Linux系统命令及Shell脚本学习笔记四:Linux文件系统

文件系统

磁盘的物理存储方式决定了其根本没有文件和目录的概念，在Linux中采用的是文件系统+虚拟文件系统（Virtual File System，VFS）的解决方案

文件系统是OS用于明确磁盘或者分区上相关文件的方法和数据结构，在使用前都需要对磁盘进行初始化操作，并将记录的数据结构写到磁盘上，这种操作就是建立文件系统，在有些操作系统中称之为格式化。

Linux支持不同的文件系统：ext2 ext3 ext4 zfs iso9660 vfat msdos smbfs nfs

大部分Linux系统都具有类似的通用结构，包括超级块，i节点， 数据块，目录块等。超级块包括文件系统的总体信息，是文件系统的核心，所以在磁盘中会有多个超级块，以防由于磁盘出现坏块导致全部文件系统无法使用。i节点存储所有与文件有关的元数据，包括文件所有者，权限等属性数据以及指向的数据块，但不包括文件名和文件内容。数据块是真实存放文件数据的部分，一个数据块默认是4KB。目录块包括文件名和文件在目录中的位置，并包括文件的i节点信息。

ext2文件系统不支持日志功能。

ext3有日志功能并可以从ext2简单地转换成ext3. 日志文件系统使用两阶段提交的方式来维护待处理的事务。比如在写数据之前，文件系统会先在日志中写入相关记录信息，然后在开始真实地写数据，写完数据后则会将之前写入日志的内容删除。

磁盘使用前需要对其进行分割，称为分区。磁盘的分区分为两类，即主分区和扩展分区。受限制于磁盘的分区表大小（64节），由于每个分区信息使用16字节，所以一块磁盘最多能创建4个分区。在完成磁盘分区后，需要进行创建文件系统的操作，最后将该分区挂载到系统中的某个挂载点才可以使用

首先在虚拟机设置中添加一块磁盘，磁盘类型为SCSI。使用fdisk -l可查看到添加的磁盘，设备/dev/sdb. 下面开始分区操作：fdisk /dev/sdb,输入字母n，代表new，然后选择主分区还是扩展分区，划分柱面，最后输入字母w，将创建的分区写入分区表。fdisk -l查看分区为/dev/sdb1.接着格式化文件系统： mkfs -t ext3 /dev/sdb1 或者 mkfs.ext3 /dev/sdb1

创建了文件分区后，还需要挂载才能使用。mount DEVICE MOUNT_POINT

如上：创建/root/newDisk目录，mount /dev/sdb1 /root/newDisk

mount不加参数会显示所有挂载设备

但是使用mount命令挂载的设备在重启计算机后会消失，必须通过配置/etc/fstab使得系统在重启后能自动挂载。

echo "/dev/sdb1 /root/newDisk ext3 defaults 0 0">>/etd/fstab

第五列决定dump命令在进行备份时是否要将这个分区存档

第六列设定系统启动时是否对该设备进行fsck：0表示不检查

磁盘出现逻辑错误的检验fsck -t FileType </DEVICE/PATH> ，这个操作需要先解除挂载 umount </DEVICE/PATH or MOUNT_POINT>

umount /root/newDisk

fsck -t ext3 /dev/sdb1

磁盘的物理坏道检验：badblocks -v /dev/sdb1

逻辑卷

逻辑卷是使用逻辑卷组管理（Logic Volume Manager）创建出来的设备。LVM是介于硬盘裸设备和文件系统的中间层。

物理卷（Physical Volume，PV）就是物理磁盘分区，比如/dev/sdb1. 若想使用LVM来管理这个物理卷，可使用fdisk工具将其ID改为LVM可以识别的值8e

卷组：PV的集合

逻辑卷：PV中划出来的一块逻辑磁盘

如何制作逻辑卷

先给虚拟机创建一个磁盘，添加成功后启动虚拟机，查看新设备/dev/sdc

给新设备分区：fdisk /dev/sdc，输入命令n创建，fdisk -l查看分区创建是否成功

修改ID值为8e，fdisk /dev/sdc，输入命令t修改分区代码

下面使用pvcreate将分区创建为PV， pvcreate /dev/sdc1 完成后可使用pvscan查看系统所有的物理卷，pvdisplay可显示更为详细的使用状态

创建并查询卷组：vgcreate VG_name /dev/sdc1 /dev/sdc2,查看命令：vgscan， vgdisplay

扩容卷组 vgextend VG_name /dev/sdc3

创建逻辑卷：lvcreate -L 100M -n LV_name VG_name,完成后使用lvdisplay查看

创建文件系统并挂载：

mkfs.ext3 /dev/VG_name/LV_name

mkdir /root/newLV

mount /dev/VG_name/LV_name /root/newLV

此时逻辑卷即可使用

硬链接：

通过索引节点来进行链接，多个文件名指向同一inode

不允许给目录创建硬链接

只有在同一文件系统中的文件之间才能创建链接

ls -li可以显示文件的inode 可以查看来确认inode信息

软链接

是一个包含了另一文件路径名的文件，可以指向任意文件或目录，也可以跨不同的文件系统。删除软链接并不会删除其指向的源文件，若删除了源文件，则软链接会出现断链

ln -s source target

使用ls -li查看软链接的inode与源文件不一样