linux之磁盘与文件系统

磁盘的组成

1.圆形的磁盘盘

2.机械手臂及上面的读取头（可擦写磁盘盘上的数据）

3.主轴马达，可转动磁盘盘以便让读写头在磁盘上读取数据

数据的存取与读写重点在于磁盘盘，磁盘盘的物理组成为

1.扇区，最小的物理储存单位，521bytes,第一个扇区非常重要，里面有开机的引导程序（MBR，446bytes）及分割表(64bytes,最多4个分区)

2.将扇区组成一个圆就是磁住，磁住是分隔槽的最小单位

文件系统（ext2、ext3、ext4)，其中ext3、ext4是日志式文件系统

文件系统的组成主要是由超级块（superblock),inode(也可称为索引），block(块，最小的物理存储单位），一旦被格式化为文件系统后，inode、block（大小及个数）就被规划好了，除非重新格式化或改变文件系统大小（resize2fs指令可改变文件大小),每一个inode、block都有一个号码

superblock：记录文件系统的整体信息，包括inode/block的总量、使用量、剩余量，大小，以及文件系统格式及相关信息，还有一个valib bit数值，文件被挂载则为0，否则为1

inode：用于记录档案的属性（权限、属主、时间），一个档案占用一个inode（128bytes)，以及记录数据所在的block号码,，inode记录一个block号码需要4bytes，系统定义inode记录block号码的方式是：12个直接，一个间接，一个双间接，一个三间接记录区（间接就是利用block来记录文件的block号码）。

block：实际记录档案的数据，档案太大会占用多个block，档案太小剩余的容量就不可以再用了，大小可以为1k，2k，4k

文件系统被格式化就分成了多个区块群组(block group)，第一个区块群组都有独立的inode、block、superblock，后续的block group 含有inode、block,但不一定都含有superblock，文件系统最前面有一个启动扇区，可用于安装开机管理程序（MBR），可用于会做出多重引导环境。

filesystem description（文件系统描述说明）：可以描述每一个block group 开始与结束的block号码，以及每个block group（superblock、block bitmap、inode bitmap、datablock)位于哪个block号码之间，可用dumpe2fs指令观察

block bitmap（区块对照表）：记录每个block的使用状态，当新增文件是把未使用的block记录数据，并把已使用的block状态标记为“已使用”，当删除文件时，把释放的block标记为“未使用”

inode bitmap（inode对照表）：功能与区块对照表类似，记录使用与未使用的的inode号码

　　　　　　　　　　文件系统构造图

使用dumpe2fs指令观察

查看文件的inode号码 ls -i

第一列的数字就是inode号码

stat  目录或文件名       查看文件或目录的inode内容

目录与文件系统

文件系统得挂在到目录上才可以被使用，此目录被称为挂载点，也是该文件系统的入口

当在文件系统中创建一个目录，文件系统会分配一个inode和一个或多个block给该目录，inode记录目录相关属性和权限及block号码，block记录目录下档案的名字以及档案所占用的inode号码

日志式文件系统

在文件系统中分出一块空间，这块空间称为日志记录区，专门记录写入或修订档案的步骤

journal inode：8       8号inode记录日志的block信息

journal size：4113K  日志的空间容量

查看系统支持的文件系统

ls -l /lib/modules/$(uname -r)/kernel/fs

查看系统已加载到内存中支持的文件系统

cat /proc/filesystems

 磁盘检查

fsck:用来检查和修复损坏的文件系统，检查时umount 文件系统

选项

-a：检查有错自动修复，不用一直y

-f：强制检查

-A：对/etc/fstab中的所有的分区做检查

-C：显示完整的检查进度

-t：指定文件系统类型

-y：与-a类似，但某些文件系统只支持-y参数

fsck 　-C -f -t ext3 　/dev/sda3

 e2fsck：用于检查ext2文件系统，检查时umount文件系统

选项

-a：对分区检查，有问题自动修复

-p：同-a

-c：检查分区是否有坏轨

-b：设定存放superblock的位置

-B：设定block的大小

-C file：将检查结果输出到file中

-f：强制检查

-n：将文件系统以只读方式打开

-y：预设检查时自动输入y

-v：显示详细进度

-V：显示当前的e2fsck版本信息

mke2fs:用于建立ext2文件系统

tune2fs：调整文件系统的参数设定

选项：

-l：查看文件系统信息，同dumpe2fs -h

-j：将ext2文件系统转换成ext3文件系统