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