首页 > 代码库 > 谢烟客---------Linux之文件系统自动挂载和ext文件系统结构、硬/软链接
谢烟客---------Linux之文件系统自动挂载和ext文件系统结构、硬/软链接
/etc/fstab文件的格式
GDT,超级块，Indode,校验码
inode表，inode组成，地址指针结构
创建文件：位图索引
查找文件：目录
硬链接，软链接
删除文件，复制文件，移动文件
开机后，首先挂载的是根，然后手动通过根中的mount命令，关联其他分区至根
自动挂载的实现
1）定义在/etc/fstab文件中
2）挂载的文件系统支持auto选项
/etc/fstab文件为何开机能自动挂载
系统初始化脚本会起用mount命令扫描/etc/fstab文件中的每一行
/etc/fstab文件定义的条目
1、文件系统非正常关机，开机时，是否检测？
2、文件系统中有重要的文件，是否备份？
/etc/fstab文件的格式
UUID=07151862-c2b9-45dc-bf7a-af8d2a6fa6c1 / ext3 defaults 1 1 要挂载的设备或伪文件系统 挂载点(设备挂载的位置) 文件系统类型 挂载选项 转储频率(备份频率) 自检次序
1）要挂载的设备或伪文件系统
LABEL="LABEL", UUID="UUID",伪文件系统(devpts,proc,sysfs)，设备文件，目录
CentOS 6: 设备文件名，LABEL。当文件过多时，LABEL可能重复。设备文件名可能改变
CentOS 7: btrfs文件系统，UUID ,UUID_SUB，UUID:全局唯一标示符，就算设备名改变此 UUID不会改变
2）MOUNT_POINT: 目录
3）文件系统的类型: ext2,ext3,ext4,xfs,btrfs
4）挂载选项：mount -o OPTIONS中所有选项:
sync,nosuid,nodev,noatime,noexec,ro
5）转储/备份频率：多长时间备份一次
0 不备份，1 每天备份一次，2每隔一天备份一次
现在一般不会用到此功能：
1、对目录的备份：周期性任务计划
2、对文件系统的备份：用dump备份工具
3、数据库有专用的备份工具（mysqldump,lv_snapshot,percona-xtraDB）
6）自检的次序
0：不自检，1首先自检，通常为rootfs,2在1次序对应的设备自检完毕后，才能自检。.... 9
不同设备有相同的自检序号时，开机同时自检
实现开机自动挂载
1、清空磁盘
# dd if=/dev/zero of=/dev/sdb count=1 bs=512 **dd命令**更为底层的复制 将if中的文件复制至of中，of可为文件，可为文件系统 bs=512: ## 512bytes,0磁道，0扇区，0柱面MBR count=1 ## 次数
2、分区
# fdisk /dev/sdb p 显示分区表 n 新增磁盘分区 +10G w 保存退出 # cat /proc/partitions # ls /dev/sdb* # partx -a /dev/sdb
3、格式化磁盘
[root@localhost ~]# mkfs.ext4 -L ‘My222‘ -U $(uuidgen) /dev/sdb1 mke2fs 1.41.12 (17-May-2010) 文件系统标签=My222 操作系统:Linux 块大小=4096 (log=2) ##默认 分块大小=4096 (log=2) Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks 655776 inodes, 2622603 blocks 131130 blocks (5.00%) reserved for the super user ##默认 第一个数据块=0 Maximum filesystem blocks=2688548864 81 block groups 32768 blocks per group, 32768 fragments per group 8096 inodes per group Superblock backups stored on blocks: ##超级块路径 32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632 正在写入inode表: 完成 Creating journal (32768 blocks): 完成 Writing superblocks and filesystem accounting information: 完成 This filesystem will be automatically checked every 25 mounts or 180 days, whichever comes first. Use tune2fs -c or -i to override.
4、尝试挂载
[root@localhost ~]# mount /dev/sdb1 /mnt [root@localhost ~]# ls /mnt lost+found [root@localhost ~]# umount /mnt
5、定义于fstab文件
# vim /etc/fstab /dev/sdb1 /mydata ext4 defaults,acl 2 3
ext文件系统结构
文件系统创建时，划分成多个大小相等的块，再将几个块归并为一个组。整个文件系统的结构信息，保存于超级块中。每个组内的结构信息保存于GDT块中。
1、超级块
查看超级块结构信息:
[root@localhost ~]# dumpe2fs -h /dev/sdb1 [root@localhost ~]# tune2fs -l /dev/sdb1 整个分区： 有多少个块组，每组有多少个块或Inode，及使用情况 共有多少个Inode块，多少已用，多少未用。 共有多少个Block块，多少已用，多少未用。
超级块的位置:
[root@localhost ~]# mkfs -t ext4 /dev/sdb1 mke2fs 1.41.12 (17-May-2010) 文件系统标签= 操作系统:Linux 块大小=4096 (log=2) 分块大小=4096 (log=2) Stride=0 blocks, Stripe width=0 blocks 655776 inodes, 2622603 blocks 131130 blocks (5.00%) reserved for the super user 第一个数据块=0 Maximum filesystem blocks=2688548864 ## 共有块数 81 block groups ## 块组数 32768 blocks per group ## 每个组有多少Block 32768 fragments per group 8096 inodes per group ## 每个组有多少inode Superblock backups stored on blocks: ## 超级块的位置 32768, 98304, 163840, 229376, 294912, 819200, 884736, 1605632
2、GDT块
查看GDT块结构信息
[root@localhost ~]# dumpe2fs /dev/sdb1 Group 80 当前分区块组编号 (Blocks 2621440-2622602) [INODE_UNINIT, ITABLE_ZEROED] ##块组中块数量 Checksum 0x1b87 ##校验和 unused inodes 8096 ##没有使用的inode Block bitmap at 2621440 (+0) ## 块位图 Inode bitmap at 2621456 (+16) ## inode位图 Inode table at 2621472-2621977 (+32) ## inode表 655 free blocks ## 块组中空闲的块 8096 free inodes ## 块组中空闲的inode 0 directories 8096 unused inodes 0 Free blocks: 2621441-2621455, 2621457-2621471, 2621978-2622602 ##空闲的块 Free inodes: 647681-655776 ##空闲的inode
基础名词：
校验码
作用：检查数据的完整性
校验方法:
1、数据提供校验码，
2、使用前，计算数据的检验码
3、将计算结果与之前的校验码比对，一样，数据可靠。不一样，不可靠的数据
inode ，inode index
inode是文件的一级索引(稠密索引，一个文件对应一个索引节点)
inode组成： size, perm, owner, group, timestamp + 地址指针：文件存储的数据块的编号
inode引用： inode编号
inode空间：计算机标识每个磁盘块，用一个二进制数字。
例如65535个数据块，用16个0到16个1之间的所有变化，每一种变化对应一个磁盘块。Inode中只用存储这些编号，即可找到文件中所有的数据块。
如果数据块过多，二进制位过长时，单个磁盘块的编号过长，inode空间可能存储不下。
inode地址指针结构：
直接指针: 直接引用固定个数的块的编号，引用的块的数量太少
间接指针: 每个块编号指向另一个连续的空间。目的为了扩展空间。类似于扩展分区
三级指针：另一个连续空间中的块中的编号，又指向一个连续的空间
在文件系统中创建文件的过程
遍历查找
在一级索引(Inode表)中以遍历的方式查找
1、找空闲Inode：在inode表中，根据inode的标志位遍历的方式找空闲的inode
2、找空闲block: 根据block的标志位遍历的方式找空闲的block,每次查找为单个inode分配固定个数的块。
如果此次存储的文件较小时，将没有用到的块的状态标识为0即可。
如果文件存储文件较大时，再次分配固定数量的块给inode，依次循环，直到存储完毕。
标志位：标示每个inode或block块使用的状态(使用为1 | 未使用为0 )
索引查找
由于遍历的文件过于低效，就在原基础之上在建立一个索引(位图索引)，将使用状态为0归为一类，将使用状态为1归为一类
1、找空闲Inode：查找inode位图索引
2、找空闲block: 查找block位图索引
位图索引的建立时也需要全盘扫描，才知道每个标志位状态，为了便于建立块位图,inode位图，在每个块组中都有一个块位图和Inode位图。
在文件系统中查找文件的过程
1、找到inode块
2、找到block块
目录：存储在磁盘块中，磁盘块中记录了文件名及文件名对应的inode号码
查找/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0的过程
/内核开机挂载了根，就能识别根目录下文件及inode号码
根据etc文件名对应的inode号码在inode位图中找到inode所对应的inode，据inode中的数据块编号，在block bitmap中找到块，返回文件名及对应的inode号码，说明是一个目录
根据sysconfig文件名对应的inode号码在inode位图中找到inode所对应的inode，据inode中的数据块编号，在block bitmap中找到块，返回文件名及对应的inode号码，说明是一个目录
根据network-scripts文件名对应的inode号码在inode位图中找到inode所对应的inode，据inode中的数据块编号，在block bitmap中找到块，返回文件名及对应的inode号码，说明是一个目录
根据ifcfg-eth0文件名对应的inode号码在inode位图中找到inode所对应的inode，据inode中的数据块编号，在block bitmap中找到块，返回文件的内容，说明是一个文件。
硬链接和软链接的区别
硬链接：同一设备下不同文件指向相同的inode
创建: ln [-v] SRC DEST
测试两个文件是否为硬链接： [ FILE1 -ef FILE2 ]
使用示例
***文件名，不能以数字开头*** 1、测试两个文件是否为硬链接 1）查看inode [root@localhost ~]# ls -li file.txt 131.txt 1968181 -rw-r--r-- 1 root root 28 Aug 9 08:28 131.txt 1968192 -rw-r--r-- 1 root root 28 Aug 10 14:34 file.txt 2)测试 [root@localhost ~]# [ 131.txt -ef file.txt ] [root@localhost ~]# echo $? 1 2、创建硬链接 [root@localhost ~]# ln -v 131.txt 13110.txt `13110.txt‘ => `131.txt‘ [root@localhost ~]# ls -li 13110.txt 131.txt 1968181 -rw-r--r-- 2 root root 28 Aug 9 08:28 13110.txt 1968181 -rw-r--r-- 2 root root 28 Aug 9 08:28 131.txt 3、测试 [root@localhost ~]# [ 13110.txt -ef 131.txt ] [root@localhost ~]# echo $? 0
特性：
不能对目录，循环引用
不能跨分区
同一设备同一个inode，会增加Inode引用计数
删除硬链接指向的文件：表示删除文件的路径，把inode计数-1
1、查看引用计数 [root@localhost ~]# ls -li 13110.txt 131.txt 1968181 -rw-r--r-- 2 root root 28 Aug 9 08:28 13110.txt 1968181 -rw-r--r-- 2 root root 28 Aug 9 08:28 131.txt 2、删除硬链接 [root@localhost ~]# rm 13110.txt rm: remove regular file `13110.txt‘? y 3、查看引用计数 [root@localhost ~]# ls -li 13110.txt 131.txt ls: cannot access 13110.txt: No such file or directory 1968181 -rw-r--r-- 1 root root 28 Aug 9 08:28 131.txt
当引用计数为0时，Inode位图中此inode编号对应的Inode块状态为0，inode对应的磁盘块的状态为0
软链接：根据文件名对应的inode号码在inode位图中找到inode所对应的inode，inode中不是地址指针/数据块编号，是一串数字
创建：ln -s [-v] SRC DEST
[root@localhost ~]# ln -sv 131.txt 131.lk `131.lk‘ -> `131.txt‘ [root@localhost ~]# ls -l 131.txt 131.lk lrwxrwxrwx 1 root root 7 Aug 10 14:43 131.lk -> 131.txt -rw-r--r-- 1 root root 28 Aug 9 08:28 131.txt
特性：
可以对目录和文件
可以跨分区
指向另一个文件的路径，其大小为路径字符串的长度，不会增加inode引用计数
删除软链接指向的文件：删除引用路径
[root@localhost ~]# ls -l 131.txt 131.lk lrwxrwxrwx 1 root root 7 Aug 10 14:43 131.lk -> 131.txt -rw-r--r-- 1 root root 28 Aug 9 08:28 131.txt [root@localhost ~]# rm 131.txt rm: remove regular file `131.txt‘? y [root@localhost ~]# ls -l 131.txt 131.lk ls: cannot access 131.txt: No such file or directory lrwxrwxrwx 1 root root 7 Aug 10 14:43 131.lk -> 131.txt
复制文件和移动文件的区别
复制文件
创建新的文件，在Inode位图中查找，后在block位图中查找，引用新的Inode,block。读出数据和写入数据。
[root@localhost ~]# ls -li 1311.txt 1968186 -rw-r--r-- 1 root root 29 Aug 9 08:29 1311.txt [root@localhost ~]# cp 1311.txt a.txt [root@localhost ~]# ls -li 1311.txt a.txt 1968186 -rw-r--r-- 1 root root 29 Aug 9 08:29 1311.txt 1968181 -rw-r--r-- 1 root root 29 Aug 10 14:52 a.txt
移动文件
同分区，创建硬链接后，删除原文件
[root@localhost ~]# ls -li a.txt 1968181 -rw-r--r-- 1 root root 29 Aug 10 14:52 a.txt [root@localhost ~]# mv a.txt b.txt [root@localhost ~]# ls -li b.txt 1968181 -rw-r--r-- 1 root root 29 Aug 10 14:52 b.txt [root@localhost ~]# ls a.txt ls: cannot access a.txt: No such file or directory
跨分区： 在新分区中创建新的文件，在新分区的位图中查找，引用新的Inode,block。读出数据和写入数据。
本文出自 “Reading” 博客，请务必保留此出处http://sonlich.blog.51cto.com/12825953/1955143
谢烟客---------Linux之文件系统自动挂载和ext文件系统结构、硬/软链接