linux的磁盘管 理
发布时间：2023-01-11 11:03:32 所属栏目：Linux 来源：
导读： 磁盘的结构：
磁盘的外部结构包括电源结构、数据接口、控制电路板、固定面板。如下图所示：
磁盘的内部结构包括磁头组件、磁头驱动机构、磁盘片、主轴组件、前端控制电路
磁盘控制电路中
磁盘的外部结构包括电源结构、数据接口、控制电路板、固定面板。如下图所示：
磁盘的内部结构包括磁头组件、磁头驱动机构、磁盘片、主轴组件、前端控制电路
磁盘控制电路中
|
磁盘的结构： 磁盘的外部结构包括电源结构、数据接口、控制电路板、固定面板。如下图所示： 磁盘的内部结构包括磁头组件、磁头驱动机构、磁盘片、主轴组件、前端控制电路 磁盘控制电路中包括：主控制芯片、数据传输芯片、高速数据缓存芯片； 磁盘的磁头：采用了非接触式结构，加电后悬浮在高速旋转的磁盘表面； 磁盘的磁道：当磁盘旋转时，磁头若保持在一个位置上，则每个磁头都会在磁盘表面划出一个圆形轨迹，这个圆形轨迹就叫磁道。 磁盘的柱面：磁盘通常由重叠的一组盘片构成，每个盘面都被划分为数目相等的磁道，并从外缘的“0”开始编号，具有相同编号的磁道形成一个圆柱，称之为磁盘的柱面。 磁盘的扇区：磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段，这些弧段就被称为磁盘的扇区。 磁盘容量的计算：header(磁头量)*cylinder/header(每个header负责的柱面)*sector/cylinder(每个柱面上包含的扇区数)*512bytes/sector(每个扇区上容纳的字节数)。因此磁盘的计算方式为：Header*Cylinder*Sector*512Bytes 磁盘工作原理：磁盘利用特定的磁粒子的极性记录数据，读取数据时将不同极性转换成不同的电脉冲信号，再利用数据转换器将原始信号变成电脑可以使用的数据。写数据时正好相反。 磁盘的主要参数：容量、转速、平均寻道时间、数据传输率 磁盘中的第一扇区 磁盘中的第一扇区非常重要，主要记录了两种重要信息： 第一种是：主引导分区（Master Boot Record ,MBR）可以安装引导加载程序的地方，446Bytes。 第二种是：分区表，记录整块分区磁盘的状态。 64bytes。还剩下2bytes，装的是magic number。 磁盘分区表 在分区表所在的64bytes容量中，总共分为4组记录区，魅族记录区记录了该区段的起始与结束的柱面号码，这四个分区被称为主分区或者扩展分区。 既然第一个扇区所在分区表只能记录四条数据，那么我们可以利用额外的扇区来记录更多的分区信息。 扩展分区的目的是使用额外的扇区记录分区信息，扩展分区本身并不拿来格式化。 开机流程与主引导分区 BIOS:开机主动执行的韧体，会认识第一个可开机的设备。 MBR:第一个可开机设备的第一个扇区内的主引导分区块，内包含引导加载程序。 引导加载程序(Boot loader):一支可读取内核文件来执行的软件。 内核文件：开始操作系统的功能。 开机流程：首先是硬件上电自检，待检测完毕之后，系统会自动载入BIOS。接下来BIOS会分析目前系统中包括哪几种存储介质。以硬盘为例，BIOS会依据用户的设置取得能够开机的硬盘，并且到硬盘里面去读取第一个扇区的MBR位置。MBR这个仅有446bytes的硬盘里面会放置最基本的引导加载程序，主要是将内核文件加载进来。 其中boot loader是在MBR之上的一层软件，主要功能包括：1.提供菜单，2.载入内核文件，3.转交其他loader。 5.linux的文件系统 linux系统中的文件数据除了文件实际内容外，通常含有非常多的属性。文件系统通常会将这两部分的数据分别存放到不同的块，权限与属性放置到inode中，至于实际数据则放置到data block中。另外还有一个超级块会记录整个文件系统的整体信息，包括inode与block的总量、使用量、剩余量。 super block：记录此文件系统的整体信息，包括inode/block的总量、使用量、剩余量，以及文件系统的格式与相关信息。 inode：记录文件的属性，一个文件占用一个inode，同时记录此文件的数据所在的block号码。 block：实际记录文件的内容，若文件太大时，会占用多个block。 对于data block中的限制为： 1.原则上，block的大小与数量在格式化完就不能够在改变了（除非重新格式化） 2.每个block内最多只能够放置一个文件的数据 3.乘上，如果文件大于block的大小，则一个文件会占用多个block数量。 4.乘上，如果文件小于block，则该block的剩余空间就不能够再使用了。 对于inodetable（inode 表格） 1.该文件的访问权限(rwx) 2.该文件的所有者与组(owner/group) 3.该文件的大小 4.该文件创建或状态改变的时间(ctime) 5.最近一次的读取时间(atime) 6.最近修改的时间(mtime) 7.定义文件特性的标识（flag） 8，该文件真正内容的指向 除此之外inode的特色： 1.每个inode大小均固定为128bytes。 2. 每个文件都仅会占用一个inode。 3.因此能够创建的inode的数量与文件中block的数量是相对应的。 4.系统读取文件时需要先找到inode，并分析inode所记录的权限与用户是否符合，若符合才能够开始实际读取block的内容。 下面来聊一下文件创建、删除、复制、剪切等操作，在linux所属的文件系统中，这些操作是如何完成的。 文件的查找过程 ——举例来讲：/var/logs/messages 文件系统会找到存放根目录的inode号，通过该inode号找到data block中的根目录，在根目录下存放着它目录下面的一系列的文件名，找到了一个叫var的目录名，同时也找到了该目录的inode号（暂时叫i_var），此时从inode表中去查找i_var中对应的data block的block块；然后查询该块的内容，查到一个文件叫logs的目录，同时也找到了该目录的inode号(暂时称为i_log),再次从inode表中去查询i_log对应的data block块，找到对应的该块，查询里面的内容，发现了一个叫messages的文件，同时也找到了该文件的inode号，然后根据此inode号找到对应data block块。至此找到了该文件。 文件的创建过程： 过程如同上述，当找到logs目录时，此时它会查找inode bitmap，查找空闲的inode。 6.linux的挂载点与文件系统的简单操作 将文件系统与目录树结合的操作称为挂载。挂载点一定是目录，该目录是进入该文件系统的入口。因此并不是你有任何文件系统都能使用，必须要挂载到目录树的某个目录后，才能使用该文件系统。 df：列出文件系统的整体磁盘用量 -h，以人们容易阅读的方式进行显示 -i 显示inode节点数 du：评估文件系统的磁盘使用量 -h：同上， -s，列出目录总量 -a：列出文件 dumpe2fs 显示每个区段以及data block的信息 -h 设备文件名 7.链接文件 硬链接：hard link只是在某个目录下新建一条文件名连接到某个inode号码的关联记录而已。 1.只能对文件创建，不能应用于目录。 2.不能跨文件系统 3.创建硬链接会增加文件被链接的次数。 软链接：symbolic link就是在创建一个独立的文件，而这个文件会让数据的读取指向它连接的那个文件的文件名。 1.可应用与目录。 2.可以跨文件系统。 3.不会增加被链接文件的链接次数。 4.其大小为指定的路径所包含的字符个数。 命令：ln -sv src dest 8.设备文件：与系统外设及存储等相关的一些文件，通常都集中在/dev目录下。 b：按块为单位，随机访问的设备； 硬盘；随机地在硬盘的不同块读写 c：按字符为单位，线性设备； 键盘 ;一次性读取，不能截断。 /dev目录下代表的不是 主设备号(major number) 标识设备类型 次设备号(minor number)标识同一类型中不同设备 mknod [OPTION]... NAME TYPE [MAJOR MINOR] -m MODE 9.硬件设备的设备文件名 IDE,ATA:hd SATA: sdSCSI: sd USB:sd a,b,c...来区别同一种类型下的不同设备。 hda： hda1：第一个主分区 had2，had3，had4，hda5：第一个逻辑分区 查看当前系统中识别了几块硬盘 fdisk -l [/dev/to/some_device_file] 10.文件系统和VFS 常见的文件系统包括： 传统文件系统：ext2，iso9660.. 日志文件系统：ext3/ntfs... 网络文件系统：nfs.. linux管理文件系统是通过VFS进行管理。 11.磁盘的分区、格式化、检验与挂载 新增一块磁盘时，需要进行的操作包括： 1.对磁盘进行分区，以新建可用的分区。 2.对该分区进行格式化，以创建系统可用的文件系统。 3.若想要仔细一点，则可对刚才新建好的文件系统进行检查。 4.在linux系统上，需要创建挂载点(也就是目录)，并将它挂载上来。 12.常用命令 1.磁盘分区 fdisk 【-l】 设备名称 ：查阅系统内的所有分区有哪些 partprobe:强制让内核重新找一次分区表 cat /proc/partitions 因为磁盘无法卸载，所以内核无法重新取得分区表信息，因此此时系统会要求我们重新启动(reboot)以更新内核的分区表信息才行。 2.磁盘管理 文件系统管理 mkfs : make file system -t FSTYPE mkfs -t ext2 = mkfs.ext2 mkfs -t ext3 = mkfs.ext3 专门管理ext系列文件： mke2fs -j:创建ext3类型文件系统 -b BLOCK_SIZE：指定块大小，默认为4096；可以取值为1024,2048,4096; -L LABEL 执行卷标； -m #:指定给预留给超级用户的块数百分比 -i # :用于指定为多少字节的空间创建一个inode，默认为8192；这里给出的数值应该为块大小的2^n倍； -N:指定inode数 -F：强制创建文件系统 -E:用户指定额外文件系统属性 blkid:查询或查看磁盘设备的相关属性 UUID TYPE LABEL e2label:用于查看或定义卷标 e2label 设备文件 卷标：设定卷标 tune2fs:调整文件系统的相关属性 -j: 不损害原有数据，将ext2升级为ext3； -L LABEL: 设定或修改卷标; -m #: 调整预留百分比； -r #: 指定预留块数； -o: 设定默认挂载选项； acl -c #：指定挂载次数达到#次之后进行自检，0或-1表关闭此功能； -i #: 每挂载使用多少天后进行自检；0或-1表示关闭此功能； -l: 显示超级块中的信息； dumpe2fs: 显示文件属性信息 -h: 只显示超级块中的信息 fsck: 检查并修复Linux文件系统 -t FSTYPE: 指定文件系统类型 -a: 自动修复 e2fsck: 专用于修复ext2/ext3文件系统 -f: 强制检查； -p: 自动修复； 挂载：将新的文件系统关联至当前根文件系统 卸载：将某文件系统与当前根文件系统的关联关系予以移除 mount 设备 挂载点 设备： 设备文件：/dev/sda5 卷标：LABEL=“” UUID :UUID="" 挂载点：目录 要求：1.此目录没有被其他进程使用 2.目录得事先存在 3.目录中的原有的文件将会暂时隐藏 mount:显示当前系统已经挂载的设备及挂载点 mount [options] [-o options] DEVICE MOUNT_POINT -a 表示挂载/etc/fstab文件中定义的所有文件系统 -n 默认情况下，mount命令每挂载一个设备，都会把挂载的设备信息保存至/etc/mtab中，使用-n选项意味着挂载设备时，不把信息写入此文件。 -t FSTYPE：指定正在挂载设备上的文件的类型；不使用此选项时，mount会调用blkid命令获取对应文件系统的类型。 -r:只读挂载，挂载光盘时使用此选项 -w:读写挂载 -o:指定额外的挂载选项，也即指定文件系统启用的属性。 remount:重新挂载当前文件系统 ro：挂载为只读 rw：读写挂载 挂载完成后Linux 磁盘管理，通过挂载点访问对应文件系统上的文件。 umount:卸载某文件系统 umount 设备 umount 挂载点 注意事项：挂载的设备没有进程使用 1、创建一个2G的分区，文件系统为ext2，卷标为DATA，块大小为1024，预留管理空间为磁盘分区的8%；挂载至/backup目录，要求使用卷标进行挂载，且在挂载时启动此文件系统上的acl功能； 1.创建分区:fdisk /dev/sda8 2. 分区格式化：mke2fs -L DATA -b 1024 -m 8 /dev/sda8 3.挂载： mount-o acl LABEL=DATA /backup 2. 将此文件系统的超级块中的信息中包含了block和inode的行保存至/tmp/partition.txt中； tune2fs -l /dev/sda1 | egrep 'inode|block' dumpe2fs -h /dev/sda1 | grep -E 'inode|block' ?3、复制/etc目录中的所有文件至此文件系统；而后调整此文件系统类型为ext3，要求不能损坏已经复制而来； cp -R /etc/* /backup tune2fs -j /dev/sda8 4、调整其预留百分比为3%； # tune2fs -m 3 -L DATA /dev/sda8 5、以重新挂载的方式挂载此文件系统为不更新访问时间戳，并验正其效果； # stat /backup/inittab # cat /backup/inittab # stat # mount -o remount,noatime /backup # cat # stat 6. 对此文件系统强行做一次检测； e2fsck -f /dev/sda8 7、删除复制而来的所有文件，并将此文件系统重新挂载为同步(sync)；而后再次复制/etc目录中的所有文件至此挂载点，体验其性能变化； rm -rf /backup/* mount -o remount,sync /backup cp -R /etc/* /backup 13.开机挂载/etc/fstable和/etc/mtab 1.规则： 1.根目录必须挂载，且一定要先于其他挂载点被挂载出来。 2.其他挂载点必须为已新建的目录，可任意指定，弹药遵从系统目录架构原则。 3. 所有挂载点在同一时间之内，只能挂载一次。 4.所有分区在同一时间之内，只能挂载一次。 2.挂载光盘文件 mount -o loop mount设备 mount point 14.内存交换空间swap 1. mkswap /dev/sda8 -L LABEL swapon /dev/sda8 swapoff /dev/sda8 2.fuser: 验正进程正在使用的文件或套接字文件 -v: 查看某文件上正在运行的进程 -k: -m fuser -km MOUNT_POINT：终止正在访问此挂载点的所有进程 （编辑：拼字网 - 核心网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
站长推荐