linux系统管理学习笔记之六---linux文件系统

linux的文件系统

一、文件系统概述

（一）硬盘的组成：硬盘可由一个或多个盘片组成。每个盘片又有多个磁道,一圈为一个磁道，磁道的多少由柱面决定。由圆心向外划直线，又把磁道划了很多个扇区。扇区是最小的存储单位,大小为512字节。盘片*柱面*扇区*512字节=硬盘容量
（二）MBR:位于0磁道，0扇区，共512字节。
其中446字节用于存放bootloader。常用的bootloader程序有grub,lilo等。
64字节用于存放分区，其中16字节存放一个分区，所以硬盘只能划分四个主分区，要想划分更多的分区，就需要用到扩展分区。
2字节标注MBR是否有效。
（三）分区的文件系统格式：每个分区只能为一个格式。windows的文件系统格式为：fat32,ntfs。 linux为的ext2,ext3
（四）逻辑块：硬盘的物理最小存储大小为扇区，但文件系统的最小存储单位是逻辑块。可以把一个扇区大小指定为一个块，也可以指定扇区*n为块的大小，即逻辑块是扇区的整数倍。一个逻辑块只能存一个文件。建议当文件大小比较大时，块划分大一点。文件比较小时块划分小一点。

二、linux的 ext2/ext3文件系统

1、ext2：由inode和块组成。inode存储文件的属性及文件所在块的索引信息，块存储文件的内容。要将分区格式化为ext2，需要指定inode和块的大小。

2、ext2文件系统中目录的创建：ext2文件系统创建目录时，会分给该目录一个inode和至少一个块（当目录的关联文件较多一个块放不下时，就分多个块）。inode存储目录的属性，并指引分配给目录的那个块；块存储目录的关联文件，即目录所属的文件（本目录下的文件的inode)或下级目录的关联性数据（下级目录的inode)。

3、ext2文件系统中文件的创建：ext2创建文件时，会分配给该文件至少一个inode和相对于该文件大小的块数量。

4、ext2文件系统中文件的查找过程：从inode表中找到文件所在目录的inode--->通过目录inode的指引，找到目录的块（此块中存
有目录中所有文件及下级目录的关联性数据）--->通过目录块中的数据，找到文件的inode--->通过文件的inode中找文件的块所在
地，然后从块从读出文件内容。即找到文件。

目录的最大功能就是提供下级目录或言语件的关联性，即下级目录或文件的inode
5、ext2文件系统的分区：ext2文件系统，每个分区都有一个超级块，根据分区的大小，分为一个或多个块组。即分区为一个超级块再加一个和多个块组组成。

（1）超级块：记录整个分区文件块与inode的总量；未使用块和inode的数量；单个块和inode的大小；文件系统载入时间，修改时间等。

（2）块组：每个块组包括：组描述、块位图(记录块的使用情况）、inode位图（记录inode的使用情况），inode表(inode的存放区），数据块：块的数据存放区。

6、硬盘分区方式及寻找文件过程：
（1）硬盘划分为MBR（存放硬盘分区信息和bootloader）和分区
（2）分区划分为一个超级块（存放整个分区里块和inode的大小，数量,修改时间等信息，不是指inode或块的存放地点）和一个或多个块组（块组中主要存有inode表和数据块（实际存放数据的地方））。
不同分区indoe号可以重复。同一分区inode不可重复。
（3）块组划分为 inode区(元数据存储区）和数据存储块区，元数据存储了块位图、inode位图，和Inode表。数据存储区划分为很多个逻辑块，为扇区大小的整数倍。
（4）查找文件的方式：先从inode区的inode表中查找文件所在目录的inode，然后找到目录的数据块，再从目录数据块中找到文件的inode号，再通过inode号找到文件的数据块。
（5）新建一个文件或目录:先在inode位图中扫描，找到一个未用的inode号给新的文件或目录，然后再把在块位图中扫描，找到没有用过的块分配给新的文件或目录，并把此inode号与此块作关联，存放于inode表中。
（6）删除一个文件或目录：找到要删除的文件或目录的inode，从inode表中删除此项关联信息，并把此inode和相关数据块在inode位图和块位图中标记为未用。其实数据本身并未从数据块中删除，下次分配给新的数据块时，会覆盖。

三、要点及示例：
1、块与inodes在一开始格式化时就已设定好固定的数目。
2、ext2支持块大为 1024/2048/4096字节，都是扇区大小512的倍数。
3、inode的大小为128字节
4、分区能容纳的文件数与inode有关。
5、一般每4kb的硬盘空间分配一个inode.

例：如果一个块大小为4KB，一个文件占用两个块,大小为8KB。分区容量为1G。则inode的数量为：1024M*1024k/8k=131072（1G先换成多少K,然后再除以文件的大小，可以计算出可存放文件数）
131072个文件就需要131072个inode. 而一个inode的大小为128字节。 所以 131072*128=16777216b=16384kb。所以如果1G的分区在还没有存任何数据前就少了16M的内容。

五、常用文件系统命令

1、dumpe2fs /dev/hda1 //即可查看所在分区的信息

下接磁盘管理,与文件系统是相关联的。

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