鸟哥的LINUX私房菜基础篇第三版 阅读笔记 三 Linux磁盘与文件系统管理

一、认识EXT2文件系统:

a、硬盘的组成:转动小马达+存储的磁盘+读写的机械臂

b、磁盘的一些概念

扇区为最小的物理储存单位,每个扇区为512B

将扇区组成一个圆,就是磁柱,磁柱是最小的分割单位

第一扇区最重要,a、主要开机区及分割表,其中MBR占有446B,而partition table 则占有64B

c、inode block superblock 三个数据的意义

inode:存放文件的属性,权限,一个档案占用一个inode,同时记录次档案的数据所在的block号

block:实际存放的数据,若档案太大时,会占用多个block

superblock:记录整个档案的整体信息,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

效果:当文件系统需要A档案时,只要找到inode号,就知道了需要读取哪些block号内的数据内容,就可以按顺序,依次取出来(磁盘最多转一圈)

与此对比的还有种文件系统FAT(WIN 98 前就是用的它。。好渣哦), 它是这样,首先没有inode,block一开始就读取数据,然后在最后告知下一个block号,依次循环,a-b  b-c c-d,这样很有可能因为数据比较分散,磁盘需要转好几圈才能读取出完整的数据,window系统不是有个磁盘整理么,就是为了将分散的数据,集中起来,提升读取性能呢。一般来说EXT2系统因为有索引所以不太需要整理

d、block inode 在文件系统一开始格式化的时候就规划好了,除非重新格式化,否则不会变了,如果实际的LINUX中,如果单纯的只用inode/block/superblock 在文件系统高达数百GB时,将所有的inode与block分一级放在一起,很不明智,数量太庞大了,不容易管理,所以需要像军队管理那样,一个团里有很多个营,一个营里有很多个连....都有自己的联络系统,但最终都向团长汇报连上的最正确的信息

e、每一个区块(block group)的六个主要内容说明:

·block

1、datablock 是用来放置档案内容数据的地方,每个block大小都已经固定(文件系统格式化的时候),

2、每个block内最多只能够放置一个档案的数据

3、承上,如果档案的大小大于每个block的大小,肯定会占用多个block

4、承上,如果档案的大小小于每个block的大小,剩余的block容量就不会再被使用,磁盘空间会被浪费

·inode

1、每个inode大小均固定为128B

2、每个档案仅会占用一个inode而已

3、承上,因此文件系统能够建立的档案数量与inode总量有关

4、系统读取档案时需要先找到inode,并分析所记录的权限是否符合,再开始去block实际读取block内容

机智的开发者:

inode 包含 12个 直接指向, 1个 间接指向,1个双间接指向,1个三间接指向。其中间接指向是指把Block用来储存block指向

我们来算下,假设block为1K,而inode大小为固定128B,记录一个block号需要4B,那么,一个inode最大能记录多少大的文件

12个直接指向: 12* 1K

1个间接指向1K/4B * 1K = 256* 1K 一层

1个双间接 1K/4B*1K /4B * 1K = 256* 256 * 1K 应该发现规律了吧  两层

1个三间接 256*256*256*1K = 16G,三层

我良辰,不得不说,66666

·superblock

记录的东西: block与inode的总量;未使用和已使用的inode/block数量;block与inode的大小;

文件系统挂载时间、最近一次写入数据时间、最近一次检验磁盘(fsck)的时间等文件系统相关信息;

一个valid bit 数值,若此文件系统已被挂载,则valid bit 为0 ,若未被挂载,则为1

superblock的大小为1024B,每个block group 都可能含有superblock 事实上除了第一个 block group 内会吨有 superblock 乀外,后续癿         block group 丌一定吨有 superblock , 而若吨有 superblock 则该 superblock 主要是做为第一个 block group 内 superblock 癿备仹咯,这样可以迚行 superblock 癿救援呢!

·Filesystem Description

这个区段可以描述每个block group 的开始与结束的block号码,以及说明每个区段(superblock, bitmap, inodemap, data block)分别介于哪一个block之间,这部分可用dumpe2fs来观察

·block bitmap (区块对照表)

记录哪些block 是空的,新增文档的时候会用到,当删除文件时,block bitmap就会对对应的block做标记,表示已经释放

·inode bitmap (inode 对照表)

和上面的类似,记录未使用的inode

深入的一些:在EXT2系统中建立一个目录,系统至少分配一个inode和一个block, 在inode中记录分配到的block的号码以及该目录的属性及权限,而在block中记录目录下的文档名以及这些文档的inode号码,总结来说,其实inode不记录文档名称,文档名称在分配给目录的block中,所以!增加,删除目录中的文件和W权限有关,因为目录中的文件,是写在block中,需要修改权限。目录的读权限也是这个原因,一定要能够读 目录的inode,和block,才能知道目录中的文档的inode,继而读取文档的内容

f、 df:列出文件系统的整体磁盘使用量;

du:评估文件系统的磁盘使用量(帯用在推估目录所占容量)

g、

LINUX读取的流程:/etc /etc/passwd 该档案的读取流程为(假设为 vbird 这个一般的使用者):

1. /的inode:

找到系统根目录/的inode,根据inode的权限,可以读取inode指向的目录block,查etc的目录inode号

2、/etc的inode:

找到etc的inode根据权限,判断vbird这个账号可以有rx权限,就读取inode指向的目录block,查passwd的inode号

3、/etc/passwd

找到了passwd的inode号,根据里面的权限,判断能读,那就根据inode里面描述的block号,依次把数据读出来

LINUX写入的流程:

1、先判断用户在这个目录下是否有w权限

2、去inode bitmap 找一个干净的inode号分配,并将新档案的权限/属性写入,

3、去block bitmap 找block开始写写写,并不管更新inode,我写入的block号

4、写完数据后,将inode和block数据同步更新到inode bitmap,block bitmap,并更新superblock的内容

h、关于两种链接,一种:实体链接,另一种,快捷方式,like windows

实体链接(Hard Link):ln 两个文件指向相同的inode号码 最大的好处:安全,一个地方删除操作后,另一个地方还指向了它,所以实际改文档通过文件系统还能被找回来(每个文档都需要inode的记录来指向,如果没有了inode指向,就等于黑户!等于死人了,no one would find you !),不能link目录,太复杂,目前还不支持,仅支持文件哦

快捷键链接(Symbolic Link):ln -s  Symbolic link 就是在建立一个独立的档案,而这个档案会让数据读取指向他link的那个档案的当名,也就是说,他block里面,存的是文件名!中转站,可以这么理解吧

有个特别牛的,如果新建一个目录,例如mkdir /tmp/test 这个目录会包含 /tmp/test /tmp/test/. /tmp/test/..  最后一个 .. 其实也是目录,指向的是上一层目录,所以,上面那层 /tmp/link会增加1 ,而 /tmp/test 和/tmp/test/. 指向的是同一个目录所以新建目录 默认link数是2!666666

h、磁盘与目录的容量

1、df:列出文件系统的整体磁盘使用量

2、du: 评估文件系统的磁盘使用量(常用在推估目录所占容量)

3、删除磁盘分区槽:fdisk

4、磁盘格式化:mkfs

5、磁盘检查:fsck、badblocks

6、磁盘的挂载和卸载:mount

7、磁盘参数修订:mknod

8、使用实体分割槽建置swap

I、最后重点回顾

1、基本上linux的正统文件系统都为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:记录档案的属性,一个档案占用一个inode,同事记录此档案的数据所在的block号码;其中 12个直接指向 一个 间接指向 一个 双间接指向一个三简接指向

·block:实际记录档案的内容,若档案太大时,会占用多个block

2、ext2文件系统的数据存取为索引式文件系统

3、需要碎片整理的原因就是文档写入的block太过于离散了,此时档案的读取效能将会变得很差。这个时候可以透过碎片整理将同一个档案所属的blocks汇整在一起

4、ext2文件系统主要有:boot sector,superblock,inode bitmap.block bitmap,inode table,data block 等六大部分

5、data block 是用来放置档案内容数据地方,在ext2文件系统中所支持的block大小有1K 2K 4K三种而已

6、inode 记录档案的属性/权限等数据,其他重要项目为:每个inode大小固定为128B;每个文档仅会占用一个inode而已;因此文件系统能够建立的档案数量与inode的数量有关;

7、档案的block在记录档案的实际数据,目录的block则在记录该目录地下文件名与其inode号码对照表;

8、日志式文件系统会多出一块记录区,随时记载文件系统的主要活动,可加快系统复原时间;

9、Linux文件系统为增加效能,会让主存储器作为大量的磁盘告诉缓存;

10、实体链接只是多了一个文件名对该inode号码的链接而已;

11、符号链接就是windows的快捷方式功能。里面放的是文件名

12、磁盘的使用必须要经过:分割、格式化与挂载,分别管用的指令为:fdisk,mkfs,mount三个指令

13、开机自动挂载可参考/etc/fstab之设定,设定完毕务必使用mount -a 测试语法是否正确

时间: 2024-10-22 23:51:46

鸟哥的LINUX私房菜基础篇第三版 阅读笔记 三 Linux磁盘与文件系统管理的相关文章

鸟哥的Linux私房菜基础篇-第三版 笔记

第三章 主机规划于磁盘分区 IDE硬盘机 /dev/hd[a-d] SCSI/SATA/USB  /dev/sd[a-p] USB快闪碟  /dev/sd[a-p](与SATA相同) 软盘驱动器  /dev/fd[0-1] 打印机  25针:/dev/lp[0-2]  USB:/dev/usb/lp[0-15] 鼠标  USB:/dev/usb/mouse[0-15]  PS2:/dev/psaux 当前CDROM/DVDROM     /dev/cdrom 当前的鼠标  /dev/mouse

鸟哥的LINUX私房菜基础篇第三版 阅读笔记 二

Linux档案与目录管理 1.一些比较特殊的目录,需要用力的记下来 .         代表当前层目录 ..        代表上一层目录 -        代表前一个工作目录   (这个好屌!其他的基本都知道) ~        代表[目前用户身份] 所在的Home目录 ~account 代表account这个用户的Home目录 2.目录相关命令 a) cd : 变换目录 b) pwd: 显示当前目录 *  不熟标记   -P 可以把一些链接地址打出来 c) mkdir:建立一个新的目录 d)

鸟哥linux私房菜基础篇

1)注销:exit2)指令太长:命令太长的时候,可以使用反斜杠 (\) 来跳脱[Enter]符号,使挃令连续到下一行3)系统语言显示和设置命令:echo $LANG,显示当前系统语言:简体中文zh_CN.UTF-8命令:LANG=en_US 设置语言为英文,LANG=zh_CN.UTF-8 设置语言为中文4)命令:date 显示时间根据格式显示:date +%Y/%m/%d 2016/09/05 date +%H:%M 17:325)显示日历:显示当前月:cal显示整年月历:cal 2016显示

《鸟哥的Linux私房菜--基础篇》学习

第四章 显示日期与时间的指令:date 输入: (base) liyihuadeMacBook-Pro:~ liyihua$ date 输出: Thu Jun 6 08:44:02 CST 2019 显示日历指令:cal 输入: (base) liyihuadeMacBook-Pro:~ liyihua$ cal 输出: June 2019 Su Mo Tu We Th Fr Sa 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

【Linux】鸟哥的Linux私房菜基础学习篇整理(一)

最近,一直在写PPC的模拟器和汇编器,也在做设计.所以重新看了看<鸟哥的Linux私房菜>,还是有好多命令不太熟悉.就打算写几篇blog记下来. 1. nl [-bnw] filename:添加行号打印参数:-b:指定行号指定的方式,主要有两种: -b a:表示不论是否为空行,也同样列出行号(类似cat -n): -b t:如果有空行,空的那一行不要列出行号(默认值).-n:列出行号表示的方法,主要有三种: -n ln:行号在屏幕的最左方显示: -n rn:行号在自己字段的最右方显示,且不加0

【Linux】鸟哥的Linux私房菜基础学习篇整理(二)

1. dumpe2fs [-bh] devicename:查询superblock信息.参数:-b:列出保留为坏道的部分:-h:列出superblock的数据,不会列出其他的区段内容. 2. df [-ahikHTm] 目录或文件名:列出文件系统的整理磁盘使用量.参数:-a:列出所有的文件系统,包括系统特有的/proc等文件系统:-k:以KB的容量显示各文件系统:-m:以MB的容量显示各文件系统:-h:以人们易阅读的GB.MB.KB等格式自行显示:-H:以M=1000K替代M=1024K的进位方

【Linux】鸟哥的Linux私房菜基础学习篇整理(七)

1. test命令的测试功能.测试的标志:(1)关于文件类型的检测 test [-efdbcSpL] filename-e:该文件名是否存在:-f:该文件名是否为文件:-d:该文件名是否为目录:-b:该文件名是否存在且为一个block device设备:-c:该文件名是否存在且为一个character device设备:-S:该文件名是否存在且为一个Socket文件:-p:该文件名是否存在且为一个FIFO文件:-L:该文件名是否存在且为一个连接文件.(2)关于文件权限的检测 test [-r]

【Linux】鸟哥的Linux私房菜基础学习篇整理(九)

1. quotacheck [-avugfM] [/mount_point]:扫描文件系统并创建Quota配置文件.参数:-a:扫描所有在/etc/mtab内,含有quota支持的文件系统,加上此参数后,不必写/mount_point:-u:针对用户扫描文件与目录的使用情况,会新建aquota.user:-g:针对用户组扫描文件与目录的使用情况,会新建aquota.group:-v:显示扫描过程的信息:-f:强制扫描文件系统,并写入新的quota配置文件(危险):-M:强制以读写的方式扫描文件系

Bombe 【Linux】鸟哥的Linux私房菜基础学习篇整理(三)

1. gzip [-cdtv#] filename:压缩.参数:-c:将压缩的数据输出到屏幕上,可通过数据重定向进行处理:-d:解压缩的参数:-t:可以用来检验一个压缩文件的一致性,查看文件有无错误:-v:可以显示出原文件/压缩文件的压缩比等信息:-#:压缩等级,1最快(压缩比最差),9最慢(压缩比最好),默认6. 2. zcat *.gz:读取gzip压缩文件. 3. bzip2 [-cdkzv#] filename:压缩.参数:-c:将压缩过程中产生的数据输出到屏幕上:-d:解压缩的参数:-