1、再識文件系統(tǒng),Fundamental Linux,鏈接文件,磁盤與文件系統(tǒng)管理,文件系統(tǒng)的相關(guān)概念,知識點,從磁盤到文件系統(tǒng),磁盤的物理組成 扇區(qū) 磁道 磁柱：磁道組成，linux分區(qū)時的最小單位 磁盤容量=磁柱*磁頭*扇區(qū)*512,從磁盤到文件系統(tǒng),分區(qū) 多個磁柱組成 OS需要知道每個分區(qū)的起止磁柱號碼 分區(qū)的相關(guān)管理信息記錄在MBR的分區(qū)表中,從磁盤到文件系統(tǒng),文件系統(tǒng) 特定分區(qū)之上的文件管理方式 每個OS可認知的文件系統(tǒng)不同，但當今所有的文件系統(tǒng)都采用了數(shù)據(jù)塊block作為數(shù)據(jù)讀寫的基本單位 Block由多個扇區(qū)組成 利于減少磁頭尋數(shù)次數(shù) 塊過大浪費空間，塊過小增加磁頭尋數(shù)次數(shù) 塊大小設(shè)

2、置應(yīng)：提高文件讀寫效率、盡量減少空間浪費 劃分依據(jù)：主機用途 超級塊：每個分區(qū)最初的block被稱為超級塊，用于記錄文件系統(tǒng)的相關(guān)控制和管理信息，需要保證安全,文件系統(tǒng)的組成,inode 使用inode記錄文件的屬性信息 屬性信息中包含 文件的內(nèi)容放在block中 這種將屬性與內(nèi)容分離的方式可以更靈活和安全的實現(xiàn)文件管理 block,關(guān)于inode不得不說的事,inode 一個文件對應(yīng)至少一個inode 分區(qū)中文件數(shù)量與inode數(shù)量有關(guān) 一個分區(qū)一定要包含inode表和block區(qū) 分區(qū)格式化時會根據(jù)默認值或指定值直接分block，再根據(jù)inode“預計”要控制的block個數(shù)、分區(qū)中總bl

3、ock個數(shù)劃分出多個空白的inode inode數(shù)量=分區(qū)總?cè)萘?block大小/inode控制的block數(shù) ext2可使用的block大小可以是1/2/4KB,關(guān)于inode不得不說的事,inode 新建目錄時，為其分配一個inode和一個block，前者放目錄自身的屬性，且指向后者；后者放與該目錄有關(guān)的文件的關(guān)聯(lián)性 目錄的block保存的信息中最重要的是文件名指針，該指針包括文件名和指向文件inode的指針 新建文件時，為其分配一個inode和足夠數(shù)量的block以“裝下”該文件的全部內(nèi)容，同時也要將該文件的文件名指針添加到其所在目錄的block中 在linux中，使用指定路徑讀取文件內(nèi)

4、容時，首先由根目錄開始獲取其所在目錄的inode，從中找到文件名指針，由此找到文件的inode，再由文件inode找到其起始block，最終得到block中所存儲的文件內(nèi)容,具體來看ext2文件系統(tǒng),塊大小與inode 個數(shù)在分區(qū)格式化時已確定 分區(qū)中的文件數(shù)與inode數(shù)量有關(guān) 將某分區(qū)格式化為ext2時，按每4KB分一個inode確定inode的個數(shù) 一個inode為128B 塊大小固定為1、2或4KB 塊大小要適中 塊大小為1KB時，單一文件、分區(qū)的最大容量為16GB、2TB；塊大小為4KB時，則分別為2TB、32TB 文件名最長255字符，完整路徑最長4096字符,具體來看ext2文件

5、系統(tǒng),Ext2文件系統(tǒng)的組成,超級塊,塊組1,塊組2,塊組3,塊組4,塊組5,超級塊,組描述,塊位示圖,數(shù)據(jù)塊區(qū),inode位示圖,inode區(qū),具體來看ext2文件系統(tǒng),超級塊：記錄文件系統(tǒng)的控制與管理信息 block和inode的個數(shù)和大小，及其已用和未用數(shù)量 文件系統(tǒng)的載入時間、最近一次寫入數(shù)據(jù)時間、最近一次執(zhí)行fsck進行磁盤檢查的時間等 有效位：為0已載入，為1未載入 組描述：記錄本塊組從何處開始 塊位示圖：使用位示圖記錄哪些塊已用哪些塊未用 inode位示圖：使用位示圖記錄inode的使用情況 inode區(qū)：各inode組成的區(qū)域，每個inode都有一個唯一編號 數(shù)據(jù)塊區(qū)：各blo

6、ck組成的區(qū)域，用于存放文件數(shù)據(jù),元數(shù)據(jù)區(qū),數(shù)據(jù)存儲區(qū),再來看看ext3文件系統(tǒng),是對ext2的升級 主要加入了對日志的支持 Ext2中：發(fā)生寫錯誤時需要將元數(shù)據(jù)區(qū)與數(shù)據(jù)存儲區(qū)相比較，需時很長 Ext3中：專門取出一個塊（記錄塊），記錄寫入或修改文件的過程，便于進行快速的數(shù)據(jù)一致性檢查和恢復 寫前在記錄塊中記錄“將要寫入” 接著“真正寫入”block 寫完“更新元（數(shù)據(jù)）區(qū)” 更新后在記錄塊中“記錄更新”,文件系統(tǒng)的載入（mount）,文件系統(tǒng)需要載入（mount）才能使用 物理存在的數(shù)據(jù)在邏輯上被組織為目錄樹的形式 在存儲數(shù)據(jù)時，為了管理和讀寫方便，要求某個分區(qū)中的數(shù)據(jù)必須位于某個特殊目錄之

7、下，而這個目錄下的所有數(shù)據(jù)所在的block也必須位于該分區(qū)，這個目錄就被稱為載入點或掛載點 eg：在安裝linux時劃分的/和/boot就屬于兩個分區(qū)，使用ls -ild / /boot指令可以看到這兩個分區(qū)的inode編號都是2，這表明它們位于不同分區(qū)，且分別是本分區(qū)的載入點,硬盤管理,查看指定文件或目錄所在分區(qū)（文件系統(tǒng)）的容量信息及其使用情況 df -ikmhaT dirname/filename -i:使用inode顯示容量 -k:結(jié)果以KB形式顯示容量 -m:結(jié)果以MB形式顯示容量 -h：以日常通用的KB/MB/GB等顯示容量 -a：顯示當前操作系統(tǒng)中所有的文件系統(tǒng)的容量信息 -T：

8、除顯示磁盤容量信息外，還將該文件系統(tǒng)的類型同時給出,硬盤管理,查看目錄容量的指令 du -akmh dirname/filename 默認查看當前目錄下所有的“目錄”及這些目錄下的文件的容量 -a:列出所有文件與目錄的容量 -k:以KB顯示結(jié)果 -m:以MB顯示結(jié)果 -h：以常見的KB/MB/GB等顯示容量 -s：列出指定目錄或文件占用的總?cè)萘?，不再列出其子目錄容?eg：查看指定目錄下所有子目錄的大小 du -sm dirpath/*,鏈接文件定義,將本文件與其他文件相聯(lián)系的文件 硬鏈接：新建一個文件名指針指向源文件的inode 軟鏈接（又稱符號鏈接） ：新建一個inode，在其中記錄源文件

9、的絕對路徑，并通過源文件的絕對路徑來訪問其數(shù)據(jù)塊,鏈接文件定義,鏈接文件指令,ln -sf 源文件 目標文件 源文件為被鏈接的文件，目標文件為鏈接文件 -s: 加該選項時為創(chuàng)建軟鏈接文件 若不加該選項則是創(chuàng)建硬鏈接文件 -f: 若指定的目標文件已存在，則將其覆蓋,鏈接文件指令,eg：cd /tmp cp /etc/passwd . du -s; df -i /查看容量信息 ln passwd passwd_hl /建立硬鏈接 du -s; df -i ls -il passwd* /查看文件類型 ln -s passwd passwd_sl /建立軟鏈接 du -s; df -i ls -il

10、 passwd*,鏈接文件指令,ln -sf passwd passwd_sl 若文件passwd_sl（無論類型是什么）存在就覆蓋它并創(chuàng)建同名的軟鏈接文件,鏈接文件屬性,連接數(shù) 新建常規(guī)文件：連接數(shù)為1，代表自身 新建目錄文件：連接數(shù)為2，代表它本身與其 上層目錄，同時其上層目錄的 連接數(shù)加1 eg: cd /home/swh ls -ld /home/swh mkdir testdir2 ls -ld /home/swh /home/swh/testdir2,鏈接文件屬性,硬鏈接和軟鏈接的文件類型不同 硬鏈接與源文件相同，軟鏈接是l（鏈接文件） 硬鏈接是直接指向已存在的文件，其文件屬性信息

11、來自源文件的inode；軟鏈接是一個符號，僅保存了從本文件到源文件的一個路徑，其文件屬性來自自身的inode,鏈接文件屬性,結(jié)論 1. 硬鏈接的inode號和源文件一樣，軟鏈接不同 2. 硬鏈接和軟鏈接的文件類型不同 3. 硬鏈接的大小和源文件相同，軟鏈接僅僅幾個字節(jié),鏈接文件,硬鏈接的限制 1. 不能跨文件系統(tǒng)、跨分區(qū)鏈接文件 硬鏈接直接指向原文件的inode ，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與具體文件系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，因此不可跨系統(tǒng)創(chuàng)建硬鏈接文件 軟鏈接僅保存了原文件的路徑，因此可以實現(xiàn)跨文件系統(tǒng)鏈接 eg: 若/home/swh與/處于不同的分區(qū)，則不可將二者的文件相互硬鏈接,鏈接文件,硬鏈接的限制 2. 不能鏈接目錄 硬鏈接到目錄時要求該目錄下的所有文件都要同時建立硬鏈接，且在該目錄下新建文件時也要這樣做，容易出現(xiàn)錯誤，同時大大增加系統(tǒng)復雜性,鏈接文件,刪除源文件時硬鏈接與軟鏈接反應(yīng)不同