Linux 文件系统的操作实现
此读书笔记比较主要记录文件系统的相关操作。
磁盘与目录的容量
磁盘的整体数据是在superblock块中,但是每个个别文件的容量则在inode当中记载,常用来显示磁盘使用量的两个命令
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(常用于评估目录所占容量)
$df[-ahikHTm][目录或文件名] 参数: -a:列出所有的文件系统,包括系统特有的/proc(/proc挂载在内存中,不会占用磁盘空间)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:以人们较易阅读的GB、MB、KB等格式自行显示 -H:以M=1000K替换M=1024K的进位方式 -T:连同该分区的文件系统名称也列出(例如ext3) -i:不用硬盘容量,而以inode的数量显示
df主要读取的数据几乎都是针对整个文件系统,因此读取的范围只要是在superblock内的信息,所以这个命令显示结果的速度非常快速。
$du[-ahskm]文件或者目录名称 参数: -a列出所有的文件与目录容量,因为默认仅统计目录的文件量而已 -h以人们较易读的容量显示 -s列出总量,而不列出每个个别的目录占用容量 -S不包括子目录下的总计 -k以KB列出容量显示 -m以MB列出容量显示
du会直接查找文件系统的所有文件数据
连接文件:ln
在linux下的连接文件有两种:一种是类似Windows上的快捷方式,可以让你快速连接到目标文件或目录。另外一种则是通过文件系统的inode连接来产生新文件名,而不是产生新文件,这种称为硬链接(hardlink)。
hardlink(硬连接和实际连接)
- 每个文件都会占用一个inode,文件的内容由inode的记录来指向。
- 想要读取文件,必须要经过目录记录的文件名来指向到正确的inode号码才能读取。
- 文件名与目录有关,而文件内容则与inode有关,而hardlink就是在某个目录下新建一个文件名连接到某inode号码的关联记录。
vagrant@vagrant-ubuntu-trusty-64:~$cd/tmp vagrant@vagrant-ubuntu-trusty-64:/tmp$touchtes vagrant@vagrant-ubuntu-trusty-64:/tmp$lntesttest1 vagrant@vagrant-ubuntu-trusty-64:/tmp$ll-itesttest1 62273-rw-rw-r--2vagrantvagrant0Dec1712:39test 62273-rw-rw-r--2vagrantvagrant0Dec1712:39test1
可以看到两个文件的inode号码是一致的,他们的文件权限属性完全一样,而连接数变为了2。
硬连接最大的好处就是安全,如果你将任何一个文件名删除,其实inode与block都是存在的。此时可以通过另外一个文件名来读取到正确的文件数据,不论你使用哪个文件名来编辑,最终的结果都会写到相同的inode与block中,因此均能进行数据的修改。
一般来说,使用hardlink设置连接文件时,磁盘的空间和inode的数目都不会改变,hardlink只是在某个目录下的block多写一个关联数据而已,既不会增加inode也不会耗用block数量(除非当你在block增加多一个关联数据时刚好磁盘满了,就可能需要增加多一个block来记录文件名关联性,而导致磁盘空间的变化)。
硬连接的限制:
- 不能跨文件系统
- 不能连接到目录,因为如果使用hardlink连接到目录,连接的数据需要连同被连接目录下面的所有数据都建立连接,会造成环境相当大的复杂度,因此对于目录暂时不支持
symboliclink(符号连接,也即快捷方式)
symboliclink就是创建一个独立的文件,而这个文件会让数据的读取指向它链接的那个文件的文件名,由于只是利用文件作为指向的操作,所以当源文件被删除后,symboliclink的文件会找不到源文件而导致无法打开。
vagrant@vagrant-ubuntu-trusty-64:/tmp$ln-stesttest2 vagrant@vagrant-ubuntu-trusty-64:/tmp$ll-itesttest2 62273-rw-rw-r--2vagrantvagrant0Dec1712:39test 62275lrwxrwxrwx1vagrantvagrant4Dec1713:07test2->test
两个文件指向不同的inode号码,连接文件的重要内容就是它会写上目标文件的文件名,因为箭头右边的文件是4Byte,所以连接文件的大小为4byte。
由symboliclink所创建的文件为一个独立的新的文件,所以会占用掉inode与block。
修改symboliclink文件时,会改动到源文件。
$ln[-sf]源文件目标文件 参数: -s:如果不加任何参数进行连接,那就是hardlink,至于-s就是symboliclink -f:如果目标文件存在时,主动将目标文件直接删掉再重建。
关于目录的连接数
当以hardlink进行文件的连接时,文件的连接数会增加1,那当我们创建一个空的目录时,由于存在.与..这两个目录,那么当我们创建一个空的目录/tmp/testing时,基本会有3个东西:
/tmp/testing
/tmp/testing/.
/tmp/testing/..
其中/tmp/testing和/tmp/testing/.都代表该目录,而/tmp/testing/..则代表/tmp这个目录,所以当我们创建一个新目录,新的目录连接数为2,而上层目录的连接数则会增加1。
磁盘的分区、格式化、检验与挂载
如果要在系统中新增一块硬盘时,需要做以下动作:
- 对磁盘进行分区,以新建可用的分区
- 对该分区进行格式化,以创建系统可用的文件系统。
- 若想要仔细一点,则可对刚才新建好的文件系统进行检验。
- 在linux系统上,需要创建挂载点(也即是目录),并将它挂载上来。
磁盘分区:fdisk
$fdisk[-l]设备名称 参数: -l:输出后面接的设备所有的分区内容。若仅有fdisk-f时,则系统将会把整个系统能够找到的设备的分区均列出来。 #例如: #先找出磁盘文件名 vagrant@vagrant-ubuntu-trusty-64:/tmp$df/ Filesystem1K-blocksUsedAvailableUse%Mountedon /dev/hdc14125113636319483588327610%/ #输入fdisk,但不要加上数字 vagrant@vagrant-ubuntu-trusty-64:/tmp$fdisk/dev/hdc 它会提示Command(mforhelp):输入m就可以看到相关参数提示 d代表删除一个分区 n代表新增一个分区 p代表在屏幕中显示分区表 q代表不存储,离开fdisk程序 w代表将刚才的操作写入分区表
特别注意q和w,只要离开fdisk时按下q,那么所有的操作都不会生效,相反按下w就是操作生效的意思。
删除磁盘分区
要删除分区(例如将/dev/hdc全部分区删除)需要做下面几步:
- fdisk/dev/hdc:先进入fdisk界面
- p:先看下分区信息,假设要删掉/dev/hdc1
- d:这个时候要选择一个分区,就选1
- w或者q:w可存储到磁盘数据表,并离开fdisk;如果后悔,直接按下q就可以取消刚才的删除操作。
新增磁盘分区
需要进行一下的动作:
- fdisk/dev/hdc:先进入fdisk界面
- n:新增分区
- p或e或l:选择不同的分区类型,其中p代表主分区,e代表扩展分区,l代表逻辑分区
- 1-4:分区号,可选1-4,如果是逻辑分区,则不需要输入分区号
- 输入结束柱面号码,如果要自己计算柱面/分区的大小太麻烦,可以使用类似"+512M"的形式,来让系统帮我们分配最接近512M的柱面号码
- p:查看分区信息
- w或者q:w可存储到磁盘数据表,并离开fdisk;如果后悔,直接按下q就可以取消刚才的删除操作。
对于创建分区的形式(主分区/扩展分区/逻辑分区)以及分区的大小,一般来说新建分区的形式会有下面的几种情况:
- 1-4号尚有剩余,且系统未有扩展分区:此时会出现让你挑选Primary/Extended的选项,且你可以指定1~4号间的号码
- 1-4号尚有剩余,且系统有扩展分区:此时会出现让你挑选Primary/Logical的选项,若选择p你还需指定1~4号间的号码;若选择l则不需要设置号码,因为系统会自动指定逻辑分区的文件名号码
- 1-4没有剩余,且系统有扩展分区:此时不会让你挑选分区类型,直接会进入logical的分区形式
一般分区完是需要重启(reboot)才能更新内核的分区表信息,可以使用"partprobe"强制让内核重新找一次分区表
以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持毛票票。
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