磁盤及文件系統管理詳解
磁盤管理：
機械式硬盤：
U盤、光盤、軟盤、硬盤、磁帶
MBR：主引導記錄（512byte），不屬於任何分區
446byte：BootLoader，程序
64byte：每16byte標識一個分區（最多只能創建四個主分區，主+擴展<=4，擴展分區只能有一個）
2byte：Magic Number，標記MBR是否有效
RPM：轉/每分鐘
iNode條目：存儲的是inode號，文件的屬主屬組（Owner/Group）、擴展屬性、權限（Mode）、大小（Size）、時間戳（Timestamps）等各種跟文件數據沒有關系的信息，以及直接/間接/多級間接磁盤塊指針；但是沒有文件名
目錄：路徑映射表
新建文件：找到空iNode以分配iNode節點，找到磁盤塊以填充數據內容
刪除文件：清空iNode節點內容，存儲塊標記為未使用，但數據未刪除
剪切文件：修改iNode節點的存放路徑（同一分區）
復制文件：創建新文件並填充數據內容
跨分區剪切文件：新分區建立文件→從老分區復制文件→老分區刪除文件
inode Bitmap（iNode位圖）：標識iNode
block Bitmap（塊位圖）：位圖是為了加快索引
Super Block（超級塊）：存儲的內容--------有多少塊組、每個塊組中有多少塊、塊大小、空閑/引用磁盤塊、空閑/引用iNode；可有多個備份
GDT（塊組描述符表Group Description Table）：保存的內容---------當前分區上每個塊的塊組名，每個塊組起始磁盤號、結束塊的編號；需備份
Boot Block：任何一個分區的第一個塊，預留出來，不能存數據
inode Table（iNode表）：存放目錄文件與inode號的對應關系
| Boot Block | Block Group 0 | Block Group 1 | ... | Block Group n |
/ \
/ \
| Super Block | GDT | Block Bitmap | inode Bitmap | inode Table | Data Blocks |
鏈接文件：
硬鏈接：直接指向同一個iNode的具有不同路徑的兩個文件
1.只能對文件創建，不能應用於目錄
2.不能跨文件系統
3.創建硬鏈接會增加文件被鏈接的次數（ls -l）
軟鏈接（符號鏈接）：鏈接文件中保存的內容是被鏈接文件的絕對路徑，權限取決於實際被鏈接文件
1.可應用於目錄
2.可以跨文件系統
3.不會增加被鏈接文件的鏈接次數
4.其大小為指定的路徑所包含的字符個數
# ln [-s -v] SRC DEST
# du FILE （顯示目錄下每個文件及目錄本身的大小）
-s：顯示目錄的大小
-h：單位換算
# df （顯示磁盤分區使用情況）
-i：iNode使用情況
-P：磁盤塊使用情況
-h：換算為合適的單位
設備文件：
塊設備：以塊為單位，隨機訪問的設備-----硬盤
字符設備：以字符為單位的線性設備-----鍵盤
# ll /dev/sda1：（沒有大小）
brw-rw----. 1 root disk 8, 1 Nov 16 08:57 sda1
8主設備號：標識設備類型
1次設備號：標識同一類型中不同設備
創建設備文件：（設備文件需與真實硬件相關聯才能正常使用）
# mknod [OPTION]... NAME TYPE [MAJOR MINOR]
-m MODE：指定權限
TYPE：b（塊設備）、c（字符設備）
硬盤設備的設備文件名：
IDE、ATA：/dev/hd[a-d]（第一個IDE口：主/dev/hda+從/dev/hdb，第一個主分區/dev/hda1）
SATA/SCSI/USB：/dev/sd[a-p]
軟驅：/dev/fd[0-1]
打印機：/dev/lp[0-15]
光驅：/dev/cdrom 鼠標：/dev/mouse 磁帶機：/dev/st0或/dev/ht0(IDE設備)
a、b、c...來區別同一種類型下的不同設備
邏輯分區可以有多個（從5開始），擴展分區只能有一個，主分區最多可以有四個
查看當前系統識別了幾塊硬盤：
# fdisk -l [/dev/DEVICENAME] （列出當前系統上的所有[指定]磁盤及其磁盤分區）
管理磁盤分區：
低級格式化：創建磁道
高級格式化：創建文件系統（利用VFS使得Linux可以支持多種文件系統，作翻譯官）
# mkfs.文件類型名稱 硬盤分區名稱（mkfs -t ext2 = mkfs.ext2）
文件類型名稱：cramfs，ext2/3/4，fat，msdos，xfs，btrfs，minix，vfat
ext3（journal file system日誌文件系統）：能加快文件系統的修復速度
分區：數據區、元數據區、日誌區
專門管理ext系列文件：
# mke2fs
-j：創建ext3類型文件系統
-b BLOCK_SIZE：指定塊大小，默認為4096，可用取值為1024、2048或4096
-L LABEL：指定分區卷標
-m #：指定預留給超級用戶的塊數百分比
-i #：用於指定為多少字節的空間創建一個inode，默認為8192；這裏給出的數值應為塊大小的2^n倍
-N #：指定iNode個數
-F：強制創建文件系統
-E：用戶指定額外的文件系統屬性
# blkid 硬盤分區名稱 （顯示uuid值全局唯一標識符、卷標label和type等相關屬性屬性，）
# e2label （用於查看或定義卷標）
# e2label 設備文件 卷標 （設定卷標）
# tune2fs （調整文件系統的相關屬性）
-j：不損害原有數據，將ext2升級為ext3
-L LABEL：設定或修改卷標
-m #：調整預留百分比
-r #：指定預留塊數
-o：設定默認掛載選項
-c #：指定掛載次數達到#次之後進行自檢，0或-1代表關閉此功能
-i #：每掛載使用多少天後進行自檢，0或-1代表關閉此功能
-l：顯示超級塊之後的信息
# dumpe2fs （顯示文件系統相關信息）
-h：只顯示超級塊信息
# fsck （檢查並修復Linux文件系統）
-t FSTYPE：指定文件系統類型
-a：自動修復（不詢問）
# e2fsck （專用於修復ext2/3文件系統）
-f：強制檢查
-p：自動修復
# fdisk /dev/sda （交互式命令）
p：顯示當前硬件的分區
n：創建新分區
d：刪除一個分區
w：保存退出
q：不保存退出
t：修改分區類型
l：顯示所支持的所有類型
# cat /proc/partitions （判斷內核是否讀到了新建的分區表信息）
# partprobe [/dev/sda] （通知內核重讀[指定]分區表）
掛載：將新的文件系統關聯至當前根文件系統
卸載：將某文件系統與當前根文件系統的關聯關系予以移除
掛載：mount
# mount （顯示當前系統已經掛載的設備及掛載點）
# mount [options] [-o options] 設備 掛載點
-a：表示掛載/etc/fstab文件中定義的所有文件系統
-n：默認情況下，mount命令每掛載一個設備，都會把掛載的設備信息保存至/etc/mtab文件，使用-n選項意味著掛載設備時，不把信息寫入此文件
-t FSTYPE：指定正在掛載設備上的文件系統的類型，不使用此選項時，mount會調用blkid命令獲取對應文件系統的類型
-r：只讀掛載，掛載光盤時常用此選項
-w：讀寫掛載
-o：指定額外的掛載選項，也即指定文件系統啟用的屬性
remount：重新掛載
loop：掛載本地回環設備（可用於掛載鏡像）
ro：只讀掛載
rw：讀寫掛載
設備：
設備文件：/dev/sda5
卷標：LABEL=" "
UUID：UUID=" "
掛載點：目錄
要求：
此目錄沒有被其他進程使用
目錄得事先存在
目錄中的原有文件將會暫時隱藏
掛載完成後，要通過掛載點訪問對應文件系統上的文件。如光盤鏡像不能直接被訪問，經過掛載之後可以在掛載點中查看其包含內容
卸載：umount
# umount 設備/掛載點
卸載註意事項：掛載的設備沒有進程使用
# fuser （驗證進程正在使用的文件或套接字文件）
-v：查看某文件上正在運行的進程
-k：
-m：
# fuser -km MOUNT_POINT （終止正在訪問此掛載點的所有進程）
swap分區（交換分區）：必須是一個獨立的分區
# free （查看分區使用情況）
buffers：緩沖（大→緩沖區→小）
cached：緩存（小→緩存區→大）
創建交換分區：
fdisk命令中，t調整分區類型為82
# mkswap /dev/sda#
-L LABEL
掛載交換分區：
# swapon /dev/sda# （啟用交換分區）
-a：啟用所有的定義在/etc/fstab文件中的交換設備
# swapoff /dev/sda# （關閉交換分區）
回環設備：
loopback：使用軟件來模擬實現硬件
創建一個鏡像文件，120G
創建文件的方式模擬存儲空間：
dd命令：直接復制底層數據流
if=input_file：指定數據來源
of=output_file：指定數據存儲目標
bs=#：設置每個塊的大小
count=#：設置要拷貝塊的個數
conv=ucase：將字母從小寫轉換成大寫
conv=lcase：將字母從大寫轉換為小寫
seek=#：創建數據文件時，跳過的空間大小
文件系統的配置文件/etc/fstab：
OS在初始化時，會自動掛載此文件中定義的每個文件系統
內容：
要掛載的設備 掛載點 文件系統類型 掛載選項 轉儲頻率 文件系統檢測次序
轉儲頻率：跟文件系統備份相關，用於定義多久對此文件系統做一次完全備份，0：不備份，1：每天備份，2：每兩天一次備份....
文件系統檢測次序：只有/為1，其他文件系統可為2，0表示不檢查
文件管理---------壓縮、解壓縮
壓縮格式：gz,bz2,xz,zip,z
壓縮算法：算法不同，壓縮比也會不同
compress：FILENAME.z
uncompress：
gzip：.gz（只能壓縮文件，不能壓縮目錄）
# gzip /PATH/TO/SOMEFILE （壓縮完成後會刪除原文件）
-d：解壓縮
-#：1-9，指定壓縮比，默認是6
# gunzip /PATH/TO/SOMEFILE.gz （解壓完成後會刪除原文件）
# zcat /PATH/TO/SOMEFILE.gz （不解壓的情況，查看文本文件的內容）
bzip2：.bz2，比gzip有更大壓縮比的壓縮工具，使用格式近似（只能壓縮文件，不能壓縮目錄）
# bzip2 /PATH/TO/SOMEFIE （壓縮完成後會刪除原文件）
-d：解壓縮
-#：1-9，指定壓縮比，默認是6
-k：壓縮時保留原文件
# bunzip2 /PATH/TO/SOMEFILE.bz2 （解壓完成後會刪除原文件）
# bzcat /PATH/TO/SOMEFILE.bz2 （不解壓的情況，查看文本文件的內容）
xz：.xz，有更大的壓縮比（只能壓縮文件，不能壓縮目錄）
# xz /PATH/TO/SOMEFILE （壓縮完成後會刪除原文件）
-d：解壓縮
-#：1-9，指定壓縮比，默認是6
-k：壓縮時保留原文件
# unxz /PATH/TO/SOMEFILE.bz2 （解壓完成後會刪除原文件）
# xzcat /PATH/TO/SOMEFILE.bz2 （不解壓的情況，查看文本文件的內容）
zip：既歸檔又壓縮的工具
# zip FILENAME.zip FILE1 FILE2 ... （壓縮後不刪除原文件）
# unzip FILENAME.zip
archive：歸檔，歸檔本身並不意味著壓縮
tar：歸檔工具（只歸檔不壓縮）
# tar
-c：創建歸檔文件
-x：展開歸檔文件
-f FILE.tar：操作歸檔文件名
-t：不展開歸檔，直接查看歸檔了哪些文件
-z：用Gzip壓縮或解壓
-j：用bzip2壓縮或解壓
-J：用xz壓縮或解壓
-v：顯示壓縮或解壓的過程
-p：保留原始的權限與屬性
-P：使用絕對路徑來壓縮
-C：指定解壓到的目錄
--xattrs：歸檔時，保留文件的擴展屬性
cpio：歸檔工具
磁盤及文件系統管理詳解