磁盘及文件系统管理
我们都知道，当我们想把一个U盘里的东西全部删除重新写入东西的最快捷的方法就是把这个U盘给格式化了。那么什么是格式化，格式化这个动作具体做了些什么呢？
格式化是指对磁盘或磁盘中的分区进行初始化的一种操作，以便我们家能够按部就班地往磁盘上记录资料。就好比我们有一所大房子要用来存放书籍，我们不会搬来书籍之后往屋里的地上一扔就了事了，而是要事先在里面支起书架，表上类别，把书分门别类地放好。格式化分为低级格式化和高级格式化。
低级格式化又称底层格式化或物理格式化，主要用于对磁盘进行划分柱面、磁道、扇区的操作。
高级格式化又称逻辑格式化，它是指根据用户选定的文件系统（如：ext系列、xfs、swap、NFS等），在磁盘的特定区域写入特定的数据，以达到初始化磁盘或磁盘分区、清除原磁盘或磁盘分区中的所有文件。主要包括对主引导记录中分区表相应区域的重写、根据用户选定的文件系统，在分区中划分出一片用于存放文件分配表、目录表等用于文件管理的磁盘空间，以便用户使用该分区管理文件。
下面我们以机械式硬盘为例说明磁道、柱面、扇区以及主引导记录。
硬盘采用全密封结构，用以保护精细的盘头机构。从外观上来看，只能看到一个金属盒及裸露在外的
控制电路板及数据线接口、电源接口、跳线等部件。 被密封在净化腔体内的构造主要包括固定面板、电
机和盘头组件等。其中盘头组件是核心部分，主要由浮动磁头组件、磁头驱动定位机构（又称为机械
臂）、盘片和主轴组件组成。 所有的硬盘盘片都装配在一个同心轴上，组成硬盘的数据存储载体。盘片
的双面都能够记录数据，所以每面都设置有读写磁头(最上面一张盘片的上表面和最下面一张盘片的下表
面通常作为保护面使用，不设置读写磁头)。磁盘工作时，主轴电机启动，主轴带动盘片做高速旋转，磁
头驱动定位系统控制读写臂的伸缩，让磁头定位在要读写的数据存储位置，通过读写电路控制磁头的读
写操作，从而完成硬盘的定位和读写。
而磁道就是盘片上用于存储数据的一个个同心圆；由到多个同心圆组的叫柱面；扇区就是划分出来
的一个个存储区域，通常它的大小是512字节。磁盘的分区是按柱面分区的，磁盘中的第一个分区的第一
个磁道的第一个扇区叫作主引导记录MBR，用于寻找操作系统在哪个分区，方便开机时向内存加载操作
系统的数据（这是由引导加载器完成的）。MBR的存储规格：第一区域存储446字节，在boot下的
loader中，引导加载器；第二区域64字节，存放磁盘分区表，每16个字节记录一个分区。这种分区方法
只能使用在磁盘空间在2T一下的磁盘中。
对于Linux系统而言，每个分区都是一个可以独立访问的设备。在Linux磁盘设备文件对磁盘分区的访问标示的命名格式是：/dev/[s|h]d[a-z][1-~]。/dev是设备文件目录；[s|h]是磁盘设备的接口类型；[a-z]是磁盘的编号；[1-~]是磁盘分区的编号，其中1-4是主分区或扩展分区（占一个主分区空间，但指
向的是另一个实际存储的空间（该空间成为逻辑分区）），5-~为逻辑分区编号。
磁盘的接口类型、传输速率及存储格式
| 接口类型 | 传输速率 | 存储格式 |
| IDE：并口 | 133MB/s | /dev/hd |
| SCSI：并口 | 640MB/s | /dev/sd |
| USB：串口 | 480MB/s | /dev/sd |
| SAS：串口 | 6Gbps | /dev/sd |
磁盘分区（管理）命令：fdisk 使用命令：fdisk -l 设备名 ，可以显示指定设备的详细信息，不加设
备名显示系统上所有设备的信息。
命令：fdisk 设备名 ，可以进入交互式窗口，有很多子命令，这些子命令用于磁盘分区的管理。但
是所有编辑操作都是在内存中完成的，没有直接同步到硬盘上。进入交互式窗口命令：fdisk 设备名
（在此模式下想要删除要用Ctrl+Backspace快捷键）子命令：m 显示帮助信息；n 创建一个新分区；
d 删除分区；w 保存设置信息并退出；q 不保存退出；t 修改分区的system id（id是十六进制数
字）；l 列出已知的所有分区类型；p 列出现有的分区信息。
练习题：添加一块10G的硬盘，分3个主分区，每个主分区大小为512M；分4个逻辑分区，每个逻辑分区
的大小为1G。
[root@localhost tmp]# fdisk -l /dev/sdb Device Boot Start End Blocks Id System /dev/sdb1 1 654 5253223+ 83 Linux Command (m for help): d Selected partition 1 Command (m for help): w The partition table has been altered!
查看内核是否读取了分区表，可用命令：cat /proc/partations
[root@localhost tmp]# cat /proc/partitions major minor #blocks name 8 16 10485760 sdb 8 17 530113 sdb1 8 18 530145 sdb2 8 19 530145 sdb3 8 20 1 sdb4 8 21 1060258 sdb5 8 22 1060258 sdb6 8 23 1060258 sdb7 8 24 1060258 sdb8 8 0 125829120 sda 8 1 512000 sda1 8 2 125316096 sda2 253 0 52428800 dm-0 253 1 2031616 dm-1 253 2 70852608 dm-2
文件系统：管理存储空间中存储大量文件时实现按名存取的一种机制。
Linux中常见的文件系统类型：ext系列（ext2、ext3、ext4，centOS6默认使用的是ext4）；xfs文件格
式（centOS7默认使用的是xfs）；交换分区格式swap（将内存中的文件利用硬盘中的部分空间进行挪
移）；网络文件格式NFS；集群文件格式gfs2（redhat研发）；分布式文件格式mogilefs hdfs。
文件系统管理分两部分组成：文件系统内核模块和文件系统管理工具
文件系统的创建（叫格式化或者文件系统管理）
命令：mkfs -t 文件系统类型 分区名
专门用来格式化ext系列文件系统的工具（命令）：mke2fs
格式：mke2fs [选项] 分区名
-t 指定文件系统类型ext2、3、4（centOS6已可自动识别类型）
-b 指定块大小[1024|2048|4096]
-L 卷标名 设定卷标名（类似于Windows中的磁盘名）
-i # 设定数据空间中每#个字节创建一个iNode
-N # 设定元数据区有多少个iNode
-m # 指定为管理员预留空间占总空间的百分比，百分之#的空间
iNode存在于元数据块中，是一种索引条目，存储数据的块地址。每个文件都有一个iNode，当iNode号用完之后就不能再创建文件。
查找分区的卷标名，命令：e2label 分区名
[root@localhost tmp]# e2label /dev/sdb5 jiuren
显示块设备的详细信息，命令：blkid [选项]
不跟选项 显示格式化后的所有设备的详细信息
-L 卷标名 显示使用这个卷标名的设备名
-U UUID 显示使用这个UUID的设备名
[root@localhost tmp]# blkid -L jiuren /dev/sdb5 [root@localhost tmp]# blkid -U 7b948207-8541-4144-809d-30c34a2f7f83 /dev/sdb5
文件系统的超级块信息查看工具：dumpe2fs
格式：dumpe2fs [选项] 分区名
不跟选项，显示所有超级块的所有信息
-h 只显示超级块的名字，不显示块组
[root@localhost tmp]# dumpe2fs /dev/sda1 dumpe2fs 1.41.12 (17-May-2010) Filesystem volume name: <none> Last mounted on: /boot Filesystem UUID: aeca7102-2bad-42bc-b4cc-dcac9a627b63 Group 0: (Blocks 1-8192) [ITABLE_ZEROED] Checksum 0x4e50, unused inodes 2015 Primary superblock at 1, Group descriptors at 2-3 Group 1: (Blocks 8193-16384) [INODE_UNINIT, ITABLE_ZEROED] Checksum 0x63a5, unused inodes 2032 Backup superblock at 8193, Group descriptors at 8194-8195 Reserved GDT blocks at 8196-8451
软硬链接文件的存储方式及特性：
文件硬链接：指向同一个iNode的不同的文件路径，指向同一组数据块
文件软连接（符号连接）：有自己的iNode，但不指向数据块，而是指向文原件的访问路径（字符串）
硬链接特性：1、不能跨文件系统；2、不能对目录使用（不能对目录硬链接）；3、创建硬链接会增加文
件的硬链接数
符号链接（软连接）：1、可以跨问价系统；2、可以对目录使用（能对目录进行软连接）；3、不会增加
硬链接数；4、删除原文件会损坏符号链接（导致符号链接无法访问）
创建连接文件：ln 格式：ln [选项] 源文件 目标文件
不加选项，默认创建硬链接文件
-s 创建软连接文件
-v 显示详细信息
[root@localhost tmp]# ln -s grub.conf mm [root@localhost tmp]# ls aa boot etc grub.conf jiuren3 mojlj rc.sysinit tmp yum.log bi CentOS-Media.repo functions jiuren mm mylinux testdir usr [root@localhost tmp]# ls -l mm lrwxrwxrwx 1 root mml 9 Apr 19 04:36 mm -> grub.conf [root@localhost tmp]# ls -l grub.conf -rw------- 1 root root 821 Apr 13 18:24 grub.conf [root@localhost tmp]# ln grub.conf bb [root@localhost tmp]# ls aa bi CentOS-Media.repo functions jiuren mm mylinux testdir usr bb boot etc grub.conf jiuren3 mojlj rc.sysinit tmp yum.log [root@localhost tmp]# ls -l grub.conf -rw------- 2 root root 821 Apr 13 18:24 grub.conf [root@localhost tmp]# ln -v grub.conf cc `cc‘ => `grub.conf‘
重新设定ext系列文件系统中的可调参数，命令：tune2fs
格式：tune2fs 选项 分区名
-l 查看指定文件系统（分区）的超级块信息，不显示组名
-L 重新指定卷标名
-m 重新调整管理员预留空间的百分比
-u UUID 指定文件系统的UUID
[root@localhost tmp]# tune2fs -L mml /dev/sdb5 tune2fs 1.41.12 (17-May-2010) [root@localhost tmp]# blkid /dev/sdb5 /dev/sdb5: LABEL="mml" UUID="7b948207-8541-4144-809d-30c34a2f7f83" TYPE="ext2" [root@localhost tmp]# tune2fs -m 10 /dev/sdb5 tune2fs 1.41.12 (17-May-2010) Setting reserved blocks percentage to 10% (53012 blocks)
格式化交换分区，命令：mkswap
格式：mkswap 选项 分区名
-L 卷标名 改变卷标名
-U UUID 改变UUID
[root@localhost tmp]# mkswap -L cc /dev/sdb6 Setting up swapspace version 1, size = 1060252 KiB LABEL=cc, UUID=ce8732b1-c490-4209-a348-1a9be3e7b53c [root@localhost tmp]# blkid /dev/sdb6 /dev/sdb6: LABEL="cc" UUID="ce8732b1-c490-4209-a348-1a9be3e7b53c" TYPE="swap"
命令：free 显示内存的使用情况
其选项：-m 按M为单位
-g 按G为单位
[root@localhost tmp]# free -m total used free shared buffers cached Mem: 988 265 722 0 27 131 -/+ buffers/cache: 106 882 Swap: 1983 0 1983
挂载：将额外的文件系统与根文件系统建立关联关系，使得其作为此额外文件系统的访问入口的过程
（一个目录下只能有一个挂载点，若该目录下原有文件，挂载后会覆盖、隐藏）
挂载命令：mount
格式：mount 选项 设备 挂载点（目录）
-t 指定文件系统类型（centOS6已能识别文件的类型）
-w 读写挂载
-r 只读挂载
-a 挂载配置文件/etc/fstab中的所有条目
-n 挂载时不更新/etc/mtab
-B或--bind 源目录 目标目录 把目标目录关联到源目录，实际的操作是源目录
-o 选项参数（挂载属性）
选项“-o”的参数：async 使用异步模式，数据的修改先于内存中完成，然后根据某种策略定期同
步至磁盘，实现持久存储，减轻IO压力
sync 使用同步模式，实时保存数据，但是IO压力大
auto 支持mount -a命令实现自动挂载（默认）
noauto 不支持mount -a命令实现自动挂载
noexec 不允许此设备的任何二进制程序运行（默认）
exec 允许此设备的二进制程序运行
user 允许普通用户挂载设备
nouser 不允许普通用户挂载设备
一般都走的是默认，若想指定需要全部指定，要指定全面
取消挂载命令：umount 格式：umount [设备（设备名、卷名、UUID）|挂载点]
查看已挂载上的条目，命令：cat /etc/mtab；需要挂载的设备都在/etc/fstab文件中，主要用于系统启动时挂载设备；/proc/mounts内核中识别的所有挂载条目（最权威）。
挂载之后查看不到aa目录下的文件bb,
取消挂载之后又能看到
[root@localhost tmp]# mount -w /dev/sdb5 aa [root@localhost tmp]# cat /etc/mtab |tail -1 /dev/sdb5 /tmp/aa ext2 rw 0 0 [root@localhost tmp]# umount aa [root@localhost tmp]# mount -n /dev/sdb5 aa [root@localhost tmp]# cat /etc/mtab |tail -1 none /proc/sys/fs/binfmt_misc binfmt_misc rw 0 0
关联目录之后实际操作的是源目录
[root@localhost tmp]# mount -B bb aa [root@localhost tmp]# touch aa/bb [root@localhost tmp]# ls bb bb
系统启动时挂载的配置文件：/etc/fstab
devpts /dev/pts devpts gid=5,mode=620 0 0
设备 挂载点 文件系统类型 挂载选项 转存频率 自检次序（0是不自检）
命令：fuser 查看有哪些进程正在使用挂载点（只能使用挂载点）
格式：fuser -v 挂载点 卸载挂载点
-km 挂载点 强行终止正在使用此挂载点的进程终端
命令：du 查看某目录占用空间的情况
格式：du 选项 目录 （不跟选项列出目录下所有文件）
-s 只列出目录的大小
-h 换单位，换成人类看的懂的大小
[root@localhost tmp]# du -h aa 16K aa/lost+found 18K aa [root@localhost tmp]# du -sh aa 18K aa
命令：df 查看文件系统空间（分区）的占用情况（因为是占用情况，所以该文件系统是已挂载的）
格式：df [选项] [分区名] 不跟显示出所有
-h 换单位，换成人类看的懂的大小
-i 显示分区iNode的使用率，而不是分区空间的使用率
[root@localhost tmp]# df Filesystem 1K-blocks Used Available Use% Mounted on /dev/mapper/VolGroup-lv_root 51475068 1874016 46979612 4% / tmpfs 506144 0 506144 0% /dev/shm /dev/sda1 487652 28383 433669 7% /boot /dev/mapper/VolGroup-lv_home 69608928 53140 66013160 1% /home /dev/sdb5 1043460 8212 929224 1% /tmp/aa [root@localhost tmp]# df -h /dev/sdb5 Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on /dev/sdb5 1020M 8.1M 908M 1% /tmp/aa [root@localhost tmp]# df -i /dev/sdb5 Filesystem Inodes IUsed IFree IUse% Mounted on /dev/sdb5 66528 11 66517 1% /tmp/aa
命令：fsck 文件系统的修复工具
格式：fsck [选项] [文件系统] 什么都不跟修复的是“/”
-t 修复时指定文件系统类型
-a 自动修复错误
-r 交互式修复错误
命令：e2fsck 专用于ext系列文件系统的修复工具
格式：e2fsck 选项 文件系统（分区）
-y 所有提示默认为yes
-f 强制进行检测
挂载的文件系统不能够修复和检测。
[root@localhost tmp]# e2fsck -f /dev/sdb5 e2fsck 1.41.12 (17-May-2010) Pass 1: Checking inodes, blocks, and sizes Pass 2: Checking directory structure Pass 3: Checking directory connectivity Pass 4: Checking reference counts Pass 5: Checking group summary information mml: 11/66528 files (0.0% non-contiguous), 12504/530128 blocks
bash编程：位置参数：$0:引用命令本身；$1：引用第一个参数；$2：引用第二参数,。。。
[root@localhost tmp]# vim file [root@localhost tmp]# bash file jiuren file jiuren [root@localhost tmp]# cat file #!/bin/bash echo $0 echo $1
特殊变量：$?：上一条命令的执行状态
$#: 位置参数变量的个数（不包含自身的）
$*或$@ 列出所有位置参数变量（不包含自身的）
[root@localhost tmp]# vim file [root@localhost tmp]# bash file jiuren file jiuren 1 [root@localhost tmp]# cat file #!/bin/bash echo $0 echo $1 echo $# [root@localhost tmp]# bash file jiuren file jiuren jiuren [root@localhost tmp]# cat file #!/bin/bash echo $0 echo $1 echo $*
练习：创建一个用户，用用户名通过传递参数获得
[root@localhost tmp]# vim user [root@localhost tmp]# bash user mml [root@localhost tmp]# id mml uid=505(mml) gid=65533(mml) groups=65533(mml) [root@localhost tmp]# cat user #!/bin/bash useradd $0
bash计算：运算表达式：$[ $变量（运算符）$变量 ] （注意中括号中间的空格）
[root@localhost tmp]# aa=3 [root@localhost tmp]# bb=4 [root@localhost tmp]# echo "$aa+$bb" 3+4 [root@localhost tmp]# echo "$[ $aa+$bb ]" 7
变量的引用：通过命令引用（把命令整体当做变量引用） echo `wc ` (反引号，数字1前面的符号)
[root@localhost tmp]# wc -l /etc/passwd | cut -d" " -f 1 35 [root@localhost tmp]# echo `wc -l /etc/passwd | cut -d" " -f 1` 35 [root@localhost tmp]# wc -l /etc/passwd 35 /etc/passwd
压缩和解压缩：（解压之后原文件没了）
| 压缩工具 | 解压缩工具 | 后缀名 |
| gzip | gunzip | .gz |
| bzip2 | bunzip | .bz2 |
| zip | unzip | .zip |
使用格式：gzip [选项] 文件名
-# 指定压缩比（范围：1-9） 默认压缩比为：6 数字越大压缩越狠
-d 解压缩，引用gunzip
使用格式：bzip2 选项 文件名
-# 指定压缩比（范围：1-9） 默认压缩比为：6 数字越大压缩越狠
-d 解压缩，引用bunzip
-k 压缩后保留原文件
使用格式：zip 目标文件 原文件 （目标文件需要自己输入）（可以自己压缩归档）
解压缩 :unzip 压缩文件 （主要用于Windows）
归档工具：tar （归档只是把目录整合成一个文件，大小没有变化，之后可以压缩了）
格式：tar [选项] -f 归档后文件（以.tar结尾） 原目录
-c 创建归档
-x 展开归档
-C 目录 指定归档文件存放目录，不指定默认为当前
-t 无需展开归档文件即可查看归档文件的文件列表
[root@localhost tmp]# ls aa bi cc etc functions grub.conf jiuren3 mojlj rc.sysinit tmp usr bb boot CentOS-Media.repo file gd.tar jiuren mm mylinux testdir user [root@localhost tmp]# gzip gd.tar [root@localhost tmp]# ls aa bi cc etc functions grub.conf jiuren3 mojlj rc.sysinit tmp usr bb boot CentOS-Media.repo file gd.tar.gz jiuren mm mylinux testdir user
tar的归档压缩机制
-z 调用gzip .tar.gz
-j 调用bzip2 .tar.bz2
创建归档文件并压缩 tar -czf 目标文件名 原文件名
解压并展开归档 tar -xzf 文件名
[root@localhost tmp]# ls etc [root@localhost tmp]# tar -czf etc.tar.gz /etc tar: Removing leading `/‘ from member names [root@localhost tmp]# ls etc etc.tar.gz
原文地址：http://liangyu.blog.51cto.com/10069887/1635865
