Linux系統.docx

文檔模板01文檔副標題文檔標題文檔模板01Version 1.02015-03-01DEV-07-0018Copyright2015 ZTEsoft Integration Runtime Environment日期編寫/修改人版本記錄2015-03-01IREVer 1.0創(chuàng)建日期審閱人版本密級狀態(tài)意見2015-03-05IREVer 1.0內部公開發(fā)布無審閱文檔控制頁面編寫/修改 Linux 磁盤與文件系統一、硬盤硬盤主要是有許多的圓形硬盤片組成，按照盤片能夠容納的數據量，分為單盤和多盤的硬盤硬盤的容量公式:柱面*磁頭*扇區(qū)*512字節(jié)，512字節(jié)就是每個扇區(qū)的大小 硬盤的分區(qū)分區(qū)的起始和結束柱面的數據放在主引導分區(qū)，即MBR.MBR就是在一塊硬盤上的第0個軌道上，這也是計算機啟動之后要去使用硬盤室必須要讀的第一個區(qū)域。這個分區(qū)記錄了硬盤的分區(qū)信息，以及啟動可以寫入引導程序的位置。MBR的最大限制是，他得大小不能道道存儲所有分區(qū)和引導信息，因此mbr僅提供最多四個分區(qū)記憶。這就是主分區(qū)P與擴展分區(qū)E，如果超過四個就必須使用3P+E來完成。文件系統：每一個分區(qū)就是一個文件系統。邏輯塊是在分區(qū)進行文件系統格式化時所指定的最小存儲單位，這個最小存儲單位室以扇區(qū)大小為基礎的（扇區(qū)為硬盤的最小物理存儲單位），所以塊的大小就是扇區(qū)大小的2的n次方倍。塊的規(guī)劃k考慮的問題：。文件讀取效率。文件大小可能造成硬盤空間浪費因此在規(guī)劃磁盤的時候，需要考慮到主機的用途。例如bbs主機由于文章較短，也就是說文件小，那么塊小一點；如果主機主要用于存儲文件，那么考慮效率，塊就大一點。二、LINUX的ext2/ext3/ext4文件系統Ext3文件系統時ext2文件系統的升級版。Ext4 是在ext3的基礎之上開發(fā) 出來的 Ext2 stands for second extended file system. It was introduced in 1993. Developed by Rmy Card. This was developed to overcome the limitation of the original ext file system. Ext2 does not have journaling feature. On flash drives, usb drives, ext2 is recommended, as it doesnt need to do the over head of journaling. Maximum individual file size can be from 16 GB to 2 TB Overall ext2 file system size can be from 2 TB to 32 TBExt3 Ext3 stands for third extended file system. It was introduced in 2001. Developed by Stephen Tweedie. Starting from Linux Kernel 2.4.15 ext3 was available. The main benefit of ext3 is that it allows journaling. Journaling has a dedicated area in the file system, where all the changes are tracked. When the system crashes, the possibility of file system corruption is less because of journaling. Maximum individual file size can be from 16 GB to 2 TB Overall ext3 file system size can be from 2 TB to 32 TB There are three types of journaling available in ext3 file system. o Journal Metadata and content are saved in the journal.o Ordered Only metadata is saved in the journal. Metadata are journaled only after writing the content to disk. This is the default.o Writeback Only metadata is saved in the journal. Metadata might be journaled either before or after the content is written to the disk. You can convert a ext2 file system to ext3 file system directly (without backup/restore).Ext4 Ext4 stands for fourth extended file system. It was introduced in 2008. Starting from Linux Kernel 2.6.19 ext4 was available. Supports huge individual file size and overall file system size. Maximum individual file size can be from 16 GB to 16 TB Overall maximum ext3 file system size is 1 EB (exabyte). 1 EB = 1024 PB (petabyte). 1 PB = 1024 TB (terabyte). Directory can contain a maximum of 64,000 subdirectories (as opposed to 32,000 in ext3) You can also mount an existing ext3 fs as ext4 fs (without having to upgrade it). Several other new features are introduced in ext4: multiblock allocation, delayed allocation, journal checksum. fast fsck, etc. All you need to know is that these new features have improved the performance and reliability of the filesystem when compared to ext3. In ext4, you also have the option of turning the journaling feature “off”. Creating an ext2, or ext3, or ext4 filesystem Once youve partitioned your hard disk using fdisk command, use mke2fs to create either ext2, ext3, or ext4 file system. Create an ext2 file system: mke2fs /dev/sda1 Create an ext3 file system: mkfs.ext3 /dev/sda1 (or) mke2fs j /dev/sda1 Create an ext4 file system: mkfs.ext4 /dev/sda1 (or) mke2fs -t ext4 /dev/sda1 Converting ext2 to ext3 For example, if you are upgrading /dev/sda2 that is mounted as /home, from ext2 to ext3, do the following. umount /dev/sda2 tune2fs -j /dev/sda2 mount /dev/sda2 /home Note: You really dont need to umount and mount it, as ext2 to ext3 conversion can happen on a live file system. But, I feel better doing the conversion offline. Converting ext3 to ext4 If you are upgrading /dev/sda2 that is mounted as /home, from ext3 to ext4, do the following. umount /dev/sda2 tune2fs -O extents,uninit_bg,dir_index /dev/sda2 e2fsck -pf /dev/sda2 e4fsck -yfDC0 /dev/sda2 mount /dev/sda2 /home Again, try all of the above commands only on a test system, where you can afford to lose all your data.EXT4文件系統的特點大型文件系統ext4文件系統可支持最高1 Exbibyte的分區(qū)區(qū)4與最大16 Tebibyte的文件。Extentsext4引進了Extent文件存儲方式，以取代ext2/3使用的block mapping方式。Extent指的是一連串的連續(xù)實體block，這種方式可以增加大型文件的效率并減少分裂文件。ext4支持的單一Extent，在單一block為4KB的系統中最高可達128MB1。單一inode中可存儲4筆Extent；超過四筆的Extent會以Htree方式被索引。向下兼容ext4向下兼容于ext3與ext2，因此可以將ext3和ext2的文件系統掛載為ext4分區(qū)區(qū)。由于某些ext4的新功能可以直接運用在ext3和ext2上，直接掛載即可提升少許性能。ext3文件系統可以部分向上兼容于ext4（也就是說ext4文件系統可以被掛載為ext3分區(qū)區(qū)）。然而若是使用到Extent技術的ext4將無法被掛載為ext3。預留空間ext4允許對一文件預先保留磁盤空間。目前大多數文件系統做到這點的方式是直接產生一個填滿0的文件；ext4和XFS可以使用Linux核心中的一個新的系統調用“fallocate()”取得足夠的預留空間。延遲取得空間ext4使用一種稱為allocate-on-flush的方式，可以在數據將被寫入磁盤（sync）前才開始取得空間；大多數文件系統會在之前便取得需要的空間。這種方式可以增加性能并減少文件分散程度。突破32000子目錄限制ext3的一個目錄下最多只能有32000個子目錄。ext4的子目錄最高可達64000，且使用“dir_nlink”功能后可以達到更高（雖然父目錄的link count會停止增加）。為了避免性能受到大量目錄的影響，ext4默認打開Htree（一種特殊的B-tree）索引功能。該功能已經實現于Linux核心2.6.23版。日志校驗和Ext4使用校驗和特性來提高文件系統可靠性，因為日志是磁盤上被讀取最頻繁的部分之一。這個特性還有一個好處就是可以安全地避免日志處理時磁盤I/O的等待，而稍微提高一些性能。日志校驗和的技術源于威斯康辛大學的一篇名為IRON File Systems的研究論文（見第六節(jié) transaction checksums校驗和處理）5在線磁盤整理對于在線磁盤整理工具有許多草案，但是這些草案都沒有被包含在主流的內核當中。即使Ext4包含有許多避免磁盤碎片的技術，但是磁盤碎片還是難免會在一個長時間使用過的文件系統中存在。Ext4將會有一個具有磁盤整理功能的工具6?？焖傥募到y檢查Ext4將未使用的區(qū)塊標記在inode當中，這樣可以使諸如e2fsck之類的工具在磁盤檢查時將這些區(qū)塊完全跳過，而節(jié)約大量的文件系統檢查的時間。這個特性已經在2.6.24版本的Linux內核中實現。如果想知道某個ext3或ext4文件系統內的相關信息，可以使用dumpe2fs來查看三、查看磁盤和文件系統的信息，以及系統支持的文件系統rootwww # dumpe2fs -bh 裝置文件名選項與參數：-b ：列出保留為壞軌的部分(一般用不到)-h ：僅列出 superblock 的數據，不會列出其他的區(qū)段內容！rootwww # dumpe2fs /dev/hdc2dumpe2fs 1.39 (29-May-2006)Filesystem volume name: /1 =這個是文件系統的名稱(Label)Filesystem features: has_journal ext_attr resize_inode dir_index filetype needs_recovery sparse_super large_fileDefault mount options: user_xattr acl =預設掛載的參數Filesystem state: clean =這個文件系統是沒問題的(clean)Errors behavior: ContinueFilesystem OS type: LinuxInode count: 2560864 =inode的總數Block count: 2560359 =block的總數Free blocks: 1524760 =還有多少個 block 可用Free inodes: 2411225 =還有多少個 inode 可用First block: 0Block size: 4096 =每個 block 的大小啦！Filesystem created: Fri Sep 5 01:49:20 2008Last mount time: Mon Sep 22 12:09:30 2008Last write time: Mon Sep 22 12:09:30 2008Last checked: Fri Sep 5 01:49:20 2008First inode: 11Inode size: 128 =每個 inode 的大小Journal inode: 8 =底下這三個與下一小節(jié)有關Journal backup: inode blocksJournal size: 128MGroup 0: (Blocks 0-32767) =第一個 data group 內容, 包含 block 的啟始/結束號碼 Primary superblock at 0, Group descriptors at 1-1 =超級區(qū)塊在 0 號 block Reserved GDT blocks at 2-626 Block bitmap at 627 (+627), Inode bitmap at 628 (+628) Inode table at 629-1641 (+629) =inode table 所在的 block 0 free blocks, 32405 free inodes, 2 directories =所有 block 都用完了！ Free blocks: Free inodes: 12-32416 =剩余未使用的 inode 號碼Group 1: (Blocks 32768-65535)# 也就是說，基本上所有的數據還是與 block 的號碼有關就是了！很重要！如何知道linux知道那些文件系統rootlinuxgmt tmp# ls /lib/modules/uname -r/kernel/fsautofs4 dlm fat hfs lockd nlscachefiles ecryptfs freevxfs hfsplus msdos squashfscifs exportfs fscache jbd nfs udfconfigfs ext3 fuse jbd2 nfs_common vfatcramfs ext4 gfs2 jffs2 nfsdrootlinuxgmt tmp#查看當前系統以啟用的文件系統rootlinuxgmt tmp# cat /proc/filesystemsnodevsysfsnodevrootfsnodevbdevnodevprocnodevcpusetnodevbinfmt_miscnodevdebugfsnodevsecurityfsnodevsockfsnodevusbfsnodevpipefsnodevanon_inodefsnodevfutexfsnodevtmpfsnodevinotifyfsnodeveventpollfsnodevdevptsext2nodevramfsiso9660nodevmqueueext3nodevrpc_pipefsnodevautofs四、文件系統的操作磁盤與目錄的容量1、df -a 列出所有文件系統，包擴系統特有的/proc等文件系統-k 以kb為單位顯示-m 以mb為單位顯示-h 以gb mb kb等格式顯示-H 以m=1000kb 取代M=1024kb-連同分區(qū)的文件系統名稱一起列出范例列出系統內的所有分區(qū)范例二：將容量結果以易讀方式顯示出來將系統內的所有文件系統格式以及名稱都列出來解釋一下上面的文集系統列出的相關信息的含義第一個室文件系統在那個分區(qū)，所以列出設備名稱第二個文件系統的類型第三個是1k-blocks第四個是使用了多少第五個字段室可以利用的還有多少第六個字段室使用的百分比第七個字段室掛載點范例四將當前/etc/下面可以使用的磁盤容量以易讀的格式顯示出來2、du-a列出所有的文件與目錄的容量，因為默認僅統計目，錄的文件量-h 以易讀的方式顯示出來-s 列出總量-m 以mb顯示范例 列出當前目錄下所有文件的總量范例二列出所有文件的總量，但是將單個文件的容量一起顯示出來檢查更目錄下面每個目錄所占用的容量五、連接文件或者目錄ln連接就好像windows的快捷方式一樣。很多的連接文件其實就是指向相同的文件連接的方式由兩種，硬鏈接和軟連接首先介紹一下文件的讀取方式.首先通過一層一層的目錄獲取文件相關的關聯數據.再到對應的inode獲取文件屬性，以及文件內容數據所在的塊.最后到塊區(qū)域獲取文件的數量Inode 記錄信息該文件的擁有者與用戶組該文件的訪問模式該文件的類型該文件的建立或者狀態(tài)改變的時間ctime，最近一次的讀取時間atime，最近修改時間mtime該文件的大小定義文件屬性的標志flag該文件真正內容的指針硬鏈接：用硬鏈接設置連接文件時，磁盤空間與Inode的數目不會發(fā)生變化。即硬鏈接只室在某個目錄下的塊多寫入一個關聯數據，所以并不會用掉Inode與磁盤空間,硬鏈接的最大好處就是保證了文件的安全。即不管刪除了源文件還是連接文件，其實就是只刪除了目錄下文件關聯數據，并沒有更改源文件的Inode與塊數據。硬鏈接是在同一個分區(qū)上建立數據關聯，所以硬鏈接是由限制的.不能跨文件系統.不能連接目錄符號連接符號鏈接就是子啊建立一個獨立的文件，這個文件讓數據的讀取指向他鏈接的文件的內容。由于只是利用文件來作為指向的動作，所以源文件刪除之后，符號鏈接的文件不能打開，會一直像是無法打開某個文件。由于符號連接所建立的文件為一個獨立的新文件，所以會占用掉inode與塊。語法ln -sf 源文件 目標文件-s表示建立軟連接，不加-s 表示建立硬鏈接-f 目標文件存在，就主動將目標直接刪除后在建立范例1:將/etc/passwd復制到/tmp中，并觀察inode的變化范例2：將/tmp/passwd 創(chuàng)建硬鏈接成為passwd-hd仔細觀察即使/tmp下多了一個文件，整個inode與塊的容量并沒有改變原來指向同一個inode ，另外第二欄的連接數也會增加范例三：將/tmp/passwd建立一個符號鏈接鏈接文件文件名有多長，文件就由多大 即6整個容量與inode 使用數都發(fā)生了變化。范例四：刪除源文件passwd 其他兩個文件是否還能打開了下面我們對目錄創(chuàng)建連接六、磁盤的分區(qū)，格式化，檢驗與載入對于系統管理員來說磁盤的管理是相當重要的。如系統新增磁盤，需要作如下事情.對磁盤分區(qū)，已建立可用分區(qū).對分區(qū)格式化，已建立可用的文件系統.如果想仔細一點，可以對剛建立好的文件系統進行檢測.在linux上，需要建立載入點（目錄），并將其建立好的文件系統掛在上分區(qū)使用fdisk -l disk-l后面接的所有設備分區(qū)的內容，如僅用fdisk l 時，會把整個系統內能夠搜索到的設備分區(qū)均列出來范例1、查看整個系統中得所有設備范例2、查看指定的設備sda不加數字表示sda整個設備加上m參數會顯示fdisk 中得菜單然后按p 打印出所有的分區(qū)按q退出只有root才能執(zhí)行fdisk 進行分區(qū)范例3、查看一下系統中得所有分區(qū)信息我們新建了一個磁盤sdb現在我們需要兩個分區(qū)在磁盤sdb上建立分區(qū)，使用n 新建，一個磁盤默認只能由四個主分區(qū)，如果主分區(qū)用完，后面剩余的空間將不能在使用，所以通常情況下建立三個主分區(qū)和一個擴展分區(qū)或者一個邏輯分區(qū)然后按w保存退出打印p查看是否有分區(qū)沒有就新建一個分區(qū)按p鍵查看是否以建立分區(qū)按w鍵退出刪除分區(qū)fdisk /dev/sdb 按p查看分區(qū)信息，d刪除你要選擇的分區(qū)W保存退出以root身份進行磁盤分區(qū)時，在單用戶模式下比較安全。在進行fdisk時如果某個分區(qū)正在使用，那么很可能系統核心無法重新加載硬盤的分區(qū)表，解決方法就是卸載分區(qū)，然后fdisk 重新寫入分區(qū)表。這樣就可以成功了注意事項，雖然一個硬盤最大的邏輯分區(qū)可以到63 ,但并非所有的linux系統都會將所有的邏輯分區(qū)對應磁盤號都寫入系統中。格式化磁盤#mke2fs -bicLj 設備名稱-b可以設定每個塊的大小，支持1024,2048,4096字節(jié)三種-i 給一個inode多少容量-c 檢查磁盤錯誤，僅執(zhí)行一次，如果-c c ，會測試讀寫-L 后面可以接卷標label ，這個標簽后面將-j 本來mke2fs 室ext2 ，加上-j就可以將其格式化成為ext3 -t 類型mke2fs -t ext3 -O extents /dev/sdXX will create a filesystem that is not supported by the ext3 implementation as found in the Linux kernel; and mke2fs -t ext3 -O has_journal /dev/hdXX will create a filesystem that does not have a journal and hence will not be supported by the ext3 filesystem code in the Linux kernel.)首先將sdb1格式化成為ext3文件系統,標簽為test_ext3 ,將sdb2格式化成為ext4文件系統將sdb5 格式化為ext2文件系統查看格式化文件系統的默認值的話就看/etc/mke2fs.conf文件現在將ext3 轉換成為ext4文件系統首先將sdb5 ext2 轉換成為ext3文件系統將/dev/sdb1轉換成為ext4文件系統查看sdb5的相關信息與/dev/sdb1的信息進行對比在來查看一下相關的/dev/sdb2的相關信息也可以使用dumpe2fs 來查看分區(qū)信息?；蛘咧付?b 和i的大小 2048 和4096建立大型文件以制作loop文件格式化文件掛在創(chuàng)建的文件系統七、制作啟動進入Linux的軟盤#mktootdisk device /dev/fd0 uname r對軟盤低級格式化#fdformat /dev/fd0磁盤檢查fsck 和badblocks #fsck -A t Cary 設備名稱-t 可以的文件系統類型-A 按照/etc/fstab內容掃描一遍-a 自動修復檢查到的問題區(qū)-r 與a想法，用戶決定是否修復-y 與a類似-C 可以在檢驗過程中，使用一個長條圖來顯示當前進度-f 潛質檢查，如果fsck沒有發(fā)現任何unclean 的標志，不會主動進入內部檢查 #badblocks#badblocks svw 設備名稱-s在屏幕上列出進度-v 在屏幕上看到進度、-w 使用寫入的方式來測試，輕易不要使用該參數#sync 直接將系統中暫存在內存中得數據寫入到磁盤中。注意系統核心必須支持sync才行八、磁盤的載入與卸載要將文件系統載入到linux系統中，需要使用mount命令來完成#mount -tonL 設備名稱代號 載入點-a 按照/etc/fstab 的內容將所有相關的磁盤掛在起來-n 一般來說，當載入文件系統到linux時，都記錄到/etc/mtab中，有些時候系統無法寫入到/etc/mtab中，就可以加上-n參數來忽略寫入mtab操作-L 系統出了利用設備號，還可以使用卷標來完成掛在，最好為每個分區(qū)分配一個卷標-t 參數指定文件系統的類型-o參數后面可以接一些額外參數，比如賬號密碼等等范例1：關在文件系統/dev/sdb1 到./mnt/sdb1#mount /dev/sdb1 /mnt/sdb1范例2：通過標簽來關在文件系統范例3：掛在光盤范例四：mount 直接跟設備名的話,系統會主動以/etc/fstab里的規(guī)范來關在文件系統范例五：將系統的所有分區(qū)已掛在的分區(qū)都列出來mount命令只能是root才能執(zhí)行，如果想將整個系統中記錄的文件系統與掛在點對應的數據全部載入，那么執(zhí)行#mount -a范例六：如何將家目錄掛在到指定的掛載點# 范例七：如何掛在iso文件#mount -o loop *.iso /mnt/iso卸載關在的文件系統九、修改磁盤參數有時希望修改磁盤相關的信息，舉例來說，磁盤的卷標，日志參數等1、mknod 創(chuàng)建設備命令#mknod 設備名稱 bcp Major Minorb 設備名稱作為一個外部存儲設備，例如硬盤c 設備作為一個輸入外部設備文件，鼠標鍵盤p 設備名稱為一個fifo文件major 主要設備號minor 次要設備號范例一建立一個/dev/sdb10 磁盤存儲設備#mknod /dev/hda10 b 3 10硬盤代號/dev/hda 3 0-63/dev/hdb 3 64-127/dev/hdc 22 0-63/dev/hdd 22 64-127/dev/sda 8 0-15/dec/sdb 8 16-31首先來看看一下設備的信息現在來穿件一個sdb8 的設備所以通常情況前如果我們意外刪除了sdb1設備或者sdb2設備的話我們只要知道磁盤的主號與次號的話就可以直接創(chuàng)建修復現在來查看sdb1的情況現在我們來創(chuàng)建sdb1設備成功完成修復2、e2label來創(chuàng)建標簽e2label 設備名稱 新設備的標簽標簽的主要作用就是不論硬盤代號如何變，由于系統是通過卷標來識別。不論將硬盤放在哪個接口，都將不受影響。還有就是丟失fstab表示修復也很方便，否則很麻煩缺點如果硬盤有兩個卷標是重復的，那么系統將無法區(qū)分哪個是正確的。在RHEL6中現在主推使用UUID來掛在文件系統，這樣的話即使表示一樣，也不會沖突獲取UUID號可用通過使用blikd來進行查看下面介紹一下blkid 的用法#語法blkid #blkid DEVICE不加任何參數表示默認打印出多有的設備的UUID號加上一個參數的話就是打印指定的設備號3、tune2fs -jiL 設備號-j 將ext2轉換成為ext3文件系統-l 類似于dumpe2fs -h的功能，將超級快內的數據數據讀出來-L 類似e2label 的功能，可以修改刪除文件系統卷標4、hdparm如果硬盤有dma模式功能，系統沒有你啟動他，那么可以啟動它，不啟動它硬盤的性能會降低一半左右。hdparm -icdmXTt 設備名稱-i 系統啟動過程中，會使用到的核心驅動程序-c 設置32位訪問模式-d 設置是否啟用dma模式，-d1表示啟動，-d0表示取消-m 設置同步讀取多個扇區(qū)的模式-X 設置ULTRADMA模式，一半來說udma的模式值加64，即為設置值33mhz dmamode 0-2(X64-X66)66MHZ DMAMODE 3-4(X67-X68)100mhz dma mode 5 (x69)-測試緩存區(qū)的訪問能力-t 測試硬盤的實際訪問能力范例獲取硬盤的最大同步扇區(qū)值與當前的udma模式#hdparm -i /dev/sda獲取主板上有關的信息*代表當前值在mode 6啟動udma#hdparm -d1 -c1 -X86 /dev/sda測試硬盤讀取性能十、設置啟動載入載入裁判，中文編碼，U盤1、載入軟盤#mount -t ext4 /dev/fd0 /media/floppy#mount -t vfat /dev/fd0 /meida/floppy#umount /dev/fd02、載入windows磁盤#mount -t vfat /dev/hda1 /mnt/win98#mount -t vfat -o iocharset=cp950 /dev/hda1 /mnt/win98掛在優(yōu)盤#mount -t vfat /dev/sdb1 /mnt/usb啟動載入/etc/fstab 和/etc/mtab首先來介紹一下系統載入的限制.根目錄是必須載入的，而且一定要先于其他載入點被載入.其他載入點必須以建立目錄，可以任意指定，但必須遵循目錄結構.所有載入點在同一時間之內，只能載入一次.所有分區(qū)在同一時