《鸟哥的Linux私房菜》（基础篇）笔记整理（第7章）Part.2
二、文件系统的简单操作
1.磁盘与目录的容量：df，du
（1）df
df是列出文件系统的整体磁盘使用量。
| [root@study ~]# df [-ahikHTm] [目录或文件名]
选项与参数： -a：列出所有的文件系统，包括系统特有的/proc等文件系统； -k：以KBytes的容量显示各文件系统； -m：以MBytes的容量显示各文件系统； -h：以人们较易阅读的GBytes,MBytes,KBytes等格式自行显示； -H：以M=1000K取代M=1024K的进位方式； -T：连同该partition的文件系统名称(例如xfs)也列出； -i：不用磁盘容量，而以inode的数量来显示。 |
注意，/dev/shm/目录是利用内存虚拟出来的硬盘空间，通常是总物理内存的一半。由于我分配给虚拟机的内存为2G，所以大小为986MB。在这个目录下面新建的任何数据文件访问速度非常快，但是缺点是一旦关机，数据就会消失。
（2）du
du是评估文件系统的的磁盘使用量（常用在推测估计目录所占容量）。
| [root@study~]#du [-ahskm] 文件或目录名称
选项与参数： -a：列出所有的文件与目录容量，因为默认仅统计目录底下的文件量而已。 -h：以人们较易读的容量格式(G/M)显示； -s：列出总量而已，而不列出每个各别的目录占用容量； -S：不包括子目录下的总计，与-s有点差别。 -k：以KBytes列出容量显示； -m：以MBytes列出容量显示。 |
2.硬连接与符号连接：ln
在Linux下连接文件有两种，一种是类似于Windows快捷方式的文件，可以快速的连接到目标文件（目录）；另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。后者称为硬链接（hard link）。
（1）硬连接：在某个目录下新增一个文件名连接到某个inode号码的关联记录。
图2.1 硬连接
两个文件名都连接到了1048716这个inode号码，这两个文件名的权限和属性完全一致。再注意一下，root前面的数字在第一行为1，第二行为2，其实意思是有多少个文件名连接到了这个inode号码。这个过程就如图2.2所示的这样一个结构。
图2.2 硬连接的文件读取示意图
可以看出，从1或2的目录的inode指定的block找到了两个不同的文件名，但是它们都指向了同一个inode（名为real的inode），然后inode再去读取最终数据。这样的好处是非常安全，即如果将任何一个文件名删除，inode和block都还是存在的，依旧可以通过另一个文件名来读取到正确的文件数据；此外，不论用哪个文件名编辑，最终结果都会写入到相同的inode和block中。
hard link有以下限制：
①Hard link不能跨文件系统；
②Hard link不能指向目录
（2）Symbolic Link（符号连接）
符号连接亦称软连接（Soft link），它是建立一个独立的文件，而这个文件会让数据的读取指向其连接的文件的文件名。当来源文件被删除之后，symbolic link就会打不开。其读取示意图如图2.3所示。
图2.3 符号连接的文件读取示意图
这里需要注意的是，Symbolic Link与Windows快捷方式可以划等号，由Symbolic link所建立的文件为一个独立的新文件，会占用掉inode和block。
下面介绍一下ln这个指令。
| [root@study ~]# ln [-sf] 来源文件 目标文件
选项与参数： -s：如果不加任何参数就进行连结，那就是hardlink，至于-s就是symboliclink -f：如果目标文件存在时，就主动的将目标文件直接移除后再建立！ |
（3）关于目录的link数量
一个空目录里面至少会存在什么呢？存在.与..这两个目录，那么我们新建一个/tmp/testing的目录的时候，基本会有三个东西，分别是：
/tmp/testing
/temp/testing/.
/temp/testing/..
其中/tmp/testing和/tmp/testing/,是一样的，而/tmp/testing/..则代表/tmp目录。所以我们在新建一个目录的时候，新的目录的link数为2，而上层目录的link数则会增加1。
三、磁盘的分区、格式化、检查与挂载
如果我们想要在系统里面新增一个磁盘时，应该有哪些动作需要做的呢？
①对磁盘进行分区，以建立可用的partition；
②对该partition进行格式化，以建立系统可用的文件系统；
③（可选）对刚刚建立好的文件系统进行校验；
④在linux系统上，需要建立挂载点，并将其挂在上来。
1.查看磁盘分区状态
（1）lsblk可以看做为“list block device”的缩写。使用方法如下：
| [root@study ~]# lsblk [-dfimpt] [device]
选项与参数： -d：仅列出磁盘本身，并不会列出该磁盘的分区数据 -f：同时列出该磁盘内的文件系统名称 -i：使用ASCII的线段输出，不要使用复杂的编码(再某些环境下很有用) -m：同时输出该设备在/dev底下的权限数据(rwx的数据) -p：列出该设备的完整文件名！而不是仅列出最后的名字而已。 -t：列出该磁盘设备的详细数据，包括磁盘队列机制、预读写的数据量大小等 |
如图所示3.1所示是输入lsblk命令后我的硬盘的情况的一部分。图中的各列解释如下：
①NAME：设备名称。会省略/dev等前导目录。
②MAJ:MIN：主要:次要设备代码。
③RM：是否为可移除设备。如U盘等。
④SIZE：容量。
⑤RO：是否为只读设备。
⑥TYPE：是磁盘（disk）、分区（partition，part）、只读存储器（rom）、loop设备（loop）。
⑦MOUNTPOINT：挂载点。
图3.1 lsblk情况
（2）blkid：列出设备的UUID参数。UUID是全局单一标识符（universally unique identifier）的意思。
（3）parted：列出磁盘的分区表类型和分区信息。格式如下：
[root@study ~]# parted device_name print
2.磁盘分区：gdisk/fdisk
MBR分区使用fdisk，GPT分区使用gdisk。partprobe可以用来更新Linux核心的分区表信息。
3.磁盘格式化
格式化，又被称为“制作文件系统（make 文件系统）”，所以这个综合指令名为mkfs。对于xfs来说为mkfs.xfs，对于ext4来说为mkfs.ext4。
（1）XFS文件系统：mkfs.xfs
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[root@study ~]# mkfs.xfs [-b bsize] [-d parms] [-i parms] [-l parms] [-L label] [-f] \ [-r parms] 设备名称 选项与参数： 关于单位：底下只要谈到“数值”时，没有加单位则为bytes值，可以用k,m,g,t,p(小写)等来解释。比较特殊的是s这个单位，它指的是sector的个数。 -b：后面接的是block容量，可由512到64k，不过最大容量限制为Linux的4k。 -d：后面接的是重要的data section的相关参数值，主要的值有： agcount=数值：设定需要几个储存群组的意思(AG)，通常与CPU有关； agsize=数值：每个AG设定为多少容量的意思，通常agcount/agsize只选一个设定即可； file：指的是『格式化的设备是个文件而不是个设备』的意思！(例如虚拟磁盘)； size=数值：data section的容量，亦即你可以不将全部的设备容量用完的意思； su=数值：当有RAID时，那个stripe数值的意思，与底下的sw搭配使用； sw=数值：当有RAID时，用于储存数据的磁盘数量(须扣除备份盘与备用盘)； sunit=数值：与su相当，不过单位使用的是『几个sector(512bytes大小)』的意思； swidth=数值：就是su*sw的数值，但是以『几个sector(512bytes大小)』来设定。 -f：如果设备内已经有文件系统，则需要使用这个-f来强制格式化才行。 -i：与inode有较相关的设定，主要的设定值有： size=数值：最小是256bytes最大是2k，一般保留256就足够使用了； internal=[0|1]：log设备是否为内建？默认为1内建，如果要用外部设备，使用底下设定； logdev=device：log设备为后面接的那个设备上头的意思，需设定internal=0才可； size=数值：指定这块登录区的容量，通常最小得要有512个block，大约2M以上才行。 -L：后面接这个文件系统的标头名称Labelname的意思。 -r：指定realtimesection的相关设定值，常见的有： extsize=数值：就是那个重要的extent数值，一般无需设定，但有RAID时，最好设定与swidth的数值相同较佳！最小为4K最大为1G。 |
（2）EXT4文件系统mkfs.ext4
| [root@study ~]# mkfs.ext4 [-b size] [-L label] 设备名称
选项与参数： -b：设定block的大小，有1K、2K、4K的容量。 -L：后面接这个装置的标头名称。 |
4.文件系统检查
（1）xfs_repair：当有xfs文件系统错乱的时候用这个指令。
| [root@study ~]# xfs_repair [-fnd] 设备名称
选项与参数： -f ：后面的设备其实是个文件而不是硬件。 -n ：单纯检查并不修改文件系统的任何数据 (检查而已) -d ：通常用在单人维护模式底下，针对根目录 (/) 进行检查与修复的动作！很危险！不要随便使用。 |
xfs_repair可以检查/修复文件系统，不过，因为修复文件系统是个很庞大的任务！因此，修复时该文件系统不能被挂载。Linux系统有个装置无法被卸除，这就是根目录啊。如果你的根目录有问题怎办？这时得要进入单人维护或救援模式，然后通过-d这个选项来处理。加入-d这个选项后，系统会强制检验该装置，检验完毕后就会自动重新启动。
（2）fsck.ext4：fsck是一个综合指令，针对ext4的话，使用fsck.ext4检测比较好。
| [root@study ~]# fsck.ext4 [-pf] [-b superblock] 设备名称
选项与参数： -p：当文件系统在修复时，若有需要回复y的动作时，自动回复y来继续进行修复动作。 -f：强制检查。一般来说，如果fsck没有发现任何unclean的标志，不会主动进入检查的，如果您想要强制fsck进入检查，就得加上-f标志。 -D：针对文件系统下的目录进行优化配置。 -b：后面接superblock的位置！一般来说这个选项用不到。但是如果你的superblock因故损坏时，通过这个参数即可利用文件系统内备份的superblock来尝试救援。一般来说，superblock备份在：1Kblock放在8193,2Kblock放在16384,4Kblock放在32768。 |
无论是xfs_repair或fsck.ext4，这都是用来检查与修正文件系统错误的指令。注意：只有身为root且你的文件系统有问题的时候才使用这个指令，否则在正常状况下使用此指令可能会造成对系统的危害。
另外，如果你怀疑刚刚格式化成功的磁盘有问题的时后，也可以使用xfs_repair/fsck.ext4来检查磁盘。此外，由于xfs_repair/fsck.ext4在扫瞄磁盘的时候，可能会造成部分文件系统的修订，所以『执行xfs_repair/fsck.ext4时，被检查的partition务必不能挂载到系统上，也就是说需要在卸除的状态。
5.文件系统的挂载与卸载
挂载前的注意事项：
①单一文件系统不应该被重复挂载在不同的挂载点(目录)中；
②单一目录不应该重复挂载多个文件系统；
③要作为挂载点的目录，理论上应该都是空目录才是。当然，若没有使用空目录，那么挂载后该目录中的文件会被暂时隐藏，当卸载的时候文件就会再次显示出来。
（1）挂载使用mount，下面简单做一些介绍。
| [root@study ~]# mount -a
[root@study ~]# mount [-l] [root@study ~]# mount [-t 文件系统] LABEL='' 挂载点 [root@study ~]# mount [-t 文件系统] UUID='' 挂载点（推荐） [root@study ~]# mount [-t 文件系统] 设备文件名 挂载点 选项与参数： -a：依照配置文件/etc/fstab的数据将所有未挂载的磁盘都挂载上来。 -l：单纯的输入mount会显示目前挂载的信息。加上-l可增列Label名称。 -t：可以加上文件系统种类来指定欲挂载的类型。常见的Linux支持类型有：xfs，ext3，ext4，reiserfs，vfat，iso9660(光盘格式)，nfs，cifs，smbfs(后三种为网络文件系统类型)。 -n：默认情况下，系统会将实际挂载情况实时写入/etc/mtab，助于其他程序运行。但在某些情况下(例如单人维护模式)为了避免问题会刻意不写入。此时就得要使用-n选项。 -o：后面可以接一些挂载时额外加上的参数！比方说账号、密码、读写权限等： async，sync:此文件系统是否使用同步写入(sync)或异步(async)的内存机制，预设为async； atime，noatime:是否修订文件的读取时间(atime)。为了效能，某些时刻可使用noatime ro，rw:挂载文件系统成为只读(ro)或可擦写(rw)； auto，noauto:允许此文件系统被以mount-a自动挂载(auto)； dev，nodev:是否允许此文件系统上，可建立装置文件，dev为可允许； suid，nosuid:是否允许此文件系统含有suid/sgid的文件格式； exec，noexec:是否允许此文件系统上拥有可执行binary文件； user，nouser:是否允许此文件系统让任何使用者执行mount？一般来说，mount仅有root可以进行，但下达user参数，则可让一般user也能够对此partition进行mount； defaults:默认值为：rw，suid，dev，exec，auto，nouser，andasync。 remount:重新挂载，这在系统出错，或重新更新参数时，很有用。 |
Linux十分聪明，我们不需要加上-t选项，系统会自动分析最恰当的文件系统来尝试挂载你的设备。Linux是利用分析文件系统superblock搭配linux自己的驱动程序来测试挂载，如果成功了，就立刻自动使用该类型的文件系统挂载起来。系统是参考下面两个文件进行挂载：
①/etc/文件系统s：系统指定的测试挂载文件系统类型的优先级；
②/proc/文件系统s：Linux系统已经加载的文件系统类型。
注意：
①光驱挂载成功以后就无法退出光盘，除非将其卸载才可以退出。
②如果参数要改变或者根目录出现“只读”状态，根目录需要重新挂载，可以通过使用“mount -o remount, rw, auto”来进行。
（2）卸载挂载使用umount。
| [root@study ~]# umount [-fn] 设备文件名称或挂载点
选项与参数： -f：强制卸载。可用在类似网络文件系统(NFS)无法读取到的情况下。 -l：立刻卸载文件系统，比-f还强。 -n：不更新/etc/mtab情况下卸载。 |
对于有其它挂载的项目，一定要用挂载点来写出才可以。
6.磁盘/文件系统参数修订
Linux下所有设备都以文件来代表，通过文件的major于minor数值来代替，这两个数值是由特殊意义的。
| 磁盘文件名 | Major | Minor |
| /dev/sda | 8 | 0-15 |
| /dev/sdb | 8 | 16-31 |
| /dev/loop0 | 7 | 0 |
| /dev/loop1 | 7 | 1 |
手动处理设备文件使用mknod。
| [root@study ~]# mknod 设备文件名 [bcp] [Major] [Minor]
选项与参数： 装置种类： b：设定装置名称成为一个外部存储设备文件，例如磁盘等。 c：设定装置名称成为一个外部输入设备文件，例如鼠标/键盘等。 p：设定装置名称成为一个FIFO文件。 Major：主要装置代码。 Minor：次要装置代码。 |
xfs_admin可以修改XFS文件系统的UUID和Label name。
| [root@study ~]# xfs_admin [-lu] [-L label] [-U uuid] 设备文件名
选项与参数： -l：列出这个设备的labelname； -u：列出这个设备的UUID； -L：设定这个设备的Labelname； -U：设定这个设备的UUID。 |
tune2fs可以修改ext4的label name和UUID。
| [root@study ~]# tune2fs [-l] [-L Label] [-U uuid] 设备文件名
选项与参数： -l：类似dumpe2fs-h的功能，将superblock内的数据读出来； -L：修改LABEL name； -U：修改UUID。 |
