at 161-672 (+161)：inode table的所在
      18. Free blocks：剩余的容量有多少
      

• 與目錄樹(shù)的關(guān)系

  • 目錄

    • 當(dāng)我們?cè)趌inux的文件系統(tǒng)建立一個(gè)目錄時(shí)，系統(tǒng)會(huì)分配一個(gè)inode和至少一塊block給該目錄，inode記錄該目錄的權(quán)限、屬性and分配到的block號(hào)碼，block記錄在這個(gè)目錄下的文件名和該文件名占用的inode號(hào)數(shù)據(jù)[要記得這只是個(gè)目錄呀]
    • 當(dāng)目錄下的文件數(shù)過(guò)多導(dǎo)致一個(gè)block無(wú)法容納所有文件名+inode對(duì)照號(hào)碼時(shí)，Linux會(huì)給于該目錄多一個(gè)block來(lái)記錄相關(guān)的數(shù)據(jù)

  • 文件

    • 當(dāng)我們?cè)贚inux的ext2建立一個(gè)一般文件時(shí)，ext2分配一個(gè)inode與相匹配與文件大小的block給該文件，[記得如果文件很大時(shí)候我們還有inode的12個(gè)直接、一個(gè)間接、一個(gè)雙間接和一個(gè)三間接幫忙]

  • 目錄樹(shù)讀取

    • eg：讀取/etc/passwd的過(guò)程
      1. / 的 inode：
         透過(guò)掛載點(diǎn)的信息找到根目錄 inode，且 inode 規(guī)范的權(quán)限讓我們可以讀取該 block的內(nèi)容(有 r 與 x)；
      2. / 的 block：
         取得 block 的號(hào)碼，并找到該內(nèi)容有 etc/ 目錄的 inode 號(hào)碼；
      3. etc/ 的 inode：
         讀取 etc的inode號(hào)碼得知用戶具有 r 與 x 的權(quán)限，因此可以讀取 etc/ 的 block 內(nèi)容；
      4. etc/ 的 block：
         取得 block 號(hào)碼，并找到該內(nèi)容有 passwd 文件的 inode 號(hào)碼；
      5. passwd 的 inode：
         讀取passwd的inode號(hào)碼得知用戶具有 r 的權(quán)限，因此可以讀取 passwd 的 block 內(nèi)容；
      6. passwd 的 block：
         將該 block 內(nèi)容的數(shù)據(jù)讀出來(lái)。

  • filesystem 大小與磁盤讀取效能

    • 文件系統(tǒng)過(guò)大可能會(huì)有文件數(shù)據(jù)離散的問(wèn)題發(fā)生，合理規(guī)劃分區(qū)

• EXT2/EXT3/EXT4 文件的存取與日志式文件系統(tǒng)的功能

  • 新增一個(gè)文件時(shí)文件系統(tǒng)的行為

    1. 確定新增文件的目錄是不是有相應(yīng)權(quán)限
    2. 根據(jù)inode bitmap找到?jīng)]有使用的inode號(hào)碼，將新文件的權(quán)限/屬性寫入
    3. 根據(jù)block bitmap找到未使用的block號(hào)碼，將實(shí)際數(shù)據(jù)寫入block，并更新inode的block指向
    4. 將剛剛寫入的inode與block數(shù)據(jù)同步至inode bitmap與block bitmap，并更新superblock的內(nèi)容

  • 數(shù)據(jù)存放區(qū)域與中介數(shù)據(jù)

    1. 將inode table與data block稱為數(shù)據(jù)存放區(qū)域
    2. 將其他eg：superblock、block bitmap與inode bitmap等區(qū)段稱為metadata(因?yàn)閟uperblock、block bitmap與inode bitmap數(shù)據(jù)經(jīng)常變動(dòng)，無(wú)論新增、刪除還是修改都會(huì)影響這幾個(gè)區(qū)段的數(shù)據(jù)，所以就叫中介數(shù)據(jù)啦)

  • 數(shù)據(jù)不一致(inconsistent)狀態(tài)

    1. 寫入inode table與data block數(shù)據(jù)之后，嘣！停電了！系統(tǒng)不知道為啥斷了！metadata的內(nèi)容與實(shí)際數(shù)據(jù)存放區(qū)不一致
    2. Ext2中，如果有此情況，系統(tǒng)重新啟動(dòng)后會(huì)由superblock當(dāng)中的valid bit與filesystem state等狀態(tài)判斷是否強(qiáng)行進(jìn)行數(shù)據(jù)一致性檢查(費(fèi)事費(fèi)力，要針對(duì)metadata區(qū)域與實(shí)際數(shù)據(jù)存放區(qū)進(jìn)行對(duì)比，要搜尋整個(gè)filesystem，于是引出了日志式文件系統(tǒng))

  • 日志式文件系統(tǒng)(journaling filesystem)

    • 簡(jiǎn)化了的一直性檢查的步驟
      1. 預(yù)備：當(dāng)系統(tǒng)要寫入一個(gè)文件，在日志記錄區(qū)塊中記錄某個(gè)文件準(zhǔn)備要寫入的信息
      2. 實(shí)際寫入：寫入文件的權(quán)限and數(shù)據(jù)，更metadata的數(shù)據(jù)
      3. 結(jié)束：完成數(shù)據(jù)與metadata的更新
    • 這樣做的好處在于有問(wèn)題檢查日志記錄區(qū)塊就好了，不用針對(duì)整塊filesystem檢查

  • Linux文件系統(tǒng)的運(yùn)作

    • 關(guān)于異步處理(asynchronously)的方式
      系統(tǒng)加載一個(gè)文件到內(nèi)存后，如果文件沒(méi)有修改過(guò)，那么內(nèi)存區(qū)段的文件數(shù)據(jù)就會(huì)設(shè)定為干凈(clean)的,但是如果內(nèi)存中的文件被修改過(guò)，此時(shí)內(nèi)存中的數(shù)據(jù)就會(huì)被設(shè)定為臟的(dirty)，此時(shí)所有的動(dòng)作都在內(nèi)存中進(jìn)行，不寫入到磁盤，然后系統(tǒng)不定時(shí)的將內(nèi)存中設(shè)定為dirty的數(shù)據(jù)寫回磁盤，以保持磁盤和內(nèi)存數(shù)據(jù)一致性
    • 關(guān)于Linux文件系統(tǒng)與內(nèi)存的關(guān)系
      1. 系統(tǒng)將常用的文件數(shù)據(jù)放置到主存儲(chǔ)器的緩沖區(qū)，用來(lái)加速文件系統(tǒng)的讀寫
      2. 所以Linux的物理內(nèi)存最后都會(huì)被用光，這是正常滴，為了加速系統(tǒng)效能
      3. 可以使用sync來(lái)強(qiáng)迫內(nèi)存中dirty的文件回寫到磁盤
      4. 關(guān)機(jī)指令會(huì)主動(dòng)呼叫sync
      5. 非正常系統(tǒng)中斷，由于數(shù)據(jù)未回寫到磁盤，重新啟動(dòng)可能要花費(fèi)時(shí)間進(jìn)行磁盤檢驗(yàn)，還有可能導(dǎo)致文件系統(tǒng)的損毀(不是磁盤壞了...)

  • 掛載點(diǎn)的意義(mount point)

    • 掛載點(diǎn)一定時(shí)目錄,該目錄未進(jìn)入該文件系統(tǒng)的入口
    • 這里要重點(diǎn)重重點(diǎn)記錄一下了!!!這里我本來(lái)一直沒(méi)搞清楚為什么/，/home，/boot這三個(gè)目錄的inode的號(hào)碼都是一樣的，而且為什么說(shuō)/，/home，/boot是三個(gè)不同的文件系統(tǒng)
      因?yàn)樗麄兌紥燧d在根目錄啊，目錄是目錄，掛載只是掛在樹(shù)上的果子而已，誰(shuí)或三個(gè)果子不能長(zhǎng)在一個(gè)枝椏上，剩下的事交給目錄inode指向的block，而/，/home，/boot的文件屬性并不相同，掛載點(diǎn)也不相同，所以自然是三個(gè)不同的文件系統(tǒng)
    • 為什么/，/.，/..是一樣的東西呢，可以看一看，文件屬性相同，還指向一個(gè)inode，還都是一個(gè)掛載點(diǎn)，當(dāng)然是一個(gè)東西[官方一點(diǎn)說(shuō)，同一個(gè)filesystem的某個(gè)inode只會(huì)對(duì)應(yīng)到一個(gè)文件內(nèi)容，畢竟一個(gè)文件占用一個(gè)inode嘛]

• 其他 Linux 支持的文件系統(tǒng)與 VFS

  • 常見(jiàn)的支持的日志式文件系統(tǒng)

    • 傳統(tǒng)文件系統(tǒng)： ext2 / minix / MS-DOS / FAT (用 vfat 模塊) / iso9660 (光盤)等等
    • 日志式文件系統(tǒng)： ext3 /ext4 / ReiserFS / Windows' NTFS / IBM's JFS / SGI's XFS / ZFS
    • 網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)： NFS / SMBFS

  • 查看Linux支持的文件系統(tǒng)

    ls -l /lib/modules/$(uname -r)/kernel/fs

  • 查看目前已加載到內(nèi)存中支持的文件系統(tǒng)

    cat /proc/filesystems

  • Linux VFS(virtual filesystem switch)

    • 整個(gè)linux系統(tǒng)都是通過(guò)名為vfs的核心功能來(lái)讀取filesystem的，所以我們才無(wú)需知道每個(gè)partition是什么，vfs主動(dòng)幫我們做好讀取的工作

  • vfs簡(jiǎn)略圖

• XFS 文件系統(tǒng)簡(jiǎn)介

  • EXT 家族： 支持度最廣，格式化超慢

    • ext家族采用的是預(yù)先規(guī)劃處所有的inode/block/metadata等數(shù)據(jù)，但是目前磁盤容量愈來(lái)愈大，傳統(tǒng)MBR被GPT取代，格式化的時(shí)候預(yù)先分配inode和block要耗費(fèi)大量時(shí)間

  • XFS 文件系統(tǒng)的配置

    • xfs主要規(guī)劃為三個(gè)部分，一個(gè)資料區(qū) (data section)、一個(gè)文件系統(tǒng)活動(dòng)登錄區(qū) (log section)以及一個(gè)實(shí)時(shí)運(yùn)作區(qū) (realtime section)
      1. 資料區(qū)(data section)
      • 與ext家族一樣包括 inode/data block/superblock 等數(shù)據(jù)
      • 與ext家族類似，data section分為多個(gè)儲(chǔ)存區(qū)群組(allocation groups)，每個(gè)儲(chǔ)存區(qū)群組包含(1)整個(gè)文件系
        統(tǒng)的 superblock、 (2)剩余空間的管理機(jī)制、 (3)inode 的分配與追蹤。
      • inode與block在系統(tǒng)需用時(shí)動(dòng)態(tài)生成
      • 與ext家族不同之處，xfs的block與inode喲多種不同的容量可設(shè)定，block[512bytes ~ 64K,最高4k，不然linux核心不給掛載沒(méi)法用]，inode[256bytes ~2M，256bytes的默認(rèn)值即可]
      2. 文件系統(tǒng)活動(dòng)登錄區(qū)(log section)
      • 主要用來(lái)記錄文件系統(tǒng)的變化，直至文件的變化完整的寫入到數(shù)據(jù)區(qū)，該文件的該筆記錄才會(huì)終結(jié)，文件系統(tǒng)意外中斷后系統(tǒng)會(huì)依此登錄區(qū)進(jìn)行檢驗(yàn)，來(lái)快速的修復(fù)文件系統(tǒng)
      • 可指定外部的磁盤作為xfs的日志區(qū)塊(因?yàn)樽x寫頻繁，可指定ssd)
      3. 實(shí)時(shí)運(yùn)作區(qū)(realtime section)
      • 文件建立時(shí)，xfs在這一區(qū)段找一個(gè)或書個(gè)extent區(qū)塊用來(lái)將文件放置在這個(gè)區(qū)塊內(nèi)，等到分配完畢，再寫入data section的inode與block中
      • 這個(gè)extent區(qū)塊大小在格式化時(shí)要先指定[4K~1G]，默認(rèn)即可，不要亂動(dòng)[會(huì)影響到實(shí)際磁盤的效能]

  • XFS文件系統(tǒng)的描述數(shù)據(jù)觀察

    • xfs_info 掛載點(diǎn)/裝置文件名
      
    • 第一行，isize=inode的容量，agcount=儲(chǔ)存區(qū)群組的個(gè)數(shù)，agsize=每個(gè)儲(chǔ)存區(qū)群組具有65536個(gè)block，文件系統(tǒng)容量=4655364k*(第四行bsize=4096=4k)
    • 第二行，sectsz=邏輯扇區(qū)(sector)的容量
    • 第四行，bsize=block的容量
    • 第五行，sunit與swidth與磁盤陣列的stripe相關(guān)性較高
    • 第七行，internal指的是這個(gè)登錄區(qū)的位置在文件系統(tǒng)內(nèi)，而非外部設(shè)備
    • 第九行，realtime=none表示沒(méi)有使用，extent容量=4k

文件系統(tǒng)的簡(jiǎn)單操作

• 磁盤與目錄的容量

  • df

    • 語(yǔ)法

      1. df [-ahikHTm] [目錄或文件名]
      

    • 選項(xiàng)與參數(shù)

      1. -a：列出所有文件系統(tǒng)，包括特有的/proc等文件系統(tǒng)
      2. -k：以kbytes的容量顯示
      3. -m：以mbytes的容量顯示
      4. -h：以較易閱讀的格式顯示(G,M,K)
      5. -H：以m=1000k取代m=1024k的方式
      6. -T：連同partition的filesystem名稱(eg：xfs)也列出來(lái)
      7. -i：不用磁盤容量，而以inode的數(shù)量來(lái)顯示   
      

    • 字段含義
      1. filesystem：代表文件系統(tǒng)是在哪個(gè)partition
      2. 1k-blocks：底下的數(shù)字單位是1kb
      3. used：使用掉的硬盤空間
      4. available：剩下的磁盤空間大小
      5. use%：磁盤使用率
      6. mounted on：掛載點(diǎn)
    • 有個(gè)/dev/shm的目錄是內(nèi)存虛擬出來(lái)的磁盤空間哈，通常是總物理內(nèi)存的一半

  • du

    • 語(yǔ)法

      1. du [-ahskm] 文件或目錄名稱
      

    • 選項(xiàng)與參數(shù)

      1. -a列出所有的目錄與文件容量
      2. -h：同df
      3. -s：列出總量，而不列出每個(gè)目錄的占用容量
      4. -S：不包括子目錄的統(tǒng)計(jì)，與-s有差別
      5. -k，-m：同上
      

    • 直接輸入du不加選項(xiàng)，du會(huì)分析當(dāng)前目錄的文件與目錄所占用的磁盤空間，實(shí)際顯示時(shí)僅會(huì)顯示目錄容量(不含文件)

• 實(shí)體鏈接與符號(hào)鏈接

  • Hard link(實(shí)體鏈接、硬鏈接or實(shí)際鏈接)

    • 有沒(méi)有可能多個(gè)檔名對(duì)應(yīng)到同一個(gè)inode？hard link就是在某個(gè)目錄下新增一筆檔名鏈接到某個(gè)inode號(hào)碼的關(guān)聯(lián)記錄

    • 建立實(shí)體鏈接的指令
      ln 目標(biāo)文件名 將建立實(shí)體鏈接的文件名

    • 示意圖

      
      

    • 建立實(shí)體鏈接的好處

      • 安全：將任何一個(gè)文件刪除后，inode與block都依然存在，可通過(guò)另一個(gè)檔名來(lái)讀取到正確的文件數(shù)據(jù)

    • 有沒(méi)有可能hard link改變block呢，有，新增數(shù)據(jù)正好將目錄的block填滿時(shí)則需要再加一個(gè)block來(lái)記錄時(shí)

    • hard link的限制

      • 不能跨filesystem
      • 不能link目錄

  • Symbolic link(符號(hào)鏈接)

    • symbolic link就是建立一個(gè)獨(dú)立的文件，當(dāng)數(shù)據(jù)讀取時(shí)這個(gè)文件會(huì)指向他link的文件的檔名，當(dāng)源檔被刪除后，符號(hào)鏈接的文件將找不到原始的檔名
    • 建立符號(hào)鏈接的指令
      ln -s 目標(biāo)文件名 將建立符號(hào)鏈接的文件名
    • 連結(jié)檔的重要內(nèi)容就是他會(huì)寫上目標(biāo)文件的文件名(ll可以看到連結(jié)檔的的大小其實(shí)就是目標(biāo)文件名的路徑)

    • 示意圖

      
      

  • ln

    • 語(yǔ)法

      1.  ln [-sf] 來(lái)源文件 目標(biāo)文件
      

    • 選項(xiàng)與參數(shù)

      -s:如果不加任何參數(shù)就進(jìn)行連結(jié)，那就是 hard link，至于 -s 就是 symbolic link
      -f:如果目標(biāo)文件存在時(shí)，就主動(dòng)的將目標(biāo)文件直接移除后再建立
      

    • eg

      cd /tmp;cp -a /etc/passwd
      du -sb;df -i .(計(jì)算/tmp下有多少個(gè)bytes的容量，使用了多少inode)
      ln passwd passwd_hd(實(shí)體鏈接)
      du -sb;df -i .(觀察)
      ln -s passwd passwd_so(符號(hào)鏈接)
      du -sb;df -i .(觀察)
      ll -i passwd*(觀察)
      

    • 關(guān)于目錄的link數(shù)量
      • 新建一個(gè)目錄，會(huì)有三樣?xùn)|西，目錄本身，“.”，".."，"."指向目錄本身，".."指向上層目錄，so...新的目錄link數(shù)為2，上層目錄的link數(shù)增加1

磁盤的分區(qū)、格式化、檢驗(yàn)與掛載

• 新增一顆磁盤時(shí)的動(dòng)作
  1. 對(duì)磁盤進(jìn)行分區(qū)，以建立可用的 partition
  2. 對(duì)該 partition 進(jìn)行格式化 (format)，以建立系統(tǒng)可用的 filesystem
  3. 若仔細(xì)一點(diǎn)，則對(duì)剛剛建立好的 filesystem 進(jìn)行檢驗(yàn)
  4. 在 Linux 系統(tǒng)上，需要建立掛載點(diǎn) (亦即是目錄)，并將他掛載上來(lái)

• 觀察磁盤分區(qū)狀態(tài)

  • lsblk 列出系統(tǒng)上的所有磁盤列表

    • 語(yǔ)法

      1.   lsblk [-dfimpt] [device]
      

    • 選項(xiàng)與參數(shù)

      -d ： 僅列出磁盤本身，并不會(huì)列出該磁盤的分區(qū)數(shù)據(jù)
      -f ：同時(shí)列出該磁盤內(nèi)的文件系統(tǒng)名稱
      -i ：使用 ASCII 的方式輸出，不使用復(fù)雜的編碼
      -m ：同時(shí)輸出該裝置在 /dev 底下的權(quán)限數(shù)據(jù) (rwx 的數(shù)據(jù))
      -p ：列出該裝置的完整文件名
      -t ：列出該磁盤裝置的詳細(xì)數(shù)據(jù)，包括磁盤隊(duì)列機(jī)制、 預(yù)讀寫的數(shù)據(jù)量大小等
      

    • 一些字段

      NAME:裝置的文件名(省略/dev等前導(dǎo)目錄)
      MAJ:MIN:主要:次要裝置代碼(核心認(rèn)識(shí)的裝置都是透過(guò)這兩個(gè)代碼熟悉的)
      RM:是否為可卸除裝置(usb、光盤...etc)
      SIZE:容量
      RO:是否為只讀裝置
      TYPE:是磁盤(disk)，分區(qū)(partition)還是只讀存儲(chǔ)器(rom)等
      MOUNTPOINT:掛載點(diǎn)
      

    • eg
      1. 列出/dev/sda裝置內(nèi)所有數(shù)據(jù)的完整文件名
         lsblk -ip /dev/sda
      2. 列出裝置的UUID參數(shù)
         UUID：全局單一標(biāo)識(shí)符，Linux將系統(tǒng)內(nèi)所有的裝置都給予一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的標(biāo)識(shí)符，可用來(lái)掛載or使用
         blkid
      3. parted列出磁盤的分區(qū)表類型與分區(qū)信息
         parted device_name print
         幾個(gè)字段
         Model:磁盤的模塊名(廠商
         Disk /dev/sda:磁盤的總?cè)萘?br> Partition Table:分區(qū)表格式(MBR/GPT)

• 磁盤分區(qū):gdisk/fdisk

  • __MBR分區(qū)使用fdisk分區(qū)，GPT分區(qū)使用gdisk分區(qū)

  • gdisk(不需要背)

    • gdisk 裝置名稱
      eg：

      gdisk /dev/sda
      幾個(gè)常用的指令
      d delete a partition # 刪除一個(gè)分區(qū)
      n add a new partition # 增加一個(gè)分區(qū)
      p print the partition table # 印出分區(qū)表 (常用)
      q quit without saving changes # 不儲(chǔ)存分區(qū)就直接離開(kāi) gdisk
      w write table to disk and exit # 儲(chǔ)存分區(qū)操作后離開(kāi) gdisk
      

    • 使用gdisk不要背，？之后就全都可以看到(可以隨便玩，別按w，按q就行了)

    • p列出目前磁盤分區(qū)表信息后的幾個(gè)字段

      1. Number：分區(qū)表編號(hào)，1指的是/dev/sda1
      2. Start(sector)：每一個(gè)分區(qū)槽開(kāi)始扇區(qū)號(hào)碼位置
      3. End(sector)：每一個(gè)分區(qū)的結(jié)束扇區(qū)號(hào)碼位置，與 start 之間可以算出分區(qū)槽的總?cè)萘?/li>
      4. Size：分區(qū)槽容量
      5. Code：分區(qū)槽內(nèi)可能的文件系統(tǒng)類型，linux為8300，swap為8200(只是一個(gè)提示，不見(jiàn)得真的代表分區(qū)槽內(nèi)的文件系統(tǒng))
      6. Name：文件系統(tǒng)的名稱

    • 幾點(diǎn)重要的結(jié)論

      1. 可以看到最大扇區(qū)數(shù)及目前使用到的扇區(qū)數(shù)，可以進(jìn)行額外的分區(qū)
      2. 新分區(qū)通常選用上一個(gè)分區(qū)的結(jié)束扇區(qū)號(hào)碼+1作為起始扇區(qū)號(hào)碼
      3. gdisk只有root可以執(zhí)行，使用的裝置文件名eg:/dev/sda，而不要使用/dev/sda1,因?yàn)槲覀兪菍?duì)整個(gè)磁盤進(jìn)行分區(qū)而不是某個(gè)分區(qū)進(jìn)行分區(qū)

    • 用gdisk新增分區(qū)槽(下面是假設(shè)需求)

      1GB 的 xfs 文件系統(tǒng) (Linux)
      ? 1GB 的 vfat 文件系統(tǒng) (Windows)
      ? 0.5GB 的 swap (Linux swap)(這個(gè)分區(qū)等一下會(huì)被刪除喔！ )