对于linux而言,一切皆文件,包括设备文件,即把设备文件关联至某设备的驱动程序,进而能够与该设备进行通信,一个写入操作,对于系统来说是一个输出操作,对于硬件设备,则是输入操作,设备文件分为两种,块(block)设备和字符(character)设备。

    设备文件:关联至一个设备驱动程序,进而能够跟与之对应硬件设备进行通信;每个硬件设备依靠一个设备号码与硬件进行通信。

 设备号码:

 主设备号:major number, 标识设备类型

 次设备号:minor number, 标识同一类型下的不同设备

  输入ls -l /etc 

linux磁盘管理_number

上图中,10表示主设备号,227表示次设备号


 硬盘接口类型及接口速率:

    并行:

IDE:133MB/s

SCSI:640MB/s

    串口:

SATA:6Gbps

SAS:6Gbps

USB:480MB/s

rpm: rotations per minute

/dev/DEV_FILE

磁盘设备的设备文件命名:

  IDE: /dev/hd

  SCSI, SATA, SAS, USB: /dev/sd

  不同设备:a-z

/dev/sda, /dev/sdb, ...

同一设备上的不同分区:1,2, ...

/dev/sda1, /dev/sda5


机械式硬盘:

  track:磁道

  cylinder: 柱面

  secotr: 扇区

    0磁道:512bytes

linux磁盘管理_linux_02

 如何分区:

   按柱面

    0磁道0扇区:共512bytes(MBR: Master Boot Record)其中446bytes为boot loader, 

            64bytes为分区表,每16bytes: 标识一个分区剩余2bytes:如55AA表示前面多少字节为有效

            记录

4个主分区;

3主分区+1扩展(N个逻辑分区)

linux磁盘管理_linux_03

分区管理工具:fdisk, parted, sfdisk

fdisk:对于一块硬盘来讲,最多只能管理15分区;

# fdisk -l [-u] [device...]

linux磁盘管理_minute_04

# fdisk device

子命令:管理功能

p: print, 显示已有分区;

n: new, 创建

d: delete, 删除

w: write, 写入磁盘并退出

q: quit, 放弃更新并退出

                        m: 获取帮助

l: 列表所分区id

t: 调整分区id

                linux磁盘管理_character_05

查看内核是否已经识别新的分区:

# cat /proc/partations

               linux磁盘管理_linux_06


通知内核重新读取硬盘分区表:

partx -a /dev/DEVICE

-n M:N(表示读取设备号由M到N的分区)

        kpartx -a /dev/DEVICE

-f: force 表示强制执行,有风险,慎用

CentOS 5: 使用partprobe

partprobe [/dev/DEVICE]



Linux文件系统管理:

  Linux文件系统: ext2, ext3, ext4, xfs, btrfs, reiserfs, jfs, swap

swap: 交换分区

光盘:iso9660

    Windows:fat32, ntfs

    Unix: FFS, UFS, JFS2

    网络文件系统:NFS, CIFS

    集群文件系统:GFS2, OCFS2

    分布式文件系统:ceph, moosefs, mogilefs, GlusterFS, Lustre


    根据其是否支持"journal"(日志)功能:

日志型文件系统: ext3, ext4, xfs, ...

非日志型文件系统: ext2, vfat


    文件系统的组成部分:

内核中的模块:ext4, xfs, vfat

用户空间的管理工具:mkfs.ext4, mkfs.xfs, mkfs.vfat


    Linux的虚拟文件系统:VFS


    创建文件系统:

      mkfs命令:

(1) # mkfs.FS_TYPE /dev/DEVICE

ext4

xfs

btrfs

vfat

(2) # mkfs -t FS_TYPE /dev/DEVICE

                -L 'LABEL': 设定卷标

linux磁盘管理_number_07

    mke2fs:ext系列文件系统专用管理工具

-t {ext2|ext3|ext4}用于指定文件系统

-b {1024|2048|4096}用于指定块大小

-L 'LABEL'用于指定卷标

-j: 相当于 -t ext3 mkfs.ext3 = mkfs -t ext3

                                     = mke2fs -j = mke2fs -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;(默认5%)

-O FEATURE[,...]:启用指定特性

-O ^FEATURE:关闭指定特性

 mke2fs -b 1024 -m 3 -L MYDATA /dev/sda5


    mkswap:创建交换分区

mkswap [options] device

-L 'LABEL'

前提:调整其分区的ID为82;

mkswap /dev/sda3

linux磁盘管理_character_08


其它常用工具:


blkid:块设备属性信息查看

blkid [OPTION]... [DEVICE]

-U UUID: 根据指定的UUID来查找对应的设备

blkid -U 'b369e752-1910-4120-aa0e-f8e748a3098a'

-L LABEL:根据指定的LABEL来查找对应的设备

blkid -L 'MYDATA'

e2label:管理ext系列文件系统的LABEL

# e2label DEVICE [LABEL] e2label /dev/sda5 TEST


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

tune2fs -l /dev/sda5

-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 tune2fs -O has_journal /dev/sda5

-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 tune2fs -o acl /dev/sda5

-U UUID: 修改UUID号;


dumpe2fs:

-h:查看超级块信息 dumpe2fs -h /dev/sda5


文件系统检测:

fsck: File System CheCk

fsck.FS_TYPE (只能根据FS_TYPE检测其特定的文件系统)

fsck -t FS_TYPE

  -a: 自动修复错误

  -r: 交互式修复错误

fsck.ext3 -r /dev/sda5


Note: FS_TYPE一定要与分区上已经文件类型相同;


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;




文件系统管理:

    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;

    解除此关联关系的过程称之为卸载;


把要挂载的设备关联至挂载点: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,直至挂在设备卸载后才能读取;


    挂载方法:mount DEVICE MOUNT_POINT

mount:(不带参数)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:指定是否拥有suid权限

remount:重新挂载

ro:只读模式,一般用于光盘

rw:读写模式

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

            如需开机自动挂载,还需编辑/etc/fstab文件

linux磁盘管理_character_09


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


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]


内存空间使用状态:

free [OPTION]

-m: 以MB为单位

-g: 以GB为单位

linux磁盘管理_程序_10

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; 

linux磁盘管理_character_11

查看某目录总体空间占用状态:

      du:

du [OPTION]... DIR

     -h: human-readable

  -s: summary


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:

默认为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;

...


文件系统上的其它概念:

Inode: Index Node, 索引节点

地址指针:

直接指针:

间接指针:

三级指针:

linux磁盘管理_程序_12

inode bitmap:对位标识每个inode空闲与否的状态信息;


链接文件:

  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;


  符号链接:

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

-v: verbose


文件管理操作对文件的影响:

文件删除:

文件复制:

文件移动: